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    如图所示，水平放置的两块平行金属板，两板间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度为B．一质量为m、带电量为+q的微粒以一定的水平初速度从两极板中轴线OP射入板间，它受到的洛伦兹力是电场力的2倍，并恰好做直线运动．现将匀强磁场撤去，使该微粒以相同的水平初速度仍从两极板中轴线OP射入板间，飞出板后，继续运动，打在屏NN′上的S点（未标出）．已知金属板长L，屏与金属板右端距离也是L．求：
    （1）匀强磁场的方向；
    （2）微粒的水平初速度多大？
    （3）S点到中轴线OP的距离PS（P点在屏上）．
    （1）粒子恰好做直线运动，可知粒子受电场力、重力与洛仑兹力平衡，
    受到的洛伦兹力是电场力的2倍，电场力方向向下，所以洛伦兹力方向向上，
    根据左手定则得匀强磁场的方向是垂直纸面向里．
    （2）粒子受电场力、重力与洛仑兹力平衡，根据平衡条件得：
    mg+F电=F洛
    F洛=Bqυ
    F洛=2F电
    解得：υ=
    2mg
    Bq
    ；
    （3）根据F洛=2F电和mg+F电=F洛得
    F电=mg
    粒子在水平方向做匀速直线运动，
    υt=L
    竖直方向做加速度是2g的匀加速直线运动，
    y1=
    1
    2
    （g+
    F电
    m
    ）t2=gt2
    υy=（g+
    F电
    m
    ）t=2gt
    出电场区域后，粒子在竖直方向做加速度是g的匀加速直线运动，
    y2=υyt+
    1
    2
    gt2
    所以S点到中轴线OP的距离h=y1+y2=
    7
    8m2g
    B2q2L2；
    答：（1）匀强磁场的方向是垂直纸面向里；
    （2）微粒的水平初速度是
    2mg
    Bq

    （3）S点到中轴线OP的距离是
    7
    8m2g
    B2q2L2．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，在两平行金属板中央有一个静止的电子（不计重力），当两板间加上如图所示的交变电压后，不能使电子做往返运动的电压是（     ）

     

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    一电场的电场强度E随时间t变化的图象如图所示，此电场中有一个带电粒子，在t=0时刻由静止释放，若带电粒子只受电场力作用，则下列判断正确的是
    A．带电粒子将向一个方向运动
    B．在l～3s内，电场力的功率为零
    C．3s末带电粒子的速度最大
    D．在2~4s内，电场力做的功等于零

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    一个带正电的物体放在光滑的绝缘水平面上，空间有水平方向的电场，电场强度E的方向随时间变化的关系如图所示，场强的大小不变，方向随时间t周期性变化，为正时表示场强方向向东，为负时表示场强的方向向西，若作用时间足够长，将物体在下面哪些时刻由静止释放，物体可以运动到出发点的西边且离出发点很远的地方（  ）
    A．B．C．D．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，BCD是光滑绝缘的、竖直固定的半径r=2.0m的圆轨道的一部分，CD为竖直直径，仅在BC间有方向竖直向下、高度足够高的匀强电场E，∠BOC=θ=53°．当一质量m=0.5kg的带电小球（可看成质点）P从距水平面AB高为h的地方以v0=7.2m/s的初速度水平抛出恰能无碰撞的从B点进入圆轨道，并从D点离开圆轨道，取g=10m/s2．已知：sin53°=0.8，cos53°=0.6．
    （1）试求：小球从B点进入电场时的速度大小vB；
    （2）若小球沿BC轨道的运动是匀速圆周运动．试问：
    ①小球刚到达D点时，小球对轨道的压力？
    ②小球离开D点再经多长的时间到达水平面AB？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，AB为固定在竖直平面内粗糙倾斜轨道，BC为光滑水平轨道，CD为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，且AB与BC通过一小段光滑弧形轨道相连，BC与弧CD相切．已知AB长为L=10m，倾角θ=37°，BC长s=
    35
    9
    m，CD弧的半径为R=
    25
    12
    m，O为其圆心，∠COD=143°．整个装置处在水平向左的匀强电场中，电场强度大小为E=1×103N/C．一质量为m=0.4kg、电荷量为q=+3×10-3C的物体从A点以初速度vA=15m/s沿AB轨道开始运动．若物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ=0.2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，物体运动过程中电荷量不变．求
    （1）物体在AB轨道上运动时，重力和电场力对物体所做的总功；
    （2）物体能否到达D点；
    （3）物体离开CD轨道后运动的最高点相对于O点的水平距离x和竖直距离y．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，一6带正电的粒子以一定的初速度垂直进入水平方向的匀强电场．若不计重力，图中的四6图线中能描述粒子在电场中的运动轨迹的是（　　）
    A．B．C．D．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，矩形平行金属板M、N之间的间距是板长的
    2
    		3
    3
    倍，PQ为两板的对称轴线，当板间加有自M向N的匀强电场时，以某一速度自P沿PQ飞进的带电粒子（重力不计），经时间△t，恰能擦M板右端飞出，现用垂直纸面的匀强磁场取代电场，上述带电粒子仍以原速度沿PQ飞进磁场，恰能擦N右端飞出，则
    （1）带电粒子在板间磁场中运动多长时间？
    （2）若把上述电场、磁场各维持原状叠加，该带电粒子进入电磁场时的速度是原速度的几倍才能沿PQ做直线运动？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，电源电动势为5伏，内阻不计，阻值为R1=4Ω；R2=1Ω．先将电键S1，S2都闭合时，带电粒子在水平放置，两板间距离d=1.6m的平行金属板正中间做直线运动．某时刻将电键S2断开，求：（取g=10m/s2，设金属板足够长）
    （1）带电粒子电荷极性；
    （2）带电粒子运动到极板所用时间．

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