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    （15分）如图所示，位于竖直平面内的坐标系xoy，在其第三象限空间有沿水平方向的、垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B="0." 5T，还有沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E= 2N/C。在其第一象限空间有沿y轴负方向的、场强大小也为E的匀强电场，并在y＞h=0.4m的区域有磁感应强度也为B的垂直于纸面向里的匀强磁场．一个带电荷量为q的油滴从图中第三象限的P点得到一初速度，恰好能沿PO作匀速直线运动（PO与x轴负方向的夹角为θ=45°），并从原点O进入第一象限．已知重力加速度g=10m/s2，问：

    （1）油滴在第一象限运动时受到的重力、电场力、洛伦兹力三力的大小之比，并指出油滴带何种电荷；
    （2）油滴在P点得到的初速度大小；
    （3）油滴在第一象限运动的时间以及油滴离开第一象限处的坐标值．

    （1）负电荷，；（2）（3）0.82s,（4.0m , 0）

    解析试题分析：（1）分析油滴受力可以判知要使油滴做匀速直线运动，油滴应带负电。受力如图：

    由平衡条件和几何关系得
    （2）油滴在垂直直线方向上应用平衡条件得：，
    所以
    （3）进入第一象限，由于重力等于电场力，在电场中做匀速直线运动，在混合场中做匀速圆周运动，路径如上图，由O到A匀速运动的位移为:
    运动时间为：
    联立解得：
    进入混合场后圆周运动的周期为：
    由A运动到C的时间为
    由运动的对称性可知从C到N的时间为
    在第一象限内运动的总时间为
    油滴在磁场中做匀速圆周运动：
    图中ON的长度及离开第一象限的X坐标：
    联立得：x=4.0m
    所以油滴离开第一象限时的坐标为（4.0m , 0）
    考点：本题考查了带电粒子在混合场中的运动

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    (13分) 如图所示，足够长的光滑导轨ab、cd固定在竖直平面内，导轨间距为d，b、c两点间接一阻值为r的电阻。ef是一水平放置的导体杆，其质量为m、有效电阻值为r，杆与ab、cd保持良好接触。整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直。现用一竖直向上的力拉导体杆，使导体杆从静止开始做加速度为的匀加速运动，上升了H高度，这一过程中bc间电阻r产生的焦耳热为Q，g为重力加速度，不计导轨电阻及感应电流间的相互作用。求：

    ⑴导体杆上升到H过程中通过杆的电量；
    ⑵导体杆上升到H时所受拉力F的大小；
    ⑶导体杆上升到H过程中拉力做的功。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （12分）如图所示，水平地面上有一辆固定有竖直光滑绝缘管的小车，管的底部有一质量m=0.2g、电荷量q=8×10-5C的小球，小球的直径比管的内径略小．在管口所在水平面MN的下方存在着垂直纸面向里、磁感应强度B1= 15T的匀强磁场，MN面的上方还存在着竖直向上、场强E=25V/m的匀强电场和垂直纸面向外、磁感应强度B2=5T的匀强磁场．现让小车始终保持v=2m/s的速度匀速向右运动，以带电小球刚经过场的边界PQ为计时的起点，测得小球对管侧壁的弹力FN随高度h变化的关系如图所示．g取10m/s2，不计空气阻力．求：

    （1）小球刚进入磁场B1时的加速度大小a；
    （2）绝缘管的长度L；
    （3）小球离开管后再次经过水平面MN时距管口的距离

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示为带电平行板电容器．电容为c．板长为L，两板间距离d，在PQ板的下方有垂直纸面向里的匀强磁场．一个电荷量为、质量为m的带电粒子以速度从上板边缘沿平行于板的方向射入两板间．结果粒子恰好从下板右边缘飞进磁场，然后又恰好从下板的左边缘飞进电场．不计粒子重力．试求：

    （1）板间匀强电场向什么方向?带电粒子带何种电荷?
    （2）求出电容器的带电量Q
    （3）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
    （4）粒子再次从电场中飞出时的速度大小和方向．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图a所示，水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场，现将一重力不计、比荷＝106 C/kg的正电荷置于电场中的O点由静止释放，经过×10－5 s后，电荷以v0＝1.5×104 m/s的速度通过MN进入其上方的匀强磁场，磁场与纸面垂直，磁感应强度B按图b所示规律周期性变化(图b中磁场以垂直纸面向外为正，以电荷第一次通过MN时为t＝0时刻)．求：

    (1)匀强电场的电场强度E的大小；（保留2位有效数字）
    (2)图b中t＝×10－5 s时刻电荷与O点的水平距离；
    (3)如果在O点右方d＝68 cm处有一垂直于MN的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间．(sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80) （保留2位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （17分）如图甲所示,两平行金属板接有如图乙所示随时间t变化的电压U,两板间电场可看作均匀的,且两板外无电场,板长L="0.2" m,板间距离d="0.2" m．在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场,MN与两板中线OO′垂直,磁感应强度B=5×10 3T,方向垂直纸面向里．现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中,已知每个粒子速度v0=105 m/s,比荷q/m=108 C/kg,重力忽略不计,在每个粒子通过电场区域的极短时间内,电场可视作是恒定不变的．

    （1）试求带电粒子射出电场时的最大速度;
    （2）从电场射出的带电粒子,进入磁场运动一段时间后又射出磁场,求粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （12分）如图所示的直角坐标系中，第Ⅰ、Ⅳ象限内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，在x＝－2L与y轴之间第Ⅱ、Ⅲ象限内存在大小相等，方向相反的匀强电场，场强方向如图所示。在A（－2L，L）到C（－2L,0）的连线上连续分布着电荷量为＋q、质量为m的粒子。从t＝0时刻起，这些带电粒子依次以相同的速度v0沿x轴正方向射出。从A点射出的粒子刚好沿如图所示的运动轨迹（轨迹与x轴的交点为OC的中点）从y轴上A′（0，－L）沿x轴正方向进入磁场。不计粒子的重力及它们间的相互作用，不考虑粒子间的碰撞。

    （1）求电场强度E的大小；
    （2）若匀强磁场的磁感应强度,求从A′点进入磁场的粒子返回到直线x＝－2L时的位置坐标；
    （3）在AC间还有哪些位置的粒子，经过电场后也能沿x轴正方向进入磁场。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （18分）如图甲所示，在坐标系中，轴左侧有沿轴正向的匀强电场，场强大小为E；轴右侧有如图乙所示，大小和方向周期性变化的匀强磁场，磁感强度大小B0已知.磁场方向垂直纸面向里为正.时刻，从轴上的p点无初速释放一带正电的粒子，质量为m，电量为q（粒子重力不计），粒子第一次在电场中运动时间与第一次在磁场中运动的时间相等.求

    （1）P点到O点的距离；
    （2）粒子经一个周期沿y轴发生的位移；
    （3）粒子能否再次经过O点，若不能说明理由.若能，求粒子再次经过O点的时刻；
    （4）粒子第4n（n=1、2、3 ）次经过y轴时的纵坐标.

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，ef、gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距为L=1m，导轨左端连接一个R＝2Ω的电阻，将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直地放置导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计，整个装置放在磁感应强度为B＝2T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下，现对金属棒施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始向右运动，解答以下问题。

    （1）若施加的水平外力恒为F＝8N，则金属棒达到的稳定速度ν1是多少？
    （2）若施加的水平外力的功率恒为P＝18W，则金属棒达到的稳定速度ν2是多少？
    （3）若施加的水平外力的功率恒为P＝18W，则从金属棒开始运动到速度 v3＝2m／s的过程中电阻R产生的热量为8.6J，则该过程中所需的时间是多少？

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