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（1）；（2）；（3）

解析試題分析:
（1）設小球所帶電荷量的大小為q。小球平衡時的受力情況如右圖所示，則有


          （3分）
（2）剪斷細線后，小球受電場力和重力，它們的合力為F合，加速度為a，小球做初速度為0的勻加速運動。則

根據(jù)牛頓第二定律有


所以          （2分）
所以A、P兩點間的距離
            （2分）
（3）A、P兩點間電勢差的大小
    （3分）
考點：電場力及共點力作用下的平衡；牛頓第二定律及運動學公式；勻強電場中電勢差與場強的關系等。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如右圖所示，PQ是兩塊平行金屬板，上極板接電源正極，兩極板之間的電壓為U=1．2×104V，一帶負電的粒子通過P極板的小孔以速度v0=2．0×104m/s垂直金屬板飛入，通過Q極板上的小孔后，垂直AC邊經中點O進入邊界為等腰直角三角形的勻強磁場中，磁感應強度為B=1．0T，邊界AC的長度為L=1．6m，粒子比荷=5×104C/kg，不計粒子的重力。求：

（1）粒子進入磁場時的速度大��；
（2）粒子經過磁場邊界上的位置到B點的距離以及在磁場中的運動時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）如圖所示，在直角坐標系內，有一質量為,電荷量為的粒子A從原點O沿y 軸正方向以初速度射出，粒子重力忽略不計，現(xiàn)要求該粒子能通過點P(a, -b),可通過在粒子運動的空間范圍內加適當?shù)摹皥觥睂崿F(xiàn)。

(1) 若只在整個I、II象限內加垂直紙面向外的勻強磁場，使粒子A在磁場中作勻速圓周運動，并能到達P點，求磁感應強度B的大��；
(2) 若只在x軸上某點固定一帶負電的點電荷Q, 使粒子A在Q產生的電場中作勻速圓周運動，并能到達P點，求點電荷Q的電量大��；
(3) 若在整個I、II象限內加垂直紙面向外的勻強磁場，并在第IV象限內加平行于x軸，沿x軸正方向的勻強電場，也能使粒子A運動到達P點。如果此過程中粒子A在電、磁場中運動的時間相等，求磁感應強度B的大小和電場強度E的大小

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(16分)如圖所示，固定的光滑金屬導軌間距為L，導軌電阻不計，上端a、b間接有阻值為R的電阻，導軌平面與水平面的夾角為θ，且處在磁感應強度大小為B、方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中。質量為m、電阻為r的導體棒與固定彈簧相連后放在導軌上。初始時刻，彈簧恰處于自然長度，導體棒具有沿軌道向上的初速度v0。整個運動過程中導體棒始終與導軌垂直并保持良好接觸。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧的中心軸線與導軌平行。

⑴求初始時刻通過電阻R的電流I的大小和方向；
⑵當導體棒第一次回到初始位置時，速度變?yōu)関，求此時導體棒的加速度大小a；
⑶導體棒最終靜止時彈簧的彈性勢能為Ep，求導體棒從開始運動直到停止的過程中，電阻R上產生的焦耳熱Q。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖a所示，豎直直線MN左方有水平向右的勻強電場，現(xiàn)將一重力不計，比荷的正電荷置于電場中O點由靜止釋放，經過后，電荷以v0=1.5×104m/s的速度通過MN進入其右方的勻強磁場，磁場與紙面垂直，磁感應強度B按圖b所示規(guī)律周期性變化（圖b中磁場以垂直紙面向外為正，以電荷第一次通過MN時為t=0時刻，忽略磁場變化帶來的影響）。求：

（1）勻強電場的電場強度E；
（2）圖b中時刻電荷與O點的豎直距離r。
（3）如圖在O點下方d=39.5cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板，求電荷從O點出發(fā)運動到擋板所需要的時間。（結果保留2位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（17分）如圖所示，串聯(lián)阻值為R的閉合電路中，邊長為L的正方形區(qū)域abcd存在一個方向垂直紙面向外、磁感應強度均勻增加且變化率為的勻強磁場，abcd的電阻值也為R，其他電阻不計．電阻兩端又向右并聯(lián)一個平行板電容器．在靠近M板處由靜止釋放一質量為m、電量為+q的帶電粒子（不計重力），經過N板的小孔P進入一個垂直紙面向內、磁感應強度為B的圓形勻強磁場，已知該圓形勻強磁場的半徑為.求：

（1）電容器獲得的電壓；
（2）帶電粒子從小孔P射入勻強磁場時的速度；
（3）帶電粒子在圓形磁場中運動的軌道半徑和它離開磁場時的偏轉角．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(17 分）如圖所示的坐標系xOy中，x<0, y>0的區(qū)域內有沿x軸正方向的勻強電場，的區(qū)域內有垂直于xOy坐標平面向外的勻強磁場，X軸上A點坐標為（－L，0)，Y軸上B點的坐標為（0，）。有一個帶正電的粒子從A點以初速度vA沿y軸正方向射入勻強電場區(qū)域，經過B點進入勻強磁場區(qū)域，然后經x軸上的C點 (圖中未畫出）運動到坐標原點O。不計重力。求：

(1)粒子在B點的速度vB是多大？
(2)C點與O點的距離xc是多大？
(3)勻強電場的電場強度與勻強磁場的磁感應強度的比值是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖甲所示，建立x0y坐標系，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關于x軸對稱，極板長度和板間距均為L，第Ⅰ、Ⅳ象限分布著勻強磁場，方向垂直于x0y平面向里。位于極板左側的粒子源可沿x軸向右發(fā)射質量為m、電量為q、速度相同、重力不計的帶正電粒子。在0~3t0時間內兩極板所加電壓如圖乙所示。已知，若粒子在t=0時刻射入，將恰好在t0時刻經極板邊緣射入磁場。上述m、q、L、t0為已知量，且忽略粒子間的相互影響。求：

（1）電壓U0的大��；
（2）勻強磁場的磁感應強度B；
（3）0~3t0時間內何時射入的粒子在磁場中運動的時間最短，并求出此最短時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（16分）如圖甲所示，水平直線MN下方有豎直向上的勻強電場，場強E＝N／C。現(xiàn)將一重力不計、比荷 C／kg的正電荷從電場中的O點由靜止釋放，經過t0＝1×10－5s后，通過MN上的P點進入其上方的勻強磁場。磁場方向垂直于紙面向外，以電荷第一次通過MN時開始計時，磁感應強度按圖乙所示規(guī)律周期性變化。

（1）求電荷進入磁場時的速度v0；
（2）求圖乙中t＝2×10－5s時刻電荷與P點的距離；
（3）如果在P點右方d＝105 cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板，求電荷從O點出發(fā)運動到擋板所需的時間（保留三位有效數(shù)字）。

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