如圖所示，在xOy平面內有一范圍足夠大的勻強電場，電場強度大小為E，電場方向在圖中未畫出．在y≤l的區(qū)域內有磁感應強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直于xOy平面向里．一電荷量為+q、質量為m的粒子，從O點由靜止釋放，運動到磁場邊界P點時的速度剛好為零，P點坐標為（l，l），不計粒子所受重力．

（1）求從O到P的過程中電場力對帶電粒子做的功，并判斷勻強電場的方向．
（2）若該粒子在O點以沿OP方向、大小的初速度開始運動，并從P點離開磁場，此過程中運動到離過OP的直線最遠位置時的加速度大小，則此點離OP直線的距離是多少？
（3）若有另一電荷量為-q、質量為m的粒子能從O點勻速穿出磁場，設，求該粒子離開磁場后到達y軸時的位置坐標．
（1）；電場方向應為斜向右下與x軸正方向成45°（2）（3）

試題分析：（1）根據(jù)動能定理，從O到P的過程中電場力對帶電粒子做的功
 
所以直線OP是等勢線，帶電粒子能在復合場中運動到P點，則電場方向應為斜向右下與x軸正方向成45°

（2）磁場中運動到離直線OP最遠位置時，速度方向平行于OP．洛倫茲力方向垂直于OP，設此位置粒子速度為v、離OP直線的距離為d，則

 
 
解得    
（3）設粒子做勻速直線運動速度為v1，則 
設粒子離開P點后在電場中做類平拋運動的加速度為a′，設從P點運動到y(tǒng)軸的過程中，粒子在OP方向的位移大小為x，則

 
 
解得  
粒子通過y軸時的縱坐標

（或寫成）
練習冊系列答案
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（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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關于干簧管，下列說法正確的是(　 　)
A．干簧管接入電路中相當于開關的作用
B．干簧管是根據(jù)熱脹冷縮的原理制成的
C．干簧管接入電路中相當于電阻的作用
D．干簧管是作為電控元件以實現(xiàn)自動控制的

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（14分）如圖所示，足夠長的間距為L=0.2m光滑水平導軌EM、FN與PM、QN相連，PM、QN是兩根半徑為d=0.4m的光滑的圓弧導軌，O、P連線水平，M、N與E、F在同一水平高度，水平和圓弧導軌電阻不計，在其上端連有一阻值為R=8W的電阻，在PQ左側有處于豎直向上的有界勻強磁場，磁感應強度大小為B0=6T�，F(xiàn)有一根長度稍大于L、質量為m=0.2kg、電阻為r=2W的金屬棒從軌道的頂端P處由靜止開始下滑，到達軌道底端MN時對軌道的壓力為2mg，取g=10m/s2，求：

（1）棒到達最低點MN時金屬棒兩端的電壓；
（2）棒下滑到MN過程中金屬棒產生的熱量；
（3）從棒進入EM、FN水平軌道后開始計時，磁場隨時間發(fā)生變化，恰好使棒做勻速直線運動，求磁感應強度B隨時間變化的表達式。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，光滑平行的水平金屬導軌MNPQ相距L，在M點和P點間接一個阻值為R
的電阻，在兩導軌間矩形區(qū)域內有垂直導軌平面豎直向下、寬為d的勻強磁場，磁感應強度為B.一質量為m，電阻為r的導體棒ab，垂直擱在導軌上，與磁場左邊界相距d0.現(xiàn)用一大小為F、水平向右的恒力拉ab棒，使它由靜止開始運動，棒ab在離開磁場前已經做勻速直線運動（棒ab與導軌始終保持良好的接觸，導軌電阻不計）.求：

（1）在圖中標出當棒ab進入磁場后流過電阻R的電流方向;
（2）棒ab在離開磁場右邊界時的速度；
（3）棒ab通過磁場區(qū)的過程中整個回路所消耗的電能.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，MN和PQ是兩根放在豎直面內且足夠長的平行金屬導軌，相距=50cm。導軌處在垂直紙面向里的磁感應強度B=5T的勻強磁場中。一根電阻r=0.1Ω的金屬棒ab可緊貼導軌左右運動。兩塊平行的、相距d=10cm、長度L=20cm的水平放置的金屬板A和C分別與兩平行導軌相連接，圖中跨接在兩導軌間的電阻R=0.4Ω，其余電阻忽略不計。已知當金屬棒ab不動時，質量m=10g、帶電量的小球以某一速度沿金屬板A和C的中線射入板間，恰能射出金屬板（g取10m/s2）。求：

（1）小球的速度；
（2）若使小球在金屬板間不偏轉，則金屬棒ab的速度大小和方向如何；
（3）若要使小球能從金屬板間射出，求金屬棒ab速度大小的范圍.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖甲所示，兩平行金屬板的板長不超過0.2 m，板間的電壓u隨時間t變化的圖線如圖乙所示，在金屬板右側有一左邊界為MN、右邊無界的勻強磁場，磁感應強度，方向垂直紙面向里．現(xiàn)有帶正電的粒子連續(xù)不斷地以速度，沿兩板間的中線平行金屬板射入電場中，磁場邊界MN與中線垂直．已知帶電粒子的比荷，粒子所受的重力和粒子間的相互作用力均忽略不計．
(1)在每個粒子通過電場區(qū)域的時間內，可以把板間的電場強度看作是恒定的．試說明這種處理能夠成立的理由．
(2)設時刻射入電場的帶電粒子恰能從平行金屬板邊緣射出，求該帶電粒子射出電場時的速度大小．
(3)對于所有經過電場射入磁場的帶電粒子，設其射入磁場的入射點和從磁場射出的出射點間的距離為d，試判斷d的大小是否隨時間而變化？若不變，證明你的結論；若變，求出d的變化范圍．
　

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

電學中有些儀器經常用到下述電子運動的物理原理。某一水平面內有一直角坐標系xOy平面，x=0和x=L=10cm的區(qū)間內有一沿x軸負方向的有理想邊界的勻強電場E1=1.0×104V/m,x=L和x=3L的區(qū)間內有一沿y軸負方向的有理想邊界的勻強電場E2=1.0×104V/m，一電子（為了計算簡單，比荷取為：）從直角坐標系xOy平面內的坐標原點O以很小的速度進入勻強電場E1，計算時不計此速度且只考試xOy平面內的運動。求：

（1）電子從O點進入到離開x=3L處的電場所需的時間；
（2）電子離開x=3L處的電場時的y坐標；
（3）電子度開x=3L處的電場時的速度大小和方向。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，兩根等長的絕緣細線懸掛一水平金屬細桿MN，處在與其垂直的水平勻強磁場中。金屬細桿的長度為1 m，質量為8.9×10－3 kg。當金屬細桿中通以0.89 A的電流時，兩絕緣細線上的拉力均恰好為零。忽略與金屬細桿連接細導線的影響，g=10m/s2。求：

（1）金屬細桿所受安培力的方向；
（2）金屬細桿中電流的方向；
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