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    如图所示，在一足够大的空间内存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小E＝3.0×104N/C。有一个质量m＝4.0×10－3kg的带电小球，用绝缘轻细线悬挂起来，静止时细线偏离竖直方向的夹角θ＝37°。取g＝10m/s2，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，不计空气阻力的作用。求：

    (1)求小球所带的电荷量及电性；
    (2)如果将细线轻轻剪断，求细线剪断后，小球运动的加速度大小；
    (3)从剪断细线开始经过时间t＝0.20s，求这段时间内小球电势能的变化量。
    (1)1.0×10－6C正电 (2)12.5m/s2 (3)4.5×10－3J

    试题分析：(1)小球受到重力mg、电场力F和细线的拉力T的作用，由共点力平衡条件，得
    F＝qE＝mgtanθ
    解得q＝mgtanθ/E＝1.0×10－6C
    电场力的方向与电场强度的方向相同，故小球所带电荷为正电荷
    (2)剪断细线后，小球做匀加速直线运动，设其加速度为a，由牛顿第二定律，得＝ma
    解得 a＝＝12.5m/s2
    (3)在t＝0.20s的时间内，小球的位移为
    l＝＝0.25m
    小球运动过程中，电场力做的功
    W＝qElsinθ＝mglsinθtanθ＝4.5×10－3J
    所以小球电势能的变化量(减少量)ΔEp＝4.5×10－3J。
    点评：本题的综合性较强，关键是根据受力分析，结合牛顿第二定律解题
    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

    某空间存在着如图甲所示足够大沿水平方向的匀强磁场。在磁场中A、B两个物块叠放在一起，置于光滑水平面上，物块A带正电，物块B不带电且表面绝缘。在t1=0时刻，水平恒力F作用在物块B上，物块A、B由静止开始做加速度相同的运动．在A、B一起向左运动的过程中，以下说法正确的是(      )

    A．图乙可以反映A所受洛仑兹力大小随时间t变化的关系
    B．图乙可以反映A对B的摩擦力大小随时间t变化的关系
    C．图乙可以反映A对B的压力大小随时间t变化的关系
    D．图乙可以反映B对地面压力大小随时间t变化的关系

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，光滑平行的水平金属导轨MNPQ相距L，在M点和P点间接一个阻值为R
    的电阻，在两导轨间矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为d的匀强磁场，磁感应强度为B.一质量为m，电阻为r的导体棒ab，垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距d0.现用一大小为F、水平向右的恒力拉ab棒，使它由静止开始运动，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好的接触，导轨电阻不计）.求：

    （1）在图中标出当棒ab进入磁场后流过电阻R的电流方向;
    （2）棒ab在离开磁场右边界时的速度；
    （3）棒ab通过磁场区的过程中整个回路所消耗的电能.

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图甲所示，两平行金属板的板长不超过0.2 m，板间的电压u随时间t变化的图线如图乙所示，在金属板右侧有一左边界为MN、右边无界的匀强磁场，磁感应强度，方向垂直纸面向里．现有带正电的粒子连续不断地以速度，沿两板间的中线平行金属板射入电场中，磁场边界MN与中线垂直．已知带电粒子的比荷，粒子所受的重力和粒子间的相互作用力均忽略不计．
    (1)在每个粒子通过电场区域的时间内，可以把板间的电场强度看作是恒定的．试说明这种处理能够成立的理由．
    (2)设时刻射入电场的带电粒子恰能从平行金属板边缘射出，求该带电粒子射出电场时的速度大小．
    (3)对于所有经过电场射入磁场的带电粒子，设其射入磁场的入射点和从磁场射出的出射点间的距离为d，试判断d的大小是否随时间而变化？若不变，证明你的结论；若变，求出d的变化范围．
    　

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如下图所示，竖直平面（纸面）内有直角坐标系xOy，x轴沿水平方向。在x≤O的区域内存在方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B1的匀强磁场。在第二象限紧贴y轴固定放置长为l、表面粗糙的不带电绝缘平板，平板平行于x轴且与x轴相距h。在第一象限内的某区域存在方向相互垂直的匀强磁场（磁感应强度大小为B2、方向垂直于纸面向外）和匀强电场（图中未画出）。一质量为m、不带电的小球Q从平板下侧A点沿x轴正向抛出；另一质量也为m、带电量为q的小球P从A点紧贴平板沿x轴正向运动，变为匀速运动后从y轴上的D点进入电磁场区域做匀速圆周运动，经圆周离开电磁场区域，沿y轴负方向运动，然后从x轴上的K点进入第四象限。小球P、Q相遇在第四象限的某一点，且竖直方向速度相同。设运动过程中小球P电量不变，小球P和Q始终在纸面内运动且均看作质点，重力加速度为g。求：

    （1）匀强电场的场强大小，并判断P球所带电荷的正负；
    （2）小球Q的抛出速度v0的取值范围；
    （3）B1是B2的多少倍？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    电学中有些仪器经常用到下述电子运动的物理原理。某一水平面内有一直角坐标系xOy平面，x=0和x=L=10cm的区间内有一沿x轴负方向的有理想边界的匀强电场E1=1.0×104V/m,x=L和x=3L的区间内有一沿y轴负方向的有理想边界的匀强电场E2=1.0×104V/m，一电子（为了计算简单，比荷取为：）从直角坐标系xOy平面内的坐标原点O以很小的速度进入匀强电场E1，计算时不计此速度且只考试xOy平面内的运动。求：

    （1）电子从O点进入到离开x=3L处的电场所需的时间；
    （2）电子离开x=3L处的电场时的y坐标；
    （3）电子度开x=3L处的电场时的速度大小和方向。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，水平放置的平行金属板之间电压大小为U，距离为d，其间还有垂直纸面向里的匀强磁场．质量为带电量为+q的带电粒子，以水平速度v0从平行金属板的正中间射入并做匀速直线运动，然后又垂直射入场强大小为E2，方向竖直向上的匀强电场，其边界a、b间的宽为L(该电场竖直方向足够长)．电场和磁场都有理想边界，且粒子所受重力不计，求：
    （1）匀强磁场对该带电粒子作用力的大小f；
    （2）该带电粒子在a、b间运动的加速度大小a；
    （3）该带电粒子到达边界b时的速度大小v．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，ABCD为竖直放在场强为E＝104V/m水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BCD部分是半径为R的圆形轨道，轨道的水平部分与其半圆相切，A为水平轨道上的一点，而且AB＝R＝0.2m，把一质量m＝0.1kg、带电荷量q＝+1×10-4C的小球放在水平轨道的A点由静止开始释放，小球在轨道的内侧运动。（g取10m/s2）求：


    （1）小球到达D点时对轨道压力是多大？
    （2）若让小球安全通过轨道，开始释放点离B点至少多远？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （14分）如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为a＝30°，导轨电阻不计，导轨处在垂直导轨平面斜向上的有界匀强磁场中. 两根电阻都为R＝2W、质量都为m＝0.2kg的完全相同的细金属棒ab和cd垂直导轨并排靠紧的放置在导轨上，与磁场上边界距离为x＝1.6m，有界匀强磁场宽度为3x＝4.8m．先将金属棒ab由静止释放，金属棒ab刚进入磁场就恰好做匀速运动，此时立即由静止释放金属棒cd，金属棒cd在出磁场前已做匀速运动.两金属棒在下滑过程中与导轨接触始终良好（取重力加速度g＝10m/s2）.求：

    （1）金属棒ab刚进入磁场时棒中电流I；
    （2）金属棒cd在磁场中运动的过程中通过回路某一截面的电量q；
    （3）两根金属棒全部通过磁场的过程中回路产生的焦耳热Q．

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