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    如图所示，在竖直平面内建立xOy直角坐标系，Oy表示竖直向上的方向。已知该平面内存在沿x轴负方向的区域足够大的匀强电场，现有一个带电量为2.5×10-4C，质量为0.5kg 的小球从坐标原点O沿y轴正方向以一定的初速度竖直向上抛出，它到达的最高点位置为图中的Q点，不计空气阻力，g取10 m/s2。试分析求解：

    (1) 小球带何种电荷；
    (2) 该匀强电场的电场强度大小；
    (3) 小球从O点抛出到落回x轴的过程中电势能的改变量；
    (4) 小球落回x轴时的动能。
    （1）负电（2）104V/m（3）电势能减少了16J（4）32J

    试题分析：（1）小球带负电。
    （2）小球在y轴方向上做竖直上抛运动，设小球到达最高点所用的时间为t1，上升的高度为h，电场强度为E

    在x轴方向上，小球做匀加速运动，水平方向上的位移
    小球的加速度a

    联立以上各式，根据图像的数据可得，电场强度E=104V/m
    （3）小球在运动的过程中总时间t2=2t1
    小球在x轴运动的位移 
    电场力做的功 
    联立以上各式可得 W=16J
    在整个过程中小球的电势能减少了16J
    （4）小球抛出时的速度v0 

    v0=8m/s
    小球落回抛出点时沿x轴方向的速度v‘

    v‘=8m/s
    小球落回x轴的动能 =32J
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （18分）如图所示，空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场。左侧匀强电场的场强大小为E、方向水平向右，电场宽度为L；中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。一个质量为m、电量为q、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的O点由静止开始运动，穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后，又回到O点，然后重复上述运动过程．求：

    （1）中间磁场区域的宽度d；
    （2）带电粒子从O点开始运动到第一次回到O点所用时间t。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    (20 分)如图甲所示，偏转电场的两个平行极板水平放置，板长L=0.08m，板间距足够大，两板的右侧有水平宽度l=0.06m、竖直宽度足够大的有界匀强磁场。一个比荷为的带负电粒子以速度v0=8×105m/s从两板中间沿与板平行的方向射入偏转电场，若从该粒子进入偏转电场时开始计时，板间场强恰好按图乙所示的规律变化，粒子离开偏转电场后进入匀强磁场并最终垂直磁场右边界射出。不计粒子重力，

    求：(1)粒子在磁场中运动的速率v；
    (2)粒子在磁场中运动的轨道半径R和磁场的磁感应强度B；
    (3)粒子从进入偏转电场到离开磁场所用的时间。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，xOy平面内半径为R的圆O'与y轴相切于原点O。在该圆区域内，有与y轴平行的匀强电场和垂直于圆面的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的粒子（不计重力）从O点沿x轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经T0时间从P点射出。

    （1）若仅撤去磁场，带电粒子仍从O点以相同的速度射入，经时间恰从圆形区域的边界射出。求电场强度的大小和粒子离开电场时速度的大小；
    （2）若仅撤去电场，带电粒子仍从O点射入，且速度为原来的2倍，求粒子在磁场中运动的时间。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    (18分) 在直角坐标系第一象限与第三象限分布有如图所示的匀强磁场和匀强电场，电场强度为E、磁感应强度为；现在第三象限中从P点以初速度沿x轴方向发射质量为，带的离子，离子经电场后恰从坐标原点O射入磁场。

    （1）已知P点的纵坐标为，试求P点的横坐标x；
    （2）若离子经O点射入磁场时的速度为2，试求离子在磁场中运动的时间及磁场出射点距O点的距离d。

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    科目：高中物理 来源：不详 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：不详 题型：计算题

    （14分）如图所示，图中左边有一对平行金属板，两板相距为d，电压为U。两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0，方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里；图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域，区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面朝里。一电荷量为q的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿同一方向射出平行金属板之间的区域，并沿直径PQ方向射入磁场区域，最后从圆形区域边界上的G点射出，已知弧QG所对应的圆心角为。离子重力不计。求：

    （1）离子速度的大小；
    （2）离子在圆形磁场区域内做圆周运动的半径；
    （3）离子的质量。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    (12分)如下图所示，初速度为零的负离子经电势差为U的匀强电场加速后，从离子枪T
    中水平射出，经过一段路程后进入水平放置的距离为d的两平行金属板MN和PQ之间，
    离子所经空间存在着磁感应强度为B的匀强磁场．不考虑离子重力作用，离子的荷质比在什么范围内，离子才能打在金属板PQ上？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    如图为电磁流量计的示意图，直径为d的非磁性材料制成的圆形导管内有导电液体流动，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导电液体流动方向而穿过一段圆形管道。若测得管壁内a、b两点间的电势差为U，则管中导电液体的流量Q=     

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