（8分）如圖所示，空間存在著電場強度E＝2.5×102 N/C、方向豎直向上的勻強電場，在電場內(nèi)一長為L＝0.5 m的絕緣細線一端固定于O點，另一端拴著質量m＝0.5 kg電荷量q＝4×10－2 C的小球。現(xiàn)將細線拉至水平位置，將小球由靜止釋放，當小球運動到最高點時細線受到的拉力恰好達到它能承受的最大值而斷裂。取g＝10 m/s2。求：
(1)小球的電性；
(2)細線能承受的最大拉力值。
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在平面直角坐標系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y軸負方向的勻強電場，第Ⅳ象限存在垂直于坐標平面向外的勻強磁場，磁感應強度為B。一質量為m．電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點以速度v0垂直于y軸射入電場，經(jīng)x軸上的N點與x軸正方向成θ＝60°角射入磁場，最后從y軸負半軸上的P點垂直于y軸射出磁場，如圖所示。不計粒子重力，求：
（1）粒子過N點時速度；
（2）粒子在磁場中運動的軌道半徑r；
（3）粒子從M點運動到P點的總時間t。
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如圖所示,在XOY直角坐標系中,OQ與OP分別與X軸正負方向成450,在POQ區(qū)域中存在足夠大的勻強電場,場強大小為E,其余區(qū)域存在勻強磁場,一帶電量為+q的質量為m粒子在Y軸上A點(0,-L)以平行于X軸速度v0進入第四象項,在QO邊界垂直進入電場,后又從PO邊界離開電場,不計粒子的重力.
求(1)勻強磁場的磁感應強度大小?
(2)粒子從PO進入磁場的位置坐標?
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如圖所示的空間分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個區(qū)域，各邊界面相互平行，Ⅰ區(qū)域存在勻強電場，電場強度E=1.0×104V/m，方向垂直邊界面向右．Ⅱ、Ⅲ區(qū)域存在勻強磁場，磁場的方向分別為垂直紙面向外和垂直紙面向里，磁感應強度分別為B1=2.0T、B2=4.0T．三個區(qū)域寬度分別為d1=5.0m、d2= d3=6.25m，一質量m＝1.0×10-8kg、電荷量q＝1.6×10-6C的粒子從O點由靜止釋放，粒子的重力忽略不計．試求：
⑴粒子離開Ⅰ區(qū)域時的速度大小v；
⑵粒子在Ⅱ區(qū)域內(nèi)運動的時間t；
⑶粒子離開Ⅲ區(qū)域時速度與邊界面的夾角α．
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（16分）如圖所示裝置由加速電場、偏轉電場和偏轉磁場組成。偏轉電場處在加有電壓的相距為d的兩塊水平平行放置的導體板之間，勻強磁場水平寬度為l，豎直寬度足夠大，處在偏轉電場的右邊，如圖甲所示。大量電子（其重力不計）由靜止開始，經(jīng)加速電場加速后，連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間射入偏轉電場。當兩板沒有加電壓時，這些電子通過兩板之間的時間為2t0，當在兩板間加上如圖乙所示的周期為2t0、幅值恒為U0的電壓時，所有電子均能通過電場，穿過磁場，最后打在豎直放置的熒光屏上（已知電子的質量為m、電荷量為e）。求：
（1）如果電子在t=0時刻進入偏轉電場，求它離開偏轉電場時的側向位移大小；
（2）通過計算說明，所有通過偏轉電場的電子的偏向角（電子離開偏轉電場的速度方向與進入電場速度方向的夾角）都相同。
（3）要使電子能垂直打在熒光屏上，勻強磁場的磁感應強度為多少？
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如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ與水平面成θ=30°角放置，一個磁感應強度B=1.00T的勻強磁場垂直穿過導軌平面，導軌上端M與P間連接阻值為R=0.30Ω的電阻，長L=0.40m、電阻r=0.10Ω的金屬棒ab與MP等寬緊貼在導軌上，現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑，其下滑距離與時間的關系如下表所示，導軌電阻不計，g=10m/s2
求：（1）在0.4s時間內(nèi)，通過金屬棒ab截面的電荷量
（2）金屬棒的質量
（3）在0.7s時間內(nèi)，整個回路產(chǎn)生的熱量
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(19分)如圖所示，邊長為
的正方形PQMN區(qū)域內(nèi)(含邊界)有垂直紙面向外的勻強磁場，左側有水平向右的勻強電場，場強大小為
，質量為
、電荷量為
的帶正電粒子從O點由靜止開始釋放，O、P、Q三點在同一水平直線上，OP=L，帶電粒子恰好從M點離開磁場，不計帶電粒子重力，求：
（1）磁感應強度大小
；
（2）粒子從O點運動到M點經(jīng)歷的時間；
（3）若磁場磁感應強度可調節(jié)(不考慮磁場變化產(chǎn)生的電磁感應)，帶電粒子從邊界NM上的
點離開磁場，與N點距離為
，求磁場磁感應強度的可能數(shù)值．
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（12分）半徑為r的絕緣光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套有質量為m、帶正電的珠子，空間存在水平向右的勻強電場，如圖所示，珠子所受靜電力是其重力的
倍。將珠子從環(huán)最低位置A點靜止釋放，求：
（1）珠子所能獲得的最大動能；
（2）最大動能位置圓環(huán)對珠子作用力大小；
（3）珠子運動到最高點B點位置。
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（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。現(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(chǎn)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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