如圖所示，在方向豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B特斯拉的勻強(qiáng)磁場中有兩條光滑固定的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ，導(dǎo)軌足夠長，間距為L，其電阻不計(jì)，導(dǎo)軌平面與磁場垂直。ab、cd為兩根垂直于導(dǎo)軌水平放置的金屬棒，其接入回路中的電阻均為R，質(zhì)量均為m。與金屬導(dǎo)軌平行的水平細(xì)線一端固定，另一端與cd棒的中點(diǎn)連接，細(xì)線能承受的最大拉力為T，一開始細(xì)線處于伸直狀態(tài)，ab棒在平行導(dǎo)軌的水平拉力F（未知）的作用下以加速a向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，兩根金屬棒運(yùn)動(dòng)時(shí)始終與導(dǎo)軌接觸良好且與導(dǎo)軌垂直。求:

（1）經(jīng)多長時(shí)間細(xì)線被拉斷？

（2）若在細(xì)線被拉斷瞬間撤去拉力F，兩棒最終的速度各為多大？

  （3）若在細(xì)線被拉斷瞬間撤去拉力F，兩根金屬棒之間距離增量△x的最大值是多少？

如圖17甲所示，圖的右側(cè)MN為一豎直放置的熒光屏，O為它的中點(diǎn)，OO’與熒光屏垂直，且長度為l。在MN的左側(cè)空間內(nèi)存在著方向水平向里的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E。乙圖是從甲圖的左邊去看熒光屏得到的平面圖，在熒光屏上以O為原點(diǎn)建立如圖的直角坐標(biāo)系。一細(xì)束質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子以相同的初速度v₀從O’點(diǎn)沿O’O方向射入電場區(qū)域。粒子的重力和粒子間的相互作用都可忽略不計(jì)。

（1）若再在MN左側(cè)空間加一個(gè)勻強(qiáng)磁場，使得熒光屏上的亮點(diǎn)恰好位于原點(diǎn)O處，求這個(gè)磁場的磁感強(qiáng)度的大小和方向。

（2）如果磁感強(qiáng)度的大小保持不變，但把方向變?yōu)榕c電場方向相同，則熒光屏上的亮點(diǎn)位于圖中A點(diǎn)處，已知A點(diǎn)的縱坐標(biāo) , 求它的橫坐標(biāo)的數(shù)值。

如圖所示，MN為紙面內(nèi)豎直放置的擋板，P、D是紙面內(nèi)水平方向上的兩點(diǎn)，兩點(diǎn)距離PD為L，D點(diǎn)距擋板的距離DQ為L/π．一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子在紙面內(nèi)從P點(diǎn)開始以v₀的水平初速度向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間后在MN左側(cè)空間加上垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場維持一段時(shí)間后撤除，隨后粒子再次通過D點(diǎn)且速度方向豎直向下．已知擋板足夠長，MN左側(cè)空間磁場分布范圍足夠大．粒子的重力不計(jì)．求：

（1）粒子在加上磁場前運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；

（2）滿足題設(shè)條件的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值及B最小時(shí)磁場維持的時(shí)間t₀的值．

如圖所示，在y>0的區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，在y<0的區(qū)域內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場。一電子（質(zhì)量為m、電量為e）從y軸上A點(diǎn)以沿x軸正方向的初速度v₀開始運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電子第一次穿越x軸時(shí)，恰好到達(dá)C點(diǎn)；當(dāng)電子第二次穿越x軸時(shí)，恰好到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)；當(dāng)電子第三次穿越x軸時(shí)，恰好到達(dá)D點(diǎn)。C、D兩點(diǎn)均未在圖中標(biāo)出。已知A、C點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離分別為d、2d。不計(jì)電子的重力。求

（1）電場強(qiáng)度E的大��；

（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�

（3）電子從A運(yùn)動(dòng)到D經(jīng)歷的時(shí)間t．

如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為+q的粒子以速度v₀從O點(diǎn)沿y軸正方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外，粒子飛出磁場區(qū)域后，從點(diǎn)b處穿過x軸，速度方向與x軸正方向的夾角為30⁰.粒子的重力不計(jì)，試求:

(1)圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的最小面積.

(2)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.

(3)b到O的距離.

如圖所示，xOy平面內(nèi)的圓O′與y軸相切于坐標(biāo)原點(diǎn)O。在該圓形區(qū)域內(nèi)，有與y軸平行的勻強(qiáng)電場和垂直于圓面的勻強(qiáng)磁場。一個(gè)帶電粒子（不計(jì)重力）從原點(diǎn)O沿x軸進(jìn)入場區(qū)，恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，穿過圓形區(qū)域的時(shí)間為T₀。若撤去磁場，只保留電場，其他條件不變，該帶電粒子穿過圓形區(qū)域的時(shí)間為；若撤去電場，只保留磁場，其他條件不變，求該帶電粒子穿過圓形區(qū)域的時(shí)間。

如圖所示，在足夠大的空間范圍內(nèi)，同時(shí)存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.57T。小球1帶正電，其電量與質(zhì)量之比q₁/m₁=4C/kg，所受重力與電場力的大小相等；小球2不帶電，靜止放置于固定的水平懸空支架上。小球1向右以υ₀=23.59m/s的水平速度與小球2正碰，碰后經(jīng)過0.75s再次相碰。設(shè)碰撞前后兩小球帶電情況不發(fā)生改變，且始終保持在同一豎直平面內(nèi)。（取g=10m/s²）

問：（1）電場強(qiáng)度E的大小是多少？

   （2）兩小球的質(zhì)量之比

如圖所示，PR是一塊長為L=4 m的絕緣平板固定在水平地面上，整個(gè)空間有一個(gè)平行于PR的勻強(qiáng)電場E，在板的右半部分有一個(gè)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場B，一個(gè)質(zhì)量為m=0．1 kg，帶電量為q=0．5 C的物體，從板的P端由靜止開始在電場力和摩擦力的作用下向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場后恰能做勻速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)物體碰到板R端的擋板后被彈回，若在碰撞瞬間撤去電場，物體返回時(shí)在磁場中仍做勻速運(yùn)動(dòng)，離開磁場后做勻減速運(yùn)動(dòng)停在C點(diǎn)，PC=L/4，物體與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0．4，取g=10m/s² ，求：

（1）判斷物體帶電性質(zhì)，正電荷還是負(fù)電荷？

（2）物體與擋板碰撞前后的速度v₁和v₂

（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小

（4）電場強(qiáng)度E的大小和方向

如圖甲所示，A、B是一對(duì)平行放置的金屬板，中心各有一小孔P、Q，PQ連線垂直金屬板，從P點(diǎn)處連續(xù)不斷地有質(zhì)量為m、帶電量為＋q地帶電粒子（重力不計(jì)）沿PQ方向放出，初速可忽略，在A、B間某時(shí)間t＝0開始加有如圖乙所示的交變電壓，其電壓大小為U，周期為T，帶電粒子在A、B間運(yùn)動(dòng)過程中，粒子之間的相互作用力可忽略不計(jì).

（1）請(qǐng)分別描述在0、T/8、T/4、3T/8時(shí)刻進(jìn)入小孔P的粒子在兩極板間的運(yùn)動(dòng)情況（設(shè)兩板間距離足夠大）。

（2）若在3T/8時(shí)刻前進(jìn)入小孔P的粒子都可以從小孔Q中射出，則兩板的間距d是多少？每個(gè)周期有多長時(shí)間有粒子從小孔Q中射出？

（3）若兩板的間距d=5cm，U=2.5V。一質(zhì)量m=2.0×10^-27kg、電量q=+1.6×10^-19C的帶電粒子在t₀=0時(shí)刻從緊臨B板處無初速釋放，剛好在2T時(shí)刻到達(dá)A板，則周期T應(yīng)為多少？

（4）根據(jù)第（3）問的條件和結(jié)果，在T/5時(shí)刻進(jìn)入小孔P的粒子，經(jīng)過多長時(shí)間才能到達(dá)小孔Q。

34.如圖所示，半徑R = 0.8m的四分之一光滑圓弧軌道位于豎直平面內(nèi)，與長CD = 2.0m的絕緣水平面平滑連接。水平面右側(cè)空間存在互相垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場強(qiáng)度E = 40N/C，方向豎直向上，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 1.0T，方向垂直紙面向外。兩個(gè)質(zhì)量均為m = 2.0×10^-6kg的小球a和b，a球不帶電，b球帶q = 1.0×10^-6C的正電，并靜止于水平面右邊緣處。將a球從圓弧軌道頂端由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)與b球發(fā)生正碰，碰撞時(shí)間極短，碰后兩球粘合在一起飛入復(fù)合場中，最后落在地面上的P點(diǎn)。已知小球a在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的摩擦阻力f = 0.1mg， PN =，取g =10m/s²。a、b均可作為質(zhì)點(diǎn)。求：

（1）小球a與b相碰后瞬間速度的大小v；

（2）水平面離地面的高度h；

（3）從小球a開始釋放到落地前瞬間的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，ab系統(tǒng)損失的機(jī)械能ΔE。

光滑水平面上放有如圖所示的用絕緣材料制成的L形滑板（水平部分足夠長），質(zhì)量為4m；距滑板的A壁為L₁距離的B處放有一質(zhì)量為m、電量為+q的大小不計(jì)的小物體，小物體與板面的摩擦不計(jì)，整個(gè)裝置置于場強(qiáng)為E的水平向右的勻強(qiáng)電場中。初始時(shí)刻，滑板與小物體都靜止。試求：  （1）釋放小物體后，其第一次與滑板A壁相碰前小物體的速率v₁多大？   （2）若小物體與A壁碰后相對(duì)地面的速度大小為碰前速率的3/5，則小物體在第二次跟A壁碰撞之前瞬間，滑板相對(duì)于水平面的速度v₂和小物體相對(duì)于水平面的速度v₃分別為多大？  （3）小物體從開始運(yùn)動(dòng)到第二次碰撞前瞬間，電場力做功為多大？（設(shè)碰撞時(shí)間極短且無能量損失，碰撞前后小物體帶電量保持不變）