如圖3-5-10，在勻強(qiáng)磁場中固定放置一根串接一電阻R的直角形金屬導(dǎo)軌aob（在紙面內(nèi)），磁場方向垂直于紙面朝里，另有兩根金屬導(dǎo)軌c、d分別平行于oa、ob放置。保持導(dǎo)軌之間接觸良好，金屬導(dǎo)軌的電阻不計�，F(xiàn)經(jīng)歷以下四個過程：①以速率v移動d，使它與ob的距離增大一倍；②再以速率v移動c，使它與oa的距離減小一半；③然后，再以速度2v移動c，使它回到原處；④最后以速率2v移動d，使它也回到原處。設(shè)上述四個過程中通過電阻R的電量的大小依次為Q₁、Q₂、Q₃和Q₄，則（    ）

圖3-5-10

A.Q₁=Q₂=Q₃=Q₄                              B.Q₁=Q₂=2Q₃=2Q₄

C.2Q₁=2Q₂=Q₃=Q₄                          D.Q₁≠Q(mào)₂=Q₃≠Q(mào)₄

如圖3-5-8所示，cd、ef為光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與水平面成θ角，空間存在垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場.質(zhì)量為m的金屬棒ab擱在導(dǎo)軌上，構(gòu)成一邊長為l的正方形abed.ab棒的電阻為r，其余電阻不計，開始時磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₀.

圖3-5-8

（1）若從t=0時刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度變化如圖乙所示，同時保持ab棒靜止，求棒中感應(yīng)電流的大小和方向.

（2）在上述（1）過程中始終保持棒靜止，當(dāng)t=2 s時，需加垂直于棒的水平拉力為多大？

（3）若從t=0時刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度由B₀逐漸減小，同時棒以恒定速度v沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動，要使棒上無電流通過，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足什么函數(shù)關(guān)系（B-t)？

磁流體發(fā)電是一種新型發(fā)電方式，圖(1)和圖(2)是其工作原理示意圖.圖(1)中的長方體是發(fā)電導(dǎo)管，其中空部分的長、高、寬分別為l、a、b，前后兩個側(cè)面是絕緣體，上下兩個側(cè)面是電阻可忽略的導(dǎo)體電極，這兩個電極與負(fù)載電阻R_L相連.整個發(fā)電導(dǎo)管處于圖(2)中磁場線圈產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向如圖所示,發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)有電阻率為ρ的高溫、高速電離氣體沿導(dǎo)管向右流動，并通過專用管道導(dǎo)出.由于運(yùn)動的電離氣體受到磁場作用，產(chǎn)生了電動勢.發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)電離氣體流速隨磁場有無而不同.設(shè)發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)電離氣體流速處處相同，且不存在磁場時電離氣體流速為v₀，電離氣體所受摩擦阻力總與流速成正比，發(fā)電導(dǎo)管兩端的電離氣體壓強(qiáng)差Δp維持恒定.求：

（1）不存在磁場時電離氣體所受的摩擦阻力F的大�。�

（2）磁流體發(fā)電機(jī)的電動勢E的大��；

（3）磁流體發(fā)電機(jī)發(fā)電導(dǎo)管的輸入功率P.

如圖所示，M、N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板，S₁、S₂為板上正對的小孔，N板右側(cè)有兩個寬度均為d的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向分別垂直于紙面向外和向里，磁場區(qū)域右側(cè)有一個熒光屏，取屏上與S₁、S₂共線的O點為原點，向上為正方向建立x軸.M板左側(cè)電子槍發(fā)射出的熱電子經(jīng)小孔S₁進(jìn)入兩板間，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，初速度可以忽略.

（1）當(dāng)兩板間的電勢差為U₀時，求從小孔S₂射出的電子的速度v₀;

（2）求兩金屬板間電勢差U在什么范圍內(nèi)，電子不能穿過磁場區(qū)域而打到熒光屏上？

（3）若電子能夠穿過磁場區(qū)域而打到熒光屏上，試在答題卡的圖上定性地畫出電子運(yùn)動的軌跡;

（4）求電子打到熒光屏上的位置坐標(biāo)x和金屬板間電勢差U的函數(shù)關(guān)系.

如圖3-4-19所示,在直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的電荷從原點O沿y軸正方向以初速度v₀出發(fā)，電荷重力不計.現(xiàn)要求該電荷能通過點P(a,-b),試設(shè)計在電荷運(yùn)動的空間范圍內(nèi)加上某種“場”后并運(yùn)用物理知識求解的一種簡單、常規(guī)的方案.

圖3-4-19

(1)說明電荷由O到P的運(yùn)動性質(zhì)并在圖中繪出電荷運(yùn)動軌跡；

(2)用必要的運(yùn)算說明你設(shè)計的方案中相關(guān)物理量的表達(dá)式(用題設(shè)已知條件和有關(guān)常數(shù)).

帶負(fù)電的小物體A放在傾角為θ(sinθ=0.6)的絕緣斜面上，整個斜面處于范圍足夠大、方向水平向右的勻強(qiáng)電場中，如圖3-4-18所示.物體A的質(zhì)量為m、電荷量為-q，與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，它在電場中受到的電場力的大小等于重力的一半.物體A在斜面上由靜止開始下滑，經(jīng)時間t后突然在斜面區(qū)域加上范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場,磁場方向與電場強(qiáng)度方向垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，此后物體A沿斜面繼續(xù)下滑距離L后離開斜面.

圖3-4-18

（1）物體A在斜面上的運(yùn)動情況怎樣？說明理由;

（2）物體A在斜面上運(yùn)動過程中有多少能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能？（結(jié)果用字母表示）

如圖3-4-17所示，在y＞0的空間中存在勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)沿y軸負(fù)方向；在y＜0的空間中存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直xy平面（紙面）向外.一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的運(yùn)動粒子，經(jīng)過y軸上y=h處的點P₁時速率為v₀,方向沿x軸正方向；然后經(jīng)過x軸上x=2h處的P₂點進(jìn)入磁場，并經(jīng)過y軸上y=-2h處的P₃點.不計重力.求：

（1）電場強(qiáng)度的大小;

（2）粒子到達(dá)P₂時速度的大小和方向;

（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.

圖3-4-17

有人設(shè)想用圖 3-4-16 所示的裝置來選擇密度相同、大小不同的球狀納米粒子.粒子在電離室中電離后帶正電，電量與其表面積成正比.電離后，粒子緩慢通過小孔 O₁ 進(jìn)入極板間電壓為 U 的水平加速電場區(qū)域 I ，再通過小孔 O₂ 射入相互正交的恒定勻強(qiáng)電場、磁場區(qū)域 Ⅱ，其中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B，方向如圖.收集室的小孔 O₃ 與 O₁、O₂ 在同一條水平線上.半徑為 r₀ 的粒子，其質(zhì)量為 m₀、電量為 q₀，剛好能沿 O₁O₃ 直線射入收集室.不計納米粒子重力.（V_球=πr³，S_球=4πr²）

圖3-4-16

（1）試求圖中區(qū)域 Ⅱ 的電場強(qiáng)度；

（2）試求半徑為 r 的粒子通過 O₂ 時的速率；

（3）討論半徑 r≠r₀ 的粒子剛進(jìn)入?yún)^(qū)域 Ⅱ 時向哪個極板偏轉(zhuǎn).

如圖3-4-15所示兩個半徑相同的半圓形軌道分別豎直放在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中.軌道兩端在同一高度上，軌道是光滑的.兩個相同的帶正電小球同時從兩軌道左端最高點由靜止釋放.M、N為軌道的最低點，下列說法正確的是（    ）

圖3-4-15

A.兩小球到達(dá)軌道最低點的速度v_M＞v_N

B.兩小球第一次到達(dá)軌道最低點時對軌道的壓力F_M＞F_N

C.小球第一次到達(dá)M點的時間大于小球第一次到達(dá)N點的時間

D.在磁場中小球能到達(dá)軌道的另一端，在電場中小球不能到達(dá)軌道的另一端

如圖 3-4-14 所示，均強(qiáng)磁場中有一個電荷量為 q 的正離子，自a 點沿豐圓軌道運(yùn)動，當(dāng)它運(yùn)動到 b 點時，突然吸收了附近若干電子，接著沿另一半圓軌道運(yùn)動到 c 點，已知 a、b、c 在同一直線上，且 ac=ab，電子電荷量為 e，電子質(zhì)量可忽略不計，則該離子吸收的電子個數(shù)為（    ）

圖 3-4-14

A.3q/2e            B.q/e              C.3q/2e                 D.q/3e