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如圖所示，在y>0的空間中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)沿y軸負(fù)方向；在y<0的空間中，存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直xy平面（紙面）向里.一電量為q、質(zhì)量為m的帶正電的運(yùn)動(dòng)粒子，經(jīng)過y軸上y=h處的點(diǎn)P₁時(shí)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(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，并經(jīng)過y軸上y=－2h處的P₃點(diǎn).不計(jì)重力.求：

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小.
（2）粒子到達(dá)P₂時(shí)速度的大小和方向.
（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.

如圖所示，在以O(shè)為圓心，半徑為R=10cm的圓形區(qū)域內(nèi)，有一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B₂=0.1T，方向垂直紙面向外。M、N為豎直平行放置的相距很近的兩金屬板， S₁、S₂為M、N板上的兩個(gè)小孔，且S₁、S₂跟O點(diǎn)在垂直極板的同一水平直線上。金屬板M、N與一圓形金屬線圈相連，線圈的匝數(shù)n=1000匝，面積S=0.2m²，線圈內(nèi)存在著垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化的規(guī)律為B₁=B₀+kt（T），其中B₀、k為常數(shù)。另有一水平放置的足夠長(zhǎng)的熒光屏D，O點(diǎn)跟熒光屏D之間的距離為H=2R。比荷為2×10⁵ C/kg的正離子流由S₁進(jìn)入金屬板M、N之間后，通過S₂向磁場(chǎng)中心射去，通過磁場(chǎng)后落到熒光屏D上。離子的初速度、重力、空氣阻力及離子之間的作用力均可忽略不計(jì)。問：
（1）k值為多少可使正離子垂直打在熒光屏上
（2）若k=0.45T/s，求正離子到達(dá)熒光屏的位置。

在豎直平面內(nèi)建立一平面直角坐標(biāo)系xoy，x軸沿水平方向，如圖甲所示。第二象限內(nèi)有一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E₁。坐標(biāo)系的第一、四象限內(nèi)有一正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)交變磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向上，場(chǎng)強(qiáng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面。處在第三象限的某種發(fā)射裝置（圖中沒有畫出）豎直向上射出一個(gè)比荷的帶正電的微粒（可視為質(zhì)點(diǎn)），該微粒以v₀=4m/s的速度從-x上的A點(diǎn)進(jìn)入第二象限，并以v₁=8m/s速度從+y上的C點(diǎn)沿水平方向進(jìn)入第一象限。取微粒剛進(jìn)入第一象限的時(shí)刻為0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示規(guī)律變化（以垂直紙面向外的磁場(chǎng)方向?yàn)檎�方向），g="10" m/s².試求：

⑴帶電微粒運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的縱坐標(biāo)值h及電場(chǎng)強(qiáng)度E₁；
⑵+x軸上有一點(diǎn)D，OD=OC，若帶電微粒在通過C點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)過程中不再越過y軸，要使其恰能沿x軸正方向通過D點(diǎn)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B₀及其磁場(chǎng)的變化周期T₀為多少？
⑶要使帶電微粒通過C點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)過程中不再越過y軸，求交變磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B₀和變化周期T₀的乘積B₀ T₀應(yīng)滿足的關(guān)系？

圖（a）所示的xOy平面處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與xOy平面(紙面)垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的周期為T，變化圖線如圖（b）所示。當(dāng)B為+B₀時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向指向紙外。在坐標(biāo)原點(diǎn)O有一帶正電的粒子P，其電荷量與質(zhì)量之比恰好等于。不計(jì)重力。設(shè)P在某時(shí)刻t₀以某一初速度沿y軸正方向自O(shè)點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)，將它經(jīng)過時(shí)間T到達(dá)的點(diǎn)記為A。

（1）若t₀=0，則直線OA與x軸的夾角是多少？
（2）若t₀=T/4，則直線OA與x軸的夾角是多少？
（3）為了使直線OA與x軸的夾角為π/4，在0< t₀< T/4的范圍內(nèi)，t₀應(yīng)取何值？是多少？

如圖所示，兩足夠長(zhǎng)的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角=30°，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上。長(zhǎng)為的金屬棒垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為、電阻為r＝R。兩金屬導(dǎo)軌的上端連接一個(gè)燈泡，燈泡的電阻R_L＝R，重力加速度為g�，F(xiàn)閉合開關(guān)S，給金屬棒施加一個(gè)方向垂直于桿且平行于導(dǎo)軌平面向上的、大小為F＝mg的恒力，使金屬棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒達(dá)到最大速度時(shí)，燈泡恰能達(dá)到它的額定功率。求：

（1）金屬棒能達(dá)到的最大速度v_m；
（2）燈泡的額定功率P_L；
（3）金屬棒達(dá)到最大速度的一半時(shí)的加速度a；
（4）若金屬棒上滑距離為L(zhǎng)時(shí)速度恰達(dá)到最大，求金屬棒由靜止開始上滑4L的過程中，金屬棒上產(chǎn)生的電熱Q_r。

一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于xy平面，在xy平面上，磁場(chǎng)分布在以O為中心的一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)．一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，由原點(diǎn)O開始運(yùn)動(dòng)，初速為，方向沿x正方向．后來，粒子經(jīng)過y軸上的P點(diǎn)，此時(shí)速度方向與y軸的夾角為30°，P到O的距離為L，如圖所示．不計(jì)重力的影響．求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和xy平面上磁場(chǎng)區(qū)域的半徑R．

實(shí)驗(yàn)室需要用電子打擊靜止在P點(diǎn)的粒子,先讓電子在直線加速器中經(jīng)過電壓U加速，再從小孔O沿’方向水平飛出。已知OP的距離為d，OP與的夾角為θ，電子的質(zhì)量為m，電量為-e，要想電子能打到P點(diǎn)，可在直線加速器左側(cè)加一個(gè)垂直于紙面的磁場(chǎng)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式并說明方向。

（16分）t=0時(shí)，磁場(chǎng)在xOy平面內(nèi)的分布如題23圖所示.其磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B₀,方向垂直于xOy平面,相鄰磁場(chǎng)區(qū)域的磁場(chǎng)方向相反.每個(gè)同向磁場(chǎng)區(qū)域的寬度均為l₀.整個(gè)磁場(chǎng)以速度v沿x軸正方向勻速運(yùn)動(dòng).

（1）若在磁場(chǎng)所在區(qū)間，xOy平面內(nèi)放置一由a匝線圈串聯(lián)而成的矩形導(dǎo)線框abcd,線框的bc邊平行于x軸.bc=l_B、ab=L,總電阻為R,線框始終保持靜止.求
①線框中產(chǎn)生的總電動(dòng)勢(shì)大小和導(dǎo)線中的電流大小;
②線框所受安培力的大小和方向.
（2）該運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng)可視為沿x軸傳播的波，設(shè)垂直于紙面向外的磁場(chǎng)方向?yàn)檎�，畫�?i>L=0時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的波形圖，并求波長(zhǎng)和頻率f.

如圖所示，在地面附近有一范圍足夠大的互相正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向水平并垂直紙面向外。一質(zhì)量為m、帶電量為－q的帶電微粒在此區(qū)域恰好作速度大小為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。（重力加速度為g）
(1)求此區(qū)域內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。
(2)若某時(shí)刻微粒運(yùn)動(dòng)到場(chǎng)中距地面高度為H的P點(diǎn)，速度與水平方向成45°，如圖所示。則該微粒至少須經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)到距地面最高點(diǎn)？最高點(diǎn)距地面多高？
(3)在(2)問中微粒又運(yùn)動(dòng)P點(diǎn)時(shí)，突然撤去磁場(chǎng)，同時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度大小不變，方向變?yōu)樗�平向右，則該微粒運(yùn)動(dòng)中距地面的最大高度是多少？

湯姆遜用來測(cè)定電子的比荷實(shí)驗(yàn)裝置如下：真空管內(nèi)的陰極C發(fā)出電子，（不計(jì)初速，重力和電子間相互作用）, 經(jīng)過A、B間的電場(chǎng)加速后，穿過A、B的中心小孔沿中心軸O^/O的方向進(jìn)入到兩塊水平正對(duì)的長(zhǎng)度為L(zhǎng)的平行極板D和E間的區(qū)域，當(dāng)極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時(shí)，電子束打在熒光屏的中心O^＇點(diǎn)，形成一個(gè)亮點(diǎn)；若在D、E間加上方向向下、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電子將向上偏轉(zhuǎn)；如果再利用通電線圈在D、E電場(chǎng)區(qū)加上一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫出），調(diào)節(jié)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí)，熒光斑恰好回到熒光屏中心。接著再去掉電場(chǎng)，電子向下偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)角為φ。如圖所示，求（1）在圖中畫出磁場(chǎng)B的方向 （2）根據(jù)L、E、B和φ，推導(dǎo)電子的比荷的表達(dá)式。