如圖3-5-10，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(chǎng)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(jì)�，F(xiàn)經(jīng)歷以下四個(gè)過(guò)程：①以速率v移動(dòng)d，使它與ob的距離增大一倍；②再以速率v移動(dòng)c，使它與oa的距離減小一半；③然后，再以速度2v移動(dòng)c，使它回到原處；④最后以速率2v移動(dòng)d，使它也回到原處。設(shè)上述四個(gè)過(guò)程中通過(guò)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(chǎng).質(zhì)量為m的金屬棒ab擱在導(dǎo)軌上，構(gòu)成一邊長(zhǎng)為l的正方形abed.ab棒的電阻為r，其余電阻不計(jì)，開(kāi)始時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₀.

圖3-5-8

（1）若從t=0時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度變化如圖乙所示，同時(shí)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(guò)程中始終保持棒靜止，當(dāng)t=2 s時(shí)，需加垂直于棒的水平拉力為多大？

（3）若從t=0時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度由B₀逐漸減小，同時(shí)棒以恒定速度v沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，要使棒上無(wú)電流通過(guò)，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(zhǎng)方體是發(fā)電導(dǎo)管，其中空部分的長(zhǎng)、高、寬分別為l、a、b，前后兩個(gè)側(cè)面是絕緣體，上下兩個(gè)側(cè)面是電阻可忽略的導(dǎo)體電極，這兩個(gè)電極與負(fù)載電阻R_L相連.整個(gè)發(fā)電導(dǎo)管處于圖(2)中磁場(chǎng)線圈產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(dòng)，并通過(guò)專用管道導(dǎo)出.由于運(yùn)動(dòng)的電離氣體受到磁場(chǎng)作用，產(chǎn)生了電動(dòng)勢(shì).發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)電離氣體流速隨磁場(chǎng)有無(wú)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(chǎng)時(shí)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(chǎng)時(shí)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(dòng)勢(shì)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(duì)的小孔，N板右側(cè)有兩個(gè)寬度均為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(chǎng)區(qū)域右側(cè)有一個(gè)熒光屏，取屏上與S₁、S₂共線的O點(diǎn)為原點(diǎn)，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(shì)差為U₀時(shí)，求從小孔S₂射出的電子的速度v₀;

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

（3）若電子能夠穿過(guò)磁場(chǎng)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(dòng)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(shì)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(diǎn)O沿y軸正方向以初速度v₀出發(fā)，電荷重力不計(jì).現(xiàn)要求該電荷能通過(guò)點(diǎn)P(a,-b),試設(shè)計(jì)在電荷運(yùn)動(dòng)的空間范圍內(nèi)加上某種“場(chǎng)”后并運(yùn)用物理知識(shí)求解的一種簡(jiǎn)單、常規(guī)的方案.

圖3-4-19

(1)說(shuō)明電荷由O到P的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)并在圖中繪出電荷運(yùn)動(dòng)軌跡；

(2)用必要的運(yùn)算說(shuō)明你設(shè)計(jì)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(gè)斜面處于范圍足夠大、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)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(dòng)摩擦因數(shù)為μ，它在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力的大小等于重力的一半.物體A在斜面上由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)時(shí)間t后突然在斜面區(qū)域加上范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向與電場(chǎng)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(kāi)斜面.

圖3-4-18

（1）物體A在斜面上的運(yùn)動(dòng)情況怎樣？說(shuō)明理由;

（2）物體A在斜面上運(yùn)動(dòng)過(guò)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(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）向外.一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的運(yùn)動(dòng)粒子，經(jīng)過(guò)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(guò)x軸上x(chóng)=2h處的P₂點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，并經(jīng)過(guò)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.

圖3-4-17

有人設(shè)想用圖 3-4-16 所示的裝置來(lái)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(guò)小孔 O₁ 進(jìn)入極板間電壓為 U 的水平加速電場(chǎng)區(qū)域 I ，再通過(guò)小孔 O₂ 射入相互正交的恒定勻強(qiáng)電場(chǎng)、磁場(chǎng)區(qū)域 Ⅱ，其中磁場(chǎng)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(jì)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(chǎng)強(qiáng)度；

（2）試求半徑為 r 的粒子通過(guò) O₂ 時(shí)的速率；

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

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

圖3-4-15

A.兩小球到達(dá)軌道最低點(diǎn)的速度v_M＞v_N

B.兩小球第一次到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力F_M＞F_N

C.小球第一次到達(dá)M點(diǎn)的時(shí)間大于小球第一次到達(dá)N點(diǎn)的時(shí)間

D.在磁場(chǎng)中小球能到達(dá)軌道的另一端，在電場(chǎng)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(chǎng)中有一個(gè)電荷量為 q 的正離子，自a 點(diǎn)沿豐圓軌道運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到 b 點(diǎn)時(shí)，突然吸收了附近若干電子，接著沿另一半圓軌道運(yùn)動(dòng)到 c 點(diǎn)，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(jì)，則該離子吸收的電子個(gè)數(shù)為（    ）

圖 3-4-14

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