如图，光滑水平地面上方的区域内存在着水平向内的匀强磁场，磁感应强度为。有一长度为内壁粗糙的...

如图，光滑水平地面上方的区域内存在着水平向内的匀强磁场，磁感应强度为。有一长度为内壁粗糙的绝缘试管竖直放置，试管底端有一可以视为质点的带电小球，小球质量为，带电量为小球和试管内壁的滑动摩擦因数为。开始时试管和小球以的速度向右匀速运动，当试管进入磁场区域时对试管施加一外力作用使试管保持的加速度向右做匀加速直线运动，小球经过一段时间离开试管。运动过程中试管始终保持竖直，小球带电量始终不变，，求：

（1）小球离开试管之前所受摩擦力和小球竖直分速度间的函数关系（用各物理量的字母表示）。

（2）小球离开试管时的速度。

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如下图所示，竖直平面（纸面）内有直角坐标系xOy，x轴沿水平方向。在x≤O的区域内存在方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B₁的匀强磁场。在第二象限紧贴y轴固定放置长为l、表面粗糙的不带电绝缘平板，平板平行于x轴且与x轴相距h。在第一象限内的某区域存在方向相互垂直的匀强磁场（磁感应强度大小为B₂、方向垂直于纸面向外）和匀强电场（图中未画出）。一质量为m、不带电的小球Q从平板下侧A点沿x轴正向抛出；另一质量也为m、带电量为q的小球P从A点紧贴平板沿x轴正向运动，变为匀速运动后从y轴上的D点进入电磁场区域做匀速圆周运动，经圆周离开电磁场区域，沿y轴负方向运动，然后从x轴上的K点进入第四象限。小球P、Q相遇在第四象限的某一点，且竖直方向速度相同。设运动过程中小球P电量不变，小球P和Q始终在纸面内运动且均看作质点，重力加速度为g。求：

（1）匀强电场的场强大小，并判断P球所带电荷的正负；

（2）小球Q的抛出速度v₀的取值范围；

（3）B₁是B₂的多少倍？

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如图所示，光滑水平地面上方ABCD区域存在互相垂直的匀强磁场和匀强电场，电场强度E=1×106N/C，方向竖直向上，AD距离为2m，CD高度为1m，一厚度不计的绝缘长木板其右端距B点2m，木板质量M=2kg，在木板右端放有一带电量q=+ 1×10-6C的小铁块（可视为质点），其质量m=0.1kg，小铁块与木板间动摩擦因数μ=0.4，现对长木板施加一水平向右的恒力F1=12.4N，作用1s后撤去恒力，g取10m/s2．

(1)求前1s小铁块的加速度大小am，长木板加速度大小aM；

(2)要使小铁块最终回到长木板上且不与长木板发生碰撞，求磁感强度B的最小值；

(3)在t=1s时再给长木板施加一个水平向左的力F2，满足（2）条件下，要使小铁块回到长木板时恰能相对长木板静止，求木板的最小长度（计算过程π取3.14）．

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如图所示，在光滑的绝缘水平面内建立平面直角坐标系xOy，在第一、二、四象限内存在竖直向下的匀强磁场，第三象限内存在竖直向上的匀强磁场，两个磁场的磁感应大小都为B，在原点O放置一个不带电的小球a，球a质量为m。P(－l，0)、Q(0，－l)为坐标轴上的两个点，现有一质量为2m、电荷量为－q的小球b从P点沿着PQ方向射出，速度大小不确定。经一段时间击中小球a，二者结合在一起，随后它们继续运动通过了Q点。小球的电何量不发生变化，忽略两小球碰撞的时间。试求：

(1)碰撞过程中两小球组成的系统损失的动能与系统初动能的比值。

(2)小球b从P点运动到Q点路程的所有可能值。

(3)小球b从P点运动到Q点的最短时间。

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如图所示，一个半径为R内壁光滑的绝缘薄圆筒竖直放置在水平面上，空间中存在竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场。一个质量m电荷量q的带正电小球，从圆筒上端某处以初速度v0贴着圆筒内壁水平抛出,已知。对小球运动判断正确的是（　　 ）

A. 小球落地前对筒壁的压力大小不变

B. 如果圆筒足够高，小球有可能脱离圆筒内壁

C. 如果减小v0，小球下落时间会变大

D. 如果沿图虚线展开圆筒，小球映射在圆筒上的轨迹是抛物线

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如图所示，在圆柱形区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度的大小B随时间t的变化关系为B＝B0+kt，其中B0、k为正的常数。在此区域的水平面内固定一个半径为r的圆环形内壁光滑的细玻璃管，将一电荷量为q的带正电小球在管内由静止释放，不考虑带电小球在运动过程中产生的磁场，则下列说法正确的是

A．从上往下看，小球将在管内沿顺时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为2qkπr

B．从上往下看，小球将在管内沿逆时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为2qkπr

C．从上往下看，小球将在管内沿顺时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为qkπr2

D．从上往下看，小球将在管内沿逆时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为qkπr2

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如图所示，竖直平面内有足够长、不计电阻的两组平行光滑金属导轨，宽度均为L，上方连接一个阻值为R的定值电阻，虚线下方的区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场。两根完全相同的金属杆1和2靠在导轨上，金属杆长度与导轨宽度相等且与导轨接触良好、电阻均为r、质量均为m；将金属杆l固定在磁场的上边缘，且仍在磁场内，金属杆2从磁场边界上方处由静止释放，进入磁场后恰好做匀速运动。现将金属杆2从离开磁场边界处由静止释放，在金属杆2进入磁场的同时，由静止释放金属杆1，下列说法正确的是

A. 两金属杆向下运动时，流过电阻R的电流方向为

B. 回路中感应电动势的最大值为

C. 磁场中金属杆l与金属杆2所受的安培力大小、方向均相同

D. 金属杆l与2的速度之差为

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(12分)如图所示，光滑绝缘水平面上方有两个方向相反的水平方向匀强磁场，竖直虚线为其边界，磁场范围足够大，磁感应强度的大小分别为．竖直放置的正方形金属线框边长为、电阻为R、质量为m．线框通过一绝缘细线与套在光滑竖直杆上的质量为M的物块相连，滑轮左侧细线水平。开始时，线框与物块静止在图中虚线位置且细线水平伸直。将物块由图中虚线位置由静止释放，当物块下滑h时速度大小为，此时细线与水平夹角，线框刚好有一半处于右侧磁场中。(已知重力加速度g，不计一切摩擦)求：

(1)此过程中通过线框截面的电荷量q；

(2)此时安培力的功率；

(3)此过程在线框中产生的焦耳热Q。

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