两平行金属板竖直放置，距离为d．把它们分别与电压为U的直流电源两极相连，如图所示．一个质量为m、电荷量为q的带电微粒位于两金属板上端的中点处，无初速释放，最后落在某一金属板上，微粒到达该金属板时的动能为E_k．现保持其他条件不变，使电压U加倍，问满足怎样的条件，微粒到达该金属板时的动能仍为E_k？

测定电子荷质比e/m的精确的现代方法之一是双电容器法，装置如图所示．在真空管中由阴极K发射出电子，其初速度可以忽略不计．此电子被阴极K与阳极A间的电场加速后穿过屏障D₁上的小孔，然后顺序穿过电容器C₁、屏障D₂上的小孔和第二个电容器C₂而射到荧光屏F上．阳极与阴极间的电势差为U．在电容器C₁、C₂之间加有频率为f的完全相同的交流电压，C₁、C₂之间的距离为l．选择频率f使电子束在荧光屏上的亮点不发生偏转，试证明电子的荷质比为．其中n为奇数．

如图所示，两块平行金属板，相距为d．加上如图所示的电压，电压的最大值为U，周期为T．现有一束离子束，其中每个粒子的电量为q、质量为m，从与两板等距处沿两板平行的方向连续射入，设粒子通过平行板间区域所用的时间为T(与电压的变化周期相同)，且所有的粒子都可以通过两板间的空间而打到右端的靶上．

(1)粒子打到靶上的位置与靶的中心点O间的距离s与粒子入射时刻t有关，写出s与t[t]的函数关系式．

(2)求所有粒子打到靶上的位置的范围(即求出它们与靶的中心点O的最大距离与最小距离)．

如图所示电路，电源电动势E=12.0V,内电阻r=2.0Ω,R₁=40Ω，R₂=20Ω，R₃=12Ω，R₄=10Ω．电压表和电流表都是理想电表．

图中两电表示数各是多大？

如图所示,M,N及M',N'是两组平行的光滑金属导轨,都水平放置,M,N在M',N'的上方,二者如图所示连接着,间距分别为d及d/3.空间有方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小是B．A．b是两根质量都是m,长度、电阻都相同的金属棒,分别放在两导轨上,并都与导轨垂直,其中a棒用两条长为l的细线悬挂在支架上,线伸直且棒与导轨接触良好．现将a棒向右拉,使两线伸直且处于水平位置,从静止释放,a摆下与导轨接触后继续向左摆动,至最大高度时用手接住,此时线与竖直方向的夹角为60°．求

(1)当a离开导轨后,b棒的运动速度大小及方向．

(2)若导轨电阻不计,由于电磁辐射而损耗的能量可以完全忽略,求b棒上生成的焦耳热．

如图所示，3条平行导轨MN、CD．EF在同一平面内，MN与CD相距为d₁=8.3cm，CD与EF相距为d₂=20.0cm，导轨及导体杆的电阻忽略不计，M、E间连接电阻R₁=10Ω，N、D间连接电阻R₂=20Ω．导体杆ab横跨在3条导轨上，与三条导轨都接触良好，杆的a端到与EF接触的b点间的距离l=40.0cm．空间充满匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.5T，方向如图示．

(1)若导体杆在匀强磁场中匀速向右运动，速度大小为v=4.0m/s，求通过电阻R₁、R₂的电流大小．

(2)若导体杆以b为轴，在导轨所在的平面内沿顺时针方向转动90°角(导轨MN和CD都足够长)，求这过程中电流方向向下的通过电阻R₁、R₂的电荷量的大小．

在光滑的水平面上存在着两个磁感应强度大小相等，方向相反的匀强磁场区域，其宽度均为l，如图所示．一个质量为m、边长为l的正方形线框，在水平恒力作用下，从静止开始运动l，速度达到v₀，进人左边磁场时恰好作匀速运动．求：

(1)当ab边刚越过中界线2时，线框的加速度．

(2)当ab边刚越过中界线2和边界线3的中间位置时，线框又恰好做匀速运动，求线框从开始进人边界线1到ab边到达界线2、3中间位置的过程中，共产生多少热量．

如图所示,一个质量为m,电阻为R的闭合矩形线圈,长为l,高为h,从某一高度由静止开始下落,进入一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B,磁场的边界为水平,宽度为2h,线圈开始下落时距磁场上边界3h,下落过程中始终在竖直平面内,不发生转动．已知线圈从磁场中穿出的过程中，做的是匀速运动．求线圈在进入磁场的过程中有多少电能转化为内能?

如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨M,N间距为l,右端连一个电容器,电容是C,金属棒ab与导轨垂直放在导轨上,空间存在着方向竖直向上的匀强磁场.对金属棒施加一个瞬时冲量I,使它获得向左的速度v0,经过一段时间后,它开始以速度v作匀速运动．

(1)整个过程中通过金属棒ab的总电量是多少?

(2)定性画出通过金属棒ab的电流随时间变化的图象．

(3)讨论整个过程中能量转化情况．

如图所示，一根粗金属棒MN固定放置，它的M一端连一个定值电阻R，定值电阻的另一端连接在金属轴O上．另外一根长为l的金属棒ab，a端与轴O相连，b端与MN棒上的一点接触，此时ab与MN间的夹角为45°角，如图所示．空间存在着方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感强度大小为B．现使ab棒以O为轴逆时针匀速转动一周，转动角速度大小为ω，转动过程中凡能与MN棒接触的都接触良好，两金属棒的电阻都可忽略不计．

(1)写出电阻R中有电流存在的时间．

(2)写出这段时间内感应电流i随时间t变化的关系式．

(3)求出这段时间内流过电阻R的总电量．