在地面附近的真空中，存在着竖直向上的匀强电场和垂直电场方向水平向里的匀强磁场，如图甲所示。磁场随时间变化情况如图乙所示．该区域中有一条水平直线MN，D是MN上的一点．在t=O时刻，有一个质量为m、电荷量为+q的小球(可看作质点)，从M点开始沿着水平直线以速度
做匀速直线运动，
时刻恰好到达N点．经观测发现，小球在t=2至t=3时间内的某一时刻，又竖直向下经过直线MN上的D点，并且以后小球多次水平向右或竖直向下经过D点．求：
(1)电场强度E的大小；
(2)小球从M点开始运动到第二次经过D点所用的时间；
(3)小球运动的周期，并画出运动轨迹(只画一个周期)．
甲 乙
一个质量为5.0kg的石块从塔顶由静止下落，经过4.0s的时间落至地面。已知石块受到的空气阻力可忽略不计，重力加速度g=10m/s2。求：
(1)塔顶距离地面的高度。
(2)石块落地时重力对石块的功率。
如图11所示，用一个平行于斜面向上的恒力将质量m=10.0kg的箱子从斜坡底端由静止推上斜坡，斜坡与水平面的夹角θ=37°，推力的大小F=100N，斜坡长度s=4.8m，木箱底面与斜坡的动摩擦因数μ=0.20。重力加速度g取10m/s2，且已知sin37°=0.60，cos=
0.80。求：
(1)木箱沿斜坡向上滑行的加速度的大小。
(2)木箱到滑斜坡顶端时速度的大小。
如图所示，PQMN与CDEF为两根足够长的固定平行金属导轨，导轨间距为L。PQ、MN、CD、EF为相同的弧形导轨；QM、DE为足够长的水平导轨。导轨的水平部分QM和DE处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。a、b为材料相同、长都为L的导体棒，跨接在导轨上。已知a棒的质量为m、电阻为R，a棒的横截面是b的3倍。金属棒a和b都从距水平面高度为h的弧形导轨上由静止释放，分别通过DQ、EM同时进入匀强磁场中，a、b棒在水平导轨上运动时不会相碰。若金属棒a、b与导轨接触良好，且不计导轨的电阻和棒与导轨的摩擦。
（1）金属棒a、b刚进入磁场时，回路中感应电流的方向如何？
（2）通过分析计算说明，从金属棒a、b进入磁场至某金属第一次离开磁场的过程中，电路中产生的焦耳热。
德国科学家伦琴由于发现X射线而获得1901年的诺贝尔奖。下图是产生X射线的装置—X射线管，其灯丝K加热后发射出的电子，经高电压加速后，打到重金属阳极A上，发出X射线。一种X射线是由高速电子与靶原子碰撞时骤然减速产生的辐射，高速电子骤然减速时把它的动能的一部分或全部，以光子的形式辐射出去，即X射线。
(1)在图中的X射线管上标出，加速电压的正负极。
(2)如果要产生波长为
（
）的X射线，加速电压至少应是多少？(结果要求2位有效数字。普朗克常量
，真空中的光速
。)
如图所示，在光滑绝缘的水平面上，有一静止在A点质量为
带负电的小球。现加一水平方向的匀强电场使小球由A点运动到B点，电场力做功为W=0.2J，已知AB两点间距离为L=0.1m，电势差为
。
（1）判断匀强电场的场强方向并计算电场强度E的大小和小球的电量q；
（2）计算小球运动的加速度的大小和到达B点时的速率v。