如图所示，竖直平行导轨间距l=20cm，导轨顶端接有一电键K。导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦，ab的电阻R=0．4Ω，质量m=10g，导轨的电阻不计，整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中，磁感强度B=1T。当ab棒由静止释放0．8 s后，突然接通电键，不计空气阻力，设导轨足够长。求：
（1）ab棒的最大速度
（2）ab棒的最终速度的大小（g取10m/s2）。
离子推进器是太空飞行器常用的动力系统，某种推进器设计的简化原理如图1所示，截面半径为R的圆柱腔分为两个工作区。I为电离区，将氙气电离获得1价正离子II为加速区，长度为L，两端加有电压，形成轴向的匀强电场。I区产生的正离子以接近0的初速度进入II区，被加速后以速度vM从右侧喷出。I区内有轴向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在离轴线R/2处的C点持续射出一定速度范围的电子。假设射出的电子仅在垂直于轴线的截面上运动，截面如图2所示（从左向右看）。电子的初速度方向与中心O点和C点的连线成α角（0<α<90o）。推进器工作时，向I区注入稀薄的氙气。电子使氙气电离的最小速度为v0，电子在I区内不与器壁相碰且能到达的区域越大，电离效果越好。已知离子质量为M；电子质量为m，电量为e。（电子碰到器壁即被吸收，不考虑电子间的碰撞）。
（1）求II区的加速电压及离子的加速度大小；
（2）
为90o时，要取得好的电离效果，求射出的电子速率v的范围；
（3）要取得好的电离效果，求射出的电子最大速率vm与α的关系。
光滑水平面上，用轻质弹簧连接的质量为
的A、B两物体都以
的速度向右运动，此时弹簧处于原长状态。质量为
的物体C静止在前方，如图所示，B与C碰撞后粘合在一起运动，求：
①B、C碰撞刚结束时的瞬时速度的大小；
②在以后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能。
如图所示是一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=0.25s时刻的波形图，已知波的传播速度v=4m/s。
①画出x=2.0m处质点的振动图像（至少画出一个周期）；
②求x=2.5m处质点在0~4.5s内通过的路程及t=4.5s时的位移；
③此时A点的纵坐标为2cm，试求从图示时刻开始经过多少时间A点第三次出现波峰？
如图所示，一个绝热的气缸（气缸足够高）竖直放置，内有一个绝热且光滑的活塞，中间有一个固定的导热性良好的隔板，隔板将气缸分成两部分，分别密封着两部分理想气体A和B。活塞的质量m=8kg，横截面积
，与隔板相距h=25cm，现通过电热丝缓慢加热气体，当A气体吸收热量Q=200J时，活塞上升了
，此时气体的温度为
℃，已知大气压强
，重力加速度
。
①加热过程中，若A气体的内能增加了
，求B气体的内能增加量
；
②现在停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加沙粒，当活塞恰好回到原来的位置时，A气体的温度为
℃，求此添加砂粒的总质量M。
如图所示，水平地面上有一竖直绝缘弹性薄挡板，板高h=5m，与板等高处有一水平放置的小篮筐，筐口的中心距挡板s=1m。整个空间存在匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B=0.2T，而匀强电场未在图中画出。质量
、电荷量
的带电小球（可视为质点），自挡板下端的左侧以不同的水平初速度
开始向左运动，恰能做匀速圆周运动，若小球与挡板相碰后以原速率弹回，且碰撞时间不计，碰撞前后电量不变，小球最后都能从筐口的中心处落入筐中（
）。试求：
（1）电场强度的大小和方向；
（2）小球运动的最大速率；
（3）小球运动的最长时间。（结果可用反三角函数表示，例如
，
）