如右图所示，长度为L、内壁光滑的细直管与水平地面成30°角固定放置．将一质量为m的小球固定在管底，用一轻质光滑细线将小球与质量为M＝km的小物块相连，小物块悬挂于管口．现将小球释放，一段时间后，小物块落地静止不动，小球继续向上运动，通过管口的弯口转向装置后做平抛运动，小球在转向过程中速率不变，管内细线可视为与细直管平行，小球和小物块均可视为质点．（重力加速度为g）
⑴试求：小物块下落过程中的加速度大小；
⑵试求：小球从管口抛出时的速度大小；
⑶试证明：小球平抛运动的水平位移总小于
．
如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd，线圈平面与磁场垂直。 已知线圈的匝数N=100，边长ab ="1." 0m、bc=0.5m，电阻r=2
。 磁感应强度B在0~1s内从零均匀变化到0.2T。 在1~5s内从0.2T均匀变化到－0.2T，取垂直纸面向里为磁场的正方向。求:
（1）0.5s时线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向；
（2）在1~5s内通过线圈的电荷量q；
（3）在0~5s内线圈产生的焦耳热Q。
(15分)如图甲所示，在水平地面上固定一对与水平面倾角为α的光滑平行导电轨道，轨道间的距离为l，两轨道底端的连线与轨道垂直，顶端接有电源．将一根质量为m的直导体棒ab放在两轨道上，且与两轨道垂直．已知轨道和导体棒的电阻及电源的内电阻均不能忽略，通过导体棒的恒定电流大小为I，方向由a到b，图乙为图甲沿a → b方向观察的平面图．若重力加速度为g，在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场，使导体棒在轨道上保持静止．
⑴ 请在图乙所示的平面图中画出导体棒受力的示意图；
⑵ 求出磁场对导体棒的安培力的大小；
⑶ 如果改变导轨所在空间的磁场方向，试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度B的最小值的大小和方向．
分如图,在xoy平面内第二象限
区域内有垂直纸面向内的匀强磁场B,其大小为0.2T,在A(-6cm,0)点有一粒子发射源,向x轴上方180°范围内发射
的负粒子,粒子的比荷为
,不计粒子重力,求:
(1) 粒子在磁场中做圆周运动的半径.
(2) 粒子在磁场中运动的最长时间是多少（结果用反三角函数表示）?
(3) 若在
范围内加一沿y轴负方向的匀强电场,从y轴上离O点最远处飞出的粒子经过电场后恰好沿x轴正向从右边界某点飞出,求出该点坐标（以厘米为单位）.
如图所示,两根固定在水平面上的光滑平行金属导轨MN和PQ,一端接有阻值为R的电阻,处于方向竖直向下的匀强磁场中.在导轨上垂直导轨跨放质量为m的金属直杆,金属杆的电阻为r,金属杆与导轨接触良好,导轨足够长且电阻不计.金属杆在垂直于杆的水平恒力F作用下向右匀速运动时,电阻R上的消耗的电功率为P,从某一时刻开始撤去水平恒力F.求撤去水平力后:
⑴ 当电阻R上消耗的功率为
时,金属杆的加速度大小和方向.
⑵ 求撤去F后直至金属杆静止的整个过程中电阻R上产生的焦耳热.
分如图,将一质量为m,电荷量为+q的小球固定在绝缘杆的一端,杆的另一端可绕通过O点的固定轴转动.杆长为L,杆的质量忽略不计.杆和小球置于水平向右的匀强电场中.小球静止在A点时,绝缘杆偏离竖直方向
角.已知重力加速度为g.
(1) 求电场强度的大小;
(2) 将杆拉至水平位置OB,在此处将小球自由释放，.求小球的最大速度的大小以及此时杆对小球的拉力.