图甲是中国自行设计、研制的最大的受控核聚变实验装置：其原理如图乙，带电粒子被强电流线圈产生的磁场约束在一个半经为r的“容器”中，通电线圈产生的圆形磁场可看作匀强磁场，磁场圆半径为R，R>r且两圆同心，磁感应强度为B,它们的截面如图丙所示。“容器”中有质量均为m，带电量均为q的带电粒子，在“容器”内运动， 有些粒子会运动到“容器”的边缘，观察到在“容器”的边缘各处，有向各个方向离开“容器”的粒子，且每个方向的粒子的速度都从0到v分布。不久，所有粒子都能返回“容器”。 （本题只考虑运动方向与磁场垂直的粒子，不计粒子重力和粒子间相互作用和碰撞）
⑴要产生如图乙所示的磁场，逆着磁场方向看，线圈中的电流方向如何？不改变装置结构，要改变磁场，可釆取什么方法？
（2）为保证所有粒子从“容器”边缘处离开又能返回，求带电粒子的最大速度v
（3）如果“容器”中带电粒子是核聚变的原料
、
，它们具拥同的动能，但被该装置约束后，它们的“容器”半径会不同。现用该装置约束这两种粒子，设它们“容器”的最大的半径分别为r1、r2，试推导r1、r2和R应满足的关系式。
如图所示的空间，匀强电场的方向竖直向下，场强为
，匀强磁场的方向水平向外，磁感应强度为
．有两个带电小球A和B都能在垂直于磁场方向的同一竖直平面内做匀速圆周运动（两小球间的库仑力可忽略），运动轨迹如图。已知两个带电小球A和B的质量关系为
，轨道半径为
．
（1）试说明小球A和B带什么电，它们所带的电荷量之比
等于多少?
（2）指出小球A和B的绕行方向？
（3）设带电小球A和B在图示位置P处相碰撞，且碰撞后原先在小圆轨道上运动的带电小球B恰好能沿大圆轨道运动，求带电小球A碰撞后所做圆周运动的轨道半径（设碰撞时两个带电小球间电荷量不转移）。
如图所示的电路中，
，
，
，电源电动势E=24V，内阻不计，当开关
、
均开启和闭合时，灯泡L均正常发光。
（1）写出两种情况下流经灯泡的电流方向:
、
均开启时；、均闭合时.
（2）求灯泡正常发光时的电阻
和电压
。
静电场方向平行于x轴，其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线，图中φ0和L为已知量。一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心、沿x轴方向做周期性运动。已知该粒子质量为m、电荷量为-q，其动能与电势能之和为-E0(0<E0<qφ0)。忽略重力。求：
（1）粒子的运动区间；
（2）粒子的运动周期。
如图所示，水平绝缘轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半圆形轨道的半径R=0.40m。轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E=1.0×104 N/C。现有一电荷量q=+1.0×10-4C，质量m="0.10" kg的带电体（可视为质点），在水平轨道上的P点由静止释放，带电体运动到圆形轨道最低点B时的速度vB=5.0m/s。已知带电体与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.50，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）带电体运动到圆形轨道的最低点B时，圆形轨道对带电体支持力的大小；
（2）带电体在水平轨道上的释放点P到B点的距离L1；
（3）带电体第一次经过C点后，落在水平轨道上的位置到B点的距离L2。
如图所示的电路中，电源的电动势E=9V，内阻r=1Ω；电阻R1=10Ω，R2=10Ω，R3=30Ω，R4=40Ω；电容器的电容C=100μF，电容器原来不带电，求：
（1）开关S未接通时电源的电流I；
（2）接通开关S后流过R4的总电量Q。