轻质弹簧的劲度系数k＝2000N/m，用其水平拉着一个重为2-优题课

如图甲所示，竖直面MN的左侧空间存在竖直向上的匀强电场(上、下及左侧无边界)．一个质量为m、电荷量为q的可视为质点的带正电的小球，以大小为v₀的速度垂直于竖直面MN向右做直线运动．小球在t＝0时刻通过电场中的P点，为使小球能在以后的运动中竖直向下通过D点(P、D间距为L，且它们的连线垂直于竖直平面MN，D到竖直面MN的距离DQ等于L/π)，经过研究，可以在电场所在的空间叠加如图乙所示的随时间周期性变化的、垂直于纸面向里的磁场．(g＝10m/s²)，求：
(1)场强E的大小；(2)如果磁感应强度B₀为已知量，试推出满足条件t₁的表达式；
(3)进一步的研究表明，竖直向下的通过D点的小球将做周期性运动．则当小球运动的周期最大时，求出磁感应强度B₀及运动的最大周期T的大小，并在图中定性地画出小球运动一个周期的轨迹．(只需要画出一种可能的情况).

如图所示，粗糙的斜槽轨道与半径R=0.5m的光滑半圆形轨道BC连接，B为半圆轨道的最低点，C为最高点。一个质量m=0.5kg的带电体，从高H=3m的A处由静止开始滑下，当滑到B处时速度，此时在整个空间加上一个与纸面平行的匀强电场，带电体所受电场力在竖直的分力大小与重力相等。带电体沿着圆形轨道运动，脱离C处后运动的加速度大小为，经过一段时间后运动到斜槽轨道某处时的速度大小是V=2m/s。已知重力加速度g=10，带电体运动过程中电量不变，经过B点是能量损失不计，忽略空气的阻力。求：
（1）带电体从B到C的过程电场力做的功W；
（2）带电体运动到C时对轨道的压力F；
（3）带电体与斜槽轨道之间的动摩擦因数。

一绝缘的细线长m，一端固定在O点，另一端系一个带正电的摆球
放在水平向右的匀强电场中，如图；已知小球所受电场力和重力大小相等，小球不动时摆球平衡在C点，与竖直方向的夹角为（未知），现让摆球位于与点O处于同一水平线的A点，且摆线拉直，然后无初速度释放摆球，求：摆球经过C点时速度的大小。（不计空气阻力，g=10m/s²）

如图所示，离子源产生的初速度为零、带电量均为、质量不同的正离子，被电压为的加速电场加速后匀速通过准直管，在到两极板等距离处垂直射入平行板间的匀强偏转电场，平行板间的电压为．偏转后通过极板上的小孔离开电场．经过一段匀速直线运动，垂直于边界进入磁感强度大小为、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，已知．（忽略粒子所受重力）
（1）试求质量为的正离子在磁场中做圆周运动的半径；
（2）若质量为的正离子恰好垂直打在的中点处，试求能打在边上的正离子的质量范围．

某货场两站台之间通过水平传送带传送货物，两站台与传送带处于同一水平面上，传送带两端点、之间的水平距离，传送带的运行速度，方向如图所示．现将一质量的货物自端由静止开始运送到端，已知货物与传送带之间的动摩擦因数，取．试求：
（1）货物从端运动到端所需的时间；
（2）摩擦力对货物做功．