题目内容
（12分）英国物理学家麦克斯韦认为，变化磁场会在空间激发感生电场，感生电场对自由电荷做功产生感生电动势。如图甲所示，方向竖直向下的磁场磁感应强度均匀增加，磁感应强度B随时间t的变化规律为B=kt(k为常数），这时产生感生电场的电场线是一系列逆时针方向以0为圆心的同心圆，且同一条电场线上各点的场强大小相等。
(1)在垂直磁场的平面内放一半径为r的导体环，求导体环中产生的感生电动势e；
(2）若在垂直磁场的平面内固定一半径为：的光滑绝缘细管，管内有一质量为m、带电量为+q的轻质小球，如图乙所示，使磁感应强度由零开始增大同时小球在感生电场的作用下，从静止开始运动，已知在半径为r的细管内二周产生的感生电动势e与该处感生电场电场强度E的关系为e=E·2πr，求当磁感应强度增大到B0时，细管对小球的弹力。（设小球在运动过程中电荷量保持不变，对原磁场的影响可忽略，不计小球重力。）
(1)在垂直磁场的平面内放一半径为r的导体环，求导体环中产生的感生电动势e；
(2）若在垂直磁场的平面内固定一半径为：的光滑绝缘细管，管内有一质量为m、带电量为+q的轻质小球，如图乙所示，使磁感应强度由零开始增大同时小球在感生电场的作用下，从静止开始运动，已知在半径为r的细管内二周产生的感生电动势e与该处感生电场电场强度E的关系为e=E·2πr，求当磁感应强度增大到B0时，细管对小球的弹力。（设小球在运动过程中电荷量保持不变，对原磁场的影响可忽略，不计小球重力。）
(1)
；(2)
，方向沿细管半径向外。
；(2)，方向沿细管半径向外。试题分析：（1）在磁场变化过程中，导体环中会产生感生电动势，根据法拉第感应定律可知，
（2分）（2）在磁场变化过程中，圆管所在的位置会产生电场，场强大小处处相等，由题意知，
,联立可得：
（2分）小球在电场力
的作用下被加速，加速度的大小为：
（2分）小球一直加速，加速时间
，其速度
（2分）小球在细管内做圆周运动，由左手定则，可得：
（2分）可得：
，方向沿细管半径向外。（2分）
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，第四象限内电场强度大小为
；另有一个质量为m，带电量为q（q>0）的小球B从第二象限内的某点由静止释放，当它的运动方向变为水平方向时恰与A相撞，碰撞过程系统损失了
的能量，B球电荷量不变。碰后A获得沿x轴正向的速度，最后停止在P点；B球反弹后最后也打在P点。求：
时间恰从圆形区域的边界射出。求电场强度的大小和粒子离开电场时速度的大小；
的匀加速运动，上升了H高度，这一过程中bc间电阻r产生的焦耳热为Q，g为重力加速度，不计导轨电阻及感应电流间的相互作用。求：
。离子重力不计。求：
的区域内有方向垂直坐标平面的匀强磁场．一质量为m、电荷量为q的正粒子(不计重力)，从P(
)点由静止开始运动， 通过第二象限后经
点再进入y≤0区域，并恰好经过坐标原点O.求
．
在什么范围内，离子才能打在金属板PQ上？
的正电荷置于电场中的O点由静止释放，经过
后，电荷以v0=1．5×l04m/s的速度通过MN进入其上方的匀强磁场，磁场与纸面垂直，磁感应强度B按图b所示规律周期性变化（图b中磁场以垂直纸面向外为正，以电荷第一次通过MN时为t=0时刻）。求：
时刻电荷与第一次通过MN的位置相距多远； （3）如果电荷第一次通过MN的位置到N点的距离d=68cm，在N点上方且垂直MN放置足够大的挡板．求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间。
内，有一质量为
,电荷量为
的粒子A从原点O沿y 轴正方向以初速度
射出，粒子重力忽略不计，现要求该粒子能通过点P(a, -b),可通过在粒子运动的空间范围内加适当的“场”实现。