（2013·天津河西二模，12题）（20分）如图所示（俯视）MN和PQ是两根固定在同一水平面上的足够长且电阻不计的平行金属导轨。两导轨间距为L＝0.2 m，有一个方向垂直水平面竖直向下的匀强磁场B_l＝5.0 T。导轨上NQ之间接一电阻R₁＝0.40 Ω，阻值为R₂＝0.10 Ω的金属杆垂直导轨放置并与导轨始终保持良好接触。两导轨右端通过金属导线分别与电容器C的两极相连。电容器C紧靠准直装置b，b紧挨着带小孔a（只能容一个拉子通过）的固定绝缘弹性圆筒。圆筒壁光滑，筒内有垂直水平面竖直向下的匀强磁场B₂，O是圆筒的圆心，圆筒的内半径r＝0.40 m。

（1）用一个方向平行于MN水平向左且功率恒定为P＝80 W的外力F拉金属杆，使杆从静止开始向左运动。已知杆受到的摩擦阻力大小恒为F_f＝6 N，求：当金属杆最终匀速运动时杆的速度大小及电阻R₁消耗的电功率？

（2）当金属杆处于（1）问中的匀速运动状态时，电容器C内紧靠极板的D处的一个带正电的粒子经C加速、b准直后从a孔垂直磁场B₂并正对着圆心O进入筒中，该带电粒子与圆筒壁碰撞四次后恰好又从小孔a射出圆筒。已知该带电粒子每次与筒壁发生碰撞时电量和能量都不损失，不计粒子的初速度、重力和空气阻力，粒子的荷质比，则磁感应强度B₂多大（结果允许含有三角函数式）?

（2013·天津市五区县高三第一次质量调查，12题）（20分）如图所示，真空中直角坐标系XOY，在第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场，在第四象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B，在第二象限内有沿x轴正向的匀强电场，第三象限内有一对平行金属板M、N，两板间距为d。所加电压为U，两板间有垂直纸面向里、磁感应强度为B₀的匀强磁场。一个正离子沿平行于金属板的轴线射入两板间并做直线运动，从A点（﹣L，0）垂直于x轴进入第二象限，从P（0，2L）进入第一象限，然后离子垂直于x轴离开第一象限，不计离子的重力，求：（1）离子在金属板间运动速度V₀的大小

（2）离子的比荷q/m

（3）从离子进入第一象限开始计时，离子穿越x轴的时刻

图12-2-1

(12分)如图所示，在直角坐标系的第二象限和第四象限中的直角三角形区域内，分布着磁感应强度均为B=5.0×10^-3T的匀强磁场，方向分别垂直纸面向外和向里。一质量m=6.4×10^-27kg、电荷量q=+3.2×10^-19C的带电粒子（带电粒子重力不计），由静止开始经加速电压U=1250V的电场（图中未画出）加速后，从坐标点M（-4,）m处平行于x轴向右运动，并先后通过两个匀强磁场区域。

（1）求带电粒子在磁场中的运动半径；（结果保留根号）
（2）在图中画出从直线x=-4m到直线x=4m之间带电粒子的运动轨迹；
（3）求出带电粒子在两个磁场区域偏转所用的时间。