（20分）如图所示，一根质量为m的金属棒MN水平放置在两根竖直的光滑平行金属导轨上，并始终与导轨保持良好接触，导轨间距为L，导轨下端接一阻值为R的电阻，其余电阻不计。在空间内有垂直于导轨平面的磁场，磁感应强度大小只随竖直方向y变化，变化规律B=ky，k为大于零的常数。质量为M=4m的物体静止在倾角θ=30°的光滑斜面上，并通过轻质光滑定滑轮和绝缘细绳与金属棒相连接。当金属棒沿y轴方向从y=0位置由静止开始向上运动h时，加速度恰好为0。不计空气阻力，斜面和磁场区域足够大，重力加速度为g。求：

（1）金属棒上升h时的速度；

（2）金属棒上升h的过程中，电阻R上产生的热量；

（3）金属棒上升h的过程中，通过金属棒横截面的电量。

如图a所示，一个质量为m=2．0×10^-11kg，电荷量g=1．0×10^-5C的带负电粒子（重力忽略不计），从静止开始经U₁=100V电压加速后，垂直于场强方向进入两平行金属板间的匀强偏转电场。偏转电场的电压U₂=100V，金属板长L=20cm，两极间距

（1）粒子进人偏转电场时的速度v₀大小；

（2）粒子射出偏转电场时的偏转角θ；

（3）在匀强电场的右边有一个足够大的匀强磁场区域。若以粒子进入磁场的时刻为t=0，磁感应强度B的大小和方向随时间的变化如图b所示，图中以磁场垂直于纸面向内为正。如图建立直角坐标系（坐标原点为微粒进入偏转电场时初速度方向与磁场的交边界点）。求在时粒子的位置坐标（X、Y）。（答案可以用根式表示，如用小数，请保留两位有效数字）

如图a所示，一个质量为m = 2.O×1O^-11kg，电荷量q =1.O×1O^-5C的带负电粒子(重力忽略不计)，从静止开始经U₁=100V电压加速后，垂直于场强方向进入两平行金属板间的匀强偏转电场。偏转电场的电压U₂=100V，金属板长L=20cm，两板间距d =1Ocm．

1.粒子进人偏转电场时的速度v₀大小；

2.粒子射出偏转电场时的偏转角θ；

3.在匀强电场的右边有一个足够大的匀强磁场区域。若以粒子进入磁场的时刻为t =0，磁感应强度B的大小和方向随时间的变化如图b所示，图中以磁场垂直于纸面向内为正。如图建立直角坐标系(坐标原点为微粒进入偏转电场时初速度方向与磁场的交边界点)。求在t =×10^-6s时粒子的位置坐标(X，Y)。(答案可以用根式表示，如用小数，请保留两位有效数字)