如图为质谱仪的原理图．电荷量为q、质量为m的带正电粒子从静止开始经过电压为U的加速电场加速后，进入粒子速度选择器，选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强电场的场强为E，方向水平向右．已知带电粒子能够沿直线穿过速度选择器，从G点垂直于MN进入偏转磁场．该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场．带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片上的H点．测得G、H间的距离为L，粒子的重力可忽略不计．求：
（1）粒子从加速电场射出时速度v的大小；
（2）速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B₁的大小；
（3）偏转磁场的磁感应强度B₂的大小．

（2012?湖南模拟）如图甲所示，水平地面上有一辆小车，小车上固定有竖直光滑绝缘管，管长为L，管内底部有一质量m=0.2g，电荷量q=+8×10^-5C的小球，小球的直径比管的内径略小．在管口所在水平面MN的下方存在着垂直纸面向里、磁感应强度B₁=15T的匀强磁场，MN面上方存在着垂直纸面向外、磁感应强度B₂=15T的匀强磁场，MN上下的整个区域还存在着竖直向上、场强E=25V/m的匀强电场．现让小车始终保持v=2m/s的速度匀速向右运动，以带电小球刚经过场的边界PQ为计时的起点，测得小球对管侧壁的弹力F_N随小球到管底的高度h的变化关系如图乙所示．g取10m/s²，不计空气阻力．求：
（1）小球刚进入磁场B₁时的加速度大小a；
（2）绝缘管的长度L；
（3）小球离开管后每次经过水平面MN时小球距管口的距离△x．

竖直放置的平行金属板M、N相距d，板间有垂直纸面向内的匀强磁场，磁感应强度为B₁，从上下极板分别引出导线，接入由两根光滑的平行直金属导轨及顶端的定值电阻构成的斜面，如图．导轨间距为L，斜面倾角为θ，其下方置于一垂直导轨平面向上、磁感应强度为B₂的有界匀强磁场，边界为EF、GH．现有质量为M，电阻为r的金属导体棒ab，从斜面上方CD处由静止开始沿斜面下滑，同时有一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，从M、N两板中间左端沿中心线水平射入场区．不计粒子重力．

（1）在导体棒ab未进入有界磁场前，求粒子初速度v₀多大时，可以垂直打在金属板上？
（2）若导体棒ab进入有界磁场后棒中电流大小始终不变，且以v₀射入平行板MN的粒子恰好能沿中心线穿过，求CD与EF的高度差h及定值电阻R．
（3）若将有界磁场的EF边界略微下移，使得有界磁场的长宽都为L，已知导体棒ab进入有界磁场时的速度大小为v₂，要使其在外力F作用下匀减速直线运动到GH边界时速度恰好为0，求所加外力F随时间变化的关系式．

设如图中磁流体发电机的两块金属板的长度均为a，宽度均为b，金属板平行且正对方置，间距为d，其间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B₁，导电流体的流速为v（保持不变）、电阻率为ρ，负载电阻的阻值为R．导电流体从一侧沿垂直磁场且与金属板平行的方向进入两板间，当开关K拨在1时，磁流体发电机对负载电阻供电；当开关拨在2时，磁流体发电机给平行板电容器充电，电容器间一个质量为m、电量为q的悬吊带电小球，由于受到电场力作用，使绝缘悬线从竖直位置向右偏摆的最大角度为θ；当开关K拨在3时，磁流体发电机给两间距为L的水平光滑导轨上的直导线供电，该直导线在竖直向下、磁感应强度为B₂的磁场作用下向右运动，导轨足够长．求：

（1）当开关K拨在1时，负载电阻得到的电压；
（2）电容器极板之间的距离s；
（3）当开关K拨在3时，直导线的最大速度．

如图所示，两足够长平行光滑的水平金属导轨MN、PQ相距为l=0.5m，两轨道与等宽的平行金属导轨MA、PC相连，A、C之间接有电阻R=0.3Ω．倾斜轨道面与水平面所成夹角为θ=37°，倾斜轨道处有磁感应强度为B₁=0.1T的匀强磁场垂直MA、CP导轨平面向上．在水平轨道MNPQ、处有磁感应强度为B₂=0.8T竖直向上的匀强磁场．今有一质量为m=0.2kg、电阻为r=0.2Ω的金属棒从倾斜轨道上距离下端为s₀=1.0m处由静止释放（金属棒始终与轨道垂直），已知金属棒与倾斜轨道间动摩擦因数为μ=0.5，金属棒到达倾斜轨道底端前已匀速运动，通过底端进入水平轨道时速度大小不改变，已知金属棒在水平轨道运动的过程中，通过电阻R的电荷量q=0.2c（g取10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：
（1）金属棒在运动过程中的最大速度．
（2）金属棒在水平轨道上运动的距离．
（3）整个过程中电阻R上产生的热量．