飞行时间质谱仪可对气体分子进行分析。如图所示，在真空状态下，脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生电荷量为q、质量为m的正离子，自a板小孔进入a、b间的加速电场，从b板小孔射出，沿中线方向进入M、N板间的偏转控制区，到达探测器。已知a、b板间距为d，极板M、N的长度和间距均为L。不计离子重力及进入a板时的初速度。
（1）当a、b间的电压为U1，在M、N间加上适当的电压U2，使离子到达探测器。求离子从a板到达探测器的飞行时间。
（2）为保证离子不打在极板上，试求U2与U1的关系。
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如图，F是交流电源，R是可变电阻，理想变压器原副线圈的匝数比是1∶4.
(1)若F是输出电压稳定在220V的交流电源，加在可变电阻R上的电压多大？为保证原线圈中的电流不超过1.6A，可变电阻R的阻值范围多大？
(2)若F是电动势为220V、内电阻为110Ω的高内阻交流电源，求电阻R的阻值多大时电阻上可获得最大的热功率？
如图所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场．已知线圈的匝数n ＝100匝，总电阻r＝1.0 Ω，所围成矩形的面积S＝0.040 m2，小灯泡的电阻R＝9.0 Ω，磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为e=nBmSωcosωt (V)其中Bm为磁感应强度的最大值，ω=2π/T, T为磁场变化的周期，不计灯丝电阻随温度的变化，求：网
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(2)小灯泡两端电压
(3)小灯泡消耗的电功率；
(4)在磁感应强度变化的0～T/4时间内，通过小灯泡的电荷量
有一条河流，河水流量为0.4m3/s，落差为5m，现利用它来发电，使用的发电机总效率为50％，发电机输出电压为250V，输电线的电阻为4Ω，允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的4％，而用户所需要电压为220V，求所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比．变压器为理想变压器,输电线路如图所示．( g取10 m/s2)
矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴转动，线圈匝数N=100匝，转速为n=
（转/秒），在转动过程中穿过线圈磁通量的最大值为
Фm=0.02Wb，则：
（1）线圈平面转到与磁感线平行时，感应电动势为多少？
（2）当线圈平面与中性面夹角为π/3时，感应电动势为多少？
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