如图13所示半径为R、r(R>r)甲、乙两圆
形轨道安置在同一竖直平面内，两
轨道之间由一条水平轨道(CD)相连，如小球从离地3R的高处A点由静止释放，可以滑过甲
轨道，经过CD段又滑上乙轨道后离开两圆形轨道，小球与CD段间的动摩擦因数为μ，其
余各段均光滑.
（1）求小球经过甲圆形轨道的最高点时小球的速度？
（2）为避免出现小球脱离圆形轨道而发生撞轨现象.试设计CD段的长度.
如图所示，质量为m的物体，放在一固定斜面上，当斜面倾角为30°时恰能沿斜面匀速下滑．保持斜面倾角为30°，对物体施加一水平向右的恒力F，使物体沿斜面匀速向上滑行（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）．增大斜面倾角，当倾角超过某一临界角θ0 时，则不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行，已知重力加速度为g，试求：
（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ；
（2）水平恒力F的大小；
（3）这一临界角θ0的大小．
质量分别为m1和m2的木块，并列放置于光滑水平地面，如图所示，当木块1受到水平力F的作用时，两木块同时向右做匀加速运动，求：
（1）匀加速运动的加速度多大？
（2）木块1对2的弹力．
如图所示，平行金属板M、N之间加有交变电压，交变电压的最大值为U.紧靠M板处有一粒子源，能源源不断地释放出质量为m、电量为+q的带电粒子，粒子的初速度不计。N板上有一小孔O与粒子源正对，带电粒子经电场加速后从小孔O射出进入N板右侧的某匀强磁场区(图中未画出)。磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，假设M、N间的距离较小，粒子从M板加速到N板的时间远小于板间的交变电压的周期。已知所有射进磁场的粒子最后都平行于N板射出磁场，求匀强磁场区的最小面积S.
相互平行的两根足够长的金属导轨置于水平面上，导轨光滑，间距为d，导轨的左端连接有阻值为R的电阻,导轨自身电阻不计，垂直于导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为B,现有一质量为m，电阻不计的金属棒垂直置于导轨上。
（1）若给金属棒以向右的初速度v0,求在金属棒整个运动过程中电阻R上的焦耳热Q1
（2）若给金属棒施加一水平向右的恒力F，已知从金属棒开始运动到稳定运行的过程中，电阻R上的焦耳热为Q2，求此过程中流过R的电量q
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