(12分)提纯氘核技术对于核能利用具有重大价值．下图是从质子、氘核混合物中将质子和氘核分离的原理图，x轴上方有垂直于纸面向外的匀强磁场，初速度为0的质子、氘核混合物经电压为U的电场加速后，从x轴上的A(
)点沿与
的方向进入第二象限(速度方向与磁场方向垂直)，质子刚好从坐标原点离开磁场．已知质子、氘核的电荷量均为
，质量分别为m、2m，忽略质子、氘核的重力及其相互作用．
(1)求质子进入磁场时速度的大小；
(2)求质子与氘核在磁场中运动的时间之比；
(3)若在x轴上接收氘核，求接收器所在位置的横坐标．
如图所示，图中左边有一对平行金属板，两板相距为
，电压为
。两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为
，方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里；图中右边有一半径为
、圆心为
的圆形区域，区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为
，方向垂直于纸面朝里。一电荷量为
的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿同一方向射出平行金属板之间的区域，并沿直径
方向射入磁场区域，最后从圆形区域边界上的
点射出，已知弧
所对应的圆心角为
，不计重力。
求：
（1）离子速度的大小；
（2）离子在圆形磁场区域内运动的时间；
（3）离子的质量。
如图所示，水平面上有两根相距
的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R的定值电阻，导体棒
长
，其电阻为
，与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度
。现使以
的速度向右做匀速运动。
（1）中的感应电动势多大？
（2）中电流的方向如何？
（3）若定值电阻
，导体棒的电阻
，则电路中的电流多大？
如图所示，一带电量大小为
的小球，质量为
，以初速度
竖直向上射入水平方向的匀强磁场中，磁感应强度为
，求：
（1）说出带电小球的电性；
（2）当小球运动到高水平面竖直高度为
的
点时，球所受的磁场力大小。
在海滨游乐场有一种滑沙的娱乐活动。如图所示，人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始下滑，滑到斜坡底部B点后沿水平滑道再滑行一段距离到C点停下来，斜坡滑道与水平滑道间是平滑连接的，滑板与两滑道间的动摩擦因数为
，不计空气阻力，重力加速度
。
（1）若斜坡倾角
，人和滑块的总质量为
，求人在斜坡上下滑时的加速度大小。（
，
）
（2）若由于受到场地的限制，A点到C点的水平距离为
，为确保人身安全，假设你是设计师，在倾角
不变的情况下，你认为在设计斜坡滑道时，斜坡的最大设计高度是多少？
拉船，方向如图所示，那么，对岸纤夫朝什么方向拉船时，用力最小？最小值为多少？
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