(12分)如图所示，光滑绝缘水平面上方有两个方向相反的水平方向匀强磁场，竖直虚线为其边界，磁场范围足够大，磁感应强度的大小分别为
．竖直放置的正方形金属线框边长为
、电阻为R、质量为m．线框通过一绝缘细线与套在光滑竖直杆上的质量为M的物块相连，滑轮左侧细线水平。开始时，线框与物块静止在图中虚线位置且细线水平伸直。将物块由图中虚线位置由静止释放，当物块下滑h时速度大小为
，此时细线与水平夹角
，线框刚好有一半处于右侧磁场中。(已知重力加速度g，不计一切摩擦)求：
(1)此过程中通过线框截面的电荷量q；
(2)此时安培力的功率；
(3)此过程在线框中产生的焦耳热Q。
水平抛出的一个石子，经过0.4s落到地面，落地时的速度方向跟水平方向的夹角是53° ，（g取10m/s2，cos530=0.6，sin530=0.8）。试求：
（1）石子的抛出点距地面的高度；
（2）石子抛出的水平初速度。
如图所示. 半径分别为a 、b的两同心虚线圆所围空间分别存在电场和磁场，中心O处固定一个半径很小（可忽略不计）的金属球，在小圆空间内存在沿半径向内的辐向电场，小圆周与金属球间电势差U，两圆之间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，设有一个带负电的粒子从金属球表面沿x轴正方向以很小的初速度逸出，粒子质量为m，电荷量为q.（不计粒子的重力，忽略粒子逸出的初速度）
试求：（1）粒子到达小圆周上时的速度为多大？
（2）粒子以（1）中的速度进入两圆间的磁场中，当磁感应强超过某一临界值时，粒子将不能到达大圆周，求此磁感应强度的最小值B.
（3）若当磁感应强度取（2）中最小值，且
时，粒子运动一段时间后恰好能沿x轴负方向回到原出发点，求粒子从逸出到第一次回到原出发点的过程中，在磁场中运动的时间.（设粒子与金属球正碰后电量不变且能以原速率原路返回）
如图所示：半径为R=1.8m的光滑圆轨道竖直固定在高h=5m的水平台上，平台BC长s=4.5m，一质量为mb=1kg的小球b静止在C点。现让一质量为ma=2kg的小球a从A点（与圆心等高）静止释放，运动到C点与b球发生碰撞，碰撞后a球的速度水平向右，a、b分别落在水平面上的M、N两点，M、N两点与平台的水平距离分别为xa=3m、xb=4m。两球可视为质点，g=10m/s2。求：
（1）碰撞后，b球获得的速度大小vb；
（2）碰撞前，a球的速度大小v0；
（3）判断BC段平台是否光滑？若不光滑，请求出平台的动摩擦因数。
将质量均为m厚度不计的两物块A、B用轻质弹簧相连接，弹簧的劲度系数为k。第一次将B物块放在水平面上，A在弹簧弹力的作用下处于静止，如图（甲）所示，此时弹簧的弹性势能为Ep，现突然敲击A，使A在一瞬间获得向下的速度，在随后的过程中B物块恰能离开地面但不继续上升。第二次用手拿着A、B两物块，使得弹簧竖直并处于原长状态，此时物块B离地面的距离为H，如图（乙）所示，然后由静止同时释放A、B，B物块着地后速度立即变为0。若对于给定的弹簧，其弹性势能只跟弹簧的形变有关，求：
（1）第一次当B物块恰好离开地面时，A物块相对于自己静止时的初始位置升高的距离h
（2）第二次释放A、B后，A上升至弹簧恢复原长时的速度大小v1
（3）若弹簧的劲度系数k未知，但第一次敲击A后，A获得的速度大小v0已知。则第二次释放A、B后，B刚要离地时A的速度大小v2是多少？
粤公网安备 44130202000953号