如圖所示，兩組完全相同的電源E₁、E₂分別通過(guò)開(kāi)關(guān)與置于水平桌面上的兩對(duì)金屬板相連，每對(duì)金屬板的距離均為d，如果分別閉合能夠在金屬板相對(duì)的空間內(nèi)建立水平和豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一長(zhǎng)為的絕緣細(xì)線一端固定在O點(diǎn)，另一端拴著一個(gè)質(zhì)量為m、帶有一定電量q的小球，原來(lái)都斷開(kāi)，小球在最低點(diǎn)A點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)。問(wèn)：

    （1）若只將閉合并給小球一沖量，它可在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么小球帶何種電荷？電源的電動(dòng)勢(shì)等于多少？

    （2）若只將閉合，小球從A點(diǎn)由靜止釋放，那么，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中細(xì)線所受的最大拉力是多少？并在圖中標(biāo)明此時(shí)小球的位置。

    （3）若只將S₂閉合，要使小球從A點(diǎn)開(kāi)始在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，至少在A點(diǎn)給小球多大的瞬時(shí)沖量？（已知當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度為g）

 

如圖所示，兩組完全相同的電源E₁、E₂分別通過(guò)開(kāi)關(guān)與置于水平桌面上的兩對(duì)金屬板相連，每對(duì)金屬板的距離均為d，如果分別閉合能夠在金屬板相對(duì)的空間內(nèi)建立水平和豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一長(zhǎng)為的絕緣細(xì)線一端固定在O點(diǎn)，另一端拴著一個(gè)質(zhì)量為m、帶有一定電量q的小球，原來(lái)都斷開(kāi)，小球在最低點(diǎn)A點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)。問(wèn)：

    （1）若只將閉合并給小球一沖量，它可在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么小球帶何種電荷？電源的電動(dòng)勢(shì)等于多少？

    （2）若只將閉合，小球從A點(diǎn)由靜止釋放，那么，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中細(xì)線所受的最大拉力是多少？并在圖中標(biāo)明此時(shí)小球的位置。

    （3）若只將S₂閉合，要使小球從A點(diǎn)開(kāi)始在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，至少在A點(diǎn)給小球多大的瞬時(shí)沖量？（已知當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度為g）

如圖所示，豎直平面內(nèi)有無(wú)限長(zhǎng)、不計(jì)電阻的兩組平行光滑金屬導(dǎo)軌，寬度均為L=0.5m，上方連接一個(gè)阻值R=1Ω的定值電阻，虛線下方的區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。完全相同的兩根金屬桿1和2靠在導(dǎo)軌上，金屬桿與導(dǎo)軌等寬且與導(dǎo)軌接觸良好，電阻均為r=0.5Ω。將金屬桿1固定在磁場(chǎng)的上邊緣（仍在此磁場(chǎng)內(nèi)），金屬桿2從磁場(chǎng)邊界上方h₀=0.8m處由靜止釋放，進(jìn)入磁場(chǎng)后恰作勻速運(yùn)動(dòng)。求：

（1）金屬桿2進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度。

（2）金屬桿的質(zhì)量m為多大？

（3）若金屬桿2從磁場(chǎng)邊界上方h₁=0.2m處由靜止釋放，進(jìn)入磁場(chǎng)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)。在此過(guò)程中整個(gè)回路產(chǎn)生了1.4J的電熱，則此過(guò)程中流過(guò)電阻R的電量q為多少？

（4）金屬桿2仍然從離開(kāi)磁場(chǎng)邊界h₁=0.2m處由靜止釋放，在金屬桿2進(jìn)入磁場(chǎng)的同時(shí)由靜止釋放金屬桿1，兩金屬桿運(yùn)動(dòng)了一段時(shí)間后均達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，試求兩根金屬桿各自的最大速度。（已知兩個(gè)電動(dòng)勢(shì)分別為E₁、E₂不同的電源串聯(lián)時(shí)，電路中總的電動(dòng)勢(shì)E=E₁+E₂。）