（16分）在平面直角坐标系xoy中，第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第四象限存在垂直于直角坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y 轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，如图所示，不计粒子的重力，求：
（1）M、N两点间的电势差UMN；
（2）粒子在磁场中运动的轨道半径r；
（3）粒子从M点运动到P点的总时间。
（12分）2006年3月7日美国《国防工业日报》报道，BAE公司武器系统分部将利用合同资金550万美元，为美海军设计和生产32兆焦实验型小尺寸电磁炮。预计于2007年完成。电磁炮是一种理想的兵器，其原理图如下图，把待发炮弹（导体）放置在磁场中的两平行光滑导轨上，给导轨通一大电流，使炮弹在安培力作用下沿轨道滑行，并以某一速度发射出去。若导轨宽L=2m，长S=500m，通过的电流I=20A，导轨间所加匀强磁场的磁感应强度B=55T，弹体质量（包括金属杆）m=22克，则：
（1）电磁炮离开导轨时的最大速度是多大？
（2）安培力做功的最大功率是多少？
（12分）如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一半径r=10cm，电阻R=0.01Ω，质量m=0.02Kg的金属圆环以v0=10m/s的速度向一面积足够大，磁感应强度B=0.2T的匀强磁场滑去，当圆环刚好有一半进入磁场时圆环的加速度为a=40m/s2,求此过程圆环增加的内能。
（12分）如图所示，匝数为100、边长为0.2m的正方形线圈，在磁感应强度为2T的匀强磁场中，从中性面开始以10πrad/s的角速度绕OO′轴匀速转动。若线圈自身电阻为2Ω，负载电阻R=6Ω，π2≈10，则开始转动
s内在电阻R上产生的热量为多少焦耳？
在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图1所示，当磁场的磁感应强度B随时间t如图2变化时，下图中正确表示线圈中感应电动势E变化的是：（ ）
质子和a粒子由静止开始，经同一电场加速后，沿垂直于磁场的方向射入同一匀强磁场中，则质子和a粒子在磁场中运动的各量之间的关系，正确的是：（ ）
A．速率之比为
：1
B．周期之比为1：2
C．半径之比为：1
D．向心力之比为：1
