如圖所示的豎直平面內(nèi)有范圍足夠大，水平向左的勻強電場，在虛線的左側(cè)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，一絕緣軌道由兩段直桿和一半徑為R的半圓環(huán)組成，固定在紙面所在的豎直平面內(nèi)，PQ、MN水平且足夠長，半圓環(huán)MAP的磁場邊界左側(cè)，P、M點在磁場邊界線上．現(xiàn)在有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的中間開孔的小環(huán)穿在MN桿上，可沿軌道運動，它所受電場力為重力的

3

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倍．不計一切摩擦．現(xiàn)將小球從M點右側(cè)的D點由靜止釋放，DM間距離x₀=3R．
（1）求小球第一次通過與O等高的A點時的速度v_A大小，及半圓環(huán)對小球作用力N的大小；
（2）小球的半圓環(huán)所能達到的最大動能E_k．

如圖所示的空間，勻強電場的方向豎直向下，場強為E，勻強磁場的方向水平向外，磁感應(yīng)強度為B，有兩個帶電小球A和B都能在垂直于磁場方向的同一豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動（兩小球間的庫侖力可忽略），運動軌跡如圖中所示，已知兩個帶電小球A和B的質(zhì)量關(guān)系為m_A=3m_B，軌道半徑為R_A=3R_B．則下列說法正確的是（　�。�

如圖所示的平行板器件中，存在相互垂直的勻強磁場和勻強電場，磁場的磁感應(yīng)強度B₁=0.20T，方向垂直紙面向里，電場強度E₁=1.0×10⁵V/m，PQ為板間中線．緊靠平行板右側(cè)邊緣xoy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)，有一邊界AO，與y軸的夾角∠AOy=45°，邊界線的上方有垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度 B₂=0.25T，邊界線的下方有豎直向上的勻強電場，電場強度E₂=5.0×10⁵V/m，一束帶電量q=8.0×10^-19C、質(zhì)量m=8.0×10^-26kg的正離子從P點射入平行板間，沿中線PQ做直線運動，穿出平行板后從y軸上坐標(biāo)為（0，0.4m）的Q點垂直y軸射入磁場區(qū)，多次穿越邊界限OA．求：
（1）離子運動的速度為多大？
（2）離子通過y軸進入磁場到第二次穿越邊界線OA所需的時間？
（3）離子第四次穿越邊界線的位置坐標(biāo)．