如图所示，圆形匀强磁场半径R=1cm，磁感应强度B=1T，方向垂直纸面向里，其上方有一对水平放置的平行金属板M、N，间距d=1cm，N板中央开有小孔S．小孔位于圆心O的正上方，S与O的连线交磁场边界于A．两金属板通过导线与匝数为100匝的矩形线圈相连（为表示线圈的绕向，图中只画了2匝），线圈内有垂直纸面向里且均匀增加的磁场，穿过线圈的磁通量变化率为

△φ

△t

=100wb/s．位于磁场边界上某点（图中未画出）的离子源P，在纸面内向磁场区域发射速度大小均为v=5

3

×105m/s，方向各不相同的带正电离子，离子的比荷q/m=5×10⁷C/kg，已知从磁场边界A点射出的离子恰好沿直线AS进入M、N间的电场（不计离子重力，离子碰到极板将被吸附）求：
（1）M、N之间场强的大小和方向；
（2）离子源P到A点的距离；
（3）沿直线AS进入M、N间电场的离子在磁场中运动的总时间（计算时取π=3）．

如图所示，矩形线框绕与匀强磁场垂直的轴OO′按图示的方向以角速度ω匀速转动，线框的匝数为n、面积为S、电阻为r，磁感应强度大小为B，方向水平向右．线框的输出端与两个金属滑环相连，阻值为R的定值电阻、理想的交流电流表处通过电刷和导线与滑环连接．当线框转到与磁场平行时，开始计时，规定从F通过电阻R到E为电流的正方向，下列说法正确的是（　　）

如图所示，长、宽分别为L₁=0.05m、L₂=0.04m的矩形金属线框位于竖直平面内，其匝数为n=400，总电阻为r=1Ω，可绕其竖直中心轴O₁O₂转动．线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D焊接在一起，并通过电刷和一个R=9Ω的定值电阻相连．线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场，磁感应强度B=0.25T．线框从图示位置（线框平面和磁场垂直）开始在外力的驱动下绕其竖直中心轴以角速度ω=l00rad/s匀速转动．求：
（1）电阻R消耗的电功率P；
（2）从图示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量q．

如图所示，长、宽分别为L₁、L₂的矩形金属线框位于竖直平面内，其匝数为n，总电阻为r，可绕其竖直中心轴O₁O₂转动．线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D（集流环）焊接在一起，并通过电刷和定值电阻R相连．线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场，磁感应强度B的大小开始时随时间t不断增大，关系式为B=B₀+

△Φ

△t

=

nL1L2(B1-B0)

t1

t，当t=t₁时刻后保持B₁不变，其中B₀、B₁和t₁均为已知．在0～t₁的时间内，若保持线框静止，且线框平面和磁场垂直；t₁时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω匀速转动．求：
（1）0～t₁时间内电流表A的示数；
（2）线框匀速转动后，在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量；
（3）线框匀速转动后，从图甲所示位置转过90°的过程中，电压表V的示数和通过电阻R的电荷量．