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

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

    （2）若只將閉合，小球從A點由靜止釋放，那么，運(yùn)動過程中細(xì)線所受的最大拉力是多少？并在圖中標(biāo)明此時小球的位置。

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

（11分）如圖所示，水平放置的不帶電的平行金屬板p和b相距h，與圖示電路相連，金屬板厚度不計，忽略邊緣效應(yīng)。p板上表面光滑，涂有絕緣層，其上O點右側(cè)相距h處有小孔K；b板上有小孔T，且O、T在同一條豎直線上，圖示平面為豎直平面。質(zhì)量為m、電荷量為- q（q > 0）的靜止粒子被發(fā)射裝置（圖中未畫出）從O點發(fā)射，沿P板上表面運(yùn)動時間t后到達(dá)K孔，不與板碰撞地進(jìn)入兩板之間。粒子視為質(zhì)點，在圖示平面內(nèi)運(yùn)動，電荷量保持不變，不計空氣阻力，重力加速度大小為g。

（1）求發(fā)射裝置對粒子做的功；
（2）電路中的直流電源內(nèi)阻為r，開關(guān)S接“1”位置時，進(jìn)入板間的粒子落在h板上的A點，A點與過K孔豎直線的距離為l。此后將開關(guān)S接“2”位置，求阻值為R的電阻中的電流強(qiáng)度；
（3）若選用恰當(dāng)直流電源，電路中開關(guān)S接“l(fā)”位置，使進(jìn)入板間的粒子受力平衡，此時在板間某區(qū)域加上方向垂直于圖面的、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小合適的勻強(qiáng)磁場（磁感應(yīng)強(qiáng)度B只能在0～B_m=范圍內(nèi)選取），使粒子恰好從b板的T孔飛出，求粒子飛出時速度方向與b板板面夾角的所有可能值（可用反三角函數(shù)表示）。