（18分）
（1）小球匀速直线运动时受力如图，其所受的三个力在同一平面内，合理为零，有
①
代入数据解得
②
速度的方向与电场E的方向之间的夹角满足
③
代入数据解得

④
（2）解法一：
撤去磁场，小球在重力与电场力的合力作用下做类平抛运动，设其加速度为a，有
⑤
设撤去磁场后小球在初速度方向上的分位移为x，有
⑥
设小球在重力与电场力的合力方向上分位移为y，有
⑦
a与mg的夹角和v与E的夹角相同，均为θ，又
⑧
联立④⑤⑥⑦⑧式，代入数据解得
=3.5 s  ⑨
解法二：
撤去磁场后，由于电场力垂直于竖直方向，它对竖直方向的分运送没有影响，以P点为坐标原点，竖直向上为正方向，小球在竖直方向上做匀减速运动，其初速度为
vy=vsin θ⑤
若使小球再次穿过P点所在的电场线，仅需小球的竖直方向上分位移为零，则有⑥
联立⑤⑥式，代入数据解得
t=⑦
12.（20分）
（1）磁铁在铝条间运动时，两根铝条受到的安培力大小相等均为F安，有
F安=IdB①
磁铁受到沿斜面向上的作用力为F，其大小有
F=2F安②
磁铁匀速运动时受力平衡，则有
F–mgsin θ=0③
联立①②③式可得
I=④
（2）磁铁穿过铝条时，在铝条中产生的感应电动势为E，有
E=Bdv⑤
铝条与磁铁正对部分的电阻为R，由电阻定律有
R=ρ⑥
由欧姆定律有
I=⑦
联立④⑤⑥⑦式可得
v=⑧
（3）磁铁以速度v进入铝条间，恰好做匀速运动时，磁铁受到沿斜面向上的作用力F，联立①②⑤⑥⑦式可得
F=⑨
当铝条的宽度b'>b时，磁铁以速度v进入铝条间时，磁铁受到的作用力变为F'，有
F'=⑩
可见，F'>F=mgsin θ，磁铁所受到的合力方向沿斜面向上，获得与运动方向相反的加速度，磁铁将减速下滑，此时加速度最大，之后，随着运动速度减小，F'也随着减小，磁铁所受的合力也减小，由于磁铁加速度与所受到的合力成正比，磁铁的加速度逐渐减小。综上所述，磁铁做加速度逐渐减小的减速运动。直到F'=mgsin θ时，磁铁重新达到平衡状态，将再次以较小的速度匀速下滑。