(14分)如图甲所示,在竖直平面内有一半径为R= 0.4 m的圆形绝缘轨道,匀强磁场垂直于轨道平面向里,一质量为m= 1×10-3 kg、带电荷量为q= +3×10-2 C的小球,可在内壁滚动.开始时,在最低点处给小球一个初速度v0,使小球在竖直平面内逆时针做圆周运动,图乙(a)是小球在竖直平面内做圆周运动的速率v随时间t变化的情况,图乙(b)是小球所受轨道的弹力F随时间t变化的情况,结合图象所给数据,(取g= 10 m/s2)求:
(1)匀强磁场的磁感应强度;
(2)小球的初速度v0
(12分)如图所示,水平放置的金属导轨上连有电阻R,并处在垂直于轨道平面的匀强磁场中.今从静止起用力拉金属棒ab(与轨道垂直),用以下两种方式拉金属棒.若拉力恒定,经时间t1后ab的速度为v,加速度为a1,最终速度可达2v;若拉力的功率恒定,经时间t2后ab的速度也是v,加速度为a2,最终速度可达2v.求a1和a2满足的关系。
(10分)如图所示,试说明晶体从开始加热到全部熔化为液体的过程中能的转化情况(分熔化前、熔化时、熔化后三个阶段说明)。
(8分)如图11所示,R为电阻箱,V为理想电压表,当开关S闭合,电阻箱读数为2Ω时,电压表示的读数为4V,当开关S断开时,电压表的读数为6V。求:
(1)电源的电动势和内阻
(2)当电阻箱读数为11Ω时,电源的输出功率为多大?
(8分)说出公式ΔU=Q+W中各物理量的正负值的意义.
(1)ΔU为正值时表示___________,为负值时表示___________.
(2)Q 为正值时表示___________,为负值时表示___________.
(3)W为正值时表示___________,为负值时表示___________.
(4分)如图所示,x轴上、下方各存在一个匀强磁场B1和B2的方向垂直纸面向外,B2的方向垂直纸面向里,且B1>B2,有一质子(质量为m、电量为e)以垂直于x轴和磁场方向的速度v从原点O射向磁场B1区域内,先后经过磁场B1和B2各偏转一次,则质子由B2区域进入B1区域时穿过x轴的坐标是___________。