在物理学发展的过程中，有许多伟大的科学家做出了突出贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是
A．英国物理学家焦耳在热学、电磁学等方面做出了杰出贡献，成功地发现了焦耳定律
B．德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行多年研究，得出了万有引力定律
C．英国物理学家卡文迪许利用卡文迪许扭秤首先较准确的测定了静电力常量
D．古希腊学者亚里士多德认为物体下落快慢由它们的重量决定，伽利略在他的《两种新科学的对话》中利用逻辑推断使亚里士多德的理论陷入了困境
图1所示的装置中，粒子源A产生的初速为零、比荷为
的正离子沿轴线进入一系列共轴且长度依次增加的金属圆筒，奇数和偶数筒分别连接在周期为T、最大值为U0的矩形波电源两端，电源波形如图2所示，离子在每个圆筒内做匀速直线运动的时间等于交变电源的半个周期，在相邻两筒之间受电场力作用被加速（加速时间不计）.离子离开最后一个圆筒后垂直于边OE进入磁感应强度为B的匀强磁场，最后从 OF边出射.（不计离子所受重力）
（1）求离子在第一个金属筒内的速率.
（2）求离子在第n个筒内的速率及第n个筒的长度.
（3）若有N个金属筒，求离子在磁场中做圆周运动
的半径.
（4）若比荷为的离子垂直于OF边出射，要使比
荷为
的离子也能垂直于OF边出射，求电源电压最
大值的改变量
以及磁感应强度的改变量
.
（18分）质量均匀分布，长为l的矩形毛巾挂在水平细杆上，处于静止状态，其底边AA＇平行于杆，杆两侧的毛巾长度比为1:3，见图a，AA＇与地面的距离为h（h>l），毛巾质量为m，不计空气阻力，取重力加速度为g.
（1）若将杆两侧的毛巾长度比改变为1:1如图b，求重力对毛巾做的功.
（2）若毛巾从题24图a状态由静止开始下滑， 且下滑过程中AA＇始终保持水平，毛巾从离开杆到刚接触地面所需时间为t，求毛巾离开横杆时的速度大小以及摩擦力做的功.
（16分）如图所示，两根光滑的平行金属导轨MN、PQ处于同一水平面内，相距L=0.5m，导轨的左端用R=3
的电阻相连，导轨电阻不计，导轨上跨接一电阻r=1的金属杆ab，质量m=0.2kg，整个装置放在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=2T，现对杆施加水平向右的拉力F=2N，使它由静止开始运动，求：
（1）杆能达到的最大速度多大?
（2）若已知杆从静止开始运动至最大速度的过程中，R上总共产生了10.2J的电热，则此过程中金属杆ab的位移多大?
（3）接（2）问，此过程中流过电阻R的电量？经历的时间？
（1）某同学使用有透光狭缝的钢条和光电计时器的装置测量重力加速度(见图).在钢条下落过程中，钢条挡住光源发出的光时计时器开始计时，透光时停止计时,若再次挡光，计时器将重新开始计时.实验中该同学将钢条竖直置于一定高度（下端A高于光控开关），由静止释放，测得先后两段挡光时间t1和t2.
①用游标卡尺测量
、
的长度，其中
的长度如图2所示，其值为
mm.
②若狭缝宽度不能忽略，则该同学利用
，
，
及相关测量值得到的重力加速度值比其真实值
(偏大或偏小)，其原因是
.
（2）某同学对钮扣锂电池的特性进行了实验探究.该类电池的内阻约为1~5kΩ，电动势标称值为3V．现有以下实验器材：
（a）电压表V1：量程3V，内阻约20kΩ
（b）电压表V2：量程6V，内阻约10MΩ
（c）定值电阻1kΩ
（d）定值电阻20kΩ
（e）滑动变阻器一只(0~50kΩ) ，待测钮扣电池，电键，导线若干.
①实验原理见题图3，请选择合适的实验器材，在图中的小虚线框里标出所选取的器材编号.
②该同学测量出路端电压U和干路电流I，作出U－I曲线见图4，可知电池的短路电流是
mA，电动势是
V，内阻为
Ω. 
③当路端电压为1.5V时，负载消耗的电功率为 mW.
将白炽灯通过两条相互平行的长直导线连接到低频正弦交流电源上，灯正常工作时，图中正确表示这两条导线间安培力F随时间t变化的图像是
A B C D
