（16分）如图所示，两条相互平行的光滑金属导轨水平距离l=0.2m，在导轨的一端接有阻值为R=5Ω的电阻，在x ≥0处有一与水平面垂直的均匀磁场，磁感应强度B=5T。一质量为m=0.1kg的金属直杆垂直放置在导轨上，并以v0=2m/s的初速度进入磁场，在安培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下做匀变速直线运动，加速度大小为a=2m/s2、方向与初速度方向相反。设导轨和金属杆的电阻都可以忽略，且接触良好。求：
（1）从进入磁场到速度减为零的过程中通过电阻R的电荷量；
（2）电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向；
（10分）测量一量程已知的电压表的内阻，器材如下：
A．待测电压表（量程3V，内阻约3KΩ）
B．电流表（量程3A，内阻为0.01Ω）
C．定值电阻（R=3KΩ，额定电流0.5A）
D．电池组（电动势略小于3V，内阻不计）
E．开关两只
F．导线若干
(1)为了能更准确的测出该电压表内阻的大小，请将你设计的实验电路图画在方框内。
(2)用你设计的电路进行实验时，需要直接测量的物理量有 和 ；用上述所测各物理量表示电压表内阻，其表达式应为Rv = ________ 。
(8分)某研究性学习小组用如图（a）所示装置验证机械能守恒定律．让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置，若不考虑空气阻力，小球的机械能应该守恒，即
mv 2
= mgh．直接测量摆球到达B点的速度v比较困难．现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动，利用平抛的特性来间接地测出v．如图（a）中，悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出作平抛运动．在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹．用重锤线确定出A、B点的投影点N、M．重复实验10次（小球每一次都从同一点由静止释放），球的落点痕迹如图（b）所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐．用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律．已知重力加速度为g，小球的质量为m．
①根据图（b）可以确定小球平抛时的水平射程为 cm．
②用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0 = ．
③用测出的物理量表示出小球从A到B过程中，重力势能的减少量ΔEP = _，动能的增加量ΔEK= ____________．
如图所示，有一单匝矩形线圈，面积为S，内阻为r，外电路电阻为R，电流表为理想电表，线圈绕垂直磁感线的对称轴
以角速度ω匀速转动，从图示位置转900的过程中，下列说法正确的是
A．通过电阻R的电量为
B．通过电流表的最大电流为
C．电路消耗的总功率为
D．从图示位置开始计时，R两端电压变化的规律为u=BSωcosωt
空间存在一沿x轴方向的静电场，电势
随x变化的关系如图所示，图线关于坐标原点对称，A、B是x轴上关于原点对称的两点。下列说法中正确的是
A．O点处场强为零
B．电子在A、B两点的电场力大小相等，方向相反
C．电子在B点的电势能高于它在A点的电势能
D．电子从A点由静止释放后一直加速运动到B点
如图所示，水平光滑细杆上套一环A，环A与球B间用一不可伸长轻质绳相连，质量分别为mA和mB，由于B球受到水平风力作用，环A与B球一起向右匀加速运动，已知细绳与竖直方向的夹角为θ，则下列说法中正确的是
A．轻质绳对B球的拉力为
B．匀加速的加速度大小为
C．若风力增大时，轻质绳与竖直方向的夹角θ一定增加
D．杆对A球的支持力随着风力的增加而减小
