（14分）如图21所示，在直角坐标系xoy的第一、四象限区域内存在边界平行y轴的两个有界的匀强磁场：垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ、垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ。O、M、P、Q为磁场边界和x轴的交点，
；在第三象限存在沿y轴正向的匀强电场。一质量为
带电量为
的带电粒子从电场中坐标为(
)的点以速度
沿+x方向射出，恰好经过原点O处射入区域Ⅰ又从M点射出区域Ⅰ（粒子的重力不计）。
（1）求第三象限匀强电场场强E的大小；
（2）求区域Ⅰ内匀强磁场磁感应强度B的大小；
（3）若带电粒子能再次回到原点O，问区域Ⅱ内磁场的宽度至少为多少？粒子两次经过原点O的时间间隔为多少？
（12分）如图20所示，足够长的粗糙斜面与水平面成
放置，在斜面上虚线
和
与斜面底边平行，且间距为
，在
围成的区域有垂直斜面向上的有界匀强磁场，磁感应强度为
；现有一质量为
，总电阻为
，边长也为的正方形金属线圈MNPQ，其初始位置PQ边与重合，现让金属线圈以一定初速度沿斜面向上运动，当金属线圈从最高点返回到磁场区域时，线圈刚好做匀速直线运动。已知线圈与斜面间的动摩擦因数为
，不计其他阻力，求：(取
,
)
（1）线圈向下返回到磁场区域时的速度；
（2）线圈向上离开磁场区域时的动能；
（3）线圈向下通过磁场过程中，线圈电阻
上产生的焦耳热。
（8分）一个质量为1500 kg行星探测器从某行星表面竖直升空，发射时发动机推力恒定，发射升空后8 s末，发动机突然间发生故障而关闭；如图19所示为探测器从发射到落回出发点全过程的速度图象；已知该行星表面没有大气，不考虑探测器总质量的变化；求：
（1）探测器在行星表面上升达到的最大高度；
（2）探测器落回出发点时的速度；
（3）探测器发动机正常工作时的推力。
某兴趣小组欲通过测定工业污水（含多种重金属离子）的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准（一般工业废水电阻率的达标值为
≥200Ω·m）。
如图16所示为该同学所用盛水容器，
其左、右两侧面为金属薄板（电阻极小），其余四面由绝缘材料制成，左右两侧带有接线柱。容器内表面长a＝40cm， 宽b＝20cm，高c＝10cm。将水样注满容器后， 进行以下操作：分别用多用电表欧姆挡的“×1k”、“× 100”两档粗测水样的电阻值时，表盘上指针如图17所示，则所测水样的电阻约为 Ω。
（2）为更精确地测量所取水样的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材：
A.电流表(量程3mA，电阻
为5Ω)
B.电压表(量程6V，电阻
约为10 kΩ)
C.滑动变阻器(0~20Ω，额定电流1 A)
D.电源(6V，内阻约1Ω)
E.开关一只、导线若干
请在答题卷相应位置的实物图中完成电路连接。
（3）正确连接电路后，闭合开关，测得一组U、I数
据；再调节滑动变阻器，重复上述测量步骤，得出
一系列数据如表所示，请在在答题卷相应位置的坐标纸中作出U-I关系图线。
|
U/V |
1.1 |
1.8 |
3.0 |
3.8 |
4.7 |
|
I/mA |
0.50 |
0.82 |
1.36 |
1.73 |
2.13 |
（4）由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为 Ω·m。据此可知，所测水样在电阻率这一指标上 (选填“达标”或 “不达标”)
某兴趣小组利用平抛运动知识测量某农庄水平喷水口的流量
（
，
为出水口的横截面积，
为出水口的水速），方法如下：
（1）先用游标卡尺测量喷水口的内径D。A、B、C、D图中，测量方式正确的是
（2）图15为正确测量得到的结果，由此可得喷水口的内径D＝ m。
（3）打开水阀，让水从喷水口水平喷出，稳定后测得落地点距喷水口水平距离为x，竖直距离为y，则喷出的水的初速度v0 ＝ （用x、y、g表示）。
（4）根据上述测量值，可得水管内水的流量Q ＝ （用D、x、y、g表示）
如图14所示，虚线框中存在垂直纸面向外的匀强磁场B和平行纸面且与竖直平面夹角为
斜向下的匀强电场E，有一质量为m，电荷量为q的带负电的小球在高为h处的P点从静止开始自由下落，当小球运动到复合场内时刚好做直线运动，那么（ ）
A.小球在复合场中一定做匀速直线运动
B.磁感应强度
，场强
C.若换成带正电的小球，小球仍可能做直线运动
D.若同时改变小球的比荷与初始下落高度h，小球仍能沿直线通过复合场
