如图所示，MN、PQ为水平放置、相距为d的两平行金属板，两板间电压为U，且上板带正电，板MN中央有一个小孔0，板间电场可认为匀强电场．AB是一根长为L（L＜d）、质量为m的均匀带负电的绝缘细杆．现将杆下端置于O处，然后将杆由静止释放，杆运动过程中始终保持竖直．当杆下落
时速度达到最大．重力加速度为g．求：
（1）细杆带电荷量；
（2）杆下落的最大速度；
（3）若杆没有全部进入电场时速度减小为零，求电场力对杆所做功的最大值．
考点分析：
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如图甲所示为学校操场上一质量不计的竖直滑竿，滑竿上端固定，下端悬空．为了研究学生沿竿的下滑情况，在竿顶部装有一拉力传感器，可显示竿顶端所受拉力的大小．现有一质量为50kg的学生（可视为质点）从上端由静止开始滑下，5s末滑到竿底时速度恰好为零．以学生开始下滑时刻为计时起点，传感器显示的拉力随时间变化情况如图乙所示，g取10m/s
2．
求：
（1）该学生下滑过程中的最大速度；
（2）滑竿的长度．
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如图所示，在相距为L的光滑的足够长的水平轨道上放有一金属杆AB，在光滑的倾斜轨道上放有另一个质量为m的金属杆CD，金属杆与轨道接触良好，整个回路电阻为R．倾斜轨道与水平面夹角为30°．有一个与水平轨道平面垂直、方向向下、磁感应强度为B
1的匀强磁场；有另一个与倾斜轨道平面垂直、磁感应强度为B
2的匀强磁场．为了使CD能够静止，金属杆AB在外力作用下向左匀速运动，求：
（1）通过CD杆的电流大小和方向；
（2）外力F是多大？
（3）金属杆AB运动的速度V是多少？
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下面为某报纸的一篇科技报道，你能发现其中的科学性问题吗？请通过必要的计算加以说明．下面的数据在你需要时可选用．
本报讯 国家天文台台长、中科院院士艾国祥22日证实，首个由中国人研制的目前世界上口径最大的空间太阳望远镜将于2008年升空，这标志着中国科学家将全面参与全球科学领域最尖端的太阳探测活动．据悉这座口径为1m的热光学望远镜将安装在一颗天文探测卫星上，被运载火箭送入离地面735km的地球同步轨道．它将用于全面观测太阳磁场、太阳大气的精细结构、太阳耀斑能量的积累和释放以及日地空间环境等．万有引力常量G=6.7×10
-11N•m
2/kg
2；地球表面重力加速度g=10m/s
2；地球半径R=6.4×10
6m；地球自转周期T=8.6×10
4s；地球公转周期T'=8.6×10
7s．（π
2=10；70～80的立方根约取4.2）
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（1）市场上有一种在蚊帐内使用的小型直流电动机电风扇．某物理研究性学习小组想测电风扇正常运行时的机械功率．于是找到了一台该种电风扇并从铭牌上读出了额定电压U，但是其他字迹不清楚．该研究性学习小组成员打开电风扇底座上的电源盖并取出了两节电池，并从电风扇装电池处的正、负两极各接出一条引线．提供的器材有电流表、电压表、滑动变阻器、备用电池若干节、电键、若干导线、固定电池的电池盒．
①该小组进行了如下的部分实验步骤，请写出第三步实验过程：
A、按事先设计的电路连接各元件，并使滑片处于使电路电阻最大处；
B、合上开关，使滑片从最左端开始缓慢移动，使电压表和电流表都有明显读数，但电风扇并未转动，读出此时的电压表和电流表读数U
、I
；
C、______；
D、用测得的量表示出电动机正常运转时机械功率的表达式为______．
②按上述实验过程，本实验的电路图应选择______（填“甲”或“乙”）．
③如果你家买了台电风扇，接上电源后，启动风扇开关，风扇电动机不运转，你能分析一下原因吗？至少写出两种原因，并说明检测方法．
（2）质谱仪是利用电、磁分离并测定带电粒子质量的仪器．其原理是利用带电粒子在电、磁场中的运动规律，计算它的比荷．某实验探究小组设计了以下两种实验方案：
方案一：带电粒子先穿过一个电场强度为E、磁感应强度为B的正交匀强电、磁场，正好做匀速直线运动；若取消电场，粒子做半径为R的匀速圆周运动，则带电粒子的荷质比为______．
方案二：带电粒子先经过电压U的加速，然后垂直于磁感线射入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，粒子做半径为R的匀速圆周运动，则带电粒子的荷质比为______．
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（1）按现行高中物理课本中的要求做下列五个力学实验时，需要使用天平的实验有______；需要使用打点计时器的实验有______；需要使用刻度尺的实验有______．（只填对应的实验代号）
A、测定匀变速直线运动的加速度 B、验证牛顿第二定律
C、碰撞中的动量守恒 D、验证机械能守恒
E、用单摆测定重力加速度
（2）在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在电压为U、频率为f的交流电源上，在实验中打下一条理想的纸带，如下图所示，选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点0的距离为S
，点AC间的距离为S
1，点CE间的距离为S
2，已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，则
①从起始点0到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为△E
P=______，重锤动能的增加量为△E
K=______．
②根据题中提供的条件，可求出重锤实际下落的加速度a=______，它与当地的重力加速度g进行比较，则a______g（填“大于”、“等于”、“小于”）．
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