(12分)如右图所示,PQ是两块平行金属板,上极板接电源正极,两极板之间的电压为U=1.2×104V,一带负电的粒子通过P极板的小孔以速度v0=2.0×104m/s垂直金属板飞入,通过Q极板上的小孔后,垂直AC边经中点O进入边界为等腰直角三角形的匀强磁场中,磁感应强度为B=1.0T,边界AC的长度为L=1.6m,粒子比荷
=5×104C/kg,不计粒子的重力。求:

(1)粒子进入磁场时的速度大小;
(2)粒子经过磁场边界上的位置到B点的距离以及在磁场中的运动时间。
(10分)某同学要测量额定电压为3V的某圆柱体电阻R的电阻率
。
(1)用游标卡尺和螺旋测微器分别测量其长度和直径,如图所示,则其长度L= mm,直径d= mm。

(2)为精确测量R的阻值,该同学先用如图所示的指针式多用电表粗测其电阻。他将红黑表笔分别插入“+”、“—”插孔中,将选择开关置于“×l”挡位置,然后将红、黑表笔短接调零,此后测阻值时发现指针偏转角度较小,如图甲所示。试问:

①为减小读数误差,该同学应将选择开关置于“ ”挡位置。
②再将红、黑表笔短接,此时发现指针并未指到右边的“
”处,如图乙所示,那么他该调节 直至指针指在“
”处再继续实验,结果看到指针指在如图丙所示位置。
③现要进一步精确测量其阻值,实验室提供了下列可选用的器材:
A.灵敏电流计G(量程200
A,内阻300
)
B.电流表A(量程3A,内阻约0.3
)
C.电压表V1(量程3V,内阻约3k
)
D.电压表V2量程l5V,内阻约5k
)
E.滑动变阻器R1(最大阻值为10
)
F.最大阻值为99.99
的电阻箱R2
以及电源E(电动势4V,内阻可忽略)、电键、导线若干为了提高测量精确度并且使电阻R两端电压调节范围尽可能大,除电源、电键、导线以外还应选择的最恰当器材(只需填器材前面的字母)有 。请在下面的方框中画出你设计的电路图。

(6分)为了测定电源电动势E、内电阻r的大小并同时描绘出小灯泡的伏安特性曲线,某同学设计了如图甲所示的电路。闭合开关,调节电阻箱的阻值,同时记录电阻箱的阻值R,电压表V1的示数U1,电压表V2的示数U2。根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I,分别描绘了a、b两条U—I图线,如图乙所示。请回答下列问题:

(1)写出流过电阻箱的电流I的表达式I= ;(用U1、U2、R表示)
(2)电源两端电压随电流变化的图象是 (选填“a”或“b”);当电阻箱阻值调节为
时,两条图线存在交点;
(3)根据图乙可以求得电源的电动势E= V,内电阻r=
,该电路中小灯泡消耗的最大功率为 W。(本小题结果均保留两位有效数字)
如图所示,间距为l的光滑平行金属导轨与水平面夹角
30o,导轨电阻不计,正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直导轨向上。甲、乙两金属杆电阻相同、质量均为m,垂直于导轨放置。起初甲金属杆处在磁场的上边界ab上,乙在甲上方距甲也为l处。现将两金属杆同时由静止释放,释放同时在甲金属杆上施加一个沿着导轨的拉力,使甲金属杆始终以大小为
的加速度沿导轨向下匀加速运动,已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动,重力加速度为g,则以下正确的是

A.每根金属杆的电阻![]()
B.甲金属杆在磁场区域运动过程中,拉力对杆做的功在数值上等于电路中产生的焦耳热
C.乙金属杆在磁场区域运动过程中,安培力的功率是![]()
D.乙金属杆进入磁场直至出磁场过程中回路中通过的电量为![]()
在两个等量点电荷形成的电场中,一带负电的粒子仅在电场力作用下从x1处沿x轴负方向运动。粒子质量为m,初速度大小为v0,其电势能Ep随坐标x变化的关系如图所示,图线关于纵轴左右对称,以无穷远处为零电势能点,粒子在原点O处电势能为E0,在x1处电势能为E1,则下列说法中正确的是

A.坐标原点O处电场强度为零
B.粒子经过x1、-x1处速度相同
C.由x1运动到O过程加速度一直减小
D.若粒子能够一直沿x轴负方向运动,一定有![]()
如右图所示,一平行板电容器,右极板接电源正极,板长为2d,板间距离为d。一带电量为q、质量为m的负离子(重力不计)以速度v0贴近左极板沿极板方向射入,恰从右极板下边缘射出。在右极板右侧空间存在垂直纸面方向的匀强磁场(未标出)。要使该负离子在磁场中运动后,又恰能直接从右极板上边缘进入电场,则

A.磁场方向垂直纸面向里
B.磁场方向垂直纸面向外
C.磁感应强度大小为![]()
D.在磁场中运动时间为![]()
