某部队进行野战训练,训练过程中的运行路线可以在指挥中心的屏幕上显示出来,如图。屏幕的小正方形边长代表1m。如图所示为某个班战士的行动轨迹,沿箭头方向运动。AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是:1s,2s,3s,4s。下列说法正确的是

A.战士在AB段的平均速度为1m/s
B.战士在ABC段的平均速度为1.5m/s
C.AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映战士处于A点时的瞬时速度
D.战士在B点的速度等于ABC段的平均速度
(18分)在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoy,x轴沿水平方向,如图甲所示。第一象限内有竖直向上的匀强电场,第二象限内有一水平向右的匀强电场。某种发射装置(未画出)竖直向上发射出一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子(可视为质点),该粒子以v0的初速度从x轴上的A点进入第二象限,并从y轴上的C点沿水平方向进入第一象限后能够沿水平方向运动到D点。已知OA、OC距离相等,CD的距离为
OC,E点在D点正下方,位于x轴上,重力加速度为g。则:

(1)求粒子在C点的速度大小以及OC之间的距离;
(2)若第一象限同时存在按如图乙所示规律变化的磁场,磁场方向垂直纸面,(以垂直纸面向外的磁场方向为正方向,图中B0,T0均为未知量),并且在
时刻粒子由C点进入第一象限,且恰好也能通过同一水平线上的D点,速度方向仍然水平。若粒子在第一象限中运动的周期与磁场变化周期相同,求交变磁场变化的周期;
(3)若第一象限仍同时存在按如图乙所示规律变化的磁场(以垂直纸面向外的磁场方向为正方向,图中B0,T0均为未知量),调整图乙中磁场变化的周期,让粒子在t=0时刻由C点进入第一象限,且恰能通过E点,求交变磁场的磁感应强度B0应满足的条件。
(14分)如图甲所示,电阻不计的“
”形光滑导体框架水平放置,导体框处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=1T,有一导体棒AC横放在框架上且与导体框架接触良好,其质量为m=0.2kg,电阻为R=0.8
,现用绝缘轻绳拴住导体棒,轻绳的右端通过光滑的定滑轮绕在电动机的转轴上,左端通过另一光滑的定滑轮与物体D相连,物体D的质量为M=0.2kg,电动机内阻r=1
。接通电路后电压表的读数恒为U=10V,电流表读数恒为I=1A,电动机牵引原来静止的导体棒AC平行于EF向右运动,其运动位移x随时间t变化的图象如图乙所示,其中OM段为曲线,MN段为直线。(取g=10m/s2)求:

(1)电动机的输出功率;
(2)导体框架的宽度;
(3)导体棒在变速运动阶段产生的热量。
(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)
