两个分别带有电荷量+Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F．两小球相互接触后将其固定距离变为
，则两球间库仑力的大小为（ ）
A．
B . 
C.
D.
（15分）如图所示，在
平面直角坐标系中，直线
与
轴成30°角，
点的坐标为（
，0），在轴与直线
之间的区域内，存在垂直于
平面向里磁感强度为
的匀强磁场．均匀分布的电子束以相同的速度
从轴上
的区间垂直于轴和磁场方向射入磁场．己知从轴上
点射入磁场的电子在磁场中的轨迹恰好经过
点，忽略电子间的相互作用，不计电子的重力．
（1）电子的比荷（
）；
（2）有一电子，经过直线MP飞出磁场时，它的速度方向平行于y轴，求该电子在y轴上的何处进入磁场；
（3）若在直角坐标系的第一象限区域内，加上方向沿轴正方向大小为
的匀强电场，在
处垂直于
轴放置一平面荧光屏，与轴交点为
，求：从O点上方最远处进入电场的粒子打在荧光屏上的位置。
（13分）如图甲是质谱仪的工作原理示意图．图中的A容器中的正离子从狭缝S1以很小的速度进入电压为U的加速电场区(初速度不计)加速后，再通过狭缝S2从小孔G垂直于MN射入偏转磁场，该偏转磁场是以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，离子最终到达MN上的H点(图中未画出)，测得G、H间的距离为d，粒子的重力可忽略不计。试求：
（1）该粒子的比荷
（2）若偏转磁场为半径为
的圆形区域，且与MN相切于G点，如图乙所示，其它条件不变，仍保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场，最终仍然到达MN上的H点，则圆形区域中磁场的磁感应强度
与B 之比为多少?
如图所示的电路中，电阻
，
，电源的电动势E=12V，内电阻r=1Ω，理想电流表A的读数I=0.4A。求：
（1）电阻
的阻值
（2）电源的输出功率
（3）电源的效率
（12分）竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场．其电场强度为E，在该匀强电场中，用绝缘丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成θ=30o角时小球恰好平衡，且此时与右板的距离为b，如图所示．已知重力加速度为g,求：
（1）小球带电荷量是多少？
（2）若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？
（12分）某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要用到某元件（电阻约为20
）。现需要描绘该元件的伏安特性曲线。实验室备有下列器材：
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器材（代号） |
规格 |
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电流表（A1） |
量程0~5mA，内阻约为50 |
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电流表（A2） |
量程0~200mA，内阻约为10 |
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电压表（V1） |
量程0~3V，内阻约为10k |
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电压表（V2） |
量程0~15V，内阻约为25k |
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滑动变阻器（R1） |
阻值范围0~10 |
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滑动变阻器（R2） |
阻值范围0~1k |
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直流电源（E） |
输出电压4V，内阻不计 |
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开关（S）及导线若干 |
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①为提高实验结果的准确程度，电流表应选用 ；电压表应选用 ；滑动变阻器应选用 。（以上均填器材代号）
②为达到上述目的，请在虚线框内画出正确的实验电路原理图，并标明所用器材的代号。
③现已描绘出该元件的伏安特性曲线如图。 若将该元件直接连接在一个电动势为3V，内阻为5的电源上，则该元件消耗的功率为
W。（保留3位有效数字）
