（19分）如图所示，在匀强电场中建立直角坐标系xOy，y轴竖直向上，一质量为m、电荷量为+q的微粒从x轴上的M点射出，方向与x轴夹角为θ，微粒恰能以速度v做匀速直线运动，重力加速度为g。
(1)求匀强电场场强E；
(2)若再叠加一圆形边界的匀强磁场，使微粒能到达x轴上的N点，M、N两点关于原点O对称，距离为L，微粒运动轨迹也关于y轴对称。已知磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直xOy平面向外，求磁场区域的最小面积S及微粒从M运动到N的时间t。
（17分）如图所示，物体A、B用绕过光滑的定滑轮的细线连接，离滑轮足够远的物体A置于光滑的平台上，物体C中央有小孔，C放在物体B上，细线穿过C的小孔。“U”形物D固定在地板上，物体B可以穿过D的开口进入其内部而物体C又恰好能被挡住。物体A、B、C的质量分别为mA=8 kg、mB=10kg、mc=2 kg，物体B、C一起从静止开始下降H1=3 m后，C与D发生没有能量损失的碰撞，B继续下降H2=1.17m后也与D发生没有能量损失的碰撞。取g =10 m／s2，求：
(1)物体C与D碰撞时的速度大小。
(2)物体B与D碰撞时的速度大小。
(3)B、C两物体分开后第一次碰撞前B、C的速度。
（15分）2014年索契冬奥会冰壶比赛在北京时间2月10日-21日进行。冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图．比赛时运动员在投掷线AB处让冰壶以v0=2m/s的初速度向圆垒圆心O点滑出，已知圆垒圆心O到AB线的距离为30m，冰壶与冰面间的动摩擦因数为µ1=0.008(g取10m/s2)．问：
(1)如果在圆垒圆心O有对方的冰壶，则能否与对方冰壶相撞?请通过计算说明理由．
(2)如果在圆垒圆心O有对方的冰壶，为了确保将对方冰壶撞开，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小，若用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至, µ2=0.004，则运动员用毛刷擦冰面的长度应大于多少米?
（11分）有一电压表V1，其量程为3V、内阻约为3000Ω.要准确测量该电压表的内阻，提供的器材有：
电源E：电动势约为15V，内阻不计
电流表A1：量程100mA，内阻r1=20Ω
电压表V2：量程2V，内阻r2=2000Ω
定值电阻R1：阻值约为20Ω
定值电阻R2：阻值约为3Ω
滑动变阻器R0：最大阻值10Ω.额定电流1A
电建一个，导线若干
（1）实验中电表应选用_________, 定值电阻应选用__________
（2）请你设计一个测量电压表V1内阻的实验电路图并画在虚线框内
（3）说明实验所要测量的物理量________________________________________
（4）写出电压表V1内阻的计算表达式rv1=___________________________
（ 6分）某同学设计了以下的实验来验证机械能守恒定律：在竖直放置的光滑的塑料米尺上套一个磁性滑块m，滑块可沿米尺自由下落．在米尺上还安装了一个连接了内阻很大数字电压表的多匝线框A，线框平面在水平面内，滑块可穿过线框，如图所示．把滑块从米尺的0刻度线处释放，记下线框所在的刻度h和滑块穿过线框时的电压U,改变h，调整线框的位置，多做几次实验，记录各次的h，U．
(l)如果采用图象法对得出的数据进行分析论证，用图线______(选填“U-h”或“
-h”更容易得出结论．
(2)影响本实验精确程度的因素主要是_______（至少列举一点）．
如图所示，ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨，处在方向竖直向下，磁感应强度为B的匀强磁场中，AB间距为L，左右两端均接有阻值为R的电阻，质量为m、长为L且不计电阻的导体棒MN放在导轨上，与导轨接触良好，并与轻质弹簧组成弹簧振动系统．开始时，弹簧处于自然长度，导体棒MN具有水平向左的初速度v0，经过一段时间，导体棒MN第一次运动到最右端，这一过程中AB间R上产生的焦耳热为Q，则（ ）
A．初始时刻棒所受的安培力大小为
B．当棒再一次回到初始位置时，AB间电阻的热功率为
C．当棒第一次到达最右端时，弹簧具有的弹性势能为
mv02－2Q
D．当棒第一次到达最左端时，弹簧具有的弹性势能大于
mv02－
Q
