离子推进器是太空飞行器常用的动力系统，某种推进器设计的简化原理如图1所示，截面半径为R的圆柱腔分为两个工作区。I为电离区，将氙气电离获得1价正离子II为加速区，长度为L，两端加有电压，形成轴向的匀强电场。I区产生的正离子以接近0的初速度进入II区，被加速后以速度vM从右侧喷出。I区内有轴向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在离轴线R/2处的C点持续射出一定速度范围的电子。假设射出的电子仅在垂直于轴线的截面上运动，截面如图2所示（从左向右看）。电子的初速度方向与中心O点和C点的连线成α角（0<α<90o）。推进器工作时，向I区注入稀薄的氙气。电子使氙气电离的最小速度为v0，电子在I区内不与器壁相碰且能到达的区域越大，电离效果越好。已知离子质量为M；电子质量为m，电量为e。（电子碰到器壁即被吸收，不考虑电子间的碰撞）。
（1）求II区的加速电压及离子的加速度大小；
（2）
为90o时，要取得好的电离效果，求射出的电子速率v的范围；
（3）要取得好的电离效果，求射出的电子最大速率vm与α的关系。
翼型飞行器有很好的飞行性能．其原理是通过对降落伞的调节，使空气升力和空气阻力都受到影响．同时通过控制动力的大小而改变飞行器的飞行状态．已知：飞行器的动力F始终与飞行方向相同，空气升力F1与飞行方向垂直，大小与速度的平方成正比，F1=C1v2；空气阻力F2与飞行方向相反，大小与速度的平方成正比，F2=C2v2．其中C1、C2相互影响，可由运动员调节，满足如图1所示的关系．飞行员和装备的总质量为90kg．（重力加速度取g=10m/s2）
（1）若飞行员使飞行器以v 1＝10
m/s速度在空中沿水平方向匀速飞行，如图2所示．则飞行器受到动力F大小为多少？
（2）若飞行员关闭飞行器的动力，使飞行器匀速滑行，且滑行速度v2与地平线的夹角θ=30°．如图3所示．则速度v2的大小为多少？（结果可用根式表示）
（3）若飞行员使飞行器在空中的某一水平面内做匀速圆周运动，如图4所示，在此过程中C2只能在1.75--2.5Ns2/m2之间调节，且C1、C2的大小与飞行器的倾斜程度无关，则飞行器绕行一周动力F做功的最小值为多少？（结果可保留
）
某电视娱乐节目装置可简化为如图所示模型．倾角θ=37°的斜面底端与水平传送带平滑接触，传送带BC长L=6m，始终以v0=6m/s的速度顺时针运动．将一个质量m=1kg的物块由距斜面底端高度h1=5.4m的A点静止滑下，物块通过B点时速度的大小不变．物块与斜面、物块与传送带间动摩擦因数分别为
=0.5、
=0.2，传送带上表面距地面的高度H=5m，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8
（1）求物块由A点运动到C点的时间；
（2）若把物块从距斜面底端高度h2=2.4m处静止释放，求物块落地点到C点的水平距离；
（3）求物块距斜面底端高度满足什么条件时，将物块静止释放均落到地面上的同一点D．
一平行金属导轨水平面内固定，导轨间距L=0.5m，导轨右端接有电阻RL=4
小灯泡，导轨电阻不计，如图甲。在导轨的MNQP矩形区域内有竖直向上的磁场，MN、PQ间距d=3m，此区域磁感应强度B随时间t变化规律如图乙所示，垂直导轨跨接一质量m=1kg的金属杆，其电阻r=1，金属杆与导轨间的动摩擦因数为
=0.2，在t=0时刻，给金属棒以速度v0=2m/s，同时施加一向右的外力F，使其从GH处向右运动，在0--2s内小灯发光亮度始终没变化，求：
（1）通过计算分析2s内金属杆的运动情况；
（2）计算2s内外力F的大小；
（3）计算2s内整个系统产生热量。
某同学要通过实验测量一节干电池的电动势和内阻，可供选择的器材有：
电流表（0----0.6A）、电压表（0---3V）、滑动变阻器R1（10
，2A）、滑动变阻器R2（100
，2A）、定值电阻R0为1.5、电键S及导线若干。
（1）为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用 （填“R1”或“R2”）。
（2）本次实验按照如图甲所示实物连接线路图连接好后进行测量，测得数据如下表所示；
由上表数据可看出，电压表示数变化不明显，试分析引起上述情况的原因是 。
（3）为使电压表的示数变化更明显，请将上述器材的连线略加改动，在方框中画出改动手的实验电路图。
甲实验小组利用图（a）装置探究机械能守恒定律，将小钢球从轨道的不同高度h处静止释放，斜槽轨道水平末端离落点的高度为H，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s（g取10m/s2）
（1）若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2= （用H、h表示）
（2）图（b）中图线为根据实验测量结果，描点作出的s2--h关系图线；图线为根据理论计算得到的s2--h关系图线。对比实验结果，发现自同一高度静止释放的钢球，实际水平抛出的速率 （选填“小于”或“大于”）理论值。造成这种偏差的可能原因是 。
乙实验小组利用同样的装置“通过频闪照相探究平抛运动中的机械能守恒”。将质量为0.02kg的小钢球A由斜槽某位置静止释放，由频闪照相得到如图（c）所示的小球位置示意图，O点为小球的水平抛出点。
（3）根据小球位置示意图可以判断闪光间隔为 s；
（4）以O点为零势能点，小球A在O点的机械能为 J，小球A在C点的重力势能为 J。
