如图甲，某装置由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加。序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。在t=t0时，此刻位于和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0）中央的一个质子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1。之后质子运动到圆筒与圆筒之间各个间隙中都能恰好使静电力的方向跟运动方向相同而不断加速。请回答以下问题（已知质子的荷质比取
C/kg，电压的绝对值
V，周期
s，质子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计，不考虑质子的重力）。
（1）请说明在t0时刻，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差是正值还是负值；
（2）请分析并说明质子在圆筒内的受力情况；
（3）请求出质子进入第3个圆筒时的速度大小v和第3个圆筒的长度l；
（4）此装置可以用来加速带电粒子，对此装置有何改进意见？写出一条即可。
如图所示，电路由一个电动势为E、内电阻为r的电源和一个滑动变阻器R组成。请推导当满足什么条件时，电源输出功率最大，并写出最大值的表达式。
如图所示，质量为m、电荷量为q的粒子，从容器A下方的小孔S1不断飘入电压为U的加速电场，其初速度几乎为零。粒子经过小孔S2沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，在磁场中做匀速圆周运动，随后离开磁场。不计粒子的重力及粒子间的相互作用。
（1）判断粒子所带电荷的电性；
（2）求粒子在磁场中运动的速度大小v；
（3）粒子离开磁场时的位置与小孔S2之间的距离l。
如图所示，匀强磁场与平行金属导轨所在的平面相垂直，磁感应强度为B，金属棒ab的长度为L，与导轨接触良好，以速度v向右匀速运动。
（1）判断ab哪端电势高；
（2）请根据法拉第电磁感应定律的表达式
推导此闭合回路的感应电动势E=BLv。
用如图所示电路测量电源的电动势和内电阻。所用的实验器材为：待测电源（电动势约3V，内电阻约2Ω），电阻R1（阻值10Ω）和R2（阻值5Ω），滑动变阻器R，电流表G，电压表V，开关S，导线若干。实验主要步骤为：
①将滑动变阻器接入电路的阻值调到__________（选填“最大”或“最小”），闭合开关；
②逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；
③以U为纵坐标，I为横坐标，作出U—I图线；
④求出U—I图线斜率的绝对值k和在纵轴上的截距b；
⑤待测电源的电动势E和内阻r的计算式分别为E=__________，r=__________（用题目中出现的量表示），代入数值可得E和r的测量值。
电流传感器可以像电流表一样测量电流，由于它与计算机相连，还能显示出电流随时间变化的I-t图像。照图甲连接电路，先使开关S与1端相连，电源向电容器充电，这个过程可在短时间内完成。然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I-t图像如图乙所示。
（1）在图中画一个竖立的狭长矩形（在图乙的最左边），它的面积的物理意义是__________（填写面积所代表物理量的名称）
（2）根据I-t图像估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为__________C（结果保留一位有效数字）。
（3）若对应开关S与1端相连的充电过程，电荷量随时间变化的q-t图像的示意图是怎样的？请在图丙中定性画出_______。
