如图所示， 水平光滑导轨足够长，导轨间距为L，导轨间分布有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度为B，导轨左端接有阻值为R的电阻，电阻两端接一理想电压表。一金属棒垂直放在导轨上，其在轨间部分的电阻为
R。 现用一物块通过跨过定滑轮的轻绳从静止开始水平牵引金属棒，开始时，物块距地面的高度为h，物块即将落地前的一小段时间内电压表的示数稳定为U。已知物块与金属棒的质量相等，不计导轨电阻和滑轮质量与摩擦，导轨始终与金属棒垂直且紧密接触，重力加速度为g。求∶
(1)金属棒的最大速度v及物块的质量m；
(2)棒从静止开始到物块刚要落地的过程中，电阻R上产生的热量Q。
某物理学习小组设计了如图甲所示电路，除了测出电池组的电动势E、内阻r、定值电阻R的大小，还能测出滑动变阻器R0（最大阻值为5Ω）取不同阻值消耗的功率。先通过控制开关，测出定值电阻R和电源的电动势和内阻，具体步骤如下∶
(1)按照电路图连接电路；
(2)先断开S1和S2，将滑动变阻器的滑片移到___（填“a”或“b”）端，再闭合开关S1，调节滑片位置得到多组U、I 数据，在图乙所示U—I坐标系中画出一条图线；
(3)然后闭合开关S2，调节滑片位置，得到多组U、I数据，在U—I坐标系中画出的另一条图线是___（填“①”或“②”）；
(4)根据图像数据计算出电阻R=___Ω；开关S2断开时，当电压表示数为__V时滑动变阻器消耗的功率最大；（计算结果均保留两位有效数字）
(5)考虑到电表内阻，电源电动势的测量值___填（“偏大”“偏小”或“不变”）。
利用图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”实验：
(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，不需要的器材是____________；
A.交流电源 B.刻度尺 C.天平（含砝码）
(2) 实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA 、hB、hC。已知当地重力加速度为g。打点计时器打点的同期为T，设重物的质量为m。写出从打O点到打B点的过程中，验证机械能守恒的式子∶__________；
(3)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒∶在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2-h 图像，并做如下判断∶若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，请你分析论证该同学的判断是否正确∶______________________。
如图甲所示，静止在地面上的一个物体在始终竖直向上的拉力作用下开始运动，在向上运动的过程中，物体的动能E与位移x的关系图像如图乙所示，其中在0~h过程中的图线为平滑曲线，h- 2h过程中的图线为平行于横轴的直线，2h~3h 过程中的图线为一倾斜的直线，不计空气阻力，下列说法正确的是（图中m为物体的质量，g为重力加速度）（ ）
A.在0~h过程中物体所受拉力逐渐减小
B.在h~2h过程中拉力大小恒为2mg
C.在h- 2h过程中物体机械能增加
D.在2h~3h过程中物体的机械能不变
如图所示，在光滑的绝缘水平面上有一边长为L的正方形区域内存在着竖直向下的匀强磁场，有一个边长比L小的正方形线圈以速度v0沿水平方向进入磁场，全部穿出磁场时速度为v，则下列说法正确的是（ ）
A.线圈全部进入磁场时速度为
B.线圈进入磁场和穿出磁场的过程中，产生的电能相同
C.线圈进入磁场和穿出磁场的过程中，线圈中感应电流的方向相同
D.线圈进入磁场和穿出磁场的过程中，通过线圈横截面的电荷量的绝对值大小相同
如图所示，半径为R的
圆形区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场的左边垂直x轴放置一线型粒子发射装置， 能在0≤y≤R的区间内各处沿x轴正方向同时发射出速度相同、带正电的同种粒子，粒子质量为m，电荷量为q，不计粒子的重力及粒子间的相互作用力。若某时刻粒子被装置发射出后，经过磁场偏转击中y轴上的同一位置，则下列说法中正确的是（ ）
A.粒子的初速度为
B.粒子都击中在O点处
C.粒子在磁场中运动的最长时间为
D.粒子到达y轴上的最大时间差为
