正得意呢，司机却把车停在了路边，跑到一个小超市买了一瓶水，回来系好安全带后才打火启动汽车，继续向前走。小明很奇怪，司机只是轻轻地一扭钥匙，汽油机就点火启动了，这是什么原理呢？小明立即用手机百度了一下，原来，电子点火器用到了刚学不久的自感现象！为了把原理说明白，小明设计了如下一个电路：如图所示，电池电动势为E、内阻可以忽略不计，L是一个匝数很多且有铁芯的线圈，其直流电阻为r，a、b之间的定值电阻阻值为R。然后小明设想了这样一组操作过程：先将开关S接通，电路稳定后，断开S，请你按小明的思路完成如下问题的
（1）断开S瞬间，试确定通过定值电阻的电流大小和方向；
（2）断开S瞬间，线圈L相当于电源，试确定这个电源的电动势的大小；
（3）若R不是一个定值电阻，而是两个彼此靠近的金属电极，试说明断开S瞬间，两电极间产生电火花的原因。
电学实验难，是大家公认的，小明有点儿得意的是，大家都说静电平衡难，但他却觉得比较简单，如下情景小明就认为是小菜一碟：长为L的导体棒原来不带电，现将一带电量为
的点电荷放在距导体棒左端R处，如图所示，当导体棒达到静电平衡后，求棒上感应电荷在棒内中点P处产生的电场强度的大小和方向。请你也试一试。
图甲是物理实验室的一种永久蹄形磁铁，某物理兴趣小组设计了一个测量蹄形磁铁磁极间磁感应强度大小的实验．
（1）如图乙所示，将由铜导线绕制而成的矩形线圈悬挂在支架上，导线两端分别由a、b处抽出连在两接线柱A、B上．线圈下边ab保持水平，现将一轻线的一端系在线圈ab边的中点，另一端绕过一轻小滑轮后连接一小沙桶，调整支架高度是线圈与滑轮间细线保持水平．
（2）将多个图甲中的蹄形磁铁紧密并列放置，水平插入线圈，使线圈下边ab处于磁铁N、S间，磁场宽度正好与线圈下边ab长度相同，当线圈中通电后，向沙桶中缓慢加入适量细沙，使导线框仍保持竖直悬挂．读出电流表示数为I，断开电源，取下沙桶，用天平称量沙桶总质量为m．
（3）线圈中电流由图丙电路提供，若蹄形磁铁S极在上方，N极在下方，则接线柱A应与丙图电路中的接线柱________（选填“C”或“D”）相连．
（4）若线圈电阻约为1Ω，允许最大电流0.5A，电流表量程为0~0.6A，内阻约为0.5Ω，电源为4节干电池串联，每节干电池的电动势为1.5V，内阻不计．R0为定值电阻，现备有10Ω和100Ω各一只，则应选_______Ω连入电路；有最大阻值分别为20Ω和1000Ω的滑动变阻器各一只，应选_______Ω连入电路．
（5）若线圈匝数为n，其下边ab长度为L，本地重力加速度为g，则用测得的物理量和已知量表示磁感应强度大小B=___________．
前面又是红灯，幸好，倒计时3s，这次不用等。正想着，小明的身体就向后倒去，然后又突然向前栽去，整个车身腾腾腾的剧烈颤抖，原来是司机抢灯加速，前面也正好有一个行人抢灯过人行道，还好司机反应快，踩了急刹车。小明想起曾经看到的汽车撞人的视频，人被撞飞了，人飞出的速度比车速还要快。小明想起在学校实验室做的“验证动量守恒定律”实验，就是用质量大的小球撞质量小的小球，装置如下图所示。实验时先使质量为
的A球从斜槽上某一固定点G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，然后把质量为
的B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次，得到了如图所示的三个落地处。
①请在图中读出
__________cm。
②由图可以判断出R是__________球的落地点，
是__________球的落地点。
③为了验证碰撞前后动量守恒，只需验证表达式______________________________。
正得意间，小明突然不由自主地向前倾去，原来是遇到了红灯。小明想，刹车过程中，汽车动能因摩擦转化为内能而无法再回收利用，何不在车厢底部靠近车轮处固定永久磁铁，在刹车时接通装在车轮上的线圈，这样就可以利用电磁感应原理，将汽车的一部分动能转化为电能，从而回收一部分能量?如图所示为小明的设计，扇形区域匀强磁场的磁感应强度为B，五个形状与磁场边界形状完全相同线圈对称的固定在车轮内侧，已知车轴到线圈内侧的距离为
，到线圈外侧的距离为
，车轮的半径为R，设某次刹车过程中的某时刻车速为
，则此时
A.车轮转动的角速度为
B.某个线圈进入或者出磁场时产生的电动势大小为
C.某个线圈进入或者出磁场时产生的电动势大小为
D.线圈中的感应电流所受的安培力与线圈转动方向相反，阻碍线圈转动，进而也起到辅助刹车的作用
小明把前面推理的方法称之为“倍增法”。说起科学方法，小明对"对称法"情有独钟，比如说，一个均匀带电的球壳，其球心处的电场强度不能指向任何特殊的方向，否则就格外偏袒了这个特殊的方向，因此，球心处的电场强度就只能是零。小明设想了如下图所示的一个情景，四根相同且通有同样大小同样方向电流I的平行直导线的中点分别固定在一个正方形的四个顶点上，导线与正方形所在平面垂直，图中O点为正方形的中心，并作了如下一些分析，你认为正确的有
A.O点的磁感应强度一定是零
B.O点的磁感应强度可能垂直正方形所在平面向里或向外
C.若四根导线中的电流都反向但大小I保持不变，则O点的磁感应强度也反向
D.最上面那根导线中的电流大小I不变但是方向反向，则可将该导线想象成通有原方向的大小为I的电流和反方向的大小为2I的电流的叠加，则O点处的磁感应强度等于只有最上面那根导线、且其中只通有反方向大小为2I的电流时在O点产生的磁感应强度
