如图所示，矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场；在y≥0的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B．半径为R的光滑绝缘空心半圆细管ADO固定在竖直平面内，半圆管的一半处于电场中，圆心O
1为MN的中点，直径AO垂直于水平虚线MN．一质量为m、电荷量为q的带正电小球（可视为质点）从圆管的A点由静止滑入管内，从O点穿出后恰好通过O点正下方的C点．已知重力加速度为g，电场强度的大小E=
．求：
（1）小球到达O点前一时刻，圆管对它作用力的大小；
（2）矩形区域MNPQ的高度H和宽度L应满足的条件；
（3）从O点开始计时，经过多长时间小球的动能最小？
考点分析：
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如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上，两导轨间距L=1m，导轨的电阻可忽略．M、P两点间接有阻值为R 的电阻．一根质量m=1kg、电阻r=0.2Ω的均匀直金属杆ab放在两导轨上，与导轨垂直且接触良好．整套装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下．自图示位置起，杆ab受到大小为F=0.5v+2（式中v为杆ab运动的速度，力F的单位为N）、方向平行导轨沿斜面向下的拉力作用，由静止开始运动，测得通过电阻R的电流随时间均匀增大．g取10m/s
2，sin37°=0.6．
（1）试判断金属杆ab在匀强磁场中做何种运动，并请写出推理过程；
（2）求电阻的阻值R；
（3）求金属杆ab自静止开始下滑通过位移x=1m所需的时间t和该过程中整个回路产生的焦耳热Q．
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如图所示，一光滑的曲面与长L=2m的水平传送带左端平滑连接，一滑块从曲面上某位置由静止开始下滑，滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，传送带离地面高度h
=0.8m．
（1）若传送带固定不动，滑块从曲面上离传送带高度h
1=1.8m的A处开始下滑，求滑块落地点与传送带右端的水平距离；
（2）若传送带以速率v
=5m/s顺时针匀速转动，求滑块在传送带上运动的时间．
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选做题
A．（选修模块3-3）
（1）下列说法中正确的是______
A．雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力
B．分子间的距离r增大，分子间的作用力做负功，分子势能增大
C．气体自发地扩散运动总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行
D．悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越明显
（2）一密闭气体膨胀对外做功150J，同时从外界吸热250J，它的内能变化为______J．
（3）如图所示，一定质量的理想气体被活塞密封在一绝热容器中，活塞与容器壁无摩擦．当温度为T
1时，气体压强为P
1，体积为V
1；若温度升高到T
2，气体压强变为P
2，气体的体积变为V
2，则P
2______P
1，V
2______V
1（填“＞”、“=”或“＜”）；若在活塞上放置一定质量的重物，稳定后气体的压强变为P
3，温度变为T
3，则P
3______P
1，T
3______T
1（填“＞”、“=”或“＜”）．
B．（选修模块3-4）
（1）香港中文大学第三任校长高锟荣获了2009年诺贝尔物理学奖．诺贝尔奖委员会高度评价了高锟的贡献，评委会指出：高锟1966年发现如何通过光学玻璃纤维远距离传输光信号的工作，成为今日电话和高速互联网等现代通信网络运行的基石．下列关于“光纤”及原理的说法中，正确的是______
A．光纤通信具有传输容量大、衰减小、抗干扰性强等优点
B．光纤通信、全息照相、数码相机及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理
C．实用光导纤维是由内芯和外套两层组成．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
D．当今，在信号的传输领域中，光纤电缆（“光缆”）已经几乎完全取代了传统的铜质“电缆”，成为传播信息的主要工具，是互联网的骨架，并已连接到普通社区．
（2）如图所示，一弹簧振子在MN间沿光滑水平杆做简谐运动，坐标原点O为平衡位置，MN=8cm．从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2s，则小球的振动周期为______s，振动方程的表达式为x=______cm；
（3）下列说法中正确的是______
A．雷达是利用声波的反射来测定物体的位置
B．调谐是电磁波发射的过程，调制是电磁波接收的过程
C．在双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则相邻干涉条纹间距变窄
D．考虑相对论效应，一沿自身长度方向高速运动的杆长总比静止时的杆变短．
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某实验小组要描绘一个标有“3.8V，1W”的小灯珠R
L的R～U曲线，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：A．电压表V（量程5V，内阻约为5kΩ） B．直流电源E（电动势4.5V，内阻不计）
C．电流表A
1（量程150mA，内阻约为2Ω） D．电流表A
2（量程300mA，内阻约为1Ω）
E．滑动变阻器R
1（阻值0～10Ω） F．滑动变阻器R
2（阻值0～200Ω）
（1）实验中为较准确测量、方便调节，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______（填写仪器符号）；
（2）要求实验中小灯珠电压从零逐渐增大到额定电压，测量误差尽可能小．请你为该实验小组设计电路图，画在答题纸方框中2600*.005
（3）据实验数据，计算并描绘出了R-U的图象，如乙图所示．由图象可知，当所加电压为3.00V时，灯珠实际消耗的电功率为______W．假设灯丝电阻R与其温度t的关系是R=k（t+273）（k为比例系数），室温为27℃，可知该灯珠正常发光时，灯丝的温度约为______℃；（4）小灯珠的电功率P随电压U变化的图象及其伏安特性曲线可能分别是图丙中的______．
A．①和③B．①和④C．②和③D．②和④
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如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置．用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距L=48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率．
（1）实验主要步骤如下：
①将拉力传感器固定在小车上；
②平衡摩擦力，让小车做______运动；
③把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；
④接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率v
A、v
B；
⑤改变所挂钩码的数量，重复④的操作．
（2）下表中记录了实验测得的几组数据，v
2B-
v
2A是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式a=______，请将表中第3次的实验数据填写完整（结果保留三位有效数字）；
| 次数 | F（N） | v2B- v2A（m2/s2） | a（m/s2） |
| 1 | 0.60 | 0.77 | 0.80 |
| 2 | 1.04 | 1.61 | 1.68 |
| 3 | 1.42 | 2.34 | |
| 4 | 2.62 | 4.65 | 4.84 |
| 5 | 3.00 | 5.49 | 5.72 |
（3）由表中数据，在坐标纸上作出a～F关系图线；
（4）对比实验结果与理论计算得到的关系图线（图中已画出理论图线），造成上述偏差的原因是______．
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