【題目】如圖所示，絕緣粗糙的豎直墻壁和水平虛線(xiàn)MN上方之間的區(qū)域同時(shí)存在正交勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向水平向右，大小為E，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，大小為B．現(xiàn)在從A點(diǎn)由靜止釋放一帶正電的可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電體，帶電體能夠沿墻壁下滑，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)剛好離開(kāi)墻壁，帶電體質(zhì)量為m、電荷量為q，A、C兩點(diǎn)間距離為，C點(diǎn)到虛線(xiàn)MN的距離為，重力加速度為g.

（1）求帶電體運(yùn)動(dòng)到剛好離開(kāi)墻壁時(shí)速度大小v；

（2）求帶電體由靜止下滑到剛好離開(kāi)墻壁過(guò)程中克服摩擦力做的功Wf；

（3）如果帶電體到達(dá)C點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)突然變?yōu)樨Q直向上且，電場(chǎng)的變化對(duì)磁場(chǎng)的影響忽略不計(jì)，則帶電體在電磁場(chǎng)區(qū)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，距出發(fā)點(diǎn)A的最大距離為多少？

(1)求導(dǎo)體棒兩端的電壓；

(2)通過(guò)公式推導(dǎo)驗(yàn)證：在時(shí)間內(nèi)，恒力F所做的功W等于電路獲得的電能，也等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱Q；

(3)從微觀(guān)角度看，導(dǎo)體棒MN中的自由電荷會(huì)同時(shí)參與沿導(dǎo)體棒方向和垂直導(dǎo)體棒方向的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，由此會(huì)受到兩個(gè)相應(yīng)的洛倫茲力，請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算證明：導(dǎo)體棒中一個(gè)自由電荷所受的洛倫茲力做的總功為零。（為了方便，可認(rèn)為導(dǎo)體棒中的自由電荷為正電荷。）

(1)求碰撞前瞬間，輕繩對(duì)物塊a的拉力大��；

(2)求碰撞后瞬間，物塊b的速度大��；

(3)有同學(xué)認(rèn)為：兩物塊碰撞后，物塊b在水平面上滑行一段距離后停下來(lái)，是因?yàn)榕鲎埠鬀](méi)有力來(lái)維持它的運(yùn)動(dòng)。你認(rèn)為這種說(shuō)法是否正確，并說(shuō)明你的理由。

【題目】帶電粒子的電荷量與質(zhì)量之比（）叫做比荷。比荷的測(cè)定對(duì)研究帶電粒子的組成和結(jié)構(gòu)具有重大意義。利用質(zhì)譜儀可以測(cè)量帶電粒子的比荷。如圖所示為一種質(zhì)譜儀的原理示意圖。某帶電粒子從容器A下方的小孔飄入加速電場(chǎng)（其初速度可視為零），之后自O點(diǎn)沿著與磁場(chǎng)邊界垂直的方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后打到照相底片上的P點(diǎn)。忽略重力的影響。當(dāng)加速電場(chǎng)的電勢(shì)差為U，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B時(shí)，O點(diǎn)與P點(diǎn)間的距離為L。

（1）請(qǐng)你說(shuō)該帶電粒子帶正電還是帶負(fù)電。

（2）求該帶電粒子的比荷。

(1)實(shí)驗(yàn)室有如下器材可供選用：

A．長(zhǎng)約1 m的細(xì)線(xiàn)

B．長(zhǎng)約1 m的橡皮繩

C．直徑約2 cm的鐵球

D．直徑約2 cm的塑料球

E．米尺

F．時(shí)鐘

G．停表

實(shí)驗(yàn)時(shí)需要從上述器材中選擇：____________（填寫(xiě)器材前面的字母）。

(2)在挑選合適的器材制成單擺后他們開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，操作步驟如下：

①將單擺上端固定在鐵架臺(tái)上。

②測(cè)得擺線(xiàn)長(zhǎng)度，作為單擺的擺長(zhǎng)。

③在偏角較小的位置將小球由靜止釋放。

④記錄小球完成n次全振動(dòng)所用的總時(shí)間t，得到單擺振動(dòng)周期。

⑤根據(jù)單擺周期公式計(jì)算重力加速度的大小。

其中有一處操作不妥當(dāng)?shù)氖?/span>____________。（填寫(xiě)操作步驟前面的序號(hào)）

(3)發(fā)現(xiàn)(2)中操作步驟的不妥之處后，他們做了如下改進(jìn)：讓單擺在不同擺線(xiàn)長(zhǎng)度的情況下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，測(cè)量其中兩次實(shí)驗(yàn)時(shí)擺線(xiàn)的長(zhǎng)度l1、l2和對(duì)應(yīng)的周期T1、T2，通過(guò)計(jì)算也能得到重力加速度大小的測(cè)量值。請(qǐng)你寫(xiě)出該測(cè)量值的表達(dá)式g=_____________。

(4)實(shí)驗(yàn)后同學(xué)們進(jìn)行了反思。他們發(fā)現(xiàn)由單擺周期公式可知周期與擺角無(wú)關(guān)，而實(shí)驗(yàn)中卻要求擺角較小。請(qǐng)你簡(jiǎn)要說(shuō)明其中的原因_____________。

（1）小球所受的電場(chǎng)力大小；

（2）若讓小球在A點(diǎn)獲得水平向右的速度v0，而沿圓形軌道內(nèi)壁運(yùn)動(dòng)。若要使小球過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力最小，則v0應(yīng)為多大？

A．在P點(diǎn)所受電場(chǎng)力大于在Q點(diǎn)所受電場(chǎng)力

B．從P點(diǎn)移動(dòng)到Q點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功

C．在P點(diǎn)的電勢(shì)能小于在Q點(diǎn)的電勢(shì)能

D．從P點(diǎn)由靜止釋放后沿電場(chǎng)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)

【題目】如圖，電源電動(dòng)勢(shì)為E =3V，內(nèi)阻不計(jì)，導(dǎo)體棒ab質(zhì)量m = 60g，長(zhǎng)L =1m，電阻R =1.5，勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向上，大小為B =0.4T。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，棒從用鐵桿固定的光滑絕緣環(huán)的底端上滑到某一位置靜止，試求：（，）

（1）導(dǎo)體棒ab所受的安培力大��；

（2）在此位置時(shí)，棒對(duì)每只環(huán)的壓力大小；

（3）若已知絕緣環(huán)半徑0.5m，則此靜止位置與環(huán)底高度差Δh為多少?

(1)開(kāi)普勒?qǐng)?jiān)信哥白尼的“日心說(shuō)”，在研究了導(dǎo)師第谷在20余年中堅(jiān)持對(duì)天體進(jìn)行系統(tǒng)觀(guān)測(cè)得到的大量精確資料后，提出了開(kāi)普勒三定律，為人們解決行星運(yùn)動(dòng)問(wèn)題提供了依據(jù)，也為牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律提供了基礎(chǔ)。

開(kāi)普勒認(rèn)為：所有行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。行星軌道半長(zhǎng)軸的三次方與其公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值是一個(gè)常量。實(shí)際上行星的軌道與圓十分接近，在中學(xué)階段的研究中我們按圓軌道處理。請(qǐng)你以地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)為例，根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律推導(dǎo)出此常量的表達(dá)式。

(2)天文觀(guān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，在銀河系中，由兩顆相距較近、僅在彼此間引力作用下運(yùn)行的恒星組成的雙星系統(tǒng)很普遍。已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星圍繞它們連線(xiàn)上的某一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期為T，兩顆恒星之間的距離為d，引力常量為G。求此雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量。

(3)北京時(shí)間2019年4月10日21時(shí)，由全球200多位科學(xué)家合作得到的人類(lèi)首張黑洞照片面世，引起眾多天文愛(ài)好者的興趣。

同學(xué)們?cè)诓殚喯嚓P(guān)資料后知道：①黑洞具有非常強(qiáng)的引力，即使以3×108m/s的速度傳播的光也不能從它的表面逃逸出去。②地球的逃逸速度是第一宇宙速度的倍，這個(gè)關(guān)系對(duì)于其他天體也是正確的。③地球質(zhì)量me =6.0×1024kg，引力常量G= 6.67×10-11N m 2/ kg 2。

請(qǐng)你根據(jù)以上信息，利用高中學(xué)過(guò)的知識(shí)，通過(guò)計(jì)算求出：假如地球變?yōu)楹诙�，在質(zhì)量不變的情況下，地球半徑的最大值（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。（注意：解題過(guò)程中需要用到、但題目沒(méi)有給出的物理量，要在解題時(shí)做必要的說(shuō)明）

（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑，示數(shù)如圖甲所示，則金屬絲直徑的測(cè)量值d=_______mm。

（2）在設(shè)計(jì)測(cè)量金屬絲電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路時(shí)需要思考兩個(gè)問(wèn)題：

①如何選擇電流表的接法？

如圖乙所示，某同學(xué)采用試觸的方法，讓電壓表的一端接在A點(diǎn)，另一端先后接到B點(diǎn)和C點(diǎn)。他發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)有明顯變化，而電流表示數(shù)沒(méi)有明顯變化。據(jù)此應(yīng)該選擇電流表_______（填寫(xiě)“內(nèi)接”或“外接”）的電路。

②如何選擇滑動(dòng)變阻器的接法？

已知待測(cè)金屬絲的電阻約為20Ω，實(shí)驗(yàn)室提供的滑動(dòng)變阻器的最大阻值為5Ω，電源電動(dòng)勢(shì)為3V，需要選擇滑動(dòng)變阻器的_____________(填寫(xiě)“分壓式”或“限流式”) 接法。

（3）圖丙是測(cè)量金屬絲電阻的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線(xiàn)，滑動(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器的最左端。請(qǐng)根據(jù)（2）中選擇的電路，完成實(shí)物間的連線(xiàn)，并使閉合開(kāi)關(guān)的瞬間，電壓表和電流表均處于安全狀態(tài)____________。

（4）請(qǐng)你寫(xiě)出金屬絲電阻率的計(jì)算式____________（用待測(cè)金屬絲電阻的測(cè)量值Rx、直徑的測(cè)量值d、長(zhǎng)度的測(cè)量值L表示）。