把动能和速度方向都相同的质子和α粒子分离开，如果使用匀强电场以及匀强磁场，可行的...

如图，质量m1＝0．1 kg，电阻R1＝0．3 Ω，长度l＝0．4 m的导体棒ab横放在U型金属框架上。框架质量m2＝0．2 kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ＝0．2。相距0．4 m的MM′、NN′相互平行，电阻不计且足够长。电阻R2＝0．1 Ω的MN垂直于MM′，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0．5 T。垂直于ab施加F＝2 N的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM′、NN′保持良好接触。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2。

（1）若框架固定，求导体棒ab能达到的最大速度vm的大小；

（2）若框架不固定，求框架开始运动时ab速度v的大小；

（3）当ab运动到某处时，框架开始运动。从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量Q＝0．1 J，求该过程ab位移x的大小。

如图所示，在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m＝5．0×10－8kg、电量为q＝1．0×10－6C的带电粒子。从静止开始经U0＝10 V的电压加速后，从P点沿图示方向进入磁场，已知OP＝0．3m。（粒子重力不计，sin 37°＝0．6，cos 37°＝0．8）求：

（1）带电粒子到达P点时速度v的大小；

（2）若磁感应强度B＝2．0 T，粒子从x轴上的Q点离开磁场，求OQ的距离；

（3）若粒子不能进入x轴上方，求磁感应强度B′满足的条件。

如图所示，绝缘粗糙水平面处在水平向右的匀强电场中，场强大小E=1．6×10+4N/C。一个质量为m＝0．2 kg，带电量为q＝2．0×10－4C的带正电小物块（可视为质点），在水平面上以a=11m/s2的加速度向右做匀加速直线运动，小物块到达O点时的速度为vo=4m/s。（g取10 m/s2）

（1）求小物块与水平面间的动摩擦因数；

（2）若小物块到达O点时，突然将该电场方向变为竖直向上且大小不变。求1秒后小物块距O点间距离。

在测定一节干电池的电动势和内电阻实验中，备有下列器材：

A．待测的干电池（电动势约为1．5 V，内电阻小于1．0Ω ）

B．电流表A1（量程0—3 mA，内阻Rg1＝100Ω）

C．电流表A2（量程0—0．6 A）

D．滑动变阻器R1（0—20Ω，10 A）

E．滑动变阻器R2（0—200Ω，l A）

F．定值电阻R0（900Ω）

G．开关和导线若干

①某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图所示的实验电路。把电流表A1和定值电阻R0串联改装成了电压表，则该电压表量程为_______V。为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选______（填写仪器前面的字母）。

②该同学根据实验电路，利用测出的数据绘出的I1-I2图线（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数，

且I2的数值远大于I1的数值），则由图线可得被测电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。（结果均保留两位有效数字）

③若想把电流表A1改装成量程为0．6A的电流表，应______（填“串联”或“并联”）一个阻值为_______Ω的电阻。（结果保留一位有效数字）

在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡标有“6 V 3 W”，其他可供选择的器材有：

A．电压表V1（量程6 V，内阻约20 kΩ）

B．电压表V2（量程20 V，内阻约60 kΩ）

C．电流表A1（量程3 A，内阻约0．2 Ω）

D．电流表A2（量程0．6 A，内阻约1 Ω）

E．滑动变阻器R1（0～100 Ω，0．5 A）

F．滑动变阻器R2（0～20 Ω，2 A）

G．学生电源E（6 V～8 V）

H．开关S及导线若干

①实验中电压表选用_______，电流表选用______，滑动变阻器选用________；（填写仪器前面的字母）

②设计实验电路时安培表应_______（填“内接”或“外接”）。通过实验测得小灯泡两端的电压U和通过它的电流I，绘成U－I关系曲线如图所示。根据小灯泡的伏安特性曲线可知小灯泡的电阻值随工作电压的增大而________（填“不变”、“增大”或“减小”）

③若将该小灯泡与一个15Ω的定值电阻串联，接在电动势为6 V内阻不计的电源两端，则小灯泡实际消耗的功率为_______W。（结果保留两位有效数字）