如图所示，两根相距L1的平行粗糙金属导轨固定在水平面上，导轨上分布着n 个宽度为d、间距为2d的匀强磁场区域，磁场方向垂直水平面向上。在导轨的左端连接一个阻值为R的电阻，导轨的左端距离第一个磁场区域L2的位置放有一根质量为m，长为L1，阻值为r的金属棒，导轨电阻及金属棒与导轨间的接触电阻均不计。某时刻起，金属棒在一水平向右的已知恒力F作用下由静止开始向右运动，已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。

（1）若金属棒能够匀速通过每个匀强磁场区域，求金属棒离开第2个匀强磁场区域时的速度v2的大小；

（2）在满足第（1）小题条件时，求第n个匀强磁场区域的磁感应强度Bn的大小；

（3）现保持恒力F不变，使每个磁场区域的磁感应强度均相同，发现金属棒通过每个磁场区域时电路中的电流变化规律完全相同，求金属棒从开始运动到通过第n个磁场区域的整个过程中左端电阻R上产生的焦耳热Q。

“太空粒子探测器”是安装在国际空间站上的一种粒子物理试验设备，用于探测宇宙中的奇异物质。该设备的原理可简化如下：如图所示，辐射状的加速电场区域边界为两个同心平行半圆弧面MN和M′N′，圆心为O，弧面MN与弧面M′N′间的电势差设为U，在加速电场的右边有一宽度为L的足够长的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，磁场的右边界放有一足够长的荧光屏PQ。假设太空中漂浮着质量为m，电荷量为q的带正电粒子，它们能均匀地吸附到MN圆弧面上，并被加速电场从静止开始加速，不计粒子间的相互作用和其它星球对粒子引力的影响。

（1）若测得粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为，试求出U；

（2）若取，试求出粒子从O点到达荧光屏PQ的最短时间；

（3）若测得粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为，试求荧光屏PQ上发光的长度。

如图所示，所有轨道均光滑，轨道AB与水平面的夹角为θ=370，A点距水平轨道的高度为H=1．8m。一无动力小滑车质量为m=1．0kg，从A点沿轨道由静止滑下，经过水平轨道BC再滑入圆形轨道内侧，圆形轨道半径R=0．5m，通过圆形轨道最高点D然后从水平轨道E点飞出，E点右侧有一壕沟，E、F两点的竖直高度差h=1．25m，水平距离s=2．6m。不计小滑车通过B点时的能量损失，小滑车在运动全过程中可视为质点，g=10m/s2，sin370=0．6，cos370=0．8,求：

（1）小滑车从A滑到B所经历的时间；

（2）在圆形轨道最高点D处小滑车对轨道的压力大小；

（3）要使小滑车既能安全通过圆形轨道又不掉进壕沟，则小滑车至少应从离水平轨道多高的地方由静止滑下。

用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点，在生产与生活中得到广泛应用。发光二极管具有单向导电性，正反向电阻相差较大。

（1）某同学先用如左图所示的多用电表来判断发光二极管的正负极，下列操作正确的是   

A．测量前应旋动部件T，使指针对准电流的“0”刻线。

B．测量电阻时，将K旋转到电阻挡的适当位置，然后将两表笔短接时，旋动部件S，使指针对准电阻的“0”刻线。

C．为了使表笔与二极管两端接触良好，应采用如右图所示的操作，用手指将两表笔与待测电阻的两端压紧进行测量。

D．测量时，若发现指针偏转角度过小（此时旋钮K指在“×l00”），为了得到比较准确的测量结果，将K旋转到电阻挡“×1k”的位置。

（2）该同学使用多用电表欧姆挡的“×100”挡来测量二极管的正反向电阻，将红、黑表笔分别与二极管“长脚”和“短脚”接触时，发现指针几乎不动。调换接触脚后，指针偏转情况如下图所示，由图可读出此时二极管的正向阻值为        Ω。

（3）该同学设计了如左图所示的电路测量发光二极管的正向电阻，则发光二极管的“短脚”应与左图中        （选填“a”或“b”）端连接。

（4）按左图的电路图将右图中的实物连线补充完整。该同学在开关闭合之前，应将滑动变阻器的滑片滑至        端（填“c”或“d”）。

在“探究功与速度变化的关系”实验中，某实验小组同学采用如图所示的实验装置进行实验，他们利用打点计时器记录小车从静止释放后的运动情况，把盘及盘中砝码总重力大小作为小车受到的拉力大小。拉力对小车做的功记为W，对应的小车末速度记为v，则

（1）该小组同学实验前需要平衡小车的摩擦力吗？       （填 “是”或“否”）。盘及盘中砝码的总质量m和小车质量M之间必须满足的关系是       。

（2）该组同学在下表中分别列出了拉力对小车做的功W、小车的速度v、小车速度的平方v2、小车速度的倒数的实验数据。如果你是该小组的成员，请你根据表中数据，在图中建立恰当的横坐标，并画出相应的图像。

（3）该实验装置还可以用于以下哪些实验：      

A．研究匀变速直线运动

B．探究求合力的方法

C．探究加速度与力、质量的关系

D．验证机械能守恒定律

如图所示，边长为L的正方形ABCD处在竖直平面内。一带电粒子质量为m,电荷量为+q，重力不计，以水平速度v0从A点射入正方形区域。为了使带电粒子能从C点射出正方形区域，可以在正方形ABCD区域内加一个竖直方向的匀强电场，也可以在D点放入一个点电荷，则下列说法正确的是

A．匀强电场的方向竖直向上，且电场强度

B．放入D点的点电荷应带负电，且电荷量（为静电力常量）

C．粒子分别在匀强电场和点电荷的电场中运动时，经过C点时速度大小之比为2∶1

D．粒子分别在匀强电场和点电荷的电场中运动时，从A点运动到C 点所需时间之比为2∶π

．2015年10月3日晚，中国男篮轻取菲律宾，以9连胜的优异表现勇夺冠军，图为“未来之星”周琦在赛场上的英姿。若在某次投篮中将球由静止快速出手，篮球不碰篮框直接入网，已知出手时篮球距地面高度为h1，出手过程中手对篮球做功为W，篮框距地面高度为h2，篮球质量为m。不计空气阻力，篮球可看成质点，则篮球

A．出手时的速率为

B．进框时的动能为

C．从静止到进框的过程中，机械能的增量为

D．从出手到进框的过程中，运动总时间为

某段高速路对载重货车设定的容许速度范围为50km/h～80km/h，而上坡道时若货车达不到最小容许速度50km/h，则必须走“爬坡车道”来避免危险。某质量为4．0×104kg的载重货车，保持额定功率200kW在“爬坡车道”上行驶，每前进1km，上升0．04km，设货车运动时所受阻力（包括摩擦力和空气阻力）为其重力的0．01倍，爬坡车道足够长，则该货车

A．速度增大时牵引力将减少

B．匀速爬坡时牵引力应等于2．0×104N

C．前进1km的过程中重力做功1．6×107J

D．匀速爬坡1km克服阻力做功4．0×106J

如图所示，在光滑绝缘水平面上固定一正点电荷Q，一带负电的试探电荷在水平面上沿椭圆轨道绕它运动。正点电荷位于椭圆的一个焦点上，A、B、C是椭圆上的三点，且A、B分别位于椭圆半长轴的两端，则

A．B点的电势大于A点的电势

B．试探电荷在A点的速度大于B点的速度

C．试探电荷在A点的电势能小于在C点的电势能

D．负点电荷在运动过程中，机械能守恒

右图是质量m=3 kg的质点在水平面上运动的v-t图象，以下判断正确的是

A．在t＝1．0 s时，质点的加速度为零

B．在0～2．0 s时间内，合力对质点做功为零

C．在1．0～3．0 s时间内，质点的平均速度为1 m/s

D．在1．0～4．0 s时间内，合力对质点做功的平均功率为6W