(19分)如图甲所示，虚线MN上方存在垂直纸面向里的匀强磁场，MN下方存在竖直向下的匀强磁场，两处磁场磁感应强度大小相等。相距L=1．5 m的足够长的金属导轨竖直放置，导轨电阻不计。质量为m1=1kg的金属棒ab和质量为m2=0.27kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，金属棒的电阻Rab=Rcd=0.9Ω，ab棒光滑，cd棒与导轨间动摩擦因数为μ=0.75。现由静止释放cd棒，同时ab棒受方向竖直向上，大小按图乙所示变化的外力F作用而运动，经研究证明ab棒做初速度为零的匀加速运动，g取10m/s2。
(1)求磁感应强度B的大小和ab棒加速度的大小；
(2)已知在前2s内外力F做功为40J，求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热；
(3)求cd棒达到最大速度所需的时间t0。
(13分)飞机静止在水平直跑道上，其起飞过程可分为两个连续的匀加速运动阶段。已知第一阶段飞机的加速度为a1，运动时间为t1，当第二阶段结束时，飞机刚好达到规定的起飞速度v。飞机起飞过程中，通过的总路程为s，求第二阶段飞机运动的加速度和时间。
(9分)电压表V1的量程为2V，内阻约为2kΩ。现要较准确测量其内阻RV，实验室提供的器材如下：
电流表A：量程0.6A，内阻约0．1Ω
电压表V2：量程5V，内阻约为5kΩ
定值电阻R1：阻值30Ω
定值电阻R2：阻值3kΩ
滑动变阻器R3：最大阻值100Ω，最大电流1．5 A
电源E：电动势6V，内阻约0．5Ω
开关S，导线若干．
(1)某同学设计了如甲图所示的电路，拟测出电压表V1两端的电压和流过电压表V1的电流，再计算出RV。该方案实际上不可行，其最主要原因是 ；
(2)请你从上述器材中选择必要的器材，在图乙所示虚线框中设计一个可行的实验电路图，并标出所选器材的相应字母代号；
(3)根据第(2)问设计的电路图，用实验测得的物理量表示电压表V1的内阻RV= 。
(6分)某兴趣小组通过物块在斜面上运动的实验，探究“合外力做功和物体速度v变化的关系”。实验开始前，他们提出了以下几种猜想：①W∞
；②W∞v；③W∞v2。
他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器，每次实验物体都从不同位置处由静止释放。
(1)实验中是否需要测出木板与水平面的夹角? 。
(2)同学们设计了以下表格来记录实验数据。其中L1、L2、L3、L4……，代表物体分别从不同高度处无初速释放时初始位置到速度传感器的距离，v1、v2、v3、v4……，表示物体每次通过Q点的速度。
|
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
…… |
|
L |
L1 |
L2 |
L3 |
L4 |
…… |
|
v |
v1 |
v2 |
v3 |
v4 |
…… |
他们根据实验数据绘制了如图乙所示的L-v图象，由图象形状得出结论：W∞v2。
他们的做法是否合适，并说明理由? 。
(3)在此实验中，木板与物体间摩擦力大小 (选填“会”或“不会”)影响得出的探究结果。
如图所示，一根轻绳跨过定滑轮，两端分别系着质量为m1、m2的小物块，m1放在地面上，m2离地面有一定高度。当m2的质量发生变化时，m1上升的加速度a的大小也将随之变化。已知重力加速度为g，以下图象中能正确反映a与m2关系的是( )
21.
现代科学研究中常用到高速电子，电子感应加速器就是利用变化的磁场产生电场使电子加速的设备，它的基本原理如图所示。在上、下两个电磁铁形成的异名磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动。上边为侧视图，下边为真空室的俯视图。如果从上向下看，电子沿逆时针方向运动，则以下方法能够使电子加速的是( )
A．当电磁铁线圈中的电流方向与图示中方向一致时，减小电流
B．当电磁铁线圈中的电流方向与图示中方向一致时，保持电流不变
C．当电磁铁线圈中的电流方向与图示中方向相反时，增大电流
D．当电磁铁线圈中的电流方向与图示中方向相反时，减小电流
