离子注入机是将所需离子经过加速、选择、扫描从而将离子“注入”半导体材料的设备。其整个系统如甲图所示。其工作原理简化图如乙图所示。MN是理想平行板电容器，N板正中央有一小孔A作为离子的喷出口，在电容器的正中间O1有一粒子源，该粒子源能和电容器同步移动或转动。为了研究方便建立了如图所示的xoy平面，y轴与平行于y轴的直线（x=
）区域内有垂直
纸面向里的匀强磁场。粒子源持续不断地产生质量为m、电量为q的正粒子（不计电荷间的相互作用、初速度和重力，不考虑磁场边界效应）。已知O1A与x轴重合，各点坐标A（0，0）、B（
，0）、C（
，
）、D（，
）。
（1）当UMN=U0时，求这些粒子经电容器MN加速后速度v的大小；
（2）电容器的电压连续可调，当磁场的磁感应强度恒为B=
，求粒子从D点射出时，电容器的电压（用U0表示）；
（3）保持（2）问中的磁感应强度B和打到D点时的电压不变，欲使粒子打到C点，可将电容器和粒子源绕O点同步旋转，求旋转的角度大小；
（4）请在直线x=右方设置一个或多个电场、磁场区域（或组合），使得（2）问中从D点出射的粒子最终从x轴上沿x轴正方向射出（只需画出场或组合场的范围、方向，并大致画出粒子的运动轨迹
如图，ab和cd为质量m=0．1kg、长度L=0．5m、电阻R=0．3Ω的两相同金属棒，ab放在半径分别为r1=0．5m和r2=1m的水平同心圆环导轨上，导轨处在磁感应强度为B=0．2T竖直向上的匀强磁场中；cd跨放在间距也为L=0．5m、倾角为
的光滑平行导轨上，导轨处于磁感应强度也为B=0．2T方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。四条导轨由导线连接并与两导体棒组成闭合电路，除导体棒电阻外其余电阻均不计。ab在外力作用下沿圆环导轨匀速转动，使cd在倾斜导轨上保持静止。ab与两圆环导轨间的动摩擦因数均为0．5，重力加速度为g=10m/s2。求：
（1）从上向下看ab应沿顺时针还是逆时针方向转动？
（2）ab转动的角速度大小；
（3）作用在ab上的外力的功率。
如图所示，半径为R的四分之一圆轨道OA与水平桌面AB相切，圆轨道光滑绝缘。一质量为m、电荷量+q的滑块从距水平桌面高为
处的圆弧面上静止滑下，最后停在C点。在绝缘桌面MN间存在垂直于水平面的匀强电场。已知滑块经过AM，NC时间相同，AM＝MN＝3NC＝3
，重力加速度为g，滑块与桌面间摩擦因数为
。试求：
（1）滑块刚滑到圆弧末端A点时对轨道压力
（2）判断在MN中物体的运动情况，并求出匀强电场电场强度
（3）若仅改变电场区域MN与圆轨道间的距离，并耍求滑块能穿过电场区域，求滑块在桌面滑行的最短时间。
兴趣小组的同学将一个光伏电池（俗称太阳能电池）在正常光照环境下给标有“
”的小灯泡供电，发现灯泡并不发光，检查灯泡、线路均没有故障。甲、乙同学对此现象的原因进行了猜想与分析后，均认为电池内阻可能太大。为了验证猜想，甲同学用欧姆表直接连接电池的两极，欧姆表的示数为
；乙同学则先将灵敏电流表（内电阻可忽略）单独连接电池的两极，测得电流为
，后将电压表（内电阻约数十
）单独连接电池的两极，测得电压为
，再计算
（1）根据甲、乙两同学的测量所得数值判断，此光伏电池的内阻
大小应（ ）
A．略大于
B．
C．略小于
D．
E．小于
（2）你若是兴趣小组中的一员，为测定光伏电池的电动势和内阻，在上述甲、乙两同学测量结果的基础上，请设计一个合理且具备操作性的实验电路图。提供的实验器材有：
A．电流表
（量程为
，内电阻
）
B．灵敏电流表
（量程为
，内电阻
）
C．灵敏电流表
（量程为
，内电阻
）
D．滑动变阻器
（最大阻值约
）
E．滑动变阻器
（最大阻值约
）
F．电阻箱
（
）
G．导线若干、开关
在下面虚线框中画出实验电路图,所需的相应器件是
（3）作图法是常用的实验数据处理手段，在直角坐标系中对数轴赋予适当的物理量，就有可能拟合成直线形式的实验图线。在（2）小题你所设计的方案中，若能拟合出直线状的实验图线，
轴应赋予的物理量是 ，
轴应赋予的物理量是 ；物理量“内电阻
”将直接出现在直线的 上（填“斜率”或“数轴截距”或“斜率和数轴截距”）
如图1，三个实验场景A、B、C分别是某同学按照课本中的要求所做的 “探究加速度与力、质量的关系”实验、“探究功与速度变化的关系”实验、“验证机械能守恒定律”实验。该同学正确操作获得了一系列纸带，但由于忘了标记，需要逐一对应分析。图2是该同学在实验中获得的一条纸带，图中纸带上各点是打点计时器连续打下的点。已知所用打点计时器频率为50Hz，完成以下问题。
（1）由图2纸带可求出加速度大小为 m/s2（保留二位有效数字），该纸带所对应的实验场景是__（填A、B或C），其理由是 ；
（2）选用场景C的装置来“验证机械能守恒定律”的实验中，下列说法正确的是 ；
A．应选择下端带橡胶垫的重物
B．本实验不能使用电火花计时器
C．本实验必须选用打第1、2两个点之间的距离为2mm的纸带
D．根据v="g" t计算重物在t时刻的速度从而获得动能
（3）三个实验都用到了纸带，场景B中通过纸带以获取 。
如图所示，同一竖直平面内固定着绝缘细杆AB、CD，长均为
，两杆间竖直距离为h，B、D两端与光滑绝缘的半圆形细杆相连，半圆形细杆与AB、CD在同一竖直平面内，O为AD、BC连线的交点。在O点固定一电荷量为Q的正点电荷，质量为m、电荷量为q的带负电的小球，穿在细杆上，从A端以一定的初速度出发，沿杆滑动恰能到达C点。已知小球与两水平杆间的动摩擦因数为μ，小球所受库仑力始终小于重力，不计小球带电对点电荷Q电场的影响。则小球从A点到C点的运动过程中，下列说法正确的是
A. 点电荷Q在A、C两点产生的电场强度相同
B. 小球运动到O点正下方时，受到的摩擦力最小，其值为μ（mg-
）
C. 从B点到D点的运动过程中电场力对小球先做正功后做负功
D. 小球的初速度大小为
