用电子加速器产生的高能电子束照射可使一些物质产生物理、化学和生物学效应，其中电子束焊接是发展最快、应用最广泛的一种电子束加工技术。电子束加工的特点是功率大，能在瞬间将能量传给工件，而且电子束的能量和位置可以用电磁场精确和迅速地调节，实现计算机控制。图甲是电子束加工工件的示意图，电子枪产生热电子后被高压电源加速，经聚焦系统会聚成很细的电子束，打在工件上产生高压力和强能量，对工件进行加工。图乙是电子加速系统，K是与金属板M距离很近的灯丝，电源E1给K加热可以产生初速度不计的热电子，N为金属网，M、N接在输出电压恒为U的高压电源E2上，M、N之间的电场近似为匀强电场，系统放置在真空环境中，通过控制系统排走工件上的多余电子，保证N与工件之间无电压，正常工作时，若单位时间内从K发出的电子数为n，经M、N之间的电场加速后大多数电子从金属网的小孔射出，少部分电子打到金属网丝上被吸收，从而形成回路电流，电流表的示数稳定为I。已知电子的质量为m、电量为e，不计电子所受的重力和电子之间的相互作用。
(1)求单位时间内被金属网N吸收的电子数
;
(2)若金属网N吸收电子的动能全部转化为内能，试证明其发热功率P=IU;
(3) a.电子在聚焦时运动方向改变很小，可认为垂直打到工件上时的速度与从N中射出时的速度相同，并假设电子打在工件上被工件全部吸收不反弹。求电子束打到工件表面时对工件的作用力大小；并说明为增大这个作用力，可采取的合理可行的措施(至少说出两种方法);
b.已知MN两板间的距离为d,设在两板之间与M相距x到 
的空间内(
足够小)电子数为
，求
与x的关系式。
2017年4月20日19时41分天舟一号货运飞船在文昌航天发射中心由长征七号遥二运载火箭成功发射升空。22日12时23分，天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室顺利完成首次自动交会对接。中国载人航天工程已经顺利完成“三步走”发展战略的前两步，中国航天空间站预计2022年建成。建成后的空间站绕地球做匀速圆周运动。已知地球质量为M，空间站的质量为m0，轨道半径为r0，引力常量为G，不考虑地球自转的影响。
（1）求空间站线速度v0的大小；
（2）规定距地球无穷远处引力势能为零，质量为m的物体与地心距离为r时引力势能。由于太空中宇宙尘埃的阻力以及地磁场的电磁阻尼作用，长时间在轨无动力运行的空间站轨道半径慢慢减小到r1（仍可看作匀速圆周运动），为了修正轨道使轨道半径恢复到r0，需要短时间开动发动机对空间站做功，求发动机至少做多少功。
如图所示，MN、PQ 是两根足够长的光滑平行的金属导轨，导轨间距离l=0.2m，导轨平面与水平面的夹角θ=30°，导轨上端连接一个阻值 R =0.4Ω 的电阻。整个导轨平面处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T。现有一根质量m=0.01kg 、电阻r=0.1Ω 的金属棒ab垂直于导轨放置，且接触良好，金属棒从静止开始沿导轨下滑，且始终与导轨垂直。g=10m/s2，导轨电阻不计 ，求：
（1）金属棒从静止释放时的加速度大小；
（2）金属棒沿导轨下滑过程中速度最大值；
（3）金属棒沿导轨匀速下滑时ab两端的电压。
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，小灯泡的规格为“3.0V，0.5A”，实验电路如图9所示。现备有下列器材：
A．电流表A（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）
B．电压表V（量程0~3V，内阻约3kΩ）
C．滑动变阻器R1（0~5Ω，3.0A）
D．滑动变阻器R2（0~100Ω，1.25A）
E．电源E（电动势为3.0V，内阻不计）
F．开关S和若干导线
① 为了调节方便，滑动变阻器应选用____（请填写选项前对应的字母）
②请根据图中的电路，用笔画线代替导线，将图中的器材连接成完整的实验电路。（不要改动已连接的导线）
③测得通过小灯泡的电流与加在它两端的电压数据，如下表所示。
组数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
U/V | 0 | 0.20 | 0.50 | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 3.00 |
I/A | 0 | 0.09 | 0.21 | 0.34 | 0.40 | 0.46 | 0.50 |
根据上表中实验数据，在图所示的坐标图上作出该灯泡的I－U图线。由图线发现在电流I增大过程中，小灯泡电阻_____________（选填“减小”、“不变”或“增大”）。
④由I－U图线可知，小灯泡两端电压为2.4V时的实际功率是_________W（结果保留两位有效数字）。
⑤滑动变阻器a端与滑片P之间的电阻为RX，滑动变阻器最大阻值为RP，若在该实验中分别接入滑动变阻器R1、R2调整小灯泡两端的电压U，则在额定电压范围内，U 随
变化的图像可能正确的是___。
某同学用双缝干涉实验仪测量光的波长，如图所示。
①实验中选用的双缝间距为d，双缝到像屏的距离为L，在像屏上得到的干涉图样如图所示，分划板刻线在图中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为x1、x2，则入射的单色光波长的计算表达式为λ=_____。
②分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图所示，则其读数为_________mm；
基于人的指纹具有终身不变性和唯一性的特点，发明了指纹识别技术。目前许多国产手机都有指纹解锁功能，常用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示。指纹的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”。传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同。此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后电容器放电，电容值小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图像数据。根据文中信息，下列说法正确的是 （ ）
A. 在峪处形成的电容器电容较大
B. 充电后在嵴处形成的电容器的电荷量大
C. 在峪处形成的电容器放电较慢
D. 潮湿的手指头对指纹识别绝对没有影响
