某种小发电机的内部结构平面图如图1所示，永久磁体的内侧为半圆柱面形状，它与共轴的圆柱形铁芯间的缝隙中存在辐向分布、大小近似均匀的磁场，磁感应强度B=0.5 T。磁极间的缺口很小，可忽略。如图2所示，单匝矩形导线框abcd绕在铁芯上构成转子，ab=cd=0.4 m，bc=0.2 m。

铁芯的轴线OO′在线框所在平面内，线框可随铁芯绕轴线转动。将线框的两个端点M、N接入图中装置A，在线框转动的过程中，装置A能使端点M始终与P相连，而端点N始终与Q相连。现使转子以ω=200πrad/s的角速度匀速转动。在图1中看，转动方向是顺时针的，设线框经过图1位置时t=0。(取π=3)

         

图1                                     图2

    

图3                                         图4

(1)求t=s时刻线框产生的感应电动势。

(2)在图3给出的坐标平面内，画出P、Q两点电势差U_PQ随时间变化的关系图线(要求标出横、纵坐标标度，至少画出一个周期)。

(3)如图4所示为竖直放置的两块平行金属板X、Y，两板间距d=0.17 m。将电压U_PQ加在两板上，P与X相连，Q与Y相连。将一个质量m=2.4×10^-12 kg，电量q=+1.7×10^-10 C的带电粒子，在t₀=6.00×10^-3 s时刻，从紧临X板处无初速释放。求粒子从X板运动到Y板经历的时间。(不计粒子重力)

曾经流行过一种向自行车车头灯供电的小型交流发电机，图17-3甲为其结构示意图.图中N、S是一对固定的磁极，abcd为固定在转轴上的矩形线框，转轴过bc边中点、与ab边平行， 它的一端有一半径r₀=1.0 cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图17-3乙所示.当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而使线框在磁极间转动.设线框由N=800匝导线圈组成，每匝线圈的面积S=20 cm²，磁极间的磁场可视作匀强磁场，磁感应强度B=0.010 T，自行车车轮的半径R₁=35 cm，小齿轮的半径R₂=4.0 cm，大齿轮的半径R₃=10.0 cm(见图乙).现从静止开始使大齿轮加速转动，问大齿轮的角速度为多大才能使发电机输出电压的有效值U=3.2 V?(假定摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动)

           

图17-3

曾经流行过一种向自行车车头灯供电的小型交流发电机，图3-1-7甲为其结构示意图.图中N、S是一对固定的磁极，abcd为固定在转轴上的矩形线框，转轴过bc边中点、与ab边平行，它的一端有一半径r₀=1.0 cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图3-17乙所示.当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而使线框在磁极间转动.设线框由N=800匝导线圈组成，每匝线圈的面积S=20 cm²，磁极间的磁场可视为匀强磁场，磁感强度B=0.010 T，自行车车轮的半径R₁=35 cm，小齿轮的半径R₂=4.0 cm，大齿轮的半径R₃=10.0 cm(见图3-17乙).现从静止开始使大齿轮加速运动，问大齿轮的角速度为多大时才能使发电机输出电压的有效值U=3.2 V？(假定摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动)

图3-17

(1A)如图所示为用插针法测定玻璃的折射率的情景，其中abcd代表待测玻璃砖，MN和PQ为记录平行玻璃砖两界面位置的直线，P₁、P₂、P₃、P₄分别为实验中所插针的位置。对于这个实验，为了减小实验误差，下列说法中正确的是____________。

A.玻璃砖的ad边的宽度应大一些

B.P₁与P₂间的距离及P₃与P₄间的距离应该近一些

C.P₁与P₂间的连线与MN之间所夹的锐角尽量接近90°

D.大头针应尽量垂直地插在放玻璃砖的木板上

(1B)在演示简谐运动图像的沙摆实验中(如图所示)，使木板沿直线OO′做匀加速直线运动，摆动着的漏斗中漏出的沙在木板上显示出如图乙所示曲线，A、B、C、D均为曲线与直线OO′的交点，测出AB=16.0cm，BC=48.0 cm，摆长为100 cm(可视为不变)，摆角小于10°，则该沙摆的周期约为____________s，木板的加速度大小约为_____________m/s²。(取g=10 m/s²)

(2A)如图所示的虚线框内是一个电子元件，接线柱a、b分别用导线与它相连，为了研究它的电学特性，先将它的b端与一个定值电阻R1=100 Ω串联，接入电路后，用电压表和电流表分别测出串联电路两端电压U_ac与通过的电流I。发现当U_ac≥0时，通过串联电路的电流随电路两端电压的增大而增加(实验数据见下表所示)；当-4 V＜U_ac＜0 V时，电流表的示数接近零且几乎不变。

	1	2	3	4	5	6	7
Uac/V	0.00	0.26	0.48	0.66	0.84	1.08	1.34
I/mA	0.00	0.16	0.27	0.61	1.11	2.36	4.17

①试在图示的方框内画出上述实验电流从a端流入时的实验电路图，可用的器材有：量程满足要求的电压表和电流表(内电阻分别约为1 kΩ和0.1 kΩ)，定值电阻R₁、滑动变阻器R₂(变化范围0～20 Ω)、电源、开关和导线若干。电子元件用图示的方框表示，已在下图上画好。

②选用多用电表的×100 Ω挡并调零后，两表笔分别与该电子元件的两端接触，若表针基本不动，与红色表笔接触的是该元件的____________端。

③将该元件接人图甲所示的电路中，在该电路de端加入一个周期性变化的电压，它的U_de-t图像如图乙所示，请在图丙上二定性画出输出端电压U_fg-t的图像(对U_fg的大小不作定量要求)。

(2B)如图所示电路是测量电流丧内阻的实物连接图，实验的操作步骤如下：

A.将电阻箱R的电阻调到零；

B.闭合开关，调节滑动变阻器R1的滑动头，使得电流表达到满偏电流I₀；

C.保持滑动变阻器的滑动头位置不变，调节电阻箱的电阻，使电流表的示数为I₀／2；

D.读出电阻箱的电阻值R₀，可以认为电流表的内阻r_测=R₀。

①请画出测鼍电流表的内阻的电路图。

②已知电流表的量程是20 mA，内阻约是70 Ω。

可供选择的滑动变阻器R₁有：

A.阻值0～10 Ω，额定电流2 A          B.阻值0～500 Ω，额定电流0.5 A

可供选择的电阻箱R有：

C.阻值0～99.9 Ω                           D.阻值0～999 Ω

为了比较准确地测量出电流表的内阻，应选用的滑动变阻器R₁是__________；电阻箱R是___________。(填仪器前的字母代号)

③本实验中电流表的内电阻的测量值r_测与其真实值r_真相比，下列判断中正确的是(    )

A.r_测＞r_真                            B.r_测＜r_真

C.r_测=r_真                             D.r_测可能大于r_真，也可能小于r_真

④如果提高电池的电动势，用此电路测出的电流表的内阻的误差将___________(填“增大”“减小”或“不变”)