像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时

仪器，每个光电门都是由激光发射和接收装置组成。当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用如图所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系”的实验，图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上间距为L的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）。可以装载钩码的小车上固定着用于挡光的窄片K，让

小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分

别为t₁和t₂。

（1）该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，始终要保持M>>m，这样做的目的是　　　　　　　。

（2）在某次测量中，窄片K的宽度d=8.00×10^-3m（已知L>>d），光电门1、2各自连接

的计时器显示的挡光时间分别为t₁=4.0×10^-2s，t₂=2.0×10^-2s；用米尺测量两光电门的间

距为L=0.40m，则小车的加速度大小a=            m/s²。

像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，其结构如图甲如示a、b分别是光电门的激光发射和接收装置。当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图乙所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系的实验，图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门（与之连接的两上光电计时器没有画出）．小车上固定着用于挡光的窄片K，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t₁和t₂．

(1)用游标卡尺测量窄片K的宽度d（已知L>>d），光电门1，2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t₁、t₂．则窄片K通过光电门1的速度表达式v₁=_______      ．
(2)用米尺测量两光电门间距为L，则小车的加速度表达式a =_______           ．
(3)该实验中，为了把砂和砂桶拉车的力当作小车受的合外力，就必须平衡小车受到的摩擦力，正确的做法是_______________                      __．
(4)实验中，有位同学通过测量，把砂和砂桶的重力当作小车的合外力F，作出a-F图线，如图丙中的实线所示．试分析：图线不通过坐标原点O的原因是_______；曲线上部弯曲的原因______    。

MN、PQ是水平方向的匀强磁场的上下边界，磁场宽度为L。一个边长为a的正方形导线框（L>2a）从磁场上方下落，运动过程中上下两边始终与磁场边界平行。线框进入磁场过程中感应电流i随时间t变化的图象如右图所示，则线框从磁场中穿出过程中线框中感应电流i随时间t变化的图象可能是以下的哪一个

(10分)光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器．当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系，其NQ是水平桌面，PQ是一端带有滑轮的长木板，l、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出)．小车上固定着用于挡光的窄片K，测得其宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门l、2各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t₁和t₂．

⑴该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，保持M>>m，这样做的目的是          ；

⑵为了计算出小车的加速度，除了测量d、t₁和t₂之外，还需要测量         ，若上述测量的量用石表示，则用这些物理量计算加速度的表达式为a＝         ；

⑶某位同学经过测量、计算得到如下表数据，请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系图像．

⑷由图象可以看出，该实验存在着较大的误差，产生误差的主要原因是                ．

如图甲所示，M、N为竖直放置的两块平行金属板，圆形虚线为与N相连且接地的圆形金属网罩（不计电阻）。PQ为与圆形网罩同心的金属收集屏，通过阻值为r₀的电阻与大地相连。小孔s₁、s₂、圆心O与PQ中点位于同一水平线上。圆心角2θ=120°、半径为R的网罩内有大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场。M、N间相距且接有如图乙所示的随时间t变化的电压，（0tT），（t >T）（式中，T已知），质量为m电荷量为e的质子连续不断地经s₁进入M、N间的电场，接着通过s₂进入磁场。（质子通过M、N的过程中，板间电场可视为恒定，质子在s₁处的速度可视为零，质子的重力及质子间相互作用均不计。）

（1）若质子在t >T时刻进入s₁，为使质子能打到收集屏的中心需在圆形磁场区域加上一个匀强电场，求所加匀强电场的大小和方向？
（2）质子在哪些时间段内自s₁处进入板间，穿出磁场后均能打到收集屏PQ上？
（3）若毎秒钟进入s₁的质子数为n，则收集屏PQ电势稳定后的发热功率为多少？