21．（18分）如下图所示，一金属杆弯成如图所示形状的固定导轨，左侧导轨处于水平面内，右侧导轨处在倾角θ＝30°的斜面上，前后导轨的间距处处都为l．质量为m、电阻为R的金属棒ab水平放置在倾斜的导轨上．整个装置处在方向垂直于斜面的匀强磁场中，磁感应强度为B。给棒一定的初速度，可使棒恰好沿斜面匀速下滑，然后再进入水平轨道滑行．不计整个导轨的电阻和摩擦，重力加速度为g．

求：（1）小车所受到的阻力大小；

（2）小车匀速行驶阶段的功率；

（3）小车在加速运动过程中位移的大小。

20．（15分）某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v-t图象，如图所示（除2s一10s时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线）。已知在小车运动的过程中，2s一14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末停止遥控而让小车自由滑行，小车的质量为1．0kg，可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变。

②若实验中在用电器正常工作的状态下电流表的示数为I，电压表的示数为U，考虑到电表内阻的影响，用测量量及电表内阻计算用电器正常工作时电阻值的表达式为____________。

滑动变阻器：最大电阻值为5.0Ω

开关一个、导线若干。

①在方框内画出实验电路图；

电流表：量程0.6A，内阻R_A为0.50Ω

电压表：量程10V，内阻R_V约为10kΩ

电源：电动势为8V，内电阻为1.0Ω

①可以判断纸带的      （左或右端）与木块连接．根据纸带提供的数据计算打点计时器在打下A点和B点时木块的速度v_A ＝ _____m/s，v_B＝  ____ m/s．（结果保留两位有效数字）

②要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功W_AB，还需要的实验器材是      ，还应测量的物理量是        ．（填入所选实验器材和物理量前的字母）

A．木板的长度l                  B．木块的质量m₁            C．木板的质量m₂

D．重物质量m₃               E．木块运动的时间t      F．AB段的距离l_AB

          G．天平                         H．秒表                       J．弹簧秤

③在AB段木板对木块的摩擦力所做的功的关系式W_AB=             ．

（用v_A 、v_B和第（2）问中测得的物理量的字母表示）

（2） 有一个纯电阻用电器的电阻约为20Ω，试设计一个能较精确地测量该用电器电阻的电路，要求使该用电器两端的电压变化范围尽可能大。可选用的器材有：