如图所示，两平行光滑的金属导轨MN、PQ固定在水平面上，相距为L，处于竖直向下的磁场中，整个磁场由n个宽度皆为x₀的条形匀强磁场区域1、2…n组成，从左向右依次排列，磁感应强度的大小分别为B、2B、3B…nB，两导轨左端MP间接入电阻R，一质量为m的金属棒ab垂直于MN、PQ放在水平导轨上，与导轨电接触良好，不计导轨和金属棒的电阻。

（1）对金属棒ab施加水平向右的力，使其从图示位置开始运动并穿过n个磁场区，求棒穿越磁场区1的过程中通过电阻R的电量q。

（2）对金属棒ab施加水平向右的拉力，让它从图示位置由静止开始做匀加速运动，当棒进入磁场区1时开始做匀速运动，速度的大小为v。此后在不同的磁场区施加不同的拉力，使棒保持做匀速运动穿过整个磁场区。取棒在磁场1区左边界为x=0，作出棒ab所受拉力F随位移x变化的图像。

（3）求第（2）中棒通过第i（1≤i≤n）磁场区时的水平拉力F_i和棒在穿过整个磁场区过程中回路产生的电热Q 。

（用x₀、B、L、m、R、n表示）

如图所示，可视为质点的物块A、B、C放在倾角为37^O、长L=2m的固定斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5。A与B紧靠在一起，C紧靠在固定挡板上。物块的质量分别为m_A＝0.8kg、m_B＝0.4kg。其中A不带电，B、C的带电量分别为q_B＝＋4×10^-5C、

q_C＝＋2×10^-5C，且保持不变。开始时三个物块均能保持静止，且与斜面间均无摩擦力作用。现给A施加一平行于斜面向上的力F，使A在斜面上作加速度大小为a＝2.5m/s²的匀加速直线运动。经过时间t₀物体A、B分离并且力F变为恒力，当A运动到斜面顶端时撤去力F。（如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为0，则相距为r时，两点电荷具有的电势能可表示为）。求：

（1）未施加力F时物块B、C间的距离。

（2）t₀时间内A上滑的距离。

（3）t₀时间内库仑力做的功。

上海浦东国际机场候机楼的侧壁是倾斜的，用钢索将两边斜壁系住，在钢索上竖有许多短钢棒将屋面支撑在钢索上，候机楼结构简化如图所示。假设一面斜壁质量为m，分布均匀。在地面处有一固定转轴OOˊ，斜壁可绕OOˊ转动，此时斜壁与地面夹角为60°，斜壁上端所有钢索的总拉力为F，与斜壁夹角为30°，设屋面通过短钢棒支撑在钢索上，钢索的质量不计。求:

（1）在方框中画出斜壁的受力示意图（OOˊ受力可以不画）。

（2）所有钢索的总拉力F的大小。

（3）钢索能承担多大的承重?

如图所示，竖直平面内的3/4圆弧形光滑轨道半径R=1m，A端与圆心O等高，AD为水平面，B点为光滑轨道的最高点且在O的正上方。一小球在A点正上方由静止释放，自由下落至A点进入圆轨道并恰好能通过B点（从A点进入圆轨道时无机械能损失），最后落到水平面C点处。求：

（1）小球通过轨道B点的速度大小。

（2）释放点距A点的竖直高度。

（3）落点C到A点的水平距离。

29.（8分）某同学在学习了DIS实验后，设计了一个测物体瞬时速度的实验，其装置如图甲所示。在小车上固定挡光片（宽度为Δs），在倾斜导轨的A处放置光电门。让小车从P点静止下滑，再利用光电门记录下挡光片经过A点所经历的时间Δt。接下来，改用不同宽度的挡光片重复上述实验，最后运用公式计算出不同宽度的挡光片从A点开始在各自Δs区域内的，并作出图像。

（1）当光电门传感器A、B之间无挡光物体时，电路         ；当A、B之间有物体挡光时，电路          。（填“断开”或“接通”）

（2）（多选）该同学测出4组数据，其中第3组数据发生了明显的偏差，如图乙所示。造成偏差的可能原因是                                                    （      ）

A. 小车从图甲中P点上方静止下滑           B. 小车从图甲中P点下方静止下滑

C. 小车从图甲中P点静止下滑               D. 小车从图丙中P点静止下滑

（3）另一位同学测出如下图所示的6组数据，根据图线，可知小车的加速度大小约为       m/s²，挡光片经过A点时的瞬间速度大小约为      m/s。

关于“用DIS描绘电场等势线”的实验：

（1）（多选）下列说法中正确的是       （      ）

A. 本实验是用电流场来模拟静电场进行实验的  

B. 在木板上依次铺放白纸、导电纸和复写纸

C. 实验中圆柱形电极与导电纸应有良好的接触   

D. 放置导电纸时有导电物质的一面向下

（2）（单选）通过实验，作出两个等量异种点电荷所产生电场的等势线如图中虚线所示。若有一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中    （      ）

A.做直线运动，电势能先变小后变大 

B.做直线运动，电势能先变大后变小

C.做曲线运动，电势能先变小后变大

D.做曲线运动，电势能先变大后变小

（3）（多选）若用电流场模拟静电场描绘电场中的等势线，下列情况能够实现的是（      ）                        

A．如图甲所示，圆柱形电极A、B均接电源正极，用以模拟等量正电荷的电场

B．如图乙所示，圆柱形电极A（在圆环中心）接电源正极，圆环电极B接电源负极，用以模拟正点电荷的电场

C．如图丙所示，两平行的长条形电极分别接电源正、负极，用以模拟匀强电场

D．如图丁所示，圆柱形电极A接电源负极，用以模拟负点电荷的电场

在研究电磁感应现象的实验中：     

（1）为了能明显地观察到实验现象，请在如图所示的实验器材中，选择必要的器材，并在图中用实线连接成实物电路图。

（2）（多选）关于原、副线圈，以下说法正确的是（     ）

A. 原线圈用的线较粗，匝数较少       

B. 原线圈用的线较细，匝数较少

C. 副线圈用的线较细，匝数较多      

D. 副线圈用的线较粗，匝数较多

（3）（单选）在实验课快结束时，老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图所示，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环。闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起。某同学另找来器材再重复试验，线圈上的套环均未动。对比老师演示的实验，导致套环未动的原因可能是      （      ）

A. 线圈接在了直流电源上

B. 电源电压过高

C. 所选线圈的匝数过多

D. 所用套环的材料与老师的不同

如图所示是教材规定的探究电源电动势和外电压、内电压关系的专用仪器。

（1）此仪器叫做                电池。

（2）将挡板向上提，则电压传感器1的读数将        。（填变大，变小，不变）

（3）（单选）以下说法中正确的是         （      ）

A．在外电路和电源内部，正电荷都受静电力作用，所以能不断定向移动形成电流

B．静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都使电荷的电势能减少

C．在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源内部 只存在非静电力而不存在静电力

D．静电力移动电荷做功电势能减少，非静电力移动电荷做功电势能增加

如图所示，AB是一根裸导线，单位长度的电阻为R₀，一部分弯曲成半径为r₀的圆圈，圆圈导线相交处导电接触良好。圆圈所在区域有与圆圈平面垂直的均匀磁场，磁感强度为B。导线一端B点固定，A端在沿BA方向的恒力F作用下向右缓慢移动，从而使圆圈缓慢缩小。设在圆圈缩小过程中始终保持圆的形状，导体回路是柔软的，在此过程中F所作功全部变为                    ，此圆圈从初始的半径r₀到完全消失所需时间T为           。

如图所示，光滑的平行导轨P、Q相距L=1m，处在同一水平面内，导轨左端接有如图所示的电路。其中水平放置的两平行金属板间距离d=10mm，定值电阻R₁=R₃=8Ω，R₂=2Ω，金属棒ab电阻r=2Ω，导轨电阻不计，磁感应强度B=0.3T的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面。金属棒ab沿导轨向右匀速运动，当电键S闭合时，两极板之间质量m=1×10^－14kg、带电荷量q=－1×10^－15C的粒子以加速度a=7m/s²向下做匀加速运动，两极板间的电压为         V；金属棒ab运动的速度为          m/s。