如图，一对很大的竖直放置的平行金属板可以绕M、N左右转动，其之间存在一水平匀强电场．有一长为l的轻质细绝缘棒OA处于电场中，其一端可绕O点在竖直平面内自由转动，另一端A处固定一带电－q、质量为m的小球a，质量为2m的绝缘不带电小球b固定在OA棒中点处．滑动变阻器电阻足够大，当变阻器滑片在P点处时，棒静止在与竖直方向成30°角的位置，已知此时BP段的电阻为R，M、N两点间的距离为d．试求：(重力加速度为g)

(1)求此时金属板间电场的场强大小E；

(2)若金属板顺时针旋转α＝30°(图中虚线表示)，并移动滑片位置，欲使棒静止在与竖直方向成30°角的位置，BP段的电阻应调节为多大？

(3)若金属板不转动，将BP段的电阻突然调节为R，则小球b在摆动过程中的最大动能是多少？

超导现象是20世纪人类重大发现之一，日前我国己研制出世界传输电流最大的高温超导电缆并成功示范运行．

(1)超导体在温度特别低时电阻可以降到几乎为零，这种性质可以通过实验研究．将一个闭合超导金属圈环水平放置在匀强磁场中，磁感线垂直于圈环平面向上，逐渐降低温度使环发生由正常态到超导态的转变后突然撤去磁场，若此后环中的电流不随时间变化．则表明其电阻为零．请指出自上往下看环中电流方向，并说明理由．

(2)为探究该圆环在超导状态的电阻率上限ρ，研究人员测得撤去磁场后环中电流为I，并经一年以上的时间t未检测出电流变化．实际上仪器只能检测出大于ΔI的电流变化，其中ΔI＜＜I，当电流的变化小于ΔI时，仪器检测不出电流的变化，研究人员便认为电流没有变化．设环的横截面积为S，环中定向移动电子的平均速率为v，电子质量为m、电荷量为e．试用上述给出的各物理量，推导出ρ的表达式．

(3)若仍使用上述测量仪器，实验持续时间依旧为t．为使实验获得的该圆环在超导状态的电阻率上限ρ的准确程度更高，请提出你的建议，并简要说明实现方法．

如图所示，一个质量为m＝2.0×10^－11 kg，电荷量q＝＋1.0×10^－5 C的带电微粒(重力忽略不计)，从静止开始经U₁＝100 V电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场，偏转电场的电压U₂＝100 V．金属板长L＝20 cm，上极板带正电，两板间距d＝10cm．

求：(1)微粒进入偏转电场时的速度v₀大小；

(2)微粒射出偏转电场时的偏转角；

(3)若该匀强磁场的宽度为D＝10 cm，为使微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大？

如图为一电学实验的实物连线图．特测电阻R_x的阻值(约500 Ω)．图中两个电压表量程相同，内阻都很大．实验步骤如下：

①调节电阻箱，使它的阻值R₀与待测电阻的阻值接近；将滑动变阻器的滑动头调到最右端．

②合上开关S．

④记下两个电压表和的读数U₁和U₂．

⑤多次改变滑动变阻器滑动头的位置，记下和的多组读数U₁和U₂．

⑥求R_x的平均值．

(Ⅰ)根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图，其中电阻箱的符号为滑动变阻器的符号为其余器材用通用的符号表示．

(Ⅱ)不计电压表内阻的影响，用U₁、U₂和R₀表示R_x的公式为R_x________．

(Ⅲ)考虑电压表内阻的影响，且U₁、U₂、R₀、的内阻r₁、的内阻r₂表示R_x的公式为R_x________．

现有一块59C2型的小量程电流表G(表头)，满偏电流为50 μA，内阻约为800～850 Ω，把它改装成1 mA、10 mA的两量程电流表．可供选择的器材有：

滑动变阻器R₁，最大阻值20 Ω；　　滑动变阻器R₂，最大阻值100 kΩ

电阻箱，最大阻值9999 Ω　　　　定值电阻R₀，阻值1 kΩ；

电池E₁，电动势1.5 V；电池E₂，电动势3.0 V；电池E₃，电动势4.5 V；(所有电池内阻均不计)标准电流表A，满偏电流1.5 mA；

单刀单掷开关S₁和S₂，单刀双掷开关S₃，电阻丝及导线若干．

(1)采用如图1所示电路测量表头的内阻，为提高测量精确度，选用的滑动变阻器为________；选用的电池为________．

(2)将G改装成两量程电流表．现有两种备选电路，示于图2和图3．图________为合理电路，另一电路不合理的理由是________．

(3)将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核对(仅核对1 mA量程)，画出所用电路图，图中待核对的电流表符号用来表示．

某同学在做“测定木板与木块间动摩擦因数”的实验时，设计了两种实验方案：

方案一：木板固定，用弹簧测力计拉动木块，如图甲所示．

方案二：用弹簧测力计钩住木块，用力拉动木板，如图乙所示．

除了实验必须的弹簧测力计、木块、木板、细线外，该同学还准备了若干重量均为2.00 N的祛码．

(1)上述两种方案中，你认为更合理的议案是________(填‘甲’或‘乙’)，理由是________．

(2)该同学在木块上加砝码，改变木块对木板的压力，记录了5组实验数据，如下表所示：

请根据上述数据在坐标纸上作出摩擦力f和砝码对木块的压力F的关系图象(以F为横坐标)．由图象可知，木块的重量为________N．木块与木板间的动摩擦因数为________．

从下表选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A₁的内阻r₁，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据．

①在虚线框中画出电路图，图中器材要标明器材的代码．

②若选测量数据中的一组来计算r₁，则所用的表达式r₁＝________，式中各符号的含义是：________．

某同学做“测定金属的电阻率”的实验．

(1)需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝中的电流和它两端的电压分别为I和U；请写出测金属丝电阻率的表达式：

ρ＝________(用上述测量的字母表示)．

(2)若实验中测量金属丝的直径时，螺旋测微器的示数如图所示，则金属丝直径的测量值为d＝________mm．

(3)用电流表和电压表测金属丝的电阻时，由于电流表、电压表内阻的影响，不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差．按如下图所示的电路进行测量，可以消除由于电表内阻造成的系统误差．利用该电路进行实验的主要操作过程是：

第一步：先将R₂的滑动头调到最左端，单刀双掷开关S₂向1闭合，闭合开关S₁，调节变阻器R₁和R₂，使电压表和电流表的示数尽量大些(不超过量程)，读出此时电压表和电流表的示数U₁、I₁；

第二步：保持两滑动变阻器的滑动头位置不变，将单刀双掷开关S₂向2闭合，读出此时电压表和电流表的示数U₂、I₂；

请写出由以上记录数据计算被测电阻R_x的表达式R_x＝________．

某同学做“测定电源的电动势和内阻”的实验．

(1)采用如图甲所示的实验电路进行测量，图乙给出了做实验所需要的各种仪器，请你按电路图把它们连成实验电路．

(2)这位同学测量时记录了5组数据，并将数据填入了下面表格中．请你根据这些数据在图丙中画出U－I图线．根据图线求出电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω．

用纳米技术处理过的材料叫纳米材料，其性质与处理前相比会发生很多变化，如机械性能会成倍地增加，对光的反射能力会变得非常低，熔点会大大降低，甚至有特殊的磁性质．

现有一种纳米合金丝，欲测定出其伸长量x与所受拉力F、长度L、截面直径D的关系．

(1)测量上述物理量需要的主要器材是：________、________、________等．

(2)若实验中测量的数据如下表所示，根据这些数据请写出x与F、L、D间的关系式：x＝________(若用到比例系数，可用k表示)

(3)在研究并得到上述关系的过程中，主要运用的科学研究方法是________(只需写出一种)

(4)若有一根合金丝的长度为20 cm，截面直径为0.200 mm，使用中要求其伸长量不能超过原长的百分之一，那么这根合金丝能承受的最大拉力为________N．