某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究電容器所帶電荷量與電容器兩極間電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)電路如圖6甲所示，其中P為電流傳感器，V為電阻很大的電壓表。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將開關(guān)S₁閉合，單刀雙擲開關(guān)S₂擲向a，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭到某位置使電容器C充電，當(dāng)電路達(dá)到穩(wěn)定后記錄理想電壓表的示數(shù)。再迅速將開關(guān)S₂擲向b，使電容器放電。電流傳感器P將電容器充、放電過程中的電流數(shù)據(jù)傳送給計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)上可顯示出電流i隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示。然后改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭的位置，重復(fù)上述步驟，記錄多組電流隨時(shí)間變化的圖象和電壓表的示數(shù)。對(duì)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)過程和由圖象及數(shù)據(jù)所得出的結(jié)果，下列說法中正確的是（   ）

A．流過電流傳感器P的充電電流和放電電流方向相同

B．圖乙中的第①段（充電階段）電流曲線與橫軸所圍圖形的面積表示電容器充電結(jié)束時(shí)所帶的電荷量

C．電容器充電結(jié)束時(shí)所帶電荷量隨電容器充電結(jié)束時(shí)兩極間電壓變化的關(guān)系圖象應(yīng)為一條過原點(diǎn)的傾斜直線

D．電容器充電結(jié)束時(shí)所帶電荷量與滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭的位置無(wú)關(guān)

如圖所示，在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，沿水平面固定一個(gè)V字型金屬框架CAD，已知∠A=θ，導(dǎo)體棒EF在框架上從A點(diǎn)開始在外力作用下，沿垂直EF方向以速度v勻速向右平移，使導(dǎo)體棒和框架始終構(gòu)成等腰三角形回路。已知框架和導(dǎo)體棒的材料和橫截面積均相同，其單位長(zhǎng)度的電阻均為R，框架和導(dǎo)體棒均足夠長(zhǎng)，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)中始終與磁場(chǎng)方向垂直，且與框架接觸良好。關(guān)于回路中的電流I和消耗的電功率P隨時(shí)間t變化關(guān)系的下列四個(gè)圖象中可能正確的是  （     ）

某同學(xué)在測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得若干組電池兩端電壓值和對(duì)應(yīng)的通過干電池的電流值，并利用這些數(shù)據(jù)畫出了如圖所示的U-I圖象。則由此U-I圖象可知，該干電池的電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值為        V，內(nèi)電阻的測(cè)量值為      Ω。（本題結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后2位）

用電流表和電壓表測(cè)一個(gè)電阻值約為25kΩ、額定功率為W的電阻R_x的阻值，備用器材有：

①量程0~100μA，內(nèi)阻約為500Ω的電流表A₁

②量程0~500μA，內(nèi)阻約為300Ω的電流表A₂

③量程0~1V，內(nèi)阻約為10kΩ的電壓表V₁

④量程0~15V，內(nèi)阻約為100kΩ的電壓表V₂

⑤量程0~50V，內(nèi)阻約為500kΩ的電壓表V₃

⑥直流穩(wěn)壓電源兩端的輸出電壓為16V

⑦滑動(dòng)變阻器，阻值范圍 0~500Ω，允許最大電流 lA

⑧待測(cè)電阻R_x，開關(guān)和導(dǎo)線若干

1.為了測(cè)量準(zhǔn)確，電壓表應(yīng)選    ，電流表應(yīng)選   。（填寫儀器前的序號(hào)）

2.在下圖方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。

3.若測(cè)量值為R_測(cè)，真實(shí)值為R_真，那么在操作、讀數(shù)、計(jì)算均正確無(wú)誤的情況下，R_測(cè)_______R_真（選填“大于”、“等于”或“小于”）。   

如圖所示，在光滑水平面上有一長(zhǎng)為L(zhǎng)₁、寬為L(zhǎng)₂的單匝矩形閉合導(dǎo)體線框abcd，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其ab邊與磁場(chǎng)的邊界重合。線框由同種粗細(xì)均勻的導(dǎo)線制成，它的總電阻為R�，F(xiàn)將用垂直于線框ab邊的水平拉力，將線框以速度v向右沿水平方向勻速拉出磁場(chǎng)，此過程中保持線框平面與磁感線垂直，且ab邊與磁場(chǎng)邊界平行。求線框被拉出磁場(chǎng)的過程中：

1.通過線框的電流；

2.線框中產(chǎn)生的焦耳熱；

3.線框中a、b兩點(diǎn)間的電壓大小。

如圖甲所示，在水平地面上固定一對(duì)與水平面傾角為α的光滑平行導(dǎo)電軌道，軌道間的距離為l，兩軌道底端的連線與軌道垂直，頂端接有電源。將一根質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒ab放在兩軌道上，且與兩軌道垂直。已知軌道和導(dǎo)體棒的電阻及電源的內(nèi)電阻均不能忽略，通過導(dǎo)體棒的恒定電流大小為I，方向由a到b，圖11乙為圖甲沿a→b方向觀察的平面圖。若重力加速度為g，在軌道所在空間加一豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使導(dǎo)體棒在軌道上保持靜止。

1.請(qǐng)?jiān)趫D11乙所示的平面圖中畫出導(dǎo)體棒受力的示意圖；

2.求出磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒的安培力的大�。�

3.如果改變導(dǎo)軌所在空間的磁場(chǎng)方向，試確定使導(dǎo)體棒在軌道上保持靜止的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值的大小和方向。

在如圖所示的電路中，兩平行正對(duì)金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d=4.0cm。電源電動(dòng)勢(shì)E=400V，內(nèi)電阻r=20Ω，電阻R₁=1980Ω。閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從B板上的小孔以初速度v₀=1.0m/s豎直向上射入兩板間，小球恰好能到達(dá)A板。若小球所帶電荷量q=1.0×10^-7C，質(zhì)量m=2.0×10^-4kg，不考慮空氣阻力，忽略射入小球?qū)﹄娐返挠绊�，取g=10m/s²。求：

1.A、B兩金屬板間的電壓的大小U；

2.滑動(dòng)變阻器消耗的電功率P_滑；

3.電源的效率η。

）如圖甲所示，長(zhǎng)、寬分別為L(zhǎng)₁、L₂的矩形金屬線框位于豎直平面內(nèi)，其匝數(shù)為n，總電阻為r，可繞其豎直中心軸O₁O₂轉(zhuǎn)動(dòng)。線框的兩個(gè)末端分別與兩個(gè)彼此絕緣的銅環(huán)C、D（集流環(huán)）焊接在一起，并通過電刷和定值電阻R相連。線框所在空間有水平向右均勻分布的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖13乙所示，其中B₀、B₁和t₁均為已知。在0~t₁的時(shí)間內(nèi)，線框保持靜止，且線框平面和磁場(chǎng)垂直；t₁時(shí)刻后線框在外力的驅(qū)動(dòng)下開始繞其豎直中心軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。求：

1.0~t₁時(shí)間內(nèi)通過電阻R的電流大��；

2.線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)后，在轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中電流通過電阻R產(chǎn)生的熱量；

3.線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)后，從圖甲所示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，通過電阻R的電荷量。

1879年美國(guó)物理學(xué)家霍爾在研究載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力情況時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一種新的電磁效應(yīng)：將導(dǎo)體置于磁場(chǎng)中，并沿垂直磁場(chǎng)方向通入電流，則在導(dǎo)體中垂直于電流和磁場(chǎng)的方向會(huì)產(chǎn)生一個(gè)橫向電勢(shì)差，這種現(xiàn)象后來(lái)被稱為霍爾效應(yīng)，這個(gè)橫向的電勢(shì)差稱為霍爾電勢(shì)差。

1.如圖甲所示，某長(zhǎng)方體導(dǎo)體abcda′b′c′d′的高度為h、寬度為l，其中的載流子為自由電子，其電荷量為e，處在與ab b′a′面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₀。在導(dǎo)體中通有垂直于bcc′b′面的電流，若測(cè)得通過導(dǎo)體的恒定電流為I，橫向霍爾電勢(shì)差為U_H，求此導(dǎo)體中單位體積內(nèi)自由電子的個(gè)數(shù)。

2.對(duì)于某種確定的導(dǎo)體材料，其單位體積內(nèi)的載流子數(shù)目n和載流子所帶電荷量q均為定值，人們將H=定義為該導(dǎo)體材料的霍爾系數(shù)。利用霍爾系數(shù)H已知的材料可以制成測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的探頭，有些探頭的體積很小，其正對(duì)橫截面（相當(dāng)于圖14甲中的ab b′a′面）的面積可以在0.1cm²以下，因此可以用來(lái)較精確的測(cè)量空間某一位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度。如圖14乙所示為一種利用霍爾效應(yīng)測(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的儀器，其中的探頭裝在探桿的前端，且使探頭的正對(duì)橫截面與探桿垂直。這種儀器既可以控制通過探頭的恒定電流的大小I，又可以監(jiān)測(cè)出探頭所產(chǎn)生的霍爾電勢(shì)差U_H，并自動(dòng)計(jì)算出探頭所測(cè)位置磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，且顯示在儀器的顯示窗內(nèi)。

①在利用上述儀器測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的過程中，對(duì)探桿的放置方位有何要求；

②要計(jì)算出所測(cè)位置磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，除了要知道H、I、U_H外，還需要知道哪個(gè)物理量，并用字母表示。推導(dǎo)出用上述這些物理量表示所測(cè)位置磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的表達(dá)式。

如圖甲所示，水平加速電場(chǎng)的加速電壓為U₀，在它的右側(cè)有由水平正對(duì)放置的平行金屬板a、b構(gòu)成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，已知偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的板長(zhǎng)L=0.10 m，板間距離d=5.0×10^-2 m，兩板間接有如圖15乙所示的隨時(shí)間變化的電壓U，且a板電勢(shì)高于b板電勢(shì)。在金屬板右側(cè)存在有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的左邊界為與金屬板右側(cè)重合的豎直平面MN，MN右側(cè)的磁場(chǎng)范圍足夠大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5.0×10^-3T，方向與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)正交向里（垂直紙面向里）。質(zhì)量和電荷量都相同的帶正電的粒子從靜止開始經(jīng)過電壓U₀=50V的加速電場(chǎng)后，連續(xù)沿兩金屬板間的中線OO′方向射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，中線OO′與磁場(chǎng)邊界MN垂直。已知帶電粒子的比荷=1.0×10⁸ C/kg，不計(jì)粒子所受的重力和粒子間的相互作用力，忽略偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩板間電場(chǎng)的邊緣效應(yīng)，在每個(gè)粒子通過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可視作恒定不變。

1.求t=0時(shí)刻射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的粒子在磁場(chǎng)邊界上的入射點(diǎn)和出射點(diǎn)間的距離；

2.求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的最大速度；

3.對(duì)于所有進(jìn)入磁場(chǎng)中的粒子，如果要增大粒子在磁場(chǎng)邊界上的入射點(diǎn)和出射點(diǎn)間的距離，應(yīng)該采取哪些措施？試從理論上推理說明。