如圖，一對(duì)很大的豎直放置的平行金屬板可以繞M、N左右轉(zhuǎn)動(dòng)，其之間存在一水平勻強(qiáng)電場(chǎng)．有一長(zhǎng)為l的輕質(zhì)細(xì)絕緣棒OA處于電場(chǎng)中，其一端可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端A處固定一帶電－q、質(zhì)量為m的小球a，質(zhì)量為2m的絕緣不帶電小球b固定在OA棒中點(diǎn)處．滑動(dòng)變阻器電阻足夠大，當(dāng)變阻器滑片在P點(diǎn)處時(shí)，棒靜止在與豎直方向成30°角的位置，已知此時(shí)BP段的電阻為R，M、N兩點(diǎn)間的距離為d．試求：(重力加速度為g)

(1)求此時(shí)金屬板間電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E；

(2)若金屬板順時(shí)針旋轉(zhuǎn)α＝30°(圖中虛線(xiàn)表示)，并移動(dòng)滑片位置，欲使棒靜止在與豎直方向成30°角的位置，BP段的電阻應(yīng)調(diào)節(jié)為多大？

(3)若金屬板不轉(zhuǎn)動(dòng)，將BP段的電阻突然調(diào)節(jié)為R，則小球b在擺動(dòng)過(guò)程中的最大動(dòng)能是多少？

超導(dǎo)現(xiàn)象是20世紀(jì)人類(lèi)重大發(fā)現(xiàn)之一，日前我國(guó)己研制出世界傳輸電流最大的高溫超導(dǎo)電纜并成功示范運(yùn)行．

(1)超導(dǎo)體在溫度特別低時(shí)電阻可以降到幾乎為零，這種性質(zhì)可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究．將一個(gè)閉合超導(dǎo)金屬圈環(huán)水平放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線(xiàn)垂直于圈環(huán)平面向上，逐漸降低溫度使環(huán)發(fā)生由正常態(tài)到超導(dǎo)態(tài)的轉(zhuǎn)變后突然撤去磁場(chǎng)，若此后環(huán)中的電流不隨時(shí)間變化．則表明其電阻為零．請(qǐng)指出自上往下看環(huán)中電流方向，并說(shuō)明理由．

(2)為探究該圓環(huán)在超導(dǎo)狀態(tài)的電阻率上限ρ，研究人員測(cè)得撤去磁場(chǎng)后環(huán)中電流為I，并經(jīng)一年以上的時(shí)間t未檢測(cè)出電流變化．實(shí)際上儀器只能檢測(cè)出大于ΔI的電流變化，其中ΔI＜＜I，當(dāng)電流的變化小于ΔI時(shí)，儀器檢測(cè)不出電流的變化，研究人員便認(rèn)為電流沒(méi)有變化．設(shè)環(huán)的橫截面積為S，環(huán)中定向移動(dòng)電子的平均速率為v，電子質(zhì)量為m、電荷量為e．試用上述給出的各物理量，推導(dǎo)出ρ的表達(dá)式．

(3)若仍使用上述測(cè)量?jī)x器，實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間依舊為t．為使實(shí)驗(yàn)獲得的該圓環(huán)在超導(dǎo)狀態(tài)的電阻率上限ρ的準(zhǔn)確程度更高，請(qǐng)?zhí)岢瞿愕慕ㄗh，并簡(jiǎn)要說(shuō)明實(shí)現(xiàn)方法．

如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m＝2.0×10^－11 kg，電荷量q＝＋1.0×10^－5 C的帶電微粒(重力忽略不計(jì))，從靜止開(kāi)始經(jīng)U₁＝100 V電壓加速后，水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓U₂＝100 V．金屬板長(zhǎng)L＝20 cm，上極板帶正電，兩板間距d＝10cm．

求：(1)微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度v₀大小；

(2)微粒射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角；

(3)若該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為D＝10 cm，為使微粒不會(huì)由磁場(chǎng)右邊射出，該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少多大？

如圖為一電學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)物連線(xiàn)圖．特測(cè)電阻R_x的阻值(約500 Ω)．圖中兩個(gè)電壓表量程相同，內(nèi)阻都很大．實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①調(diào)節(jié)電阻箱，使它的阻值R₀與待測(cè)電阻的阻值接近；將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭調(diào)到最右端．

②合上開(kāi)關(guān)S．

④記下兩個(gè)電壓表和的讀數(shù)U₁和U₂．

⑤多次改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭的位置，記下和的多組讀數(shù)U₁和U₂．

⑥求R_x的平均值．

(Ⅰ)根據(jù)實(shí)物連線(xiàn)圖在虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)的電路原理圖，其中電阻箱的符號(hào)為滑動(dòng)變阻器的符號(hào)為其余器材用通用的符號(hào)表示．

(Ⅱ)不計(jì)電壓表內(nèi)阻的影響，用U₁、U₂和R₀表示R_x的公式為R_x________．

(Ⅲ)考慮電壓表內(nèi)阻的影響，且U₁、U₂、R₀、的內(nèi)阻r₁、的內(nèi)阻r₂表示R_x的公式為R_x________．

現(xiàn)有一塊59C2型的小量程電流表G(表頭)，滿(mǎn)偏電流為50 μA，內(nèi)阻約為800～850 Ω，把它改裝成1 mA、10 mA的兩量程電流表．可供選擇的器材有：

滑動(dòng)變阻器R₁，最大阻值20 Ω；　　滑動(dòng)變阻器R₂，最大阻值100 kΩ

電阻箱，最大阻值9999 Ω　　　　定值電阻R₀，阻值1 kΩ；

電池E₁，電動(dòng)勢(shì)1.5 V；電池E₂，電動(dòng)勢(shì)3.0 V；電池E₃，電動(dòng)勢(shì)4.5 V；(所有電池內(nèi)阻均不計(jì))標(biāo)準(zhǔn)電流表A，滿(mǎn)偏電流1.5 mA；

單刀單擲開(kāi)關(guān)S₁和S₂，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S₃，電阻絲及導(dǎo)線(xiàn)若干．

(1)采用如圖1所示電路測(cè)量表頭的內(nèi)阻，為提高測(cè)量精確度，選用的滑動(dòng)變阻器為________；選用的電池為________．

(2)將G改裝成兩量程電流表．現(xiàn)有兩種備選電路，示于圖2和圖3．圖________為合理電路，另一電路不合理的理由是________．

(3)將改裝后的電流表與標(biāo)準(zhǔn)電流表逐格進(jìn)行核對(duì)(僅核對(duì)1 mA量程)，畫(huà)出所用電路圖，圖中待核對(duì)的電流表符號(hào)用來(lái)表示．

某同學(xué)在做“測(cè)定木板與木塊間動(dòng)摩擦因數(shù)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案：

方案一：木板固定，用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊，如圖甲所示．

方案二：用彈簧測(cè)力計(jì)鉤住木塊，用力拉動(dòng)木板，如圖乙所示．

除了實(shí)驗(yàn)必須的彈簧測(cè)力計(jì)、木塊、木板、細(xì)線(xiàn)外，該同學(xué)還準(zhǔn)備了若干重量均為2.00 N的祛碼．

(1)上述兩種方案中，你認(rèn)為更合理的議案是________(填‘甲’或‘乙’)，理由是________．

(2)該同學(xué)在木塊上加砝碼，改變木塊對(duì)木板的壓力，記錄了5組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如下表所示：

請(qǐng)根據(jù)上述數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上作出摩擦力f和砝碼對(duì)木塊的壓力F的關(guān)系圖象(以F為橫坐標(biāo))．由圖象可知，木塊的重量為_(kāi)_______N．木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_(kāi)_______．

從下表選出適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一電路來(lái)測(cè)量電流表A₁的內(nèi)阻r₁，要求方法簡(jiǎn)捷，有盡可能高的測(cè)量精度，并能測(cè)得多組數(shù)據(jù)．

①在虛線(xiàn)框中畫(huà)出電路圖，圖中器材要標(biāo)明器材的代碼．

②若選測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組來(lái)計(jì)算r₁，則所用的表達(dá)式r₁＝________，式中各符號(hào)的含義是：________．

某同學(xué)做“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)．

(1)需要用刻度尺測(cè)出被測(cè)金屬絲的長(zhǎng)度l，用螺旋測(cè)微器測(cè)出金屬絲的直徑d，用電流表和電壓表測(cè)出金屬絲中的電流和它兩端的電壓分別為I和U；請(qǐng)寫(xiě)出測(cè)金屬絲電阻率的表達(dá)式：

ρ＝________(用上述測(cè)量的字母表示)．

(2)若實(shí)驗(yàn)中測(cè)量金屬絲的直徑時(shí)，螺旋測(cè)微器的示數(shù)如圖所示，則金屬絲直徑的測(cè)量值為d＝________mm．

(3)用電流表和電壓表測(cè)金屬絲的電阻時(shí)，由于電流表、電壓表內(nèi)阻的影響，不論使用電流表內(nèi)接法還是電流表外接法，都會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差．按如下圖所示的電路進(jìn)行測(cè)量，可以消除由于電表內(nèi)阻造成的系統(tǒng)誤差．利用該電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的主要操作過(guò)程是：

第一步：先將R₂的滑動(dòng)頭調(diào)到最左端，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S₂向1閉合，閉合開(kāi)關(guān)S₁，調(diào)節(jié)變阻器R₁和R₂，使電壓表和電流表的示數(shù)盡量大些(不超過(guò)量程)，讀出此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U₁、I₁；

第二步：保持兩滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭位置不變，將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S₂向2閉合，讀出此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U₂、I₂；

請(qǐng)寫(xiě)出由以上記錄數(shù)據(jù)計(jì)算被測(cè)電阻R_x的表達(dá)式R_x＝________．

某同學(xué)做“測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)．

(1)采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行測(cè)量，圖乙給出了做實(shí)驗(yàn)所需要的各種儀器，請(qǐng)你按電路圖把它們連成實(shí)驗(yàn)電路．

(2)這位同學(xué)測(cè)量時(shí)記錄了5組數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)填入了下面表格中．請(qǐng)你根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖丙中畫(huà)出U－I圖線(xiàn)．根據(jù)圖線(xiàn)求出電池的電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω．

用納米技術(shù)處理過(guò)的材料叫納米材料，其性質(zhì)與處理前相比會(huì)發(fā)生很多變化，如機(jī)械性能會(huì)成倍地增加，對(duì)光的反射能力會(huì)變得非常低，熔點(diǎn)會(huì)大大降低，甚至有特殊的磁性質(zhì)．

現(xiàn)有一種納米合金絲，欲測(cè)定出其伸長(zhǎng)量x與所受拉力F、長(zhǎng)度L、截面直徑D的關(guān)系．

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

(2)若實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的數(shù)據(jù)如下表所示，根據(jù)這些數(shù)據(jù)請(qǐng)寫(xiě)出x與F、L、D間的關(guān)系式：x＝________(若用到比例系數(shù)，可用k表示)

(3)在研究并得到上述關(guān)系的過(guò)程中，主要運(yùn)用的科學(xué)研究方法是________(只需寫(xiě)出一種)

(4)若有一根合金絲的長(zhǎng)度為20 cm，截面直徑為0.200 mm，使用中要求其伸長(zhǎng)量不能超過(guò)原長(zhǎng)的百分之一，那么這根合金絲能承受的最大拉力為_(kāi)_______N．