（1）如圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置可用來(lái)探究影響平行板電容器電容的因素，其中電容器左側(cè)極板和靜電計(jì)外殼接地，電容器右側(cè)極板與靜電計(jì)金屬球相連．

①用摩擦過(guò)的玻璃棒或橡膠棒接觸右側(cè)極板使電容器帶電．上移其中一極板，可觀察到靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角

 

（選填“變大”、“變小”、“不變”，下同）；當(dāng)在兩板間插入電介質(zhì)時(shí)，靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角將

 

．
②關(guān)于本實(shí)驗(yàn)使用的靜電計(jì)，以下說(shuō)法正確的有

 

A．該靜電計(jì)可以用電壓表替代
B．該靜電計(jì)可以用電流表替代
C．使用靜電計(jì)的目的是觀察電容器電壓的變化情況
D．使用靜電計(jì)的目的是觀察電容器電量的變化情況
（2）圖2為用拉力傳感器和速度傳感器探究“加速度與物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置．用拉力傳感器記錄小車(chē)受到拉力的大小．在長(zhǎng)木板上相距L=48.0cm的A、B兩處各安裝一個(gè)速度傳感器，分別記錄小車(chē)到達(dá)A、B時(shí)的速率．
①實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：
A．將拉力傳感器固定在小車(chē)上；
B．調(diào)整長(zhǎng)木板的傾斜角度，以平衡小車(chē)受到的摩擦力，讓小車(chē)在不受拉力作用時(shí)能在木板上做

 

運(yùn)動(dòng)；
C．把細(xì)線(xiàn)的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過(guò)定滑輪與鉤碼相連；
D．接通電源后自C點(diǎn)釋放小車(chē)，小車(chē)在細(xì)線(xiàn)拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，記錄細(xì)線(xiàn)拉力F的大小及小車(chē)分別到達(dá)A、B時(shí)的速率v_A、v_B；
E．改變所掛鉤碼的數(shù)量，重復(fù)步驟D的操作．

次數(shù)	F（N）	v 2 B - v 2 A （m2/s2）	a（m/s2）
1	0.60	0.77	0.80
2	1.04	1.61	1.68
3	1.42	2.34
4	2.00	3.48	3.63
5	2.62	4.65	4.84
6	3.00	5.49	5.72

②表中記錄了實(shí)驗(yàn)測(cè)得的幾組數(shù)據(jù)，

v

2 B

-

v

2 A

是兩個(gè)速度傳感器記錄速率的平方差，則加速度的表達(dá)式a=

 

，請(qǐng)將表中第3次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填寫(xiě)完整（保留三位有效數(shù)字）；
③由表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)并作出a～F關(guān)系圖線(xiàn)；
④對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算得到的關(guān)系圖線(xiàn)（圖3中已畫(huà)出理論圖線(xiàn)），造成上述偏差的原因是

 

．

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如圖所示，ABCDEF是一邊長(zhǎng)為工的正六邊形盒，各邊均為絕緣板，盒外有方向垂直紙面向里、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．在盒內(nèi)有兩個(gè)與AF邊平行的金屬板M、N，且金屬板N靠近盒子的中心O點(diǎn)，金屬板M和盒子AF邊的中點(diǎn)均開(kāi)有小孔，兩小孔與O點(diǎn)在同一直線(xiàn)上．現(xiàn)在O點(diǎn)靜止放置一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(不計(jì)粒子的重力)．
  (1)如果在金屬板N、M間加上電壓U_NM=U₀時(shí)，粒子從AF邊小孔射出后直接打在A點(diǎn)，試求電壓Uo的大�。�
  (2)如果改變金屬板N、M間所加電壓，試判斷粒子從AF邊小孔射出后能否直接打在C  點(diǎn)．若不能，說(shuō)明理由；若能，請(qǐng)求出此時(shí)電壓U_NM的大小．
  (3)如果給金屬板N、M間加一合適的電壓，粒子從AF邊小孔射出后恰好能以最短時(shí)間回到該小孔(粒子打在盒子各邊時(shí)都不損失動(dòng)能)，試求最短時(shí)間．

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如圖所示，ABCDEF是一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正六邊形盒，各邊均為絕緣板，盒外有方向垂直紙面向里、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．在盒內(nèi)有兩個(gè)與AF邊平行的金屬板M、N，且金屬板N靠近盒子的中心O點(diǎn)，金屬板M和盒子AF邊的中點(diǎn)均開(kāi)有小孔，兩小孔與O點(diǎn)在同一直線(xiàn)上．現(xiàn)在O點(diǎn)靜止放置一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子（不計(jì)粒子的重力）．
（1）如果在金屬板N、M間加上電壓U_NM=U₀時(shí)，粒子從AF邊小孔射出后直接打在A點(diǎn)，試求電壓U₀的大小．
（2）如果改變金屬板N、M間所加電壓，試判斷粒子從AF邊小孔射出后能否直接打在C點(diǎn)．若不能，說(shuō)明理由；若能，請(qǐng)求出此時(shí)電壓U_NM的大�。�
（3）如果給金屬板N、M間加一合適的電壓，粒子從AF邊小孔射出后恰好能以最短時(shí)間回到該小孔（粒子打在盒子各邊時(shí)都不損失動(dòng)能），試求最短時(shí)間．

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如圖所示，ABCDEF是一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正六邊形盒，各邊均為絕緣板，盒外有方向垂直紙面向里、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．在盒內(nèi)有兩個(gè)與AF邊平行的金屬板M、N，且金屬板N靠近盒子的中心O點(diǎn)，金屬板M和盒子AF邊的中點(diǎn)均開(kāi)有小孔，兩小孔與O點(diǎn)在同一直線(xiàn)上．現(xiàn)在O點(diǎn)靜止放置一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子（不計(jì)粒子的重力）．
（1）如果在金屬板N、M間加上電壓U_NM=U₀時(shí)，粒子從AF邊小孔射出后直接打在A點(diǎn)，試求電壓U₀的大�。�
（2）如果改變金屬板N、M間所加電壓，試判斷粒子從AF邊小孔射出后能否直接打在C點(diǎn)．若不能，說(shuō)明理由；若能，請(qǐng)求出此時(shí)電壓U_NM的大�。�
（3）如果給金屬板N、M間加一合適的電壓，粒子從AF邊小孔射出后恰好能以最短時(shí)間回到該小孔（粒子打在盒子各邊時(shí)都不損失動(dòng)能），試求最短時(shí)間．

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如圖所示，ABCDEF是一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正六邊形盒，各邊均為絕緣板，盒外有方向垂直紙面向里、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．在盒內(nèi)有兩個(gè)與AF邊平行的金屬板M、N，且金屬板N靠近盒子的中心O點(diǎn)，金屬板M和盒子AF邊的中點(diǎn)均開(kāi)有小孔，兩小孔與O點(diǎn)在同一直線(xiàn)上．現(xiàn)在O點(diǎn)靜止放置一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子（不計(jì)粒子的重力）．
（1）如果在金屬板N、M間加上電壓U_NM=U₀時(shí)，粒子從AF邊小孔射出后直接打在A點(diǎn)，試求電壓U₀的大小．
（2）如果改變金屬板N、M間所加電壓，試判斷粒子從AF邊小孔射出后能否直接打在C點(diǎn)．若不能，說(shuō)明理由；若能，請(qǐng)求出此時(shí)電壓U_NM的大�。�
（3）如果給金屬板N、M間加一合適的電壓，粒子從AF邊小孔射出后恰好能以最短時(shí)間回到該小孔（粒子打在盒子各邊時(shí)都不損失動(dòng)能），試求最短時(shí)間．

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二、實(shí)驗(yàn)題：（18分）將答案填在題目的空白處，或者要畫(huà)圖連線(xiàn)。

9、（6分）①a f d b e c  （3分）

②A            （3分）

10、（12分）（2）①0.183（0.181～0.185）；（3分）

②V₁，A₁；R₁；（3分）

③見(jiàn)答圖1；（3分）                                                                                

④（3分）………………共12分

說(shuō)明：答圖1中電壓表連接線(xiàn)柱b、c也正確。

三、本大題共三小題共計(jì)54分．解答時(shí)請(qǐng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟．只寫(xiě)出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題．答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位

11、（16分）（1）滑塊C滑上傳送帶后做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)滑塊C從滑上傳送帶到速度達(dá)到傳送帶的速度v所用的時(shí)間為t，加速度大小為a，在時(shí)間t內(nèi)滑塊C的位移為x。

根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式………1分   ………1分

…………1分   解得…………1分

即滑塊C在傳送帶上先加速，達(dá)到傳送帶的速度v后隨傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)，并從右端滑出，則滑塊C從傳道帶右端滑出時(shí)的速度為v=3.0m/s…………1分

   （2）設(shè)A、B碰撞后的速度為v₁，A、B與C分離時(shí)的速度為v₂，由動(dòng)量守恒定律

mv₀=2mv­₁ ………………1分   2 mv₁=2mv­₂+mv_C…………1分

由動(dòng)量守恒規(guī)律 ……1分  解得E_P=1.0J……1分

   （3）在題設(shè)條件下，若滑塊A在碰撞前速度有最大值，則碰撞后滑塊C的速度有最大值，它減速運(yùn)動(dòng)到傳送帶右端時(shí)，速度應(yīng)當(dāng)恰好等于傳遞帶的速度v。

    設(shè)A與B碰撞后的速度為，分離后A與B的速度為，滑塊C的速度為，由能量守恒規(guī)律和動(dòng)量守恒定律………1分 

…………1分

    由能量守恒規(guī)律…………1分

    由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 …………2分   解得：

    說(shuō)明：其他方法解答正確也給分。

12、（18分）（1）（5分）因金屬框勻速運(yùn)動(dòng)，所以金屬框受到的安培力等于重力與阻力之和，設(shè)當(dāng)電梯向上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬框中感應(yīng)電流大小為I          

   ①                                 （1分）

     ②                                 （2分）

由①②式得金屬框中感應(yīng)電流I =1.2×10⁴A               （1分）

圖示時(shí)刻回路中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较?nbsp;                  （1分）

（2）（5分）金屬框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)   ③         （2分）

金屬框中感應(yīng)電流大小  ④         （2分）

 由③④式得    v₀=12.7m/s                                （1分）

（3）（8分）金屬框中的焦耳熱為：P₁ = I²R =1.3×10⁵W               （1分）

重力功率為：P₂ = mg v₁=4.75×10⁵W                     （2分）

阻力的功率為：P₃ = f v₁=5×10³W                        （2分）

提升轎廂的效率 100%                          （2分）

77.9 %                              （1分）

13、（20分）（1）依題意，R=L/4，由qvB=mv²/R，qU₀=，解得U₀=（6分）

（2）設(shè)AF中點(diǎn)為G，連接GC，作其垂直平分線(xiàn)，與AF延長(zhǎng)線(xiàn)交點(diǎn)即為圓心

由相似三角形得R′=O′G=13L/4，qvB=mv²/R′，q=，∴U_NM=（7分）

（3）由于粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期T=，T與速率無(wú)關(guān)粒子撞擊BC中點(diǎn)和DE中點(diǎn)后回到G，用時(shí)最短圓周半徑R″=3L/2，得到最短時(shí)間t==（7分）