如图甲所示，表面绝缘、倾角q=30°的斜面固定在水平地面上，斜面的顶端固定有弹性挡板，挡板垂直于斜面，并与斜面底边平行。斜面所在空间有一宽度D=0.40m的匀强磁场区域，其边界与斜面底边平行，磁场方向垂直斜面向上，磁场上边界到挡板的距离s=0.55m。一个质量m=0.10kg、总电阻R=0.25W的单匝矩形闭合金属框abcd，放在斜面的底端，其中ab边与斜面底边重合，ab边长L=0.50m。从t=0时刻开始，线框在垂直cd边沿斜面向上大小恒定的拉力作用下，从静止开始运动，当线框的ab边离开磁场区域时撤去拉力，线框继续向上运动，并与挡板发生碰撞，碰撞过程的时间可忽略不计，且没有机械能损失。线框向上运动过程中速度与时间的关系如图乙所示。已知线框在整个运动过程中始终未脱离斜面，且保持ab边与斜面底边平行，线框与斜面之间的动摩擦因数m=
/3，重力加速度g取10 m/s2。
(1)求线框受到的拉力F的大小；
(2)求匀强磁场的磁感应强度B的大小；
(3)已知线框向下运动通过磁场区域过程中的速度v随位移x的变化规律满足v＝v0-
(式中v0为线框向下运动ab边刚进入磁场时的速度大小，x为线框ab边进入磁场后对磁场上边界的位移大小)，求线框在斜面上运动的整个过程中产生的焦耳热Q。
解析：
(1)由v-t图象可知，在0～0.4s时间内线框做匀加速直线运动，进入磁场时的速度为v1=2.0m/s，所以在此过程中的加速度a=
=5.0m/s2 (1分)
由牛顿第二定律有F-mgsinq -m mgcosq=ma (2分)
解得F=1.5 N (1分)
(2)由v-t图象可知，线框进入磁场区域后以速度v1做匀速直线运动，产生的感应电动势
E=BLv1 (1分)
通过线框的电流I=
=
(1分)
线框所受安培力F安=BIL (1分)
对于线框匀速运动的过程，由力的平衡条件有F=mgsinq+μmgcosq+
(2分)
解得B=0.50T (1分)
(3)由v-t图象可知，线框进入磁场区域后做匀速直线运动，并以速度v1匀速穿出磁场，说明线框的宽度等于磁场的宽度D=0.40m (1分)
线框ab边离开磁场后做匀减速直线运动，到达档板时的位移为s-D=0.15m (1分)
设线框与挡板碰撞前的速度为v2，由动能定理，有
-mg(s-D)sinq-μmg(s-D)cosq=
(1分)
解得v2=
=1.0 m/s (1分)
线框碰档板后速度大小仍为v2，线框下滑过程中，由于重力沿斜面方向的分力与滑动摩擦力大小相等，即mgsinθ=μmgcosθ=0.50N，因此线框与挡板碰撞后向下做匀速运动，ab边刚进入磁场时的速度为v2=1.0 m/s；进入磁场后因为又受到安培力作用而减速，做加速度逐渐变小的减速运动，设线框全部离开磁场区域时的速度为v3
由v＝v0-
得v3= v2 -
=-1.0 m/s，
因v3<0，说明线框在离开磁场前速度已经减为零，这时安培力消失，线框受力平衡，所以线框将静止在磁场中某位置。 (1分)
线框向上运动通过磁场区域产生的焦耳热Q1=I2Rt=
=0.40 J (1分)
线框向下运动进入磁场的过程中产生的焦耳热Q2=
=0.05 J (2分)
所以Q= Q1+ Q2=0.45 J (1分)
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如右图所示，用均匀金属丝折成边长为0.1m的正方形框架abcd能以ab边为轴无摩擦地转动，框架每边质量都是2.5g，电阻都是0.2Ω，aa/与bb/是在同一水平面上的两条平行光滑的金属导轨，并分别与金属框架连接于a和b处，导轨的电阻不计。阻值为0.2Ω的金属棒mn平放在两导轨上且与导轨垂直，整个装置处于B=1T、方向竖直向上的匀强磁场中，若导体mn作匀速运动后能使框架abcd平衡在与竖直方向成α=45°角的位置上，此时cd中的电流大小为 A，导体mn的速度大小为 
。
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用如图所示的装置测量某种矿物质的密度，操作步骤和实验数据如下：
a．打开阀门K，使管A、容器C、容器B和大气相通。上下移动D，使水银面与刻度n对齐；
b．关闭K，向上举D，使水银面达到刻度m处。这时测得B、D两管内水银面高度差h1=19.0cm；
c．打开K，把m=400g的矿物质投入C中，使水银面重新与n对齐，然后关闭K；
d．向上举D，使水银面重新到达刻度m处，这时测得B、D两管内水银面高度差h2=20.6cm。
已知容器C 和管A的总体积为VC=1000cm3，求该矿物质的密度。
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如图所示，在倾角为300的光滑斜面上放置一质量为m的物块B，B的下端连接一轻质弹簧，弹簧下端与挡板相连接，B平衡时，弹簧的压缩量为X0，O点为弹簧的原长位置。在斜面顶端另有一质量也为m的物块A，距物块B为3X0，现让A从静止开始沿斜面下滑，A与B相碰后立即一起沿斜面向下运动，并恰好回到O点（A、B均视为质点）。试求：
（1）A、B相碰后瞬间的共同速度的大小；
（2）A、B相碰前弹簧的具有的弹性势能；
（3）若在斜面顶端再连接一光滑的半径R=X0的半圆轨道PQ，圆轨道与斜面相切于最高点P，现让物块A以初速度V从P点沿斜面下滑，与B碰后返回到P点还具有向上的速度，试问：V为多大时物块A恰能通过圆弧轨道的最高点？
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如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比是10∶1，原线圈输入交变电压u=100
sin50πt（V），在副线圈中串接有理想电流表和定值电阻R，电容器并联在电阻R两端，电阻阻值R=10Ω，关于电路分析，下列说法中正确的是：（ ）
A.电流表示数是1A
B.电流表示数是
A
C.电阻R消耗的电功率为10W
D.电容器的耐压值至少是
V
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下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（ ）
A、图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一
B、图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的
C、图丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子
D、图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性
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洗衣机的甩干筒在旋转时有衣服附在筒壁上，则此时( )
A.衣服受重力、筒壁的弹力和摩擦力及离心力作用
B. 脱水桶高速运转时，水受到与运动方向一致的合外力作用飞离衣物
C.筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大
D.筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量的减少而减少
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下列说法正确的是
A．英国物理学家卡文迪许用扭秤实验测定了静电常量k
B．元电荷e的数值最早是由物理学家库仑测得的
C．加速度的概念是伽利略研究落体定律时创建的
D．安培提出了场的观点，说明处于电场中的电荷所受的力是电场给予的
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我国自主研发的北斗导航系统（BDS）又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能。北斗系统中有两颗工作卫星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置如图所示。若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力。以下判断中正确的是
A．这两颗卫星的加速度大小相等，均为
B．卫星1由位置A运动至位置B所需的时间为
C．卫星1向后喷气就一定能追上卫星2
D．卫星1要追上卫星2其轨道半径要先增大再减小
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