如图20所示，R₁、R₂为定值电阻，R₃为滑动变阻器。3个电阻采用如图（a）方式接在电源上，已知R₁＝3Ω、R₂＝12Ω。现利用电压传感器（相当于电压表）和电流传感器（相当于电流表）研究R₃上的电压与电流变化关系，任意滑动R₃上的滑片，通过数据采集器将电压与电流信号输入计算机后，在屏幕上得到的U-I图像为如图（b）所示的一条直线（实线部分）。求：

（1）此电源的电动势、内电阻各是多少？

（2）R₃的最大阻值是多少？

（3）R₃消耗的最大功率是多少？

如图所示，长L、质量为m的金属杆ab，被两根竖直的金属丝静止吊起，金属杆ab处在方向垂直纸面向里的匀强磁场中．当金属杆中通有方向a →b的电流I时，每根金属丝的拉力大小为T．当金属杆通有方向b→a的电流I时，每根金属丝的拉力大小为2T．求磁场的磁感应强度B的大小．

如图4所示“时空之旅”飞车表演时，演员驾着摩托车，在粗糙的球形金属网内壁上下盘旋，令人惊叹不已。摩托车沿图示竖直轨道做圆周运动的过程中，下列说法正确的是    （   ）

A．机械能一定守恒

B．其输出功率始终保持恒定

C．经过最低点的向心力仅由支持力提供

D．通过最高点时的最小速度与球形金属网直径有关

某空间存在着变化的电场和另一变化的磁场，电场方向向右，即图中由b点到c点的方向，电场强度大小变化如图中E-t图像，磁感强度变化如图中B-t图像。已知ab垂直于bc，，在a点，从第1s末时刻开始，每隔2s有一相同带电粒子（粒子重力不计）沿ab方向以速度v射出，这些粒

子都恰能击中c点，且粒子在ac间运动时间小于1s，求：

(1)图像中E₀和B₀的比值。

(2)第二个粒子和第一个粒子从射出到击中c点所用时间的比值。

如下图所示，两平行金属板间存在相互平行的匀强磁场和匀强电场，电场强度为E，磁感强度为B，方向都在竖直平面内与金属板相垂直.平行板右侧有一荧光屏MN在竖直平面内与金属板相垂直.荧光屏MN中心为O，O'是电、磁场上边缘的一点，连线OO'垂直荧光屏MN，其长度为L，在荧光屏MN上建立一直角坐标系，原点为O，y轴向上，x轴垂直纸面向外，一束具有相同速度和荷质比的带电粒子，沿OO'方向由O射入此电、磁场中，最后打在荧光屏上，屏上亮点坐标为.粒子所受重力不计，求带电粒子的荷质比.

如图所示，在光滑绝缘的水平面上方，有一垂直纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场，水平面上，质量为m的不带电小球甲向右运动，与质量为2m，带电量为q的静止小球乙碰撞后连在一起运动，若碰撞后两球对水平面的总压力大小恰为mg，求碰前甲球的速度大小．

如图所示，光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接，传送带长度L=0.8m，皮带以恒定速率v=3.0m/s向右匀速运动。传送带的右端处平滑连接着一个在竖直平面内、半径为R=0.4m的光滑半圆轨道PQ，两个质量均为m=0.2kg的滑块A、B置于水平导轨MN上，开始时滑块A、B之间用细绳相连，其间有一压缩的轻弹簧，系统处于静止状态。现使细绳断开，弹簧伸展，滑块B脱离弹簧后滑上传送带，从右端滑出并沿半圆轨道运动到最高点Q后水平飞出，又正好落回N点。已知滑块B与传送带之间的动摩擦因数μ=，取g=10m／s²。求：

（1）滑块B到达Q点时速度的大小；

（2）滑块B在半圆轨道P处对轨道的压力；

（3）压缩的轻弹簧的弹性势能E_p。

质量均为m的两小球A、B间有压缩、短弹簧，弹簧处于锁定状态，两球的大小尺寸和弹尺寸都可忽略，把它们放入固定在水平面上的竖直光滑发射管内，解除弹簧锁定后，B球仍然保持静止，A球能上升的最大高度为R，如图（甲）所示。现在让两球（包括同样锁定的弹簧）沿光滑的半径也为R的固定半圆槽左端的M点由静止开始滑下，如图（乙）所示，到达半圆槽的最低点时解除弹簧锁定，求A球离开半圆槽后能上升的最大高度。

在倾角=30°的斜面上，固定一金属框，宽l=0.25m，接入电动势E=12V、内阻不计的电池．垂直框面放有一根质量m=0.2kg的金属棒ab，它与框架的动摩擦因数为，整个装置放在磁感应强度B＝0.8T的垂直框面向上的匀强磁场中（如图11.2-５）．当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，框架与棒的电阻不计，g＝10m/s²）

在地面以v₀＝300 m/s的速度竖直向上发射质量m＝4 kg的人工降雨弹，降雨弹到达最高点时爆炸撒播催雨剂．空气阻力忽略不计．求人工降雨弹：

（1）离地瞬时的动能；

（2）上升至最高点所增加的重力势能；

（3）上升的最大高度．（g取10 m/s²）