（1）如图1所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连．

①用摩擦过的玻璃棒或橡胶棒接触右侧极板使电容器带电．上移其中一极板，可观察到静电计指针偏转角

 

（选填“变大”、“变小”、“不变”，下同）；当在两板间插入电介质时，静电计指针偏转角将

 

．
②关于本实验使用的静电计，以下说法正确的有

 

A．该静电计可以用电压表替代
B．该静电计可以用电流表替代
C．使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况
D．使用静电计的目的是观察电容器电量的变化情况
（2）图2为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置．用拉力传感器记录小车受到拉力的大小．在长木板上相距L=48.0cm的A、B两处各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率．
①实验主要步骤如下：
A．将拉力传感器固定在小车上；
B．调整长木板的倾斜角度，以平衡小车受到的摩擦力，让小车在不受拉力作用时能在木板上做

 

运动；
C．把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；
D．接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率v_A、v_B；
E．改变所挂钩码的数量，重复步骤D的操作．

次数	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表中记录了实验测得的几组数据，

v

2 B

-

v

2 A

是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式a=

 

，请将表中第3次的实验数据填写完整（保留三位有效数字）；
③由表中数据在坐标纸上描点并作出a～F关系图线；
④对比实验结果与理论计算得到的关系图线（图3中已画出理论图线），造成上述偏差的原因是

 

．

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如图所示，ABCDEF是一边长为工的正六边形盒，各边均为绝缘板，盒外有方向垂直纸面向里、范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B．在盒内有两个与AF边平行的金属板M、N，且金属板N靠近盒子的中心O点，金属板M和盒子AF边的中点均开有小孔，两小孔与O点在同一直线上．现在O点静止放置一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计粒子的重力)．
  (1)如果在金属板N、M间加上电压U_NM=U₀时，粒子从AF边小孔射出后直接打在A点，试求电压Uo的大小．
  (2)如果改变金属板N、M间所加电压，试判断粒子从AF边小孔射出后能否直接打在C  点．若不能，说明理由；若能，请求出此时电压U_NM的大小．
  (3)如果给金属板N、M间加一合适的电压，粒子从AF边小孔射出后恰好能以最短时间回到该小孔(粒子打在盒子各边时都不损失动能)，试求最短时间．

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如图所示，ABCDEF是一边长为L的正六边形盒，各边均为绝缘板，盒外有方向垂直纸面向里、范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B．在盒内有两个与AF边平行的金属板M、N，且金属板N靠近盒子的中心O点，金属板M和盒子AF边的中点均开有小孔，两小孔与O点在同一直线上．现在O点静止放置一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计粒子的重力）．
（1）如果在金属板N、M间加上电压U_NM=U₀时，粒子从AF边小孔射出后直接打在A点，试求电压U₀的大小．
（2）如果改变金属板N、M间所加电压，试判断粒子从AF边小孔射出后能否直接打在C点．若不能，说明理由；若能，请求出此时电压U_NM的大小．
（3）如果给金属板N、M间加一合适的电压，粒子从AF边小孔射出后恰好能以最短时间回到该小孔（粒子打在盒子各边时都不损失动能），试求最短时间．

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如图所示，ABCDEF是一边长为L的正六边形盒，各边均为绝缘板，盒外有方向垂直纸面向里、范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B．在盒内有两个与AF边平行的金属板M、N，且金属板N靠近盒子的中心O点，金属板M和盒子AF边的中点均开有小孔，两小孔与O点在同一直线上．现在O点静止放置一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计粒子的重力）．
（1）如果在金属板N、M间加上电压U_NM=U₀时，粒子从AF边小孔射出后直接打在A点，试求电压U₀的大小．
（2）如果改变金属板N、M间所加电压，试判断粒子从AF边小孔射出后能否直接打在C点．若不能，说明理由；若能，请求出此时电压U_NM的大小．
（3）如果给金属板N、M间加一合适的电压，粒子从AF边小孔射出后恰好能以最短时间回到该小孔（粒子打在盒子各边时都不损失动能），试求最短时间．

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如图所示，ABCDEF是一边长为L的正六边形盒，各边均为绝缘板，盒外有方向垂直纸面向里、范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B．在盒内有两个与AF边平行的金属板M、N，且金属板N靠近盒子的中心O点，金属板M和盒子AF边的中点均开有小孔，两小孔与O点在同一直线上．现在O点静止放置一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计粒子的重力）．
（1）如果在金属板N、M间加上电压U_NM=U₀时，粒子从AF边小孔射出后直接打在A点，试求电压U₀的大小．
（2）如果改变金属板N、M间所加电压，试判断粒子从AF边小孔射出后能否直接打在C点．若不能，说明理由；若能，请求出此时电压U_NM的大小．
（3）如果给金属板N、M间加一合适的电压，粒子从AF边小孔射出后恰好能以最短时间回到该小孔（粒子打在盒子各边时都不损失动能），试求最短时间．

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二、实验题：（18分）将答案填在题目的空白处，或者要画图连线。

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见答图1；（3分）                                                                                

④（3分）………………共12分

说明：答图1中电压表连接线柱b、c也正确。

三、本大题共三小题共计54分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题．答案中必须明确写出数值和单位

11、（16分）（1）滑块C滑上传送带后做匀加速运动，设滑块C从滑上传送带到速度达到传送带的速度v所用的时间为t，加速度大小为a，在时间t内滑块C的位移为x。

根据牛顿第二定律和运动学公式………1分   ………1分

…………1分   解得…………1分

即滑块C在传送带上先加速，达到传送带的速度v后随传送带匀速运动，并从右端滑出，则滑块C从传道带右端滑出时的速度为v=3.0m/s…………1分

   （2）设A、B碰撞后的速度为v₁，A、B与C分离时的速度为v₂，由动量守恒定律

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

由动量守恒规律 ……1分  解得E_P=1.0J……1分

   （3）在题设条件下，若滑块A在碰撞前速度有最大值，则碰撞后滑块C的速度有最大值，它减速运动到传送带右端时，速度应当恰好等于传递带的速度v。

    设A与B碰撞后的速度为，分离后A与B的速度为，滑块C的速度为，由能量守恒规律和动量守恒定律………1分 

…………1分

    由能量守恒规律…………1分

    由运动学公式 …………2分   解得：

    说明：其他方法解答正确也给分。

12、（18分）（1）（5分）因金属框匀速运动，所以金属框受到的安培力等于重力与阻力之和，设当电梯向上匀速运动时，金属框中感应电流大小为I          

   ①                                 （1分）

     ②                                 （2分）

由①②式得金属框中感应电流I =1.2×10⁴A               （1分）

图示时刻回路中感应电流沿逆时针方向                   （1分）

（2）（5分）金属框中感应电动势   ③         （2分）

金属框中感应电流大小  ④         （2分）

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

（3）（8分）金属框中的焦耳热为：P₁ = I²R =1.3×10⁵W               （1分）

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

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

提升轿厢的效率 100%                          （2分）

77.9 %                              （1分）

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

（2）设AF中点为G，连接GC，作其垂直平分线，与AF延长线交点即为圆心

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

（3）由于粒子在磁场中运动周期T=，T与速率无关粒子撞击BC中点和DE中点后回到G，用时最短圆周半径R″=3L/2，得到最短时间t==（7分）