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？
目前世界上正在研究的一种新型发电机叫做磁流体发电机，它可以把气体的内能直接转化为电能．如图4-10表示出了它的发电原理，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，从整体来说呈中性），喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板就会聚集电荷，产生电压．
图4-10
（1）说明金属板上为什么会聚集电荷?
（2）设磁场为匀强磁场，方向如图4-10，磁感应强度为B，等离子体喷射入磁场时速度为v，方向与磁场方向垂直，极板间距离为d，试求极板间最大电压
．
在生产显像管的阴极时需要用到去离子水，去离子方法是将蒸馏水先经氢型离子交换树脂（HR），再流经羟型阴离子交换树脂（ROH），水中溶解的各种离子便可除去，这样得到的水为去离子水．
（1）下列何种材料制成的溶器不能用来盛装去离子水?为什么?
A．普通玻璃 B．有机玻璃 C．石英玻璃
（2）生产去离子水，为什么要用蒸馏水做起始原料?
（3）显像管的工作原理是阴极K发射的电子经高压加速电场（电压为U）加速后，垂直正对圆心进入磁感应强度为B，半径为r的圆形偏转磁场（如图偏转后轰击荧光粉受激而发光，在极短的时间内完成一幅扫描，若去离子水质量不好，所产生的离子中含有少量
，打在荧光屏上，将会形成暗斑，称为离子斑，试分析说明暗斑集在中央的原因．（电子质量为
，质量为
）
1996年清华大学和香港大学的学生合作研制出太阳能汽车，该车是利用太阳能电池将所接受的太阳光转化为电能提供给电动机驱动汽车的．已知车上太阳能电池正对太阳时，电池加在电动机上的电压为U，通过的电流为I，电动机的直流电阻为R，太阳辐射能量的总功率为P，太阳光垂直照射到该太阳能电池的面板（接受太阳光能的装置）时，单位面积的辐射功率为
．问：
（1）此时电动机的效率＝________________．
（2）假若太阳光在穿过太空及地球表面大气层到达地面时，沿途的能量损耗忽略不计，求太阳到地球的距离r
（3）太阳辐射的能量实际上由质子参与的一系列反应产生，而这一系列的反应的总效果相当于下述核反应：
．若质子
，氦核
．正电
的质量分别为
，
，
，试求在1秒内参与上述热核反应的质子数目．
如图所示，在竖直平面内有水平向右的匀强电场，场强为
．同时存在水平方向垂直电场方向向内的匀强磁场，磁感应强度B＝1T．现有一带电粒子质量
，带电量为
，它在竖直平面内做直线运动．
．
（1）分析带电粒子的运动方向和速度的大小；
（2）当带电粒子运动到某一点A时突然撒去磁场，求带电粒子运动到与A点在同一水平线上的B点所需的时间t．
开始运动，并与固定在木板另一端的弹簧相碰后返回，恰好又停在木板左端，求：
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