所谓“水流星”表演时，就是用绳系着装有水的小桶，在竖直平面内做圆周运动，而水不洒落。如果在表演“水流星”节目时，栓杯子的绳长为
，其最大承受力是杯子和杯内水的重量的8倍，要使绳子不断裂，节目表演成功，杯子通过最高点时速度的取值范围为多少？
如图所示，一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S。气体最初的压强为p0/2，温度为T0；气缸内壁光滑且气缸是绝热的。开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后活塞恰好停在气缸的中点B处。已知大气压强为p0，重力加速度为g。求活塞停在B点时封闭气体的温度为多少。
如图所示，在纸平面内建立的直角坐标系xoy，在第一象限的区域存在沿y轴正方向的匀强电场．现有一质量为m， 电荷量为e的电子从第一象限的某点P（L，
）以初速度v0沿x轴的负方向开始运动，经过x轴上的点Q（L/4，0）进入第四象限，先做匀速直线运动，然后进入垂直纸面的矩形匀强磁场区域，磁场左边界和上边界分别与y轴、x轴重合，电子偏转后恰好经过坐标原点O，并沿y轴的正方向运动，不计电子的重力．求：
（1）电子经过Q点的速度v；
（2）该匀强磁场的磁感应强度B
（3）从P到O运动的总时间t．
2013年1月1日实施新的交通规定：黄灯亮时车头已经越过停车线的车辆可以继续前行，车头未越过停车线的若继续前行则视为闯黄灯，属于交通违章行为．现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，当两车快要到十字路口时，甲车司机看到黄灯闪烁，3秒黄灯提示后将再转为红灯．请问
(1)若甲车在黄灯开始闪烁时刹车，要使车在黄灯闪烁的时间内停下来且刹车距离不得大于18 m，则甲车刹车前的行驶速度不能超过多少？
(2)若甲、乙车相距
，一前一后均以v0＝15 m/s的速度驶向路口，乙车司机看到甲车刹车后也紧急刹车(乙车司机的反应时间Δt2＝0.4 s，反应时间内视为匀速运动)．已知甲车紧急刹车时产生的加速度大小分别为a1＝5 m/s2若甲车司机看到黄灯闪烁时车头距警戒线L＝30 m，要避免闯红灯，他的反应时间Δt1不能超过多少？
(3)满足第(2)问的条件下，为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，乙两车刹车时的加速度
至少为多大？
(17分)如图所示，在xOy平面坐标系中，直线MN与y轴成30°角，M点的坐标为(0，a)，在y轴与直线MN之间的区域内，存在垂直xOy平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场．电子束以相同速度v0从y轴上
的区间垂直于y轴和磁场射入磁场．已知从O点射入磁场的电子在磁场中的运动轨迹恰好与直线MN相切，忽略电子间的相互作用和电子的重力．
（1）求电子的比荷；
（2）若在xOy坐标系的第Ⅰ象限加上沿y轴正方向大小为
的匀强电场，在
处垂直于x轴放置一荧光屏，计算说明荧光屏上发光区的形状和范围．
如图所示，光滑水平面上固定着平行金属导轨，导轨间距为L=10cm，长为3d=12cm，在导轨的中部刷有一段长为d=4m的绝缘涂层。导轨处在匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B=1T，方向与导轨平面垂直。质量为m=0.01kg的导体棒位于导轨的右端，在恒力F=0.05N作用下静止开始运动，在滑上涂层之前已经做匀速运动，并一直匀速滑动导轨低端，导体棒始终与导轨垂直，且仅与涂层间有摩擦，接在两导轨间的电阻为R=1Ω，其他部分的电阻均不计，求：
（1）导体棒与涂层间的动摩擦因数；
（2）整个过程中合外力做的功；
（3）整个运动过程中，电阻产生的热量Q和通过电阻的电荷量q。
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