如图（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n=100、电阻r="10" W，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R="90" Ω，与R并联的交流电压表为理想电表。 在t＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量F随时间t按图17（乙）所示正弦规律变化。 求：
（1）交流发电机产生的电动势的最大值；
（2）写出感应电流瞬时函数表达式；
（3）交流电压表的示数；
（4）线圈从图示位置转动90°过程中通过电阻R的电量。
（5）1min时间内外力对线框所做的功。
（1）用如图1所示的装置，来验证碰撞过程中的动量守恒。图中PQ是斜槽，QR为水平槽。O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，A、B两球的质量之比mA：mB＝3：1。先使A球从斜槽上某一高度处由静止释放，在水平地面的记录纸上留下落点痕迹P，重复10次，得到10个落点。再把B球放在水平槽上的末端R处，让A球仍从同一高度处由静止释放，与B球碰撞，碰后A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复10次。A、B两球在记录纸上留下的落点痕迹如图2所示，其中米尺的零点与O点对齐。
①碰撞后A球的水平射程应取_____________cm。
②本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度。下面的实验条件中，可能不能使小球飞行的水平距离的大小表示为水平初速度大小的是__________________。
A．使A、B两小球的质量之比改变为5：1
B．升高小球初始释放点的位置
C．使A、B两小球的直径之比改变为1：3
D．升高桌面的高度，即升高R点距地面的高度
③利用此次实验中测得的数据计算碰撞前的总动量与碰撞后的总动量的比值为 。（结果保留三位有效数字）
（2）某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”，该同学利用下列所给器材测量水果电池的电动势E和内阻r。
A.电流表G1（内阻Rg=15Ω，满偏电流Ig=2mA）
B.电流表G2（量程20mA，内阻约2Ω）
C.滑动变阻器R1（0～1000Ω）
D.电阻箱R2 (0～9999.9Ω)
E.待测水果电池（电动势E约4V，内阻r约500Ω）
F.开关S，导线若干
①实验中用电流表G1改装成量程0～4V的电压表，需 （选填“串联”或“并联”）一个阻值为 Ω的电阻。
②该同学用电流表G2和改装成的电压表测量水果电池的电动势和内阻，设计了如图3所示的实验电路图。请根据电路图，将图4中的实物连接成实验用的电路。
③接通开关，逐次调节滑动变阻器，读取电流表示数I和对应的电压表的示数U，记录了6组数据，并在图中标注出了几个与测量对应的坐标点，如图5所示。请你在图5上把已经描绘出的坐标点连成U-I图线。
④根据图5描绘出的图线可得出水果电池的电动势E=_______V，内电阻r=_______Ω
一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系。实验装置如下图甲所示，在离地面高为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的小刚球接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使小球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。
（1）若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s，则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为 ；
（2）该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据：
| 弹簧压缩量x/cm |
1.00 |
1.50 |
2.00 |
2.50 |
3.00 |
3.50 |
| 小球飞行水平距离s/m |
2.01 |
3.00 |
4.01 |
4.96 |
6.01 |
6.97 |
结合（1）问与表中数据，弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式应为 ；
（3）完成实验后，该同学对上述装置进行了如下图乙所示的改变：（I）在木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处，使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；（II）将木板向右平移适当的距离固定，再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，撞到木板上得到痕迹P；（III）用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离为y。若已知木板与桌子右边缘的水平距离为L，则（II）步骤中弹簧的压缩量应该为 ；
（4）若该同学在完成图乙实验的过程中，弹簧与桌子右边缘不垂直，用（3）问的方法计算得出的弹簧压缩量比实际 （选填“偏大”、“偏小”或“没有影响”）。
用图甲所示的电路测定某电源的电动势和内阻，R为电阻箱，阻值范围0～9999Ω，R0是保护电阻，电压表内阻对电路的影响可忽略不计。
该同学连接好电路后，闭合开关S，改变电阻箱接入电路的电阻值，读取电压表的示数。根据读取的多组数据，他画出了图乙所示的图像。
（1）在图乙所示图像中，当
=0.10V-1时，外电路处于 状态。（选填“通路”、“断路”或“短路”）。
（2）根据该图像可求得该电池的电动势E= V，内阻r= Ω。
在“描绘电场等势线”的实验中，有同学想模拟负点电荷附近电场在一个平面上的等势线，他在木板上依次铺上白纸、复写纸、导电纸，并用图钉固定，然后在导电纸中央平放上一个小圆柱形电极A，如图所示。则通电时应将电极A接在电源的 （选填“正极”或“负极”），本实验还需要一个 电极（请写出形状）连接电源。
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