如图所示，长为L、内壁光滑的直管与水平地面成300角固定放置。将一质量为m的小球固定在管底，用一轻质光滑细线将小球与质量为M=km的小物块相连，小物块悬挂于管口。现将小球释放，一段时间后，小物块落地静止不动，小球继续向上运动，通过管口的转向装置后做平抛运动，小球在转向过程中速率不变．（重力加速度为g）
（1）求小物块下落过程中的加速度大小；
（2）求小球从管口抛出时的速度大小；
（3）试证明小球平抛运动的水平位移总小于
如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100 Ω，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器．当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的．求：
（1）电源的电动势和内阻.
（2）定值电阻R2的阻值．
（3）滑动变阻器的最大阻值．
（4）上述过程中R1上得到的最大功率以及电源的最大输出功率。
如图所示，
是固定在绝缘水平面上的光滑金属导轨，长度
，夹角为
，且单位长度的电阻均为
，导轨处于磁感应强度大小为
，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，
是一根金属杆，长度大于
，电阻忽略不计。现在外力作用下以速度
在上匀速滑行，始终与导轨接触良好，并且与
确定的直线保持平行。求：（1）在导轨上滑行过程中受安培力
与滑行位移
的关系表达式并画出
图象；（2）滑行全过程中构成回路所产生的焦耳热
和通过
点截面的电量
。
如图，静止于
处的正离子，经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，从
点垂直
进入矩形区域的有界匀强电场，电场方向水平向左。静电分析器通道内有均匀辐射分布的电场，已知圆弧虚线的半径为
，其所在处场强为
、方向如图所示。离子质量为
、电荷量为
，
，
，离子重力不计。求：（1）加速电场的电压
；（2）若离子恰好能打在
点上，求矩形区域
内匀强电场场强
的值；（3）若撤去矩形区域内的匀强电场，换为垂直纸面向里的匀强磁场，要求离子能最终打在
上，求磁场磁感应强度
的取值范围。
两平行金属光滑导轨间的距离
，导轨所在平面与水平面之间的夹角为
，在导轨所在的空间内分布着磁感应强度大小
、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场，导轨的一端接有水平放置的线圈，内阻
，面积为
，匝数
匝。已知线圈平面内有垂直平面向上的磁场
以
的变化率均匀减小，现将一质量
kg、内阻
的导体棒
垂直导轨放置，与导轨接触良好，开关S接通后撤去外力导体棒能保持静止，重力加速度
。（
，
）求：
（1）线圈上产生的电动势大小；
（2）通过定值电阻
的电流大小.
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