（1）一段通电直导线的横截面积为S，它的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏伽德罗常数位NA。导线中每个带电粒子定向运动的速率为υ，粒子的电荷量为e，假设每个电子只提供一个自由电子。

①推导该导线中电流的表达式；

②如图所示，电荷定向运动时所受洛伦兹力的矢量和，在宏观上表现为导线所受的安培力。按照这个思路，请你尝试由安培力的表达式推导出洛伦兹力的表达式。

（2）经典物理学认为金属导体中恒定电场形成稳恒电流。金属导体中的自由电子在电场力的作用下，定向运动形成电流。自由电子在定向运动的过程中，不断地与金属离子发生碰撞。碰撞后自由电子定向运动的速度变为零，将能量转移给金属离子，使得金属离子的热运动更加剧烈，这就是焦耳热产生原因。

某金属直导线电阻为R，通过的电流为I。请从宏观和微观相结合的角度，证明：在时间t内导线中产生的焦耳热为Q=I2Rt（可设电子与离子两次碰撞的时间间隔t0,碰撞时间忽略不计，其余需要的物理量可自设）。

【题目】一带电粒子在电场中仅在电场力作用下，从A点运动到B点，速度大小随时间变化的图象如图所示，、分别是带电粒子在A、B两点对应的时刻，则下列说法中正确的有（ ）

A. A处的场强一定小于B处的场强

B. A处的电势一定高于B处的电势

C. 带电粒子从A到B的过程中，电场力一定对它做正功

D. 带电粒子在A处的电势能一定小于B处的电势能

A.B.

C.D.

【题目】做功与路径无关的力场叫做势场，在这类场中可以引入“势”和“势能”的概念，场力做功可以量度势能的变化。例如静电场和引力场。如图所示，真空中静止点电荷+Q产生的电场中，取无穷远处的电势为零，则在距离点电荷+Q为r的某点处放置电荷量为+q的检验电荷的电势能为（式中k为静电力常量）。

（1）A、B为同一条电场线上的两点，A、B两点与点电荷+Q间的距离分别为r1和r2;

①将该检验电荷由A点移至B点，判断电场力做功的正负及电势能的增减；

②求A、B两点的电势差UAB；

（2）类似的，由于引力的作用，行星引力范围内的物体具有引力势能．若取离行星无穷远处为引力势能的零势点，则距离行星球心为r处的物体引力势能，式中G为万有引力常量，M为行星的质量，m为物体的质量。设行星的半径为R，求探测器从行星表面发射能脱离行星引力范围所需的最小发射速度。

（1）匀强磁场磁感应强度B的大小和方向；

（2）金属杆由静止释放，若在导轨上下滑x=12m刚好达到稳定速度，则此过程中：电阻R上产生的焦耳热；通过R的电荷量。

实验要求：

①电流表内接；②调节滑线变阻器可使电压表的示数在0～3V间变化.

（1）在实验中，有的同学连成如图所示的电路，其中a，b，c，…，k是表示接线柱的字母.请将图中接线错误（用导线两端接线柱的字母表示）、引起的后果、改正的方法（用“改接”、“撤销”或“增添”等词语描述），分别填在相应的表格中________________________。

（2）实验中所用电压表的内阻约为20kΩ，电流表的内阻约为10Ω，按正确的电路操作，读得的各组数据用+标于坐标图上，如图所示.根据各点表示的数据描出I－U图线________，由此求得该电阻的阻值Rx＝_____________Ω。

（3）本实验中电阻的测量值比真实值偏___________(填“大”或“小”)，其原因是___________。

A. P点场强比Q点场强大

B. P点电势比Q点电势低

C. 电子在P点的电势能比在Q点的电势能小

D. 电子沿直线从N到M的过程中所受电场力变大

A.用此装置做“研究匀变速直线运动的特点”的实验时，必须设法消除小车和滑轨间的摩擦阻力的影响

B.用此装置做“研究匀变速直线运动的特点”时，必须设法保证小车所受合外力为恒力

C.用此装置做“探究加速度a与力F的关系”的实验时，每次改变砂和砂桶总质量之后，需要重新平衡摩擦力

D.用此装置做“探究加速度a与力F的关系”的实验时，若认为小车所受拉力等于砂和砂桶总重力，应保证砂和砂桶总质量远小于小车的质量

A.电容器两极板间的电场强度变大

B.电子离开电容器时速度的偏转角变小

C.电子离开电容器时的侧移量变大

D.电子通过电容器的时间变短