题目内容
如图，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成q=300角固定，轨距为L=1m，质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其阻值忽略不计。空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B=0.5T。P、M间接有阻值R1的定值电阻，Q、N间接变阻箱R。现从静止释放ab，改变变阻箱的阻值R，测得最大速度为vm，得到
与
的关系如图所示。若轨道足够长且电阻不计，重力加速度g取l0m/s2。求：
（1）金属杆的质量m和定值电阻的阻值R1；
（2）当变阻箱R取4Ω时，且金属杆ab运动的加速度为
gsinq时，此时金属杆ab运动的速度；
（3）当变阻箱R取4Ω时，且金属杆ab运动的速度为
时，定值电阻R1消耗的电功率。
(1)总阻值
当达到最大速度时杆平衡：
根据图像代入数据，得：
（2）金属杆ab运动的加速度为
时
根据牛顿第二定律：
代入数据得：
（3）当变阻箱R取4Ω时，根据图像得
．可知Y粒子为 。若
的质量为m1，
的质量为m2，Y粒子的质量为m3。真空中的光速为c，则此核反应释放出的核能为 。
某学习小组通过实验来研究电器元件Z的伏安特性曲线。他们在实验中测得电器元件Z两端的电压与通过它的电流的数据如下表：
U/V | 0.00 | 0.20 | 0.50 | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 |
I/A | 0.000 | 0.050 | 0.100 | 0.150 | 0.180 | 0.195 | 0.205 | 0.215 |
现备有下列器材：
A．内阻不计的6V电源；
B．量程为0～3A的内阻可忽略的电流表；
C．量程为0～0.3 A的内阻可忽略的电流表；
D．量程为0～3V的内阻很大的电压表；
E．阻值为0～10Ω，额定电流为3A的滑动变阻器；
F．电键和导线若干。
（1）这个学习小组在实验中电流应选 （填器材前面的字母）
（2）请你从下面的实验电路图中选出最合理的一个
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（3）利用表格中数据绘出的电器元件Z的伏安特性曲线，如图所示，分析曲线可知该电器元件Z的电阻随U变大而 （填 “变大”、“变小”或“不变” ）；
（4）若把用电器Z接入如图所示的电路中时，电流表的读数为0.150A，已知A、B两端电压恒为2V，则定值电阻R0 阻值为_______Ω。(结果保留两位有效数字)
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