如图所示，光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距L，在M点和P点间连接一个阻值为R的电阻，在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m、电阻为r、长度也刚好为L的导体棒ab垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距d₀。现用一个水平向右的力F拉棒ab，使它由静止开始运动，棒ab离开磁场前已做匀速直线运动，棒ab与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，F随ab与初始位置的距离x变化的情况如图，F₀已知。求：

（1）棒ab离开磁场右边界时的速度。

（2）棒ab通过磁场区域的过程中整个回路产生的焦耳热。

（3）试证明：棒ab通过磁场区域的过程中，通过电阻R的电量与拉力F的大小无关。

 2013年12月14日 晚上9点14分左右嫦娥三号月球探测器平稳降落在月球虹湾，并在4分钟后展开太阳能电池帆板。这是中国航天器第一次在地外天体成功软着陆，中国成为继美国、前苏联之后第三个实现月面软着陆的国家。太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件。某实验小组用测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池在没有光照时（没有储存电能）的I-U特性。所用的器材包括：太阳能电池，电源E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关S及导线若干。

(1)为了达到上述目的，应选用图1中的哪个电路图    （填“甲”或“乙”）；

 (2)该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图2的I-U图像。由图可知，当电压小于2.00V时，太阳能电池的电阻_____________ (填“很大”或“很小”)；当电压为2.80V时，太阳能电池的电阻约为____________。(保留一位有效数字)

(3)该实验小组在另一实验中先用一强光照射太阳能电池，并用如图3电路调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I曲线a。再减小实验中光的强度，用一弱光重复实验，测得U-I曲线b，见图4。当滑动变阻器的电阻为某值时，若曲线a的路端电压为1.5V，则此时滑动变阻器的测量电阻为         ，曲线b外电路消耗的电功率为      W（计算结果保留两位有效数字）。

 某学习小组设计了一个测定金属丝电阻率的实验电路如图所示。是一段粗细均匀的金属电阻丝，R₀是阻值为5Ω的保护电阻，学生电源的输出电压为10V，电流表可视为理想电表。

①用螺旋测微器测量金属丝的直径如图所示，其直径为         。

②先接通电源，后闭合电键，发现电流表的示数为零，利用多用电表检查故障（电路中故障只有一处）。先将选择开关旋至直流电压档，将红表笔固定在接线柱，再将黑表笔依次接、、、、接线柱，对应的多用电表的示数分别为0、0、、、。由此可以判断电路发生的故障是                  。

③排除故障后进行实验，闭合电键，调节线夹的位置，记录金属电阻丝的长度和对应的电流表的示数，根据得到的实验数据，做出了图像，由图象和测得的数据可估算出该金属丝的电阻率为               。（保留2位有效数字）

④若电流表不能视为理想电表，考虑电流表的电阻，则电阻率的测量值         真实值。(选填“大于”、“等于”或“小于”)

如图是多用表的刻度盘，当选用量程为50mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_____mA；当选用量程为2.5V的直流电压挡测量电压时表针指于图示同一位置，则所测电压为_____V；若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，表针也指示在图示同一位置，则所测电阻的阻值为_____Ω。如果要用此多用表测量一个约2.0×10²Ω的电阻，为了使测量比较精确，应选的欧姆挡是____（选填“×10”、“×100”或“×1k”）。换挡结束后，实验操作上首先要进行的步骤是__                             __。

如图1所示，某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“探究合外力做功和动能变化的关系”的实验：

①为达到平衡阻力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做___________运动。

②连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到图2所示的纸带。纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G。实验时小车所受拉力为0.2N，小力车的质量为0.2kg.

 请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化△E_k，补填表中空格（结果保留至少小数点后第四位）。

分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内W=△E_k，与理论推导结果一致。

③实验前已测得托盘的质量7.7×10^－3kg,实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为_________kg(g取9.8m/s²,结果保留至小数点后第三位)

同学们在观看了王亚平在神舟十号上测质量的视频后，设计了如下图所示的装置来模拟神舟十号的空间环境测量滑块质量。气垫导轨上面固定有光电门B，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放，并测量A、B之间的距离L.

 (1)利用游标卡尺测得遮光条的宽度如图，则遮光条的宽度d=           cm。

(2)利用气垫导轨使得滑块对导轨没有压力是为了模拟宇宙飞船中的         

(3)由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt = 2.0×10^-2s，则小车经过光电门时的速度为v=_____m/s

(4)根据力传感器的示数F，可求得滑块质量的表达式为m=       。

太阳内部四个质子聚变成一个粒子，同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微子（中微子不带电）．若太阳辐射能量的总功率为P，质子、氦核、正电子的质量分别为m_p、m_He、m_e，真空中光速为c．求：①写出核反应方程；②时间t内参与核反应的质子数(中微子能量可忽略)．

有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B，A静止，B以速度v₀与之发生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收。从而该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能级态跃迁，并发出光子．如欲碰后发出一个光子，则速度v₀至少需要多大？己知氢原子的基态能量为E₁ (E₁<0)。

已知氢原子的基态能量为E，激发态能量,其中n=2,3…。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速。能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为 ________

如图所示是使用光电管的原理图。当频率为ν的可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过。如果将变阻器的滑动端P由A向B滑动，通过电流表的电流强度将会__  __(填“增加”、“减小”或“不变”)。当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，则光电子的最大初动能为_____(已知电子电量为e)。如果不改变入射光的频率，而增加入射光的强度，则光电子的最大初动能将_____ ____(填“增加”、“减小”或“不变”)。