显像管是电视机的重要部件，在生产显像管的阴极时，需要用到去离子水。如果去离子水的质量不好，会导致阴极材料中含有较多的SO₄^2－离子，用这样的阴极材料制作显像管，将造成电视机的画面质量变差。

显像管的简要工作原理如图所示：阴极K发出的电子（初速度可忽略不计）经电压为U的高压加速电场加速后，沿直线PQ进入半径为r的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面，圆形磁场区域的圆心O在PQ直线上，荧光屏M与PQ垂直，整个装置处于真空中。若圆形磁场区域内的磁感应强度的大小或方向发生变化，都将使电子束产生不同的偏转，电子束便可打在荧光屏M的不同位置上，使荧光屏发光而形成图象，其中Q点为荧光屏的中心。不计电子和SO₄^2－离子所受的重力及它们之间的相互作用力。

（1）已知电子的电量为e，质量为m_e，求电子射出加速电场时的速度大小；

（2）在圆形磁场区域内匀强磁场的磁感应强度大小为B时，电子离开磁场时的偏转角大小为θ（即出射方向与入射方向所夹的锐角，且θ未知），请推导tan的表达式；

（3）若由于去离子水的质量不好，导致阴极材料中含有较多的SO₄^2－离子，使得阴极在发出电子的同时还发出一定量的SO₄^2－离子，SO₄^2－离子打在荧光屏上，屏上将出现暗斑，称为离子斑。请根据下面所给出的数据，通过计算说明这样的离子斑将主要集中在荧光屏上的哪一部位。（电子的质量m_e=9.1×10^-31kg， SO₄^2－离子的质量m_so=1.6×10^-25kg）

如图所示，宽度L＝0.20 m、足够长的平行光滑金属导轨固定在位于竖直平面的绝缘板上，导轨所在空间存在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场，磁场方向跟导轨所在平面垂直。两导轨间所接电源的电动势E=3.0V，一根导体棒MN两端套在导轨上与导轨接触良好，且可自由滑动，导体棒的电阻值R=1.5Ω，其他电阻均可忽略不计。重力加速度g取10m/s²。当S₁闭合，S₂断开时，导体棒恰好静止不动。

（1）求S₁闭合，S₂断开时，导体棒所受安培力的大小；

（2）将S₁断开，S₂闭合，使导体棒由静止开始运动，求当导体棒的加速度a=5.0m/s²时，导体棒产生感应电动势的大小；

（3）将S₁断开，S₂闭合，使导体棒由静止开始运动，求导体棒运动的最大速度的大小。

某同学采用如图所示的装置验证规律：“物体质量一定，其加速度与所受合力成正比”。

a．按图3把实验器材安装好，不挂配重，反复移动垫木直到小车做匀速直线运动；

b．把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂配重，接通电源，放开小车，打点计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点，取下纸带，在纸带上写上编号；

c．保持小车的质量M不变，多次改变配重的质量m，再重复步骤b；

d．算出每条纸带对应的加速度的值；

e．用纵坐标表示加速度a，横坐标表示配重受的重力mg（作为小车受到的合力F），作出a－F图象。

① 在步骤d中，该同学是采用v－t图象来求加速度的。图4为实验中打出的一条纸带的一部分，纸带上标出了连续的3个计数点，依次为B、C、D，相邻计数点之间还有4个计时点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。打点计时器打C点时，小车的速度为             m/s；

② 其余各点的速度都标在了v－t坐标系中，如图5所示。t=0.10s时，打点计时器恰好打B点。请你将①中所得结果标在图5所示的坐标系中，并作出小车运动的v－t图线；利用图线求出小车此次运动的加速度a = _________m/s²；

③ 最终该同学所得小车运动的a－F图线如图6所示，从图中我们看出图线是一条经过原点的直线。根据图线可以确定下列说法中不正确的是

A．本实验中小车质量一定时，其加速度与所受合力成正比

B．小车的加速度可能大于重力加速度g

C．可以确定小车的质量约为0.50kg

D．实验中配重的质量m远小于小车的质量 M

以下四个中学学生实验中都要用到小球或者重锤，实验中需要测定小球或重锤质量的是_________。（选填下面正确选项前的代号字母）

A．验证机械能守恒定律

B．用单摆测定重力加速度

C．验证动量守恒定律

D．研究平抛物体的运动

在验证机械能守恒定律实验中，某同学通过实验得到了一条纸带，为了求两点之间重锤的重力势能变化，需要知道重力加速度g的值，这个g值应该是____________（填选项的序号即可）

A．取当地的实际g值            B．根据打出的纸带，用ΔS = gT²求出

C．近似取10m/s²即可            D．以上说法均不对

空间有一电场，在x轴上x₀到x₀间电势φ随x的变化关系图象如图所示，图线关于φ轴对称．一质量为m、电荷量为+q的粒子仅受电场力作用，以沿+ x方向的初速度v₀，从x轴上的x₁点向右运动，粒子的运动一直在x轴上，到达原点O右侧最远处的坐标为x₂，x₂点与x₁点间的电势差为U₂₁，则（      ）

A．x₂>x₀，U₂₁=            B．x₀>x₂>x₁，U₂₁=

C．x₂<x₁，U₂₁=           D．x₂，U₂₁=

如图，两质量均为m的小球，通过长为L的不可伸长轻绳水平相连，从h高处自由下落，下落过程中绳处于水平伸直状态，若下落时绳中点碰到水平放置的光滑钉子O，重力加速度为g，则 （        ）

A．小球从开始下落到刚到达最低点的过程中机械能不守恒

B．从轻绳与钉子相碰到小球刚达到最低点过程，重力的功率先减小后增大

C．小球刚到最低点速度大小为

D．小球刚到达最低点时的加速度大小为（＋2）g

在实验精度要求不高的情况下，可利用罗盘来测量电流产生磁场的磁感应强度。具体做法是：在一根南北方向放置的直导线的正下方10cm处放一个罗盘。导线没有通电时罗盘的指针（小磁针的N极）指向北方；当给导线通入电流时，发现罗盘的指针偏转一定角度，根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度。现已测出此地的地磁场水平分量B_e=5.0×10^-5T，通电后罗盘指针停在北偏东60°的位置（如图所示）。由此测出该通电直导线在其正下方10cm处产生磁场的磁感应强度大小为（       ）

A．5.0×10^-5T                    B．1.0×10^-4T

C．8.66×10^-5T                   D．7.07×10^-5T  

图是质谱仪工作原理的示意图。带电粒子a、b经电压U加速（在A点初速度为零）后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x₁、x₂处。图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则（      ）

A．a的质量一定大于b的质量

B．a的电荷量一定大于b的电荷量

C．a运动的时间大于b运动的时间

D．a的比荷（q _a /m_a）大于b的比荷（q_b /m_b）

太阳系外有一名为HD209458b的小行星，它的一年只有3.5个地球日。这颗行星靠恒星很近绕其运转，因此它的大气层不断被恒星风吹走。据科学家估计，这颗行星每秒就丢失至少10000吨物质，最终这颗缩小行星将只剩下一个死核。假设该行星是以其球心为中心均匀减小的，且其绕恒星做匀速圆周运动．则下列说法正确的是（      ）

A．该行星绕恒星运行的线速度大小不变

B．该行星绕恒星运行周期变大

C．该行星绕恒星运行的加速度大小会不断减小

D．该行星绕恒星运行角速度会不断变大

如图，左边为竖直弹簧振动系统，振子连接一根水平很长的软绳，沿绳方向取x轴。振子从平衡位置O以某一初速度向A端开始运动，经t=1s，x=5cm处的绳开始振动，则下列说法正确的是（      ）

A．绳上产生的波的传播速度决定于弹簧振子振动的频率

B．此绳波的波长为20cm

C．绳上各质点都沿x轴方向运动，因此此绳波为横波

D．若振子振动频率f=10Hz，则绳波波长为0.5cm