C．杆通过O处时，电路中电流方向将发生改变
如图所示，一轻弹簧固定在一竖直放置的圆桶底部，桶壁光滑，现在从桶口自由释放一小球，小球直径略小于桶的直径，小球下落一段距离后落在弹簧上，当小球将弹簧压缩到最低点时球的加速度为
C．
D.若两个分子间距离越来越大，则分子势能越来越大
(2009届开封市一摸)在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一个面积不变的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图7所示，取线圈中磁场B的方向向上为正，当磁场中的磁感应强度随时间t如图8所示变化时，图9中的四图中正确表示线圈中感应电流变化的是( )
如图2所示，晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点，绳子的质量及绳与衣架挂钩间摩擦均忽略不计，衣服处于静止状态。如果保持绳子A端、B端在杆上位置不变，将右侧杆平移到虚线位置(A、B两绳仍为绷直状态)，稳定后衣服仍处于静止状态。则( )
，则( )
某科技馆中有一个展品，该展品放在较暗处，有一个不断均匀滴水的龙头(刚滴出的水滴速度为零)．在平行光源的照射下，只要耐心地缓慢调节水滴下落的时间间隔，在适当的情况下，参观者可以观察到一种奇特的现象：水滴好像都静止在各自固定的位置不动(如图1中A 、B 、C 、D 所示，刻度尺上数值的单位是cm
， g＝10m
/ s2 )，要想出现这一现象，所用光源应满足的条件是( )㈠ 开放型试题
题型1、如图所示，有一束带正电的粒子，质量为m，电量为q，以平行于Ox轴的速度从y轴上的a点射入第1象限区域，为了使这束正电荷粒子能经过x轴上的b点，可以在第1象限某处加一个方向沿y轴负方向的匀强电场为E，沿y方向无限长，沿x方向宽为s，已知，Oa=L，Ob=2s，求所加电场的右边界线与b点的距离？(粒子重力不计)
解析：正电荷粒子穿过电场时，粒子做类平抛运动，沿y方向的侧位移距离为y0，
(1)若y0=L，则b点恰在电场的右边界线上，即电场的右边界线与b的距离为x1=0，如图2甲所示。
(2)若y0>L，则b点应在电场内，设此时电场的右边界与b点距离为x2，则
，解得
，如图2乙所示；
(3)若y0<L，则b点必在电场外右侧，设电场的右边界与b点距离为x3，带电粒子在b点速度方向与x轴正方向的夹角为θ，则
，
，故
，如图2丙所示。
㈡STS试题
题型2、高频焊接是一种常用的焊接方法，图1是焊接的原理示意图。将半径r=0.10 m的待焊接环形金属工件放在线圈中，然后在线圈中通以高频变化的电流，线圈产生垂直于工件平面的匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面向里，磁感应强度B随时间t的变化规律如图2所示。工件非焊接部分单位长度上的电阻R0=1.0×10-3 W×m-1，焊缝处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的9倍。焊接的缝宽非常小，不计温度变化对电阻的影响。求：
(1)0~2.0´10-2s和2.0´10-2s~3.0´10-2s时间内环形金属工件中感应电动势各是多大；
(2)0~2.0´10-2s和2.0´10-2s~3.0´10-2s时间内环形金属工件中感应电流的大小，并在图3中定量画出感应电流随时间变化的i-t图象(以逆时针方向电流为正)；
(3)在t=0.10s内电流通过焊接处所产生的焦耳热。
解析：(1)根据法拉第电磁感应定律，在0~2.0´10-2s内的感应电动势为
E1=
，解得：E1=3.14V
在2´10-2s ~3´10-2s时间内的感应电动势为E2=
，解得：E2= 6.28V
(2)环形金属工件电阻为R=2prR0+9´2prR0=20prR0 ＝6.28´10-3Ω
由闭合电路欧姆定律，在0~2.0´10-2s内的电流为
I1=
=500A(电流方向逆时针)
在2.0´10-2s ~3.0´10-2s时间内的电流为
I2=
=1000A(电流方向顺时针)
i-t图象如图4所示.
(3)设环形金属工件中电流的有效值为I，焊缝接触电阻为R1，在一个周期内焊接处产生的焦耳热为：I2RT＝
解得：I=
在t=0.10s内电流通过焊接处所产生的焦耳热为Q=I2R1t
而R1=9´2prR0=5.65´10-3Ω，解得：Q＝2.8´102J
点评：解题STS试题一般可以按以下三步来做：1、提炼信息：大刀阔斧地削去一些屏蔽思维的枝节内容，从而在认知结构中清晰地呈现出问题的主干，使看似复杂的问题简明化。
㈢开放性试题
题型3频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。如图所示，将照相机正对砖块垒起的墙壁，控制好实验条件，如小球运动的平面跟墙壁平行，非常接近又不会发生触碰等，得到如图所示的小球以墙壁为背景做平抛运动时的频闪照片。照片中的白点表示小球在三个不同时刻的位置。已知墙壁的砖缝都是水平或是竖直的，砖缝的宽度不计 ，砖块的长和高分别为
和
，频闪仪每隔时间T闪光一次。那么根据照片和三个点的位置你可知道哪些量？
解析：平抛运动是从水平抛出，只受重力的运动，水平方向可看作匀速直线运动，竖直方向可看作自由落体运动。从照片上看，水平方向在T时间内小球运动的水平距离都等于砖块的长度，所以可计算出小球平抛的初速度
从照片上看，小球在竖直方向，在相邻T时间内的竖直位移分别是砖块高的3倍 和5倍，即：
根据初速度为零的匀变速直线运动规律
和
可得：小球平抛的初始位置和小球做平抛运动的重力加速度，
，即 
，所以小球运动的重力加速度为
也就可以知道当地的重力加速度g.
根据 
，而
可以算出图中从上到下3个点的速度的大小分加是：
根据
可以算出小球在图上3个点速度的方向
点评：研究平抛运动的方法是将其分解为水平分运动和竖直分运动，所以解决平抛运动问题时，要分别研究它的两个分运动的情况，特别是要注意抓住竖直分运动匀(初速度为零，加速度为g，匀变速直线运动规律)这一解决问题的关键，根据平抛运动特点和实际情况，灵活解决实际问题。
㈣科学探究型试题
题型4、取一轻质弹簧，上端固定在铁架台上，下端系一金属小球，如图甲所示。把小球
沿竖直方向拉离平衡位置后释放，小球将在竖直方向做简谐运动(此装置也称为竖直弹簧振子)。一位同学用此装置研究竖直弹簧振子的周期T与小球质量m的关系，并猜想T2与m成正比。他多次换用质量不同的小球进行实验并测得相应的周期，具体数据如下表。
|
m/kg |
0.10 |
0.20 |
0.30 |
0.40 |
0.50 |
0.60 |
0.70 |
|
T/s |
0.35 |
0.50 |
0.61 |
0.71 |
0.79 |
0.87 |
0.94 |
|
T2/s2 |
0.13 |
0.25 |
0.37 |
0.50 |
0.62 |
0.76 |
0.88 |
(1)请你根据表中的数据在图乙中作出T2与m的关系图线。
(2)假设图乙中图线的斜率为k，则T与m的关系式为 。
(3)求得的斜率k的值为 。
解析：(1)由表中数据描点并用直线连接得到作出T2-m图线如图；
(2)若图线的斜率为k，则T与m的关系式为
，即
；
(3)在图线上取相距较远的两点可计算出图线的斜率，如取(0，0)和(0.70，0.88)可计算出斜率k=1.26。