质量一定的理想气体，被截面积为S的活塞封闭在圆柱形金属气缸内，气缸竖直放在水平地面上，活塞与气缸底部之间用一轻弹簧连接，活塞所受重力为G，活塞与气缸壁无摩擦且不漏气，如图所示．当大气压强
为1.0×
Pa，气体温度为27℃时，气缸内气体压强为1.2×Pa，此时弹簧恰好为原长
．现将一个物重为3G的物体轻放在活塞上，待稳定后，活塞下降了/4，温度保持不变，然后再对气体缓慢加热，使活塞上升到离气缸底部处停止加热．在整个过程中弹簧始终处于弹性限度内．
(1)试导出S与G的关系式；
(2)试导出弹簧的劲度系数k与活塞G、弹簧原长间的关系式；
(3)求停止加热时气缸内气体的温度．
(10分)如图所示，比荷为
的负离子，以速度v垂直磁感应强度为B的匀强磁场由．P点进入，界面I和Ⅱ平行，宽度为L(L<
)要使离子由界面II飞出可改变离子的入射方向，离子所受重力不计，求离子在磁场中运动时间的最小值和最大值
(8分)我国“神舟”号飞船由运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上．近地点A距地面高度为h1，实施变轨后，进入预定圆轨道，如图所示．在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，之后返回．已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，求：
(1)飞船在近地点A的加速度为多大?
(2)远地点B距地面的高度为多少? 
(8分)如图所示，A是能发射带电量为+q质量为m、初速度不计的离子源．离子源发射出的离子首先在竖直加速管B中加速，得到一定速率后进入内存辐向分布电场的偏转管C改变速度方向，然后从转移管道D中水平输出．已知加速管B中的加速电压为U，偏转管C是中心轴线半径为R的
圆弧管道．设偏转管C内中心轴线对应的圆弧上各点场强处处相等，离子所受重力不计．求：
(1)带电粒子刚进入偏转管C时的瞬时速率；
(2)为确保带电粒子顺利沿图中虚线进入、偏转并输出，偏转管C内中心轴线对应的圆弧上各点场强E为多大？
如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。
（1）由b向a方向看到的装置如图2所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；
（2）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；
（3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。
滑雪者从A点由静止沿斜面滑下，经一平台后水平飞离B点，地面上紧靠平台有一个水平台阶，空间几何尺度如图所示，斜面、平台与滑雪板之间的动摩擦因数为μ。假设滑雪者由斜面底端进入平台后立即沿水平方向运动，且速度大小不变。求：
（1）滑雪者离开B点时的速度大小；
（2）滑雪者从B点开始做平抛运动的水平距离s。