(10分)一气象探测气球，在充有压强为1.00 atm(即76.0 cm Hg)、温度为27.0℃的氦气时，体积为3.50 m3。在上升至海拔6.50 km高空的过程中，气球内氦气的压强逐渐减小到此高度上的大气压36.0 cmHg，气球内部因启动一持续加热装置而维持其温度不变。此后停止加热，保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为－48.0℃。求：
①氦气在停止加热前的体积；
②氦气在停止加热较长一段时间后的体积。
弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动.B、C相距20 cm.某时刻振子处于B点.经过0.5 s，振子首次到达C点.求：
（1）振动的周期和频率；
（2）振子在5 s内通过的路程及位移大小；
（3）振子在B点的加速度大小跟它距O点4 cm处P点的加
速度大小的比值.
图中虚线为相邻两个匀强磁场区域1和2的边界，两个区域的磁场方向相反且都垂直于纸面，磁感应强度大小都为B，两个区域的高度都为L。一质量为m、电阻为R、边长也为L的单匝矩形导线框abcd，从磁场区域上方某处竖直自由下落，ab边保持水平且线框不发
生转动。当ab边刚进入区域1时，线框恰开始做匀速运动；当线框的ab边下落到区域2的中间位置时，线框恰又开始做匀速运动。求：
（1）当ab边刚进入区域1时做匀速运动的速度v1；
（2）当ab边刚进入磁场区域2时，线框的加速度的大小与方向；
（3）线框从开始运动到ab边刚要离开磁场区域2时的下落过程中产生的热量Q。
如图所示，两根平行金属导轨相距L，上端接有直流电源，电源电动势为E，内阻为r，导轨的倾斜部分与水平面成θ角，水平部分右端与阻值为R的电阻相连。倾斜部分存在垂直斜面向上的匀强磁场，水平部分存在垂直水平面向下的匀强磁场，两部分磁场的磁感应强度大小相等。倾斜导轨与水平导轨光滑连接，金属棒a与导轨接触良好，质量为m，电阻也为R。金属导轨固定不动且电阻不计。不计一切摩擦。导轨的倾斜部分和水平部分都足够长。求：
（1）开关闭合时，金属棒a恰能处于静止状态，求匀强磁场磁感应强度的大小？
（2）断开开关，从静止释放金属棒a，在金属棒a进入水平轨道后，电路中产生的最大焦耳热为多少？
如图所示，在第一象限有一匀强电场，场强大小为E，方向与y轴平行；在x轴下方有一匀强磁场，磁场方向与纸面垂直。一质量为m、电荷量为－q（q>0）的粒子以平行于x轴的速度从y轴上的P点处
射入电场，在x轴上的Q点处进入磁场，并从坐标原点O离开磁场。粒子在磁场中的运动轨迹与y轴交于M点。已知OP＝
，OQ＝2
。不计重力。求：
（1）M点与坐标原点O间的距离；
（2）粒子从P点运动到M点所用的时间。
如图所示，质量为M=0.4kg的铁板固定在一根轻弹簧上方，铁板的上表面保持水平。弹簧的下端固定在水平面上，系统处于静止状态．在铁板中心的正上方有一个质量为m="0.1" kg的木块，从离铁板上表面高h=0.8m处自由下落．木块碰到铁板后与铁板一起向下运动，共同下降了l1="0.02" m时，它们的共同速度第一次达到最
大值，又下降了l2="0.082" m后，它们的共同速度第一次减小为零．忽略空气阻力，重力加速度取g=l0m/s2．
(1)木块刚碰到铁板前的速度vl=?
(2)从木块和铁板一起向下运动到它们的共同速度第一次减小为零的过程中，弹簧的弹性势能增加了多少?己知木块和铁板共同运动开始时的速度v2=0.8m/s．
(3)若弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比，比例系数叫做弹簧的劲度，用k表示．求本题中弹簧的劲度k=?