如图甲所示,空间存在一有界匀强磁场,磁场的左边界如虚线所示,虚线右侧足够大区域存在磁场,磁场方向竖直向下.在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框, ab边长为l=0.2m,线框质量m=0.1kg、电阻R=0.1Ω,在水平向右的外力F作用下,以初速度v0=1m/s匀加速进入磁场,外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示.以线框右边刚进入磁场时开始计时,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B
(2)线框进入磁场的过程中,通过线框的电荷量q;
(3)若线框进入磁场过程中F做功为WF=0.27J,求在此过程中线框产生的焦耳热Q。
“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示。
(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸袋如图乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离。该小车的加速度a=______m/s2.(结果保留两位有效数字)
(2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度。小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表:
| 砝码盘中砝码总重力F(N) |
0.196 |
0.392 |
0.588 |
0.784 |
0.980 |
| 加速度a(m·s-2) |
0.69 |
1.18 |
1.66 |
2.18 |
2.70 |
请根据实验数据作出a-F的关系图像.
(3)根据提供的试验数据作出的
-F图线不通过原点,请说明主要原因。
一半径为 的 球体放置在水平面上,球体由折射率为 的透明材料制成。现有一束位于过球心 的竖直平面内的光线,平行于桌面射到球体表面上,折射入球体后再从竖直表面射出,如图所示。已知入射光线与桌面的距离为 。求出射角。

1932年,劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的D形金属盒半径为
,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为
的匀强磁场与盒面垂直。
处粒子源产生的粒子,质量为
、电荷量为
,在加速器中被加速,加速电压为
。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。
(1) 求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比;
(2) 求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间 ;
(3) 实际使用中,磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为 、 ,试讨论粒子能获得的最大动能 。
"探究加速度与物体质量、物体受力的关系"的实验装置如图甲所示.
(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸袋如图乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02
.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离。该小车的加速度
=
.(结果保留两位有效数字)

(2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度。小车的加速度
与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表
| 砝码盘中砝码总重力
(
) |
0.196 |
0.392 |
0.588 |
0.784 |
0.980 |
| 加速度
(
) |
0.69 |
1.18 |
1.66 |
2.18 |
2.70 |
请根据实验数据作出
的关系图像
(3)根据提供的试验数据作出的 图线不通过原点,请说明主要原因。
一气象探测气球,在充有压强为
(即
)、温度为
的氦气时,体积为
。在上升至海拔
高空的过程中,气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压
,气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热,保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为
。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。