（1）一段通電直導(dǎo)線的橫截面積為S，它的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏伽德羅常數(shù)位NA。導(dǎo)線中每個(gè)帶電粒子定向運(yùn)動(dòng)的速率為υ，粒子的電荷量為e，假設(shè)每個(gè)電子只提供一個(gè)自由電子。

①推導(dǎo)該導(dǎo)線中電流的表達(dá)式；

②如圖所示，電荷定向運(yùn)動(dòng)時(shí)所受洛倫茲力的矢量和，在宏觀上表現(xiàn)為導(dǎo)線所受的安培力。按照這個(gè)思路，請你嘗試由安培力的表達(dá)式推導(dǎo)出洛倫茲力的表達(dá)式。

（2）經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為金屬導(dǎo)體中恒定電場形成穩(wěn)恒電流。金屬導(dǎo)體中的自由電子在電場力的作用下，定向運(yùn)動(dòng)形成電流。自由電子在定向運(yùn)動(dòng)的過程中，不斷地與金屬離子發(fā)生碰撞。碰撞后自由電子定向運(yùn)動(dòng)的速度變?yōu)榱�，將能量轉(zhuǎn)移給金屬離子，使得金屬離子的熱運(yùn)動(dòng)更加劇烈，這就是焦耳熱產(chǎn)生原因。

某金屬直導(dǎo)線電阻為R，通過的電流為I。請從宏觀和微觀相結(jié)合的角度，證明：在時(shí)間t內(nèi)導(dǎo)線中產(chǎn)生的焦耳熱為Q=I2Rt（可設(shè)電子與離子兩次碰撞的時(shí)間間隔t0,碰撞時(shí)間忽略不計(jì)，其余需要的物理量可自設(shè)）。

【題目】一帶電粒子在電場中僅在電場力作用下，從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，速度大小隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，、分別是帶電粒子在A、B兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，則下列說法中正確的有（ ）

A. A處的場強(qiáng)一定小于B處的場強(qiáng)

B. A處的電勢一定高于B處的電勢

C. 帶電粒子從A到B的過程中，電場力一定對(duì)它做正功

D. 帶電粒子在A處的電勢能一定小于B處的電勢能

A.B.

C.D.

【題目】做功與路徑無關(guān)的力場叫做勢場，在這類場中可以引入“勢”和“勢能”的概念，場力做功可以量度勢能的變化。例如靜電場和引力場。如圖所示，真空中靜止點(diǎn)電荷+Q產(chǎn)生的電場中，取無窮遠(yuǎn)處的電勢為零，則在距離點(diǎn)電荷+Q為r的某點(diǎn)處放置電荷量為+q的檢驗(yàn)電荷的電勢能為（式中k為靜電力常量）。

（1）A、B為同一條電場線上的兩點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)與點(diǎn)電荷+Q間的距離分別為r1和r2;

①將該檢驗(yàn)電荷由A點(diǎn)移至B點(diǎn)，判斷電場力做功的正負(fù)及電勢能的增減；

②求A、B兩點(diǎn)的電勢差UAB；

（2）類似的，由于引力的作用，行星引力范圍內(nèi)的物體具有引力勢能．若取離行星無窮遠(yuǎn)處為引力勢能的零勢點(diǎn)，則距離行星球心為r處的物體引力勢能，式中G為萬有引力常量，M為行星的質(zhì)量，m為物體的質(zhì)量。設(shè)行星的半徑為R，求探測器從行星表面發(fā)射能脫離行星引力范圍所需的最小發(fā)射速度。

（1）勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向；

（2）金屬桿由靜止釋放，若在導(dǎo)軌上下滑x=12m剛好達(dá)到穩(wěn)定速度，則此過程中：電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；通過R的電荷量。

實(shí)驗(yàn)要求：

①電流表內(nèi)接；②調(diào)節(jié)滑線變阻器可使電壓表的示數(shù)在0～3V間變化.

（1）在實(shí)驗(yàn)中，有的同學(xué)連成如圖所示的電路，其中a，b，c，…，k是表示接線柱的字母.請將圖中接線錯(cuò)誤（用導(dǎo)線兩端接線柱的字母表示）、引起的后果、改正的方法（用“改接”、“撤銷”或“增添”等詞語描述），分別填在相應(yīng)的表格中________________________。

（2）實(shí)驗(yàn)中所用電壓表的內(nèi)阻約為20kΩ，電流表的內(nèi)阻約為10Ω，按正確的電路操作，讀得的各組數(shù)據(jù)用+標(biāo)于坐標(biāo)圖上，如圖所示.根據(jù)各點(diǎn)表示的數(shù)據(jù)描出I－U圖線________，由此求得該電阻的阻值Rx＝_____________Ω。

（3）本實(shí)驗(yàn)中電阻的測量值比真實(shí)值偏___________(填“大”或“小”)，其原因是___________。

A. P點(diǎn)場強(qiáng)比Q點(diǎn)場強(qiáng)大

B. P點(diǎn)電勢比Q點(diǎn)電勢低

C. 電子在P點(diǎn)的電勢能比在Q點(diǎn)的電勢能小

D. 電子沿直線從N到M的過程中所受電場力變大

A.用此裝置做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須設(shè)法消除小車和滑軌間的摩擦阻力的影響

B.用此裝置做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”時(shí)，必須設(shè)法保證小車所受合外力為恒力

C.用此裝置做“探究加速度a與力F的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次改變砂和砂桶總質(zhì)量之后，需要重新平衡摩擦力

D.用此裝置做“探究加速度a與力F的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，若認(rèn)為小車所受拉力等于砂和砂桶總重力，應(yīng)保證砂和砂桶總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

A.電容器兩極板間的電場強(qiáng)度變大

B.電子離開電容器時(shí)速度的偏轉(zhuǎn)角變小

C.電子離開電容器時(shí)的側(cè)移量變大

D.電子通過電容器的時(shí)間變短