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圖7

   （2）一種電池標稱電動勢為9V，內電阻約為50Ω，允許的最大輸出電流為50mA。為了較準確的測量這個電池的電動勢和內電阻，可以設計出如圖8所示的實驗電路，已知實驗中所使用的電壓表內電阻足夠大，可以忽略其對電路的影響；圖中R為電阻箱，阻值范圍為0―999.9Ω，R­₀為保護電阻。

    ①實驗室里備用的定值電阻有以下幾種規格：

      A．10Ω         B．50Ω           C．150Ω          D．500Ω

    實驗時，R₀應選用       較好（填字母代號）。

    ②按照圖8所示的電路圖，將圖9所示的實物連接成實驗電路。

    ③在實驗中，當變阻箱調到圖10所示位置后，閉合開關S，電壓表的示數為8.70V，此時通過電阻箱的電流為        mA。

    ④斷開開關S，調整電阻箱的阻值，再閉合開關S，讀取并記錄電壓表的示數。多次重復上述操作，可得到多組電壓值U和所對應的通過電阻箱的電流值I，利用多次讀取和計算出的數據，作出如圖11所示的圖線。根據圖線可知，該電池的電動勢E=        V，內電阻r=          Ω。

22．（16分）如圖12所示，在距水平地面高h=0.80m的水平桌面一端的邊緣放置一個質量m=0.80kg的木塊B，桌面的另一端有一塊質量M=1.0kg的木塊A以初速度=4.0m/s開始向著木塊B滑動，經過時間t=0.80s與B發生碰撞，碰后兩木塊都落到地面上。木塊B離開桌面后落到地面上的D點。設兩木塊均可以看作質點，它們的碰撞時間極短，且已知D點距桌面邊緣的水平距離s=0.60m，木塊A與桌面間的動摩擦因數=0.25，重力加速度取g=10m/s²。求：

   （1）兩木塊碰撞前瞬間，木塊A的速度大小；

   （2）木塊B離開桌面時的速度大小；

   （3）木塊A落到地面上的位置與D點之間的距離。

23．（18分）顯像管是電視機的重要部件，在生產顯像管的陰極時，需要用到去離子水。如果去離子水的質量不好，會導致陰極材料中含有較多的SO離子，用這樣的陰極材料制作顯像管，將造成電視機的畫面質量變差。

        顯像管的簡要工作原理如圖13所示：陰極K發出的電子（初速度可忽略不計）經電壓為U的高壓加速電場加速后，沿直線PQ進入半徑為r的圓形勻強磁場區域，磁場方向垂直紙面，圓形磁場區域的圓心O在PQ直線上，熒光屏M與PQ垂直，整個裝置處于真空中。若圓形磁場區域內的磁感應強度的大小或方向發生變化，都將使電子束產生不同的偏轉，電子束便可打在熒光屏M的不同位置上，使熒光屏發光而形成圖象，其中Q點為熒光屏的中心。不計電子和SO離子所受的重力及它們之間的相互作用力。

   （1）已知電子的電量為e，質量為m_e，求電子射出加速電場時的速度大小；

   （2）在圓形磁場區域內勻強磁場的磁感應強度大小為B時，電子離開磁場的偏轉角大小為（即出射方向與入射方向所夾的銳角，且未知），請推導的表達式；

   （3）若由于去離子水的質量不好，導致陰極材料中含有較多的SO離子，使得陰極在發出電子的同時還發出一定量的SO離子，SO離子打在熒光屏上，屏上將出現暗斑，稱為離子斑。請根據下面所給出的數據，通過計算說明這樣的離子斑將主要集中在熒光屏上的哪一部位。（電子的質量m_e=9.1×10^―31kg，SO離子的質量m₈₀=1.6×10^―25kg）

24．（20分）如圖14所示，兩根正對的平行金屬直軌道MN、M′N′位于同一水平面上，兩軌道之間的距離=0.50m。軌道的MN′端之間接一阻值R=0.40Ω的定值電阻，

        NN′端與兩條位于豎直面內的半圓形光滑金屬軌道NP、N′P′平滑連接，兩半圓軌道的半徑均為R₀=0.5m。直軌道的右端處于豎直向下、磁感應強度B=0.64T的勻強磁場中，磁場區域的寬度d=0.80m，且其右邊界與NN′重合。現有一質量m=0.20kg、電阻

        r=0.10Ω的導體桿ab靜止在距磁場的左邊界s=2.0m處。在與桿垂直的水平恒力F=2.0N的作用下ab桿開始運動，當運動至磁場的左邊界時撤去F，結果導體桿ab恰好能以最小速度通過半圓形軌道的最高點PP′。已知導體桿ab在運動過程中與軌道接觸良好，且始終與軌道垂直，導體桿ab與直軌道之間的動摩擦因數=0.10，軌道的電阻可忽略不計，取g=10m/s²，求：

   （1）導體桿剛進入磁場時，通過導體桿上的電流大小和方向；

   （2）導體桿穿過磁場的過程中通過電阻R上的電荷量；

   （3）導體桿穿過磁場的過程中整個電路產生的焦耳熱。