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像打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常見計時

儀器，每個光電門都是由激光發射和接收裝置組成。當有物體從光電門通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間。現利用如圖所示裝置設計一個“探究物體運動的加速度與合外力、質量關系”的實驗，圖中NQ是水平桌面、PQ是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上間距為L的兩個光電門（與之連接的兩個光電計時器沒有畫出）。可以裝載鉤碼的小車上固定著用于擋光的窄片K，讓

小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計時器顯示窄片K的擋光時間分

別為t₁和t₂。

（1）該實驗中，在改變小車的質量M或沙桶的總質量m時，始終要保持M>>m，這樣做的目的是　　　　　　　。

（2）在某次測量中，窄片K的寬度d=8.00×10^-3m（已知L>>d），光電門1、2各自連接

的計時器顯示的擋光時間分別為t₁=4.0×10^-2s，t₂=2.0×10^-2s；用米尺測量兩光電門的間

距為L=0.40m，則小車的加速度大小a=            m/s²。

像打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常見計時儀器，其結構如圖甲如示a、b分別是光電門的激光發射和接收裝置。當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間。現利用圖乙所示裝置設計一個“探究物體運動的加速度與合外力、質量關系的實驗，圖中NQ是水平桌面、PQ是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上的兩個光電門（與之連接的兩上光電計時器沒有畫出）．小車上固定著用于擋光的窄片K，讓小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計時器顯示窄片K的擋光時間分別為t₁和t₂．

(1)用游標卡尺測量窄片K的寬度d（已知L>>d），光電門1，2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為t₁、t₂．則窄片K通過光電門1的速度表達式v₁=_______      ．
(2)用米尺測量兩光電門間距為L，則小車的加速度表達式a =_______           ．
(3)該實驗中，為了把砂和砂桶拉車的力當作小車受的合外力，就必須平衡小車受到的摩擦力，正確的做法是_______________                      __．
(4)實驗中，有位同學通過測量，把砂和砂桶的重力當作小車的合外力F，作出a-F圖線，如圖丙中的實線所示．試分析：圖線不通過坐標原點O的原因是_______；曲線上部彎曲的原因______    。

MN、PQ是水平方向的勻強磁場的上下邊界，磁場寬度為L。一個邊長為a的正方形導線框（L>2a）從磁場上方下落，運動過程中上下兩邊始終與磁場邊界平行。線框進入磁場過程中感應電流i隨時間t變化的圖象如右圖所示，則線框從磁場中穿出過程中線框中感應電流i隨時間t變化的圖象可能是以下的哪一個

(10分)光電計時器是一種研究物體運動情況的常見儀器．當有物體從光電門通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間．現利用如圖甲所示裝置探究物體的加速度與合外力、質量關系，其NQ是水平桌面，PQ是一端帶有滑輪的長木板，l、2是固定在木板上的兩個光電門(與之連接的兩個光電計時器沒有畫出)．小車上固定著用于擋光的窄片K，測得其寬度為d，讓小車從木板的頂端滑下，光電門l、2各自連接的計時器顯示窄片K的擋光時間分別為t₁和t₂．

⑴該實驗中，在改變小車的質量M或沙桶的總質量m時，保持M>>m，這樣做的目的是          ；

⑵為了計算出小車的加速度，除了測量d、t₁和t₂之外，還需要測量         ，若上述測量的量用石表示，則用這些物理量計算加速度的表達式為a＝         ；

⑶某位同學經過測量、計算得到如下表數據，請在圖乙中作出小車加速度與所受合外力的關系圖像．

⑷由圖象可以看出，該實驗存在著較大的誤差，產生誤差的主要原因是                ．

如圖甲所示，M、N為豎直放置的兩塊平行金屬板，圓形虛線為與N相連且接地的圓形金屬網罩（不計電阻）。PQ為與圓形網罩同心的金屬收集屏，通過阻值為r₀的電阻與大地相連。小孔s₁、s₂、圓心O與PQ中點位于同一水平線上。圓心角2θ=120°、半徑為R的網罩內有大小為B，方向垂直紙面向里的勻強磁場。M、N間相距且接有如圖乙所示的隨時間t變化的電壓，（0tT），（t >T）（式中，T已知），質量為m電荷量為e的質子連續不斷地經s₁進入M、N間的電場，接著通過s₂進入磁場。（質子通過M、N的過程中，板間電場可視為恒定，質子在s₁處的速度可視為零，質子的重力及質子間相互作用均不計。）

（1）若質子在t >T時刻進入s₁，為使質子能打到收集屏的中心需在圓形磁場區域加上一個勻強電場，求所加勻強電場的大小和方向？
（2）質子在哪些時間段內自s₁處進入板間，穿出磁場后均能打到收集屏PQ上？
（3）若毎秒鐘進入s₁的質子數為n，則收集屏PQ電勢穩定后的發熱功率為多少？