如圖所示，在a、b兩端有直流恒壓電源，輸出電壓恒為U_ab，R₂=40Ω，右端連接間距d=0.04m、板長l=10cm的兩水平放置的平行金屬板，板間電場視為勻強電場。閉合開關，將質量為m=1.6×10^-6kg、帶電量q=3.2×10^-8C的微粒以初速度v₀=0.5m/s沿兩板中線水平射入板間。當滑動變阻器接入電路的阻值為15Ω時，微粒恰好沿中線勻速運動，通過電動機的電流為0.5A。已知電動機內阻R₁=2Ω，取g=10m/s²。試問：

【小題1】輸出電壓為U_ab是多大？
【小題2】在上述條件下，電動機的輸出功率和電源的輸出功率？
【小題3】為使微粒不打在金屬板上，R₂兩端的電壓應滿足什么條件？

如圖所示，某空間有一豎直向下的勻強電場，電場強度E，一塊足夠大的接地金屬板水平放置在勻強電場中，在金屬板的正上方高度h的a處有一粒子源，盒內粒子以v₀的初速度向水平面及以下的各個方向均勻釋放質量為m，電荷量為q的正電粒子，粒子最終落在金屬板b上。求：（要求考慮粒子重力，阻力不計，已知重力加速度g）
d
【小題1】粒子源所在處a點的電勢；
【小題2】帶電粒子打在金屬板上時的動能；
【小題3】從粒子源射出的粒子打在金屬板上的范圍（所形成的面積）；
【小題4】若使帶電粒子打在金屬板上的范圍增大，可以通過改變哪些物理量來實現?（答兩種即可）

(1)一列沿著x軸正方向傳播的橫波，在t＝0時刻的波形如圖(甲)所示．圖甲中某質點的振動圖象如圖11(乙)所示．質點N的振幅是________m，振動周期為________s，圖乙表示質點________(從質點K、L、M、N中選填)的振動圖象．該波的波速為________m/s.

(2)慣性系S中有一邊長為l的正方形(如圖(A)所示)，從相對S系沿x方向以接近光速勻速飛行的飛行器上測得該正方形的圖象是________．

(3)描述簡諧運動特征的公式是x＝________.自由下落的籃球經地面反彈后上升又落下．若不考慮空氣阻力及在地面反彈時的能量損失，此運動________(填“是”或“不是”)簡諧運動．

【解析】：(1)從甲、乙圖可看出波長λ＝2.0 m，周期T＝4 s，振幅A＝0.8 m；乙圖中顯示t＝0時刻該質點處于平衡位置向上振動，甲圖波形圖中，波向x軸正方向傳播，則質點L正在平衡位置向上振動，波速v＝λ/T＝0.5 m/s；

(2)由相對論知識易得運動方向上的邊長變短，垂直運動方向的邊長不變，C圖象正確；

(3)簡諧運動的特征公式為x＝Asinωt，其中A是振幅；籃球從自由落體到反彈起來的過程中，回復力始終為重力，恒定不變，與偏離平衡位置的位移不是成正比的，不符合簡諧運動的規律．

(1)一列沿著x軸正方向傳播的橫波，在t＝0時刻的波形如圖(甲)所示．圖甲中某質點的振動圖象如圖11(乙)所示．質點N的振幅是________m，振動周期為________s，圖乙表示質點________(從質點K、L、M、N中選填)的振動圖象．該波的波速為________m/s.

(2)慣性系S中有一邊長為l的正方形(如圖(A)所示)，從相對S系沿x方向以接近光速勻速飛行的飛行器上測得該正方形的圖象是________．

(3)描述簡諧運動特征的公式是x＝________.自由下落的籃球經地面反彈后上升又落下．若不考慮空氣阻力及在地面反彈時的能量損失，此運動________(填“是”或“不是”)簡諧運動．

【解析】：(1)從甲、乙圖可看出波長λ＝2.0 m，周期T＝4s，振幅A＝0.8 m；乙圖中顯示t＝0時刻該質點處于平衡位置向上振動，甲圖波形圖中，波向x軸正方向傳播，則質點L正在平衡位置向上振動，波速v＝λ/T＝0.5 m/s；

(2)由相對論知識易得運動方向上的邊長變短，垂直運動方向的邊長不變，C圖象正確；

(3)簡諧運動的特征公式為x＝Asinωt，其中A是振幅；籃球從自由落體到反彈起來的過程中，回復力始終為重力，恒定不變，與偏離平衡位置的位移不是成正比的，不符合簡諧運動的規律．

(12分)一輛值勤的警車停在公路邊，當警員發現從他旁邊以v＝8 m/s的速度勻速行駛的貨車有違章行為時，決定前去追趕，經2.5 s，警車發動起來，以加速度a＝2 m/s²做勻加速運動，試問：

(1)警車要經多長時間才能追上違章的貨車？

(2)在警車追上貨車之前，兩車間的最大距離是多少？

【解析】：(1)設警車經過t時間追上貨車，此時貨車已行駛的位移x₁＝v(t＋2.5)①

警車的位移x₂＝at²②[來源:Z_xx_k.Com]

追上的條件是x₁＝x₂③

解①②③式得t＝10 s　t＝－2 s(舍去)．

(2)當兩者速度相等時，兩車距離最大

由v＝at′

得t′＝＝4 s

兩車間最大距離為Δx＝v(t′＋2.5)－at′²＝36 m.