太阳与地球的距离为1.5×10¹¹m，太阳光以平行光束入射到地面．地球表面的面积被水面所覆盖．太阳在一年的时间内辐射到地球表面的水面部分的总能量W约为1.87×10²⁴J．设水面对太阳辐射的平均反射率为7%，而且将吸收到的35%能量重新辐射出去．太阳辐射可将水面的水蒸发(设在常温、常压下蒸发1kg水需要2.2×10⁶J的能量)，而后凝结成雨滴降落至地面．

(1)估算整个地球表面的年平均降雨量．(以毫米表示，球面积为4πR²)

(2)太阳辐射到地球的能量中只有约50%到达地面，这是为什么？请说明两个理由．

如果热水瓶中的热水未灌满而盖紧瓶塞，瓶的密闭程度又很好的话，那么经过一段时间，你会感到将瓶塞拔出来很吃力，这是什么缘故呢？设开始时瓶内水温为90℃，经过一段时间，温度降为50℃，热水瓶口的截面积约10cm²，手指与瓶塞间的动摩擦因数为0.15，你能估算出要拔出瓶塞，手指至少须使出多大的力吗？

高压锅的锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅镶嵌旋紧，锅盖与锅之间有橡皮制的密封圈，不会漏气，锅盖中间有一排气孔，上面可套上类似砝码的限压阀将排气孔堵住，当加热高压锅(锅内有水)，锅内气体压强增加到一定程度时，气体就把限压阀顶起来，蒸气即从排气孔排出锅外．已知某高压锅的限压阀的质量为0.1kg，排气孔的直径为0.3cm，则锅内气体的压强最大可达多少？设压强每增加3.6×10³Pa，水的沸点相应增加1℃，则锅内的最高温度可达多高？

如图所示，一台模型发电机的电枢是矩形导线框abcd，其ab和cd边长L₁＝0.4m，ad和bc边长L₂＝0.2m，匝数n＝100，它在磁感应强度B＝0.2T的匀强磁场中绕通过线框对称中心线，且垂直于磁场方向的轴O匀速转动，当开关S断开时，电压表的示数为10V．开关S闭合时，外电路上标有“10V，10W”的灯泡恰好正常发光．求：

(1)导线框abcd在磁场中转动的角速度？

(2)S闭合后，当导线框从图示位置转过θ＝时的过程中通过灯泡的电量．

一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向固定轴转动，线圈匝数n＝100，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图所示；发电机内阻r＝5.0Ω，外电路电阻R＝95Ω．已知感应电动势的最大值E_m＝nωΦ_m，其中Φ_m为穿过每匝线圈磁通量的最大值，求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数．

如图所示，水平放置的平行金属导轨ac，bd上搁一金属杆ef，导轨cd端接一电阻R＝1.5Ω，金属杆ef的电阻r＝0.50Ω，导轨电阻不计，整个装置放在竖直方向的匀强磁场中，金属杆与导轨间的动摩擦因数μ＝0.30．现给ef杆一个冲量，该冲量作用完毕时，ef获得方向垂直于杆的水平动量p＝0.01kg·m/s，此时杆的加速度大小a＝5.0m/s²，取g＝10m/s²．求此时电阻R两端的电压．

如图所示，半径为R、单位长度电阻为λ的均匀导体圆环固定在水平面上，圆环中心为O．均匀磁场垂直水平面方向向下，磁感强度为B，平行于直径MON的导体杆，沿垂直于杆的方向向右运动．杆的电阻可以忽略不计，杆与圆环接触良好，某时刻，杆的位置如图，∠aOb＝2θ，速度为v．求此时刻作用在杆上安培力的大小？

电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的．油滴实验的原理如图所示，两块水平放置的平行金属板与电源连接，上、下板分别带正、负电荷．油滴从喷雾器喷出后，由于摩擦而带电，油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中，通过显微镜可以观察到油滴的运动情况．两金属板间的距离为d，忽略空气对油滴的浮力和阻力．

(1)调节两金属板间的电势差u，当u＝U₀时，使得某个质量为m₁的油滴恰好做匀速运动．该油滴所带电荷量q为多少？

(2)若油滴进入电场时的速度可以忽略，当两金属板间的电势差u＝U时，观察到某个质量为m₂的油滴进入电场后做匀加速运动，经过时间t运动到下极板，求此油滴所带电荷量Q．

如图所示，从电子枪的阴极K逸出的电子(初速可看作零)，经过100V的电压加速后，射入具有圆柱形边界的匀强磁场，磁感应强度与圆柱轴线平行，电子入射速度与磁感线垂直且指向磁场中心，在洛伦兹力的作用下偏转后穿出磁场，如果要使电子穿过磁场时只发生的偏转，加速电场的电压应为多少？

1998年6月2日，我国科学家研制的阿尔法磁谱仪由“发现号”航天飞机搭载升空，用于探测宇宙中的反物质和暗物质(即由“反粒子”构成的物质)．“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和电量，但电荷符号相反，例如氚核的反粒子为．设磁谱仪核心部分的截面区域是半径为r的圆形匀强磁场，P为入射窗口，各粒子从P点射入的速度相同，均沿直径方向．P，a，b，c，d，e为圆周上等分点，如图所示，如果反质子射入后打在a点，那反氚核打在何处？其偏转角是多大？