如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN和PQ固定在同一水平面上，两导轨间距l = 0.2m，电阻R₁ = 0.4Ω，导轨上静止放置一质量m = 0.1kg、电阻R₂  = 0.1Ω的金属杆，导轨电阻忽略不计，整个装置处在磁感应强度B₁ = 0.5T的匀强磁场中，磁场的方向竖直向下，现用一外力F沿水平方向拉杆，使之由静止起做匀加速运动并开始计时，若5s末杆的速度为2.5m/s，求：

（1）5s末时电阻R上消耗的电功率；

（2）5s末时外力F的功率.

（3）若杆最终以8 m/s的速度作匀速运动, 此时闭合电键S，射线源Q释放的粒子经加速电场C加速后从a孔对着圆心O进入半径r = m的固定圆筒中（筒壁上的小孔a只能容一个粒子通过），圆筒内有垂直水平面向下的磁感应强度为B₂的匀强磁场。粒子每次与筒壁发生碰撞均无电荷迁移，也无机械能损失，粒子与圆筒壁碰撞5次后恰又从a孔背离圆心射出，忽略粒子进入加速电场的初速度，若粒子质量= 6.6×10^{－27 kg ,} 电量= 3.2×10^{－19 C,} 则磁感应强度B₂ 多大？若不计碰撞时间，粒子在圆筒内运动的总时间多大？

为了探究某金属丝的电阻与长度的关系，实验中使用的器材有：
a．金属丝（长度x为1.0m，电阻约5Ω～6Ω）
b．直流电源（4.5V，内阻不计）
c．电流表（量程0.6A，内阻不计）
d．电压表（3V，内阻约3kΩ）
e．滑动变阻器（50Ω，1.5A）
f．定值电阻R₁（100.0Ω，1.0A）
g．定值电阻R₂（5.0Ω，1.0A）
h．开关，导线若干
（1）该实验的电路图如图所示，定值电阻应选______（选填“R₁”或“R₂”）
（2）有甲、乙两组同学采取两种不同的方案进行测量；
甲组方案：逐渐减小金属丝接入电路的长度x，并调整滑动变阻器的触头位置，同时保持电压表示数不变，读出对应的电流表示数，通过计算得到金属丝电阻R_甲如下表：

合金丝长度x/cm	100.00	85． 00	70.00	55.00	40.00	25.00
金属丝电阻值R甲/Ω	5.10	4.36	3.66	2.95	2.34	1.87

乙组方案：逐渐减小金属丝接入电路的长度x，并调整测动变阻器的触头位置，同时保持电流表示数不变，读出对应的电压表示数，通过计算得到金属丝电阻R_乙如下表：

合金丝长度x/cm	100.00	85． 00	70.00	55.00	40.00	25.00
金属丝电阻值R乙/Ω	5.10	4.33	3.57	2.80	2.04	1.27

①如图坐标纸内已经分别描出甲、乙实验数据的R-x图，结合R-x图简要回答甲、乙两组实验中金属丝电阻与长度变化规律有何不同，并分析其原因；
②______组同学的实验方案更符合实验要求：
③已知金属丝的横截面积为s=0.1mm²，则该金属丝的电阻率ρ=______（保留两位有效数字）

如图1所示，是用横截面为圆形，表面涂有绝缘漆的某种材料在圆柱形陶瓷上紧密绕排而成的圆柱形单层线圈，a、b为线圈的两端，某同学欲通过测量该材料的电阻率ρ来确定其导电性能，为此，该同学采取以下步骤：

①粗测线圈电阻：该同学用多用电表欧姆档“×10”档粗测该电阻的阻值R_x，多用电表读数如图2所示，则该电阻的阻值约为　　　 Ω。

②为精确测量该电阻阻值R_x：实验室给出以下实验器材：

电压表（量程1V，内阻约5KΩ）

电流表（量程5mA，内阻约40Ω）

滑动变阻器R₁：最大阻值10Ω

滑动变阻器R2：最大阻值1KΩ 图1

电源E：电动势1V，内阻很小

开关S和导线若干某同学想利用伏安法测得该电阻阻值R_x，请在图3的方框中画出该同学的实验电路图，并将所选择仪器的符号标在电路上，要求电压或电流有尽可能大的测量范围③作图：由实验测得5组数据，图4中的5个“×”点表示该实验中测得的5组电压U、电流I的值，由图像可得该电阻的阻值R_x=　　　　　 Ω。（结果保留三位有效数字）

④用米尺测出图1中线圈的长度L为27.00cm，线圈的直径d为2.15cm,用螺旋测微器测出导线横截面的直径如图5所示，则该导线横截面的直径D=　　　　 mm，由上述测量出的数据可计算出该圆柱形电阻的电阻率为ρ= 　 Ωm。（保留三位有效数字）

⑤由下表给出的各种材料的电阻率值可知，该材料是　　　　　 。（填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）

材料	银	铝	铁	锰铜合金	碳	硅	玻璃
电阻率ρ （Ωm）	1.6×10-8	2.7×10-8	1.0×10-7	4.4×10-7	3.5×10-5	0.1～60	1010～1014