22.在原子核物理中，研究核子與核子關(guān)聯(lián)的最有效途徑是“雙電荷交換反應(yīng)”.這類反應(yīng)的前半部分過(guò)程和下述力學(xué)模型類似.兩個(gè)小球A和B用輕質(zhì)彈簧相連，在光滑的水平直軌道上處于靜止?fàn)顟B(tài).在它們左邊有一垂直于軌道的固定擋板P，右邊有一小球C沿軌道以速度v₀射向B球，如圖所示，C與B發(fā)生碰撞并立即結(jié)成一個(gè)整體D.在它們繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，當(dāng)彈簧長(zhǎng)度變到最短時(shí)，長(zhǎng)度突然被鎖定，不再改變，然后，A球與擋板P發(fā)生碰撞，碰后A、D都靜止不動(dòng)，A與P接觸而不粘連，過(guò)一段時(shí)間，突然解除鎖定（鎖定及解除鎖定均無(wú)機(jī)械能損失）.已知A、B、C三球的質(zhì)量均為m.

（1）求彈簧長(zhǎng)度剛被鎖定后A球的速度.

（2）求在A球離開擋板P之后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧的最大彈性勢(shì)能.

21.如圖，兩個(gè)共軸的圓筒形金屬電極，外電極接地.其上均勻分布著平行于軸線的四條狹縫a、b、c和d，外筒的外半徑為r₀.在圓筒之外的足夠大區(qū)域中有平行于軸線方向的均勻磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度的大小為B.在兩極間加上電壓，使兩圓筒之間的區(qū)域內(nèi)有沿半徑向外的電場(chǎng).一質(zhì)量為m、帶電量為＋q的粒子，從緊靠?jī)?nèi)筒且正對(duì)狹縫a的S點(diǎn)出發(fā)，初速為零.如果該粒子經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)動(dòng)之后恰好又回到出發(fā)點(diǎn)S，則兩電極之間的電壓U應(yīng)是多少？（不計(jì)重力，整個(gè)裝置在真空中.）

20. 2000年1月26日我國(guó)發(fā)射了一顆同步衛(wèi)星，其定點(diǎn)位置與東經(jīng)98°的經(jīng)線在同一平面內(nèi).若把甘肅省嘉峪關(guān)處的經(jīng)度和緯度近似取為東經(jīng)98°和北緯α＝40°，已知地球半徑R、地球自轉(zhuǎn)周期T、地球表面重力加速度g（視為常量）和光速c.試求該同步衛(wèi)星發(fā)出的微波信號(hào)傳到嘉峪關(guān)處的接收站所需的時(shí)間（要求用題給的已知量的符號(hào)表示）.

19.一輛實(shí)驗(yàn)小車可沿水平地面（圖中紙面）上的長(zhǎng)直軌道勻速向右運(yùn)動(dòng).有一臺(tái)發(fā)出細(xì)光束的激光器裝在小轉(zhuǎn)臺(tái)M上，到軌道的距離MN為d＝10 m，如圖所示，轉(zhuǎn)臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，使激光束在水平面內(nèi)掃描，掃描一周的時(shí)間為T＝60 s.光束轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖中箭頭所示.當(dāng)光束與MN的夾角為45°時(shí)，光束正好射到小車上.如果再經(jīng)過(guò)Δt=2.5 s光束又射到小車上，則小車的速度為多少？（結(jié)果保留二位數(shù)字）

18.一小型發(fā)電機(jī)內(nèi)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以恒定的角速度ω繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng).線圈匝數(shù)n＝100.穿過(guò)每匝線圈的磁通量Φ隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化.如圖所示，發(fā)電機(jī)內(nèi)阻r＝5.0，外電路電阻R＝95.已知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值E_m=nωΦ_m，其中Φ_m為穿過(guò)每匝線圈磁通量的最大值.求串聯(lián)在外電路中的交流電流表（內(nèi)阻不計(jì)）的讀數(shù).

16.從下表中選出適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一電路來(lái)測(cè)量電流表A₁的內(nèi)阻r₁，要求方法簡(jiǎn)捷，有盡可能高的測(cè)量精度，并能測(cè)得多組數(shù)據(jù).

器材（代號(hào)）	規(guī)　格
電流表（A1） 電流表（A2） 電壓表（V） 電阻（R1） 滑動(dòng)變阻器（R2） 電池（E） 電鍵（K） 導(dǎo)線若干	量程10mA內(nèi)阻r1待測(cè)（約40 ） 量程500μA內(nèi)阻r2=750 量程10V，內(nèi)阻r3=10 k 阻值約100 ，作保護(hù)電阻用 總阻值約50 電動(dòng)勢(shì)1.5 V，內(nèi)阻很小

（1）在虛線方框中畫出電路圖，標(biāo)明所用器材的代號(hào).

（2）若選測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組來(lái)計(jì)算r₁，則所用的表達(dá)式為r₁＝________，式中各符號(hào)的意義是：________________________________.

15.如圖，一光源位于金屬圓筒內(nèi)部軸線上A點(diǎn)，與筒B端的距離為d，d無(wú)法直接測(cè)量.另有凸透鏡、光屏、米尺及帶支架的光具座.現(xiàn)用這些器材測(cè)量d.為此，先將圓筒、凸透鏡、光屏依次放在光具座支架上，令圓筒軸線與透鏡主光軸重合，屏與光源的距離足夠遠(yuǎn)，使得移動(dòng)透鏡時(shí)，可在屏上兩次出現(xiàn)光源的象.將圓筒及光屏位置固定.由光路的可逆性可知，第一次成象的象距等于第二次成象的物距，然后進(jìn)行以下的測(cè)量：

                      

用測(cè)得的物理量可得d=________________________________________.

(應(yīng)說(shuō)明各符號(hào)所代表的物理量)

14.某同學(xué)用圖1所示裝置通過(guò)半徑相同的A、B兩球的碰撞來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.圖中PQ是斜槽、QR為水平槽.實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡.重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡.重復(fù)這種操作10次.圖1中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn).B球落點(diǎn)痕跡如圖2所示，其中米尺水平放置.且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊.

       

（1）碰撞后B球的水平射程應(yīng)取為____________cm.

（2）在以下選項(xiàng)中，哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測(cè)量？答：＿＿＿＿（填選項(xiàng)號(hào)）.

A.水平槽上未放B球時(shí)，測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離

B.A球與B球碰撞后，測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離

C.測(cè)量A球或B球的直徑

D.測(cè)量A球和B球的質(zhì)量（或兩球質(zhì)量之比）

E.測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度

13.假設(shè)在NaCl蒸氣中存在由鈉離子Na^＋和氯離子Cl^－靠靜電相互作用構(gòu)成的單個(gè)氯化鈉NaCl分子.若取Na^＋與Cl^－相距無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)其電勢(shì)能為零，一個(gè)NaCl分子的電勢(shì)能為－6.1 eV.已知使一個(gè)中性鈉原子Na最外層的電子脫離鈉原子而形成納離子Na^＋所需的能量（電離能）為5.1 eV，使一個(gè)中性氯原子Cl結(jié)合一個(gè)電子形成氯離子Cl^－所放出的能量（親和能）為3.8 eV，由此可算出，在將一個(gè)NaCl分子分解成彼此遠(yuǎn)離的中性鈉原子Na和中性氯原子Cl的過(guò)程中，外界供給的總能量等于________eV.

12.空間存在以ab、cd為邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外，區(qū)域?qū)挒閘₁.現(xiàn)有一矩形線框處在圖中紙面內(nèi)，它的短邊與ab重合，長(zhǎng)度為l₂，長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度為2l₁，如圖所示，某時(shí)刻線框以初速v沿與ab垂直的方向進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，同時(shí)某人對(duì)線框施以作用力，使它的速度大小和方向保持不變.設(shè)該線框的電阻為R，從線框開始進(jìn)入磁場(chǎng)到完全離開磁場(chǎng)的過(guò)程中，人對(duì)線框作用力所做的功等于____________.