22．(16分)如圖14所示為一種質(zhì)譜儀的示意圖，它由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成。磁分析器中有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。帶電粒子在輻向電場中運(yùn)動時，受到的電場力大小處處相等，方向始終指向圓心O。有一個所帶電荷量為q質(zhì)量為m的離子，從加速電場的A處由靜止開始，經(jīng)加速電場加速后，以一定的速度進(jìn)入靜電分析器并沿圖中圓弧虛線運(yùn)動，在P點離開靜電分析器進(jìn)入磁分析器，最終打在乳膠片上的Q點。不計離子重力。若已知加速電場的電勢差為U，靜電分析器通道的半徑為R，圓心在O處；。求：

(1)離子進(jìn)入靜電分析器時速度的大小v；

(2)均勻輻向電場的場強(qiáng)E；

(3)PQ之間的距離L。

22(16分)分析和解：(1)對帶電離子，電場力做正功，離子動能增加，由動能定理得qU=mv²……①(2分)

解得離子進(jìn)入靜電分析器時速度的大小

v=………………………………② (2分)

(2)離子以速度v在靜電分析器中做勻速圓周運(yùn)動，電場力提供向心力，由牛頓第二定律得qE=mv²/R…………………………………③(2分)

聯(lián)立解得均勻輻向電場的場強(qiáng)E=2U/R ……………④ (3分)

(3)離子從P點進(jìn)入磁分析器后，在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛侖茲力提供向心力，由牛頓第二定律得qvB=mv²/r………………………⑤(2分)

　 PQ之間的距離L=2r 　…………………………⑥(2分)

聯(lián)立解得L=……………………………⑦ (3分)

21.(18分)

(1)(7分)在“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗中，打點計時器接在電壓為E，頻率為f，的交流電源上，在實驗中打下一條理想紙帶，如圖所示，選取紙帶上打出的連續(xù)5個點A、B、C、D、E，測出A點距起始點的距離為s₀，點AC間的距離為s₁，點CE間的距離為s₂，已知重錘的質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?i>g，則

　　 ①從起始點O到打下C點的過程中，重錘重力勢能的減少量為△E_P=　　　 ，重錘動能的增加量為△E_K　　　 。

②根據(jù)題中提供的條件，可求出重錘實際下落的加速度a=　　 ，它和當(dāng)?shù)氐闹亓�加速�?i>g進(jìn)行比較，則a　　 g(填大于，等于，小于)。

(1)①mg(S₀+S₁)， ；

②，小于；

提示：①重錘下落的高度為(s₀+s₁)，重力勢能的減少量為mg(s₀+s₁)。

C點的速度為：

打C點時重錘的動能為：

②重錘下落的加速度，由于存在摩擦和空氣阻力，這個加速度小于重力加速度。

(2)(7分)右圖中給出器材為：

　 　　 電源E(電動勢為12V，內(nèi)阻不計)，木板N(板上從

下往上依次疊放白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙各一張)，兩個

金屬條A、B(平行放置在導(dǎo)電紙上，與導(dǎo)電紙接觸良

好，用作電極)，滑線變阻器R(其總阻值小于兩平行

電極間導(dǎo)電紙的電阻)，直流電壓表V(量程為6V，內(nèi)

阻很大，其負(fù)接線柱與B極相連，正接線柱與探針P相連)，開關(guān)K。

現(xiàn)要用圖中儀器描繪兩平行金屬條AB間電場中的等勢線。AB間的電壓要求取為6V。

(Ⅰ)在圖中連線，畫成實驗電路原理圖。

(Ⅱ)下面是主要的實驗操作步驟，將所缺的內(nèi)容填寫在橫線上方。

a. 接好實驗電路。

b. 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

c. 合上K，并將探針P與A相接觸。

d. 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

e. 用探針壓印的方法把A、B的位置標(biāo)記在白紙上。畫一線段連接AB兩極，在連線上選取間距大致相等的5個點作為基準(zhǔn)點，用探針把它們的位置印在白紙上。

f. 將探針與某一基準(zhǔn)點相接觸，　　　　　　　　　　　　　　 ，這一點是此基準(zhǔn)的等

勢點。

用探針把這一點的位置也壓印在白紙上。用相同的方法找出此基準(zhǔn)點的其它等勢點。

g. 重復(fù)步驟f，找出其它4個基準(zhǔn)點的等勢點。取出白紙畫出各條等勢線。

(2)(I)連接線路如圖

(II)b.把變阻器的滑動觸頭移到靠近D端處

　　 d.調(diào)節(jié)R，使電壓表讀數(shù)為6V

　　 　f.記下電壓表讀數(shù)，在導(dǎo)電紙上移動探針，找出電壓表

　　 讀數(shù)與所記下的數(shù)值相同的另一點

(3)(4分)如圖是多用表的刻度盤，當(dāng)選用量程為50mA的電流檔測量電流時，表針指于圖示位置，則所測電流為_____mA；若選用倍率為“×100”的電阻檔測電阻時，表針也指示在圖示同一位置，則所測電阻的阻值為_______Ω。如果要用此多用表測量一個約2.0×10⁴Ω的電阻，為了使測量比較精確，應(yīng)選的歐姆檔是_________(選填“×10”、“×100”或“×1K”)。換檔結(jié)束后，實驗操作上首先要進(jìn)行的步驟是____________。

(3)．30.7-30.9 mA；1.5×10³ Ω�！�1K ，歐姆檔調(diào)零。

20．如圖所示，L₁和L₂是輸電線，甲是電壓互感器，乙是電流互感器．若已知變壓比為1000:1，變流比為100:1，并且知道電壓表示數(shù)為220V，電流表示數(shù)為10A，則輸電線的輸送功率為( C )

　　 A．2.2×10³ W　　 B．2.2×10^-2W

　 　C. 2.2×10⁸ W　　 D．2．2×10⁴W

19．某位同學(xué)為了研究超重和失重現(xiàn)象，將重為50N的物體帶上電梯，并將它放在電梯中的傳感器上，若電梯由靜止開始運(yùn)動，并測得重物對支持面的壓力F隨時間t變化的圖象如圖所示。g=10 m/s²。根據(jù)圖中的信息下列判斷正確的是(B)　

A．前9s電梯一直在上升，上升的最大速度1.2m/s

B．前9s電梯在一直下降，下降的最大加速度是0.6 m/s²

C．從2s至9s重物動量的變化量是零

D．從2s至9s電梯的支持力對重物做的正功

18．M、N是一條電場線上的兩點。在M點由靜止釋放一個α粒子，粒子僅在電場力的作用，沿著電場線從M點運(yùn)動到N點。粒子的速度隨時間變化的規(guī)律如圖所示。以下判斷正確的是　 (B)　

A. 該電場可能是勻強(qiáng)電場

B. M點的電勢高于N點的電勢

C. M點到N點，α粒子的電勢能逐漸增大

D. α粒子在M點所受電場力大于在N點所受電場力

17．如圖所示，有三塊截面為等腰直角三角形的透明材料(圖中I、II、III)恰好拼成一個正方形棱鏡. 從E點垂直于邊射入的單色光在F處發(fā)生全反射，在G、H連續(xù)發(fā)生兩次折射后射出. 若該單色光在三塊材料中的傳播速率依次為v₁、v₂、v₃，下列關(guān)系式中正確的是( D )

　　　 A．v₃>v₁>v₂　　　　　　 B．v₂>v₃>v₁　　　　　　

C．v₃>v₂>v₁　　　　　　 D．v₁>v₂>v₃

16、質(zhì)量為m的物體沿直線運(yùn)動，只受到力F(F≠0且為恒力)的作用，物體的位移x、速度v、加速度a和受到?jīng)_量I隨時間變化的圖象如下圖所示，其中不可能的是(A)

15.在研究性學(xué)習(xí)的過程中，針對能源問題，大氣污染問題同學(xué)們提出了如下四個活動方案，哪些從理論上講是可行的　 ( D )

A．改進(jìn)熱機(jī)的生產(chǎn)工藝，總有一天熱機(jī)的效率可達(dá)到100%

B．發(fā)明一種制冷設(shè)備，使溫度降至絕對零度以下

C．汽車尾氣中各類有害氣體排入大氣后嚴(yán)重污染了空氣，想辦法使它們自發(fā)地分離，　　　 既清潔了空氣，又變廢為寶

D．將房屋頂蓋上太陽能板，可直接用太陽能來解決照明和熱水問題

14．用中子轟擊硼核發(fā)生的核反應(yīng)是：。其中的X粒子應(yīng)是 (A) 　

A．α粒子　　　　　　 B．β粒子　　　　　　 C．質(zhì)子　　　　　　　 D．中子

13．醫(yī)院有一種先進(jìn)的檢測技術(shù)--彩超．這一技術(shù)是，首先向病人體內(nèi)發(fā)射頻率已精確掌握的超聲波，超聲波經(jīng)血液反射后被專用儀器接收，同時測出反射波的頻率變化，最后就可知道血液的流速．則這一技術(shù)主要體現(xiàn)了下列哪一種物理現(xiàn)象(A )

　 　A．多普勒效應(yīng)　　 B．波的衍射　　 C．波的干涉　　 D．共振