如图甲.空间存在—范围足够大的垂直于xoy平面向外的匀强磁场.磁感应强度大小为B.让质量为m.电量为q的粒子从坐标原点O沿加xoy平面以不同的初速度大小和方向入射到该磁场中.不计重力和粒——青夏教育精英家教网—

22. (20分)如图甲，空间存在—范围足够大的垂直于xoy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。让质量为m，电量为q（q<0)的粒子从坐标原点O沿加xoy平面以不同的初速度大小和方向入射到该磁场中。不计重力和粒子间的影响。

(1)若粒子以初速度v₁沿y轴正向入射，恰好能经过x 轴上的A(a，0)点，求v₁的大小：

(2)已知一粒子的初建度大小为v(v>v₁)．为使该粒子能经过A(a，0)点，其入射角（粒子初速度与x轴正向的夹角）有几个？并求出对应的sin值：

(3)如图乙，若在此空间再加入沿y轴正向、大小为E的匀强电场，一粒子从O点以初速度v₀沿x轴正向发射。研究表明：粒子在xoy平面内做周期性运动，且在任一时刻，粒子速度的x分量v_x与其所在位置的y坐标成正比，比例系数与场强大小E无关。求该粒子运动过程中的最大速度值v_m。

21.（19分）质量为M、长为L的杆水平放置，杆两端A、B系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳，绳上套着一质量为m的小铁环。已知重力加速度为g，不计空气影响。

(1)现让杆和环均静止悬挂在空中，如图甲，求绳中拉力的大小：

(2)若杆与环保持相对静止，在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动，此时环恰好悬于A端的正下方，如图乙所示。

　 ①求此状态下杆的加速度大小a；

　 ②为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力，方向如何？

20. （15分）如图，一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点，T端系一质量m=1.0kg的小球。现将小球拉到A点（保持绳绷直）由静止释放，当它经过B点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水平地面上的C点。地面上的D点与OB在同一竖直线上，已知绳长L=1.0 m，B点离地高度H=1.0 m，A、B两点的高度差h=0.5 m，重力加速度g取10m/s²,不计空气影响，

(1)地面上DC两点间的距离s；(2)轻绳所受的最大拉力大小。

19.（18分）

（1）（6分）在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中（装置如图甲）：

①下列说法哪一项是正确的　　。（填选项前字母）

　　 A.平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上

　　 B.为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量

　　 C实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放

　 ②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz．则打B点时小车的瞬时速度大小为____m/s（保留三位有效数字）。

(2)（12分）硅光电池在无光照时不产生电能，可视为一电子元件。某实验小组设计如图甲电路，给硅光电池加反向电压（硅光电池负极接高电势点，正极接低电势点），探究其在无光照时的反向伏安特性。图中电压表的V₁量程选用3V，内阻为6.0k;电压表V₂量程选用15V，内阻约为30k；R₀为保护电阻；直流电源电动势E约为12V，内阻不计。

①根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙连接成完整电路。

②用遮光罩罩住硅光电池，闭合开关S，调节变阻器R，读出电压表V₁、V₂的示教U₁、U₂。

　 (ⅰ)某次测量时，电压表V₁示数如图丙，则U₁=　　 V．可算出通过硅光电他的反向电流大小为

　　　　mA（保留两位小数）。

（ⅱ）该小组测出大量数据，筛选出下表所示的9组U₁、U₂数据，算出相应的硅光电池两端反向电压U_X 和通过反向电流I_X（表中“-”表示反向），并在坐标纸上建立I_X-U_X坐标系，标出了与表中前5组U_X、I_X数据对应的5个坐标点。请你标出余下的4个坐标点，并绘出I_X-U_X图线。

（ⅲ）由I_X-U_X图线可知，硅光电池无光照下加反向电压时，

　 I_X与U_X成____（填“线性”或“非线性”）关系。

18. 如图，矩形闭合线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t₁、t₂分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻。线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界OO’平行，线框平面与磁场方向垂直。设OO’下方磁场磁场区域足够大，不计空气影响，则下列哪一个图像不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律