20．质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。如图所示为质谱仪的原理示意图。现利用这种质谱议对氢元素进行测量。氢元素的各种同位素从容器A下方的小孔S，无初速度飘入电势差为U的加速电场。加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中。氢的三种同位素最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条“质谱线”。关于三种同位素进入磁场时的速度的排列顺序，和a、b、c三条“质谱线”的排列顺序，下列判断正确的是(　　 )

　　　 A．进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氚、氘、氕

　　　 B．进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氘、氚、氕

　　　 C．a、b、c三条质谱线依次排列的顺序是氘、氚、氕

　　　 D．a、b、c三条质谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕

19．有一个小型发电机，机内的矩形线圈匝数为100匝，电阻为0.5Ω。线圈在匀强磁场中，以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动。穿过每匝线圈的磁通量φ随时间的变化规律如图所示。由此可知发电机电动势瞬时值表

　　　 A．e=3.14sinπt(V)

　　　 B．e=3.14costπt(V)

　　　 C．e=314sin100πt(V)

　　　 D．e=314cos100πt(V)

18．一列横波沿x轴传播，图1是波上一质点P的振动图线。图2为这列横波在0.1s时刻的波形图。由此可以判断该波的传播速度和传播方向是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

　　　 A．1m/s，沿x轴正方向传播　　　　　　　　　 B．1m/s，沿x轴负方向传播

　　　 C．0.5m/s，沿x轴正方向传播　　　　　　　　 D．0.5m/s，沿x轴负方向传播

17．如图所示的是杂技演员表演的“水流星”。一根细长绳的一端，系着一个盛了水的容器。以绳的另一端为圆心，使容器在竖直平面内做半径为R的圆周运动。N为圆周的最高点，M为圆周的最低点。若“水流星”通过最低点时的速度。则下列判断正确的是　　　　　 (　　 )

　　　 A．“水流星”到最高点时的速度为零

　　　 B．“水流星”通过最高点时，有水从容器中流出

　　　 C．“水流星”通过最高点时，水对容器底没有压力

　　　 D．“水流星”通过最高点时，绳对容器有向下的拉力

16．如图所示，光滑并且绝缘的斜面上有一个带正电的小球。在下面给出的四种情况下，有可能使小球在斜面上保持静止的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

　　　 A．在a点处有带正电的点电荷

　　　 B．在b点处有带负电的点电荷

　　　 C．在c点处有带正电的点电荷

　　　 D．在d点处有带负电的点电荷

15．有一种核聚变反应为：H+H→H+X。已知H的质量为2.0136u，H的质量为1.0073u，X的质量为3.0180u。则下列说法正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

　　　 A．X是质子，该反应吸收能量　　　　　　　　 B．X是氕，该反应吸收能量

　　　 C．X是氘，该反应释放能量　　　　　　　　　 D．X是氚，该反应释放能量

14．如图所示，一窄束平行光，射向光圆玻璃砖的圆心O。折射后发生了色散，分解为互相分离的两束光a和b。下列判断正确的是　　　　　　　　　 (　　 )

　　　 B．a光光子能量小于b光光子能量

　　　 C．在真空中a光波长大于b光波长

　　　 D．在半圆玻璃砖中，a光传播速度大于b光传播速度

13．用单分子油膜法测出没酸分子(视为球形)的直径后，还需要下列哪一个物理量就可以计算出阿伏伽德罗常数　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

　　　 A．油滴的体积　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．油滴的质量

　　　 C．油酸的摩尔体积 　　　　　　　　　　　　　　　　 D．油酸的摩尔质量

24．(20分)速调管是用于甚高频信号放大的一种装置(如图15所示)，其核心部件是由两个相距为s的腔组成，其中输入腔由一对相距为l的平行正对金属板构成(图中虚线框内的部分)。已知电子的质量为m，电荷量为e，为计算方便，在以下的讨论中电子之间的相互作用力及其重力均忽略不计。

　 (1)若输入腔中的电场保持不变，电子以一定的初速度v₀从A板上的小孔沿垂直A板的方向进入输入腔，而由B板射出输入腔时速度减为v₀/2，求输入腔中的电场强度E的大小及电子通过输入腔电场区域所用的时间t；

　 (2)现B板接地(图中未画出)，在输入腔的两极板间加上如图16所示周期为T的高频方波交变电压，在t=0时A板电势为U₀，此此同时电子以速度v₀连续从A板上的小孔沿垂直A板的方向射入输入腔中，并能从B板上的小孔射出，射向输出腔的C孔。若在nT~(n + 1)T的时间内(n = 0，1，2，3，……)，前半周期经B板射出的电子速度为v₁(未知)，后半周期经B板射出的电子速度为v₂(未知)，求v₁和v₂的比值；(由于输入腔内极板间距离很小，且电子的速度很大，因此电子通过输入腔的时间忽略不计)

　 (3)在上述速度分别为v₁和v₂的电子中，若t时刻经过B板射出的速度为v₁的电子总能与时刻经B板射出的速度为v₂的电子同时进入输出腔，则可通过相移器的控制将电子的动能转化为输出腔中的电场能，从而实现对甚高频信号进行放大的作用。为实现上述过程，输出腔的C孔到输入腔的右极板B的距离s应满足什么条件？

23．(18分)如图14所示，在水滑水平地面上，有一质量m₁ = 4.0kg的平板小车，小车的右面有一固定的竖直挡板，挡板上固定一轻质细弹簧。位于小车上A点处的质量m₂ = 1.0kg的木块(可视为质点)与弹簧的左端相接触但不连接，此时弹簧与木块间无相互作用力。木块与A点左侧的车面之间的动摩擦因数μ=0.40，木块与A点右侧的车面之间的摩擦可忽略不计。现小车与木块一起以v₀ = 2.0m/s的初速度向右运动，小车将与其右侧的竖直墙壁发生碰撞，已知碰撞时间极短，碰撞后小车以v₁ = 1.0m/s的速度水平向左运动，取g=10m/s²。

　 (1)求小车与竖直墙壁发生碰撞的过程中小车

动量变化量的大小；

　 (2)若弹簧始终处于弹性限度内，求小车撞墙

后与木块相对静止时的速度大小和弹簧的最大弹性势能；

　 (3)要使木块最终不从小车上滑落，则车面A

点左侧粗糙部分的长度应满足什么条件？