如图所示.水平地面上方分布着水平向右的匀强电场.场强大小为E. 一个弯成圆周的环状绝缘硬质细管AB竖直固定在匀强电场中.环的半径R=0.30m.离水平面地面的距离为h=5.0m.一带正电的小球从管的上——青夏教育精英家教网—

23.(16分)如图所示，水平地面上方分布着水平向右的匀强电场，场强大小为E. 一个弯成圆周的环状绝缘硬质细管AB竖直固定在匀强电场中。环的半径R=0.30m，离水平面地面的距离为h=5.0m，一带正电的小球从管的上端口A由静止释放，小球大小略小于管的直径，它与管间摩擦不计，小球在电场中受到的电场力大小为重力的一半。求：

⑴小球运动到管口B时的速度大小；

⑵小球着地点与管的下端口B的水平距离。

、 (3)若使带电小球离开环B点瞬间，突然撤去匀强电场，为了能使带电小球向右做匀速直线运动，可以加垂直纸面方向的匀强磁场，试求磁场的方向以及磁感应强度大小和原匀强电场强度E的比。(g=10m/s²)

22.分析和解：(1)滑块匀速下滑时，受重力mg、恒力F、斜面支持力F_N和摩擦力F_μ作用，

由平衡条件有①……………………………………(2分)

　　　　　　　　　　②……………………………………(2分)

即联立①②并化简后得③………………………(1分)

代入数据解得动摩擦因数……………………………………(1分)

撤去后，滑块匀加速下滑，由动能定理有：

④…………………………………(2分)

代入数据得 ⑤ ………………………………………………(1分)

(3)根据牛顿第二定律

有⑥………………………………………………(2分)

代入数据得　…………………………………………………(2分)

(4)两滑块和弹簧构成的系统在相互作用过程中动量守恒，当它们速度相等时，弹簧具有最大弹性势能，设共同速度为，由动量守恒和能量守恒定律有：

⑦………………………………………………………(2分)　

⑧………………………………………………(2分)

　　　联立⑤⑦⑧式解得…………………………………………(1分)

22．(18分)如图所示，粗糙斜面其倾角为α，底端通过长度可忽略的光滑小圆弧与光滑水平面连接.。A、B是两个质量均为 m=1㎏的小滑块(可视为质点)，B的左端连有轻质弹簧，处于静止状态．当滑块A置于斜面上且受到大小F=4N，方向垂直斜面向下的恒力作用时，恰能沿斜面向下匀速运动．现撤去F，让滑块A从斜面上距斜面底端L=1m处由静止开始下滑，若取g=10m/s²，sinα=0.6，cosα=0.8。求：

(1)滑块A与斜面的动摩擦因数；

(2)滑块A到达斜面底端时的速度大小v₁；

(3)滑块A在斜面上运动的加速度大小a；

(4)滑块A开始与弹簧接触到此后两滑块和弹簧构成的系统在相互作用过程中，弹簧的最大弹性势能E_p．

1.9Ω(2分)偏小(1分)

21．实验题(18分)

(1)(6分)为测定木块与斜面间的动摩擦因数，某同学让木块从斜面上端自静止起做匀加速下滑运动，如(图实1)所示，他使用的器材仅限于固定的斜面、木块、秒表、米尺(当地重力加速度g已知)．

①实验中应记录的数据是___________________。

②计算动摩擦因数的公式是μ＝_________________。

(1)解析　①实验已经限定了木块在斜面上匀加速下滑，根据牛顿第二定律，得a＝gsinθ－μgcosθ，从而，只要测出倾角和加速度即可．题给器材只能测量长度和时间，根据，，且a＝，可知，只要测量出斜面长度L、斜面高度h、木块下滑的时间t，斜面对应的底边长d，即可求出动摩擦因数．(4分)②其表达式是：．(2分)

(2)(12分)测定一个待测电阻(阻值约为200Ω)的阻值，除了待测电阻外，实验室提供了如下器材：

电池组E(电动势为3V，内阻不计)；

电流表₁(量程为0-10mA，内阻约为r₁=50Ω)；

电流表₂(量程为0-500μA，内阻r₂=1000Ω)；

滑动变阻器R₁(阻值范围为0-20Ω，额定电流为2A)；

电阻箱R₂(阻值范围为0-9999Ω，额定电流为1A)；

开关S，导线若干．

请你帮助该同学完成实验中的下述问题(实验中应尽可能准确地测量的阻值)：

①上述器材中缺少电压表，需选一只电流表将它改装成电压表。请在图甲所示方框中画出将电流表改装成电压表的电路原理图，并在图中标明所用器材的代号。

②请在图乙的方框中画出测量阻值的电路图，并在图中标明各器材的代号．

甲　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　乙

③实验中，将电阻箱R₂的阻值调为4000Ω，再调节滑动变阻器R₁，使两表的示数如下图所示，可读出电流表₁的示数是　　　　　，电流表₂的示数是　　　　　　，基于伏安法测得的阻值　　　　 (取两位有效数字)，此测量值与真实值比较是　　 (填偏大、偏小或相等)。

(2)．①如图所示(2分)；②如图所示(4分,分压2分,外接2分)；

③6.40mA(6.4mA也同样给分) (2分)　 240μA(238-242μA) (1分)

20．铁路运输中设计的多种装置都运用了电磁感应原理。有一种电磁装置可以向控制中心传输信号以确定火车的位置和运动状态。装置的原理是：将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面，如图甲所示(俯视图)，当它经过安放在两铁轨间的矩形线圈时，线圈便产生一个电信号传输给控制中心。线圈长为l₁，宽为l₂，匝数为n。若匀强磁场只分布在一个矩形区域内，当火车首节车厢通过线圈时，控制中心接收到线圈两端的电压信号u与时间t的关系如图乙所示(ab、cd均为直线)，则火车在t₁－t₂内(C )