22.在原子核物理中，研究核子与核子关联的最有效途径是“双电荷交换反应”.这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似.两个小球A和B用轻质弹簧相连，在光滑的水平直轨道上处于静止状态.在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P，右边有一小球C沿轨道以速度v₀射向B球，如图所示，C与B发生碰撞并立即结成一个整体D.在它们继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被锁定，不再改变，然后，A球与挡板P发生碰撞，碰后A、D都静止不动，A与P接触而不粘连，过一段时间，突然解除锁定（锁定及解除锁定均无机械能损失）.已知A、B、C三球的质量均为m.

（1）求弹簧长度刚被锁定后A球的速度.

（2）求在A球离开挡板P之后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能.

21.如图，两个共轴的圆筒形金属电极，外电极接地.其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、c和d，外筒的外半径为r₀.在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场，磁感强度的大小为B.在两极间加上电压，使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场.一质量为m、带电量为＋q的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝a的S点出发，初速为零.如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S，则两电极之间的电压U应是多少？（不计重力，整个装置在真空中.）

20. 2000年1月26日我国发射了一颗同步卫星，其定点位置与东经98°的经线在同一平面内.若把甘肃省嘉峪关处的经度和纬度近似取为东经98°和北纬α＝40°，已知地球半径R、地球自转周期T、地球表面重力加速度g（视为常量）和光速c.试求该同步卫星发出的微波信号传到嘉峪关处的接收站所需的时间（要求用题给的已知量的符号表示）.

19.一辆实验小车可沿水平地面（图中纸面）上的长直轨道匀速向右运动.有一台发出细光束的激光器装在小转台M上，到轨道的距离MN为d＝10 m，如图所示，转台匀速转动，使激光束在水平面内扫描，扫描一周的时间为T＝60 s.光束转动方向如图中箭头所示.当光束与MN的夹角为45°时，光束正好射到小车上.如果再经过Δt=2.5 s光束又射到小车上，则小车的速度为多少？（结果保留二位数字）

18.一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动.线圈匝数n＝100.穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化.如图所示，发电机内阻r＝5.0，外电路电阻R＝95.已知感应电动势的最大值E_m=nωΦ_m，其中Φ_m为穿过每匝线圈磁通量的最大值.求串联在外电路中的交流电流表（内阻不计）的读数.

16.从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A₁的内阻r₁，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据.

器材（代号）	规　格
电流表（A1） 电流表（A2） 电压表（V） 电阻（R1） 滑动变阻器（R2） 电池（E） 电键（K） 导线若干	量程10mA内阻r1待测（约40 ） 量程500μA内阻r2=750 量程10V，内阻r3=10 k 阻值约100 ，作保护电阻用 总阻值约50 电动势1.5 V，内阻很小

（1）在虚线方框中画出电路图，标明所用器材的代号.

（2）若选测量数据中的一组来计算r₁，则所用的表达式为r₁＝________，式中各符号的意义是：________________________________.

15.如图，一光源位于金属圆筒内部轴线上A点，与筒B端的距离为d，d无法直接测量.另有凸透镜、光屏、米尺及带支架的光具座.现用这些器材测量d.为此，先将圆筒、凸透镜、光屏依次放在光具座支架上，令圆筒轴线与透镜主光轴重合，屏与光源的距离足够远，使得移动透镜时，可在屏上两次出现光源的象.将圆筒及光屏位置固定.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，然后进行以下的测量：

                      

用测得的物理量可得d=________________________________________.

(应说明各符号所代表的物理量)

14.某同学用图1所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律.图中PQ是斜槽、QR为水平槽.实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹.重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹.重复这种操作10次.图1中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点.B球落点痕迹如图2所示，其中米尺水平放置.且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零点与O点对齐.

       

（1）碰撞后B球的水平射程应取为____________cm.

（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：＿＿＿＿（填选项号）.

A.水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离

B.A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离

C.测量A球或B球的直径

D.测量A球和B球的质量（或两球质量之比）

E.测量G点相对于水平槽面的高度

13.假设在NaCl蒸气中存在由钠离子Na^＋和氯离子Cl^－靠静电相互作用构成的单个氯化钠NaCl分子.若取Na^＋与Cl^－相距无限远时其电势能为零，一个NaCl分子的电势能为－6.1 eV.已知使一个中性钠原子Na最外层的电子脱离钠原子而形成纳离子Na^＋所需的能量（电离能）为5.1 eV，使一个中性氯原子Cl结合一个电子形成氯离子Cl^－所放出的能量（亲和能）为3.8 eV，由此可算出，在将一个NaCl分子分解成彼此远离的中性钠原子Na和中性氯原子Cl的过程中，外界供给的总能量等于________eV.

12.空间存在以ab、cd为边界的匀强磁场区域，磁感强度大小为B，方向垂直纸面向外，区域宽为l₁.现有一矩形线框处在图中纸面内，它的短边与ab重合，长度为l₂，长边的长度为2l₁，如图所示，某时刻线框以初速v沿与ab垂直的方向进入磁场区域，同时某人对线框施以作用力，使它的速度大小和方向保持不变.设该线框的电阻为R，从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中，人对线框作用力所做的功等于____________.