如图所示，在水平长直的轨道上，有一长度为L的平板车在外力控制下始终保持速度v₀做匀速直线运动．某时刻将一质量为m，可视为质点的小滑块轻放到车面距右端

L

3

的c处，滑块刚好停在小车左端A处，设定平板车上表面各处粗糙程度相同．
（1）求滑块和平板车间的摩擦因数；
（2）若平板车车速为2v₀且保持不变，当滑块轻放到车面C处的同时对该滑块施加一个与车运动方向相同的恒力F，要保证滑块不能从车的左端A处掉下，恒力F大小应该满足什么条件？
（3）在（2）的情况下，力F取最小值，要保证滑块不从车上掉下，力F的作用时间应该在什么范围内？

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如图所示，在真空中，半径为R=5L₀的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．在磁场右侧有一对平行金属板M和N，两板间距离为d=6L₀，板长为L=12L₀，板的中心线O₁O₂与磁场的圆心O在同一直线上．给M、N板加上电压U₀，其变化情况如下图所示．有一电荷量为q、质量为m的带电的粒子，从M、N板右侧沿板的中心线，在t=0或t=T/4时刻以速率v向左射入M、N之间，粒子在M、N板的左侧刚好以平行于M、N板的速度射出．若上述粒子经磁场后又均能平行于M、N极板返回电场，而电场变化的周期T未知，求磁场磁感应强度B相应必须满足的条件．（不计粒子重力）

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如图所示，在坐标系xOy内有一半径为a的圆形区域，圆心坐标为O₁(a，0)，圆内分布有垂直纸面向里的匀强磁场。在直线y=a的上方和直线x=2a的左侧区域内，有一沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E。一质量为m、电荷量为+q(q>0)的粒子以速度v从O点垂直于磁场方向射入，当入射方向沿x轴正方向时，粒子恰好从O₁点正上方的A点射出磁场，不计粒子重力。
(1)求磁感应强度B的大小；
(2)若带电粒子以沿x轴正方向成θ角的速度v从O点垂直于磁场方向射入磁场区域，求此时粒子离开磁场能到达电场中最远位置的坐标；
(3)在(2)情况下，求带电粒子从射入磁场到最终离开磁场所经历的时间t；
(4)在(2)情况下，在原有场区所有条件均保持不变的情况下，请设计一种方案能使粒子最终从O点射出，且射出方向与初始射入O点的方向相反。（在作答时画出轨迹示意图）

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如图所示，在真空中，半径为R=5L的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．在磁场右侧有一对平行金属板M和N，两板间距离为d=6L，板长为L=12L，板的中心线O₁O₂与磁场的圆心O在同一直线上．给M、N板加上电压U，其变化情况如下图所示．有一电荷量为q、质量为m的带电的粒子，从M、N板右侧沿板的中心线，在t=0或t=T/4时刻以速率v向左射入M、N之间，粒子在M、N板的左侧刚好以平行于M、N板的速度射出．若上述粒子经磁场后又均能平行于M、N极板返回电场，而电场变化的周期T未知，求磁场磁感应强度B相应必须满足的条件．（不计粒子重力）

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1．C   2．A    3．A    4．D   5. D   6．B    7. B    8. A    9. B   10．D

11.      12.  2     13.      14.     15.

16．解：（1）∵_，∴，

 ∵，∴, 即边的长度为。

（2）由_，得…………①

     _，即…………②

由①②得，由正弦定理，∴，即证。

17． 解：（1）∵函数的图象的对称轴为要使在区间上为增函数，当且仅当且。

依条件可知试验的全部结果为，即

共15个整点。

所求事件为，即共5个整点，∴所求事件

的概率为。

（2）随机变量的取值有：2，3，4，5，6。的随机分布列为：

2

3

4

5

6

随机变量的期望。

18．解法一：（1）易求，从而，由三垂线定理知：。

（2）法一：易求由勾股定理知，设点在面内的射影为，过作于，连结，则为二面角的平面角。在中由面积法易求，由体积法求得点到面的距离是

，所以，所以求二面角的大小为。

法二：易求由勾股定理知，过作于，又过作交于，连结。则易证为二面角的平面角。在中由面积法易求，从而于是，所以

，在中由余弦定理求得。再在中由余弦定理求得。最后在中由余弦定理求得，所以求二面角的大小为。

（3）设AC与BD交于O，则OF//CM，所以CM//平面FBD，当P点在M或C时，三棱锥P―BFD的体积的最小。。

解法二：空间向量解法，略。

19.解：（1）

当时，

当时，此时函数递减；当时，此时函数递增；当时，取极小值，其极小值为0。

（2）由（1）可知函数和的图像在处有公共点，因此若存在和的分界直线，则该直线过这个公共点。设分界直线的斜率为则直线方程为即由可得当时恒成立

由得。

下面证明当时恒成立。

令则

当时，。当时，此时函数递增；当时，此时函数递减；当时，取极大值，其极大值为0。

从而即恒成立。

函数和存在唯一的分界直线。

20．解：（1）设椭圆的标准方程为，则：

，从而：，故,所以椭圆的标准方程为。

（2）设，则圆方程为,与圆联立消去得的方程为，过定点。

（3）将与椭圆方程联立成方程组消去得：

,设，则。

，

所以。

故存在定点，使恒为定值。

21．解：（1）法一：数学归纳法；

法二：

所以为首项为公比为2的等比数列，

，即证。

法三：，两边同除以，转化为叠加法求数列通项类型。

（2）法一：容易证明单调递增，。由函数割线斜率与中点切线斜率的关系想到先证，即证，即证

。令下证。事实上，构造函数，则

，，所以在上单调递增，故，则，即证。

于是由有，

（因为）。

法二：要证，即证