24、(20分)回旋加速器是加速带电粒子的常用仪器，其结构示意图如图甲所示,其中置于高真空中的金属D形盒的半径为R，两盒间距极小，在左侧D形盒圆心处放有粒子源S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向如图乙所示(俯视)。设带电粒子质量为m，电荷量为+q，该粒子从粒子源S进入加速电场时的初速度不计，两金属盒狭缝处加高频交变电压，加速电压大小U可视为不变,粒子重力不计，粒子在电场中的加速次数等于回旋半周的次数，求：

(1)粒子在回旋加速器中经过第一次加速可以达到的速度和第一次在磁场中的回旋半径；

(2)粒子在第次通过狭缝前后的半径之比；

(3)粒子若能从上侧边缘的引出装置处导出，则R与U、B、之间应满足什么条件？

23、(1 6分)质量 m=1.0kg的甲物体与竖直放置的轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地面上，如图所示。质量m=1.0kg的乙物体从甲物体正上方，距离甲物体h=0.40m处自由落下，撞在甲物体上在极短的时间内与甲物体粘在一起(不再分离)向下运动。它们到达最低点后又向上运动，上升的最高点比甲物体初始位置高H=0.10m。已知弹簧的劲度系数k=200N/m，且弹簧始终在弹性限度内，空气阻力可忽略不计，重力加速度g取10m/s²。求：

(1)乙物体和甲物体碰撞过程中损失的动能；

(2)乙物体和甲物体碰撞后一起向下运动至最低点的过程中，乙

物体和甲物体克服弹簧弹力所做的功。

22、(12分)如图所示，两根足够长的光滑金属导轨，相距为L=10cm，竖直放置，导轨上端连接着电阻R₁=1Ω，质量为m=0.01kg、电阻为R₂=0.2Ω的金属杆ab与导轨垂直并接触良好，导轨电阻不计．整个装置处于与导轨平面垂直的磁感应强度为B=1T的匀强磁场中．ab杆由静止释放，经过一段时间后达到最大速率，g取10m/s²，求此时：

(1)杆的速率；

(2)ab间的电压；

(3)电阻R₁消耗的电功率．

2、(6分)

(1)用单摆测重力加速度的实验中，为使周期的测量尽可能准确，则计时位置应在单

摆摆动到______(选填“最高点”、“最低点”)，同时测量摆球摆动30-50次的

时间，算出单摆的周期。

(2)下表中所填的是某研究性学习小组在探究单摆的周期与摆长关系时测得的数据。

①根据表中的数据在下面坐标系中作出图象(要求能从图中直接看出L和T间的关系)，

③该小组同学学到单摆周期公式后，又根据上面的实验数据和周期公式算出当地的重力加速度。请你也算一下，当地重力加速度g =　　　　　 m/s²。

(3)(8分)如图甲所示的电路中，1至11为连接点的标号。在开关闭合后，发现小灯泡不亮，电压表和电流表均无示数。现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、变阻器、小灯泡、6根导线以及电路中的各连接点。巳知电压表和电流表均无故障。

①为了检测变阻器、小灯泡以及6根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表的　　　　　　　 档；在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的　　　　　　　 档。

②在开关闭合情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明__________可能有　　　　　　　　　　 故障。

③为了尽可能准确的完成探究小灯泡I-U特性的实验，图甲电路接线图中还存在错漏，请你在图甲中补画出正确的连接线。

④图乙是某实验小组的同学根椐实验数据绘制而成的小灯泡的U－I特性图线。随后

他们将该小灯泡直接串接在电动势E = 4.5V，内阻r =1.5Ω的直流电源上，则该小灯

泡通电发光时的电功率约为　　　　　　 W。

1、(6分)兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：

①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；

②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；

③接通打点计时器(其打点周期为0.02s)；

④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定)。在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。

请你分析纸带数据，回答下列问题：

(a)该电动小车运动的最大速度为　　　　　 m/s；

(b)关闭小车电源后，小车的加速度大小为 　　　m/s²；

(c)该电动小车的额定功率为　　　　　 W。

21、(20分)

20、大型强子对撞机是研究高能粒子的重要工具，同种物质的正反粒子由静止开始经电压为U的直线加速器加速后，沿切线方向进入对撞机的真空环状空腔内，空腔内存在与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度为B，两种粒子在环形空腔内沿相反方向作半径为r的匀速圆周运动，进而实现碰撞。下列说法正确的是

A、对于给定的加速电压，带电粒子的比荷　　

越大，磁感应强度B越大

B、对于给定的加速电压，带电粒子的比荷　

越大，磁感应强度B越小

C、对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期越大

D、对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期都不变

19．如图所示，理想变压器初级圈接一正弦交流电源，

交变电压的有效值恒定不变．则下列说法中正确

的是　

　 A、只将S₁从2拨向1时，电流表示数变小

　 B、只将S₂从4拨向3时，电流表示数变大

　 C、只将S₃从闭合变为断开，电阻R₂两端电压增大

　 D、只将变阻器R₃的滑动触头上移，变压器的输入功率减小

18．一列简谐横波t＝0的波形如图中实线所示，经过时间t变成图中虚线所示的波形．已知波向左传播，时间t小于1个周期，图中坐标为(12，2)的质点A的振动状态经时间t传到质点B，则　　　

　 A、质点B的坐标为(2，3)

　 B、质点B的坐标为(3，2)

　 C、质点A在时间t内经过的路程为6m

　 D、平衡位置的坐标为(3，0)的质点在时间t内的路程为2cm