如圖所示，固定在上、下兩層水平面上的平行金屬導(dǎo)軌、和、間距都是，二者之間固定有兩組豎直半圓形軌道和，兩軌道間距也均為，且和的豎直高度均為4R，兩組半圓形軌道的半徑均為R。軌道的端、端的對(duì)接狹縫寬度可忽略不計(jì)，圖中的虛線為絕緣材料制成的固定支架，能使導(dǎo)軌系統(tǒng)位置固定。將一質(zhì)量為的金屬桿沿垂直導(dǎo)軌方向放在下層導(dǎo)軌的最左端位置，金屬桿在與水平成角斜向上的恒力作用下沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直，且接觸良好。當(dāng)金屬桿通過(guò)4R的距離運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)軌末端位置時(shí)其速度大小。金屬桿和導(dǎo)軌的電阻、金屬桿在半圓軌道和上層水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的摩擦阻力，以及整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受空氣阻力均可忽略不計(jì)。

（1）已知金屬桿與下層導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，求金屬桿所受恒力F的大��；

（2）金屬桿運(yùn)動(dòng)到位置時(shí)撤去恒力F，金屬桿將無(wú)碰撞地水平進(jìn)入第一組半圓軌道和，又在對(duì)接狹縫和處無(wú)碰撞地水平進(jìn)入第二組半圓形軌道和的內(nèi)

側(cè)，求金屬桿運(yùn)動(dòng)到半圓軌道的最高位置時(shí)，它對(duì)軌道作用力的大小；

（3）若上層水平導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，其右端連接的定值電阻阻值為，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。金屬桿由第二組半圓軌道的最高位置處，無(wú)碰撞地水平進(jìn)入上層導(dǎo)軌后，能沿上層導(dǎo)軌滑行。求金屬桿在上層導(dǎo)軌上滑行的最大距離。

一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，頻率為5Hz，某時(shí)刻的波形如圖所示，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)A在距原點(diǎn)8cm處，質(zhì)點(diǎn)B在距原點(diǎn)16cm處，從圖象對(duì)應(yīng)時(shí)刻算起，質(zhì)點(diǎn)A的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)B的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同需要的最短時(shí)間為（  ）

A．0.08s        B．0.12s        C．0.14s        D．0.16s

中國(guó)海軍第二批護(hù)航編隊(duì)于4月2日赴亞丁灣、索馬里海域執(zhí)行護(hù)航任務(wù)。其中的“深圳”號(hào)導(dǎo)彈驅(qū)逐艦額定功率為3×10⁴  kW，當(dāng)以最大的速度航行時(shí)，所受的阻力為2×10⁶N，則該驅(qū)逐艦的最大航速為         m/s，此時(shí)牽引力的大小為        N。

如圖所示，兩根固定的光滑的金屬導(dǎo)軌水平部分與傾斜部分平滑連接，兩導(dǎo)軌間距為L=0.5m，導(dǎo)軌的傾斜部分與水平面成θ=53°角．導(dǎo)軌的傾斜部分有一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域abcd，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上，導(dǎo)軌的水平部分有n個(gè)相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向豎直向上，所有磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=1T，磁場(chǎng)沿導(dǎo)軌的長(zhǎng)度均為L=0.5m，磁場(chǎng)左、右兩側(cè)邊界均與導(dǎo)軌垂直，導(dǎo)軌的水平部分中相鄰磁場(chǎng)區(qū)域的間距也為L．現(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.5kg，電阻為r=0.2Ω，邊長(zhǎng)也為L的正方形金屬線框PQMN，從傾斜導(dǎo)軌上由靜止釋放，釋放時(shí)MN邊離水平導(dǎo)軌的高度h=2.4m，金屬線框在MN邊剛滑進(jìn)磁場(chǎng)abcd時(shí)恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此后，金屬線框從導(dǎo)軌的傾斜部分滑上水平部分并最終停止．取重力加速度g=10m/s²，sin53°=0.8，cos53°=0.6．求：

（1）金屬線框剛釋放時(shí)MN邊與ab的距離s；

（2）金屬線框能穿越導(dǎo)軌水平部分中幾個(gè)完整的磁場(chǎng)區(qū)域；

（3）整個(gè)過(guò)程中金屬線框內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱．

歐洲強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)在2010年初重新啟動(dòng)，并取得了將質(zhì)子加速到1.18萬(wàn)億ev的階段成果，為實(shí)現(xiàn)質(zhì)子對(duì)撞打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。質(zhì)子經(jīng)過(guò)直線加速器加速后進(jìn)入半徑一定的環(huán)形加速器，在環(huán)形加速器中，質(zhì)子每次經(jīng)過(guò)位置A時(shí)都會(huì)被加速（圖1），當(dāng)質(zhì)子的速度達(dá)到要求后，再將它們分成兩束引導(dǎo)到對(duì)撞軌道中，在對(duì)撞軌道中兩束質(zhì)子沿相反方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并最終實(shí)現(xiàn)對(duì)撞（圖2）。質(zhì)子是在磁場(chǎng)的作用下才得以做圓周運(yùn)動(dòng)的。下列說(shuō)法中正確的是   （     ）

A．質(zhì)子在環(huán)形加速器中運(yùn)動(dòng)時(shí)，軌道所處位置的磁場(chǎng)會(huì)逐漸減小

B．質(zhì)子在環(huán)形加速器中運(yùn)動(dòng)時(shí)，軌道所處位置的磁場(chǎng)始終保持不變

C．質(zhì)子：在對(duì)撞軌道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，軌道所處位置的磁場(chǎng)會(huì)逐漸減小

D．質(zhì)子在對(duì)撞軌道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，軌道所處位置的磁場(chǎng)始終保持不變

（理）－20（理）題為選修了《物理（選修3－1）》模塊的學(xué)生必答題，選修了《物理（選修1－1）》模塊的學(xué)生不做這部分題目。

16（理）、下列各物理量中，由電場(chǎng)本身性質(zhì)決定的是

A．電場(chǎng)力          B．電場(chǎng)力的功

C．電場(chǎng)強(qiáng)度        D．電勢(shì)能

下列各物理量中為矢量是

A．質(zhì)量      B．速度      C．路程       D．動(dòng)能

如圖所示，a、b、c、d是某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，它們正好是一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn)，電場(chǎng)線與矩形所在平面平行。已知a點(diǎn)電勢(shì)為16V，b點(diǎn)電勢(shì)為20V，d點(diǎn)電勢(shì)為8V。下列判斷正確的是

5 u.c*o m

A．c點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)電勢(shì)      B．場(chǎng)強(qiáng)的方向由b指向d

C．c點(diǎn)的電勢(shì)為12V          D．若一電子從b運(yùn)動(dòng)到c，電場(chǎng)力做功為 —4ev

如圖所示，A為靜止于地球赤道上的物體，B為繞地球做橢圓軌道運(yùn)行的衛(wèi)星，C為繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，P為B、C兩衛(wèi)星軌道的交點(diǎn)．已知A、B、C繞地心運(yùn)動(dòng)的周期相同且B、C運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì)同時(shí)經(jīng)過(guò)軌道交點(diǎn)，則相對(duì)于地心，下列說(shuō)法中正確的是：

A．物體A的加速度大小大于衛(wèi)星C具有的加速度大小

B．衛(wèi)星C的運(yùn)行速度大小小于物體A的運(yùn)行速度大小

C．衛(wèi)星B的線速度大小不變

D．衛(wèi)星B在P點(diǎn)運(yùn)行的加速度一定等于衛(wèi)星C經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度

如圖1所示，圖中虛線MN是一垂直紙面的平面與紙面的交線，在平面右側(cè)的半空間存在一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外。O是MN上的一點(diǎn)，從O點(diǎn)可以向磁場(chǎng)區(qū)域發(fā)射電量為+q、質(zhì)量為m、速率為v的粒子，粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度可在紙面內(nèi)各個(gè)方向。已知先后射入的兩個(gè)粒子恰好在磁場(chǎng)中給定的P點(diǎn)相遇，P到O的距離為L，不計(jì)重力及粒子間的相互作用。

（1）求所考察的粒子在磁場(chǎng)中的軌道半徑；

（2）求這兩個(gè)粒子從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)的時(shí)間間隔。