综合模拟1
22．（19分）k/s/5/u
1）在《验证机械能守恒定律》的实验中，已知重锤的质量为，使用的交流电的频率为。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点进行测量并通过计算，就可以验证机械能守恒定律。
如图所示，选取纸带上打出的连续五个点a、b、c、d、e，测出a点距起始点o的距离为s0，点a、c间的距离为sl，点c、e间的距离为s2，用以上给出的已知量写出c点速度的表达式为打点计时器在打o点到c点的这段时间内，重锤的重力势能的减少量为动能的增加量为。
某同学上交的实验报告显示，重锤增加的动能略大于重锤减小的重力势能，则出现这一问题的原因可能是填字母）
a．重锤的质量测量错误。
b．该同学自编了实验数据。
c．该同学实验操作时先释放纸带，后接通电源。
d．重锤下落时受到的阻力过大。
2）有一根很细的均匀空心金属管，管长约50cm、电阻约为10，现需测定它的内径d，但因其内径较小，无法用游标卡尺直接测量。已知这种金属的电阻率为。实验室中可以提供下列器材：
a．毫米刻度尺；
b．螺旋测微器；
c．电流表（量程300ma，内阻约1）；
d．电流表（量程3a，内阻约0.1）；
e．电压表（量程3v，内阻约6k）：
f．滑动变阻器（最大阻值lk，额定电流0.5a）；
g．滑动变阻器（最大阻值5，额定电流2a）；
h．蓄电池（电动势6v，内阻0.05）；
j．开关一个及带夹子的导线若干。
请设计一个实验方案，要求实验误差小，便于调节。回答下列问题：
实验中应测物理量的名称及符号是
电流表应选择滑动变阻器应选择填字母）
按照你设计的电路图将图中所示仪器连成实验电路；
用测得的物理量和已知量写出计算金属管内径的表达式为。
23．（16分）如图，在光滑的水平面上，有质量均为的a、b两个物体。b与轻弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在墙上。开始弹簧处于原长。
a以大小为的速度向右与b发生正碰，碰撞时间极短。碰后两物体以相同的速度压缩弹簧。不计一切摩擦。
求：1）碰撞后物体a、b的共同速度大小；
2）碰撞过程中a对b的冲量大小；
3）弹簧的最大弹性势能。
24．（18分）如图所示，两根平行的光滑金属导轨竖直放置，其上端接一定值电阻。在水平虚线、间有一与导轨所在平面垂直向里大小为b的匀强磁场，磁场区域的高度为。水平放置的导体棒a、b分别从m、n处同时由静止释放，且他们都匀速穿过磁场区域，当b刚穿出磁场时a正好进入磁场。
已知：两棒的质量和电阻为、；、不计导轨电阻及a、b之间的相互作用力，在运动中两棒始终保持水平且与导轨。
接触良好。取。求：
1）导体棒a、b匀速穿过磁场的速度大小之比；
2）导体棒所在释放位置m点和n点距的高度、
3）整过过程中，电路产生的焦耳热．
25．（19分）如图所示，轴上方有一匀强磁场，磁感应强度为b，磁场方向垂直于纸面向里。轴下方有一匀强电场，电场强度为e、方向与轴的夹角斜向上方。现有一质量为m、带电量为q的正离子，以速度v0由轴上的a点沿轴正方向射入磁场，该离子在磁场中运动一段时间后从轴上的c点（图中未画出）进入电场区域，离子经c点时的速度方向与电场方向相反。
设磁场和电场区域均足够大，不计离子的重力，求：
1）离子从a点出发到第一次穿越轴时的运动时间；
2）c点到坐标原点o的距离；
3）离子第四次穿越轴时速度的大小及速度方向与电场方向的夹角。并大致画出离子前四次穿越轴在磁场和电场区域中的运动轨迹。
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