兩個分別帶有電荷量和+的相同金屬小球（均可視為點電荷），固定在相距為的兩處，它們間庫侖力的大小為。兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?sub>，則兩球間庫侖力的大小為

       A．          B．           C．          D．

25.(20分) 如圖所示，輕彈簧一端連于固定點O，可在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，另一端連接一帶電小球P,其質(zhì)量m=2×10^-2 kg,電荷量q=0.2 C.將彈簧拉至水平后，以初速度v₀=20 m/s豎直向下射出小球P,小球P到達O點的正下方O₁點時速度恰好水平，其大小v=15 m/s.若O、O₁相距R=1.5 m,小球P在O₁點與另一由細繩懸掛的、不帶電的、質(zhì)量M=1.6×10^-1 kg的靜止絕緣小球N相碰。碰后瞬間，小球P脫離彈簧，小球N脫離細繩，同時在空間加上豎直向上的勻強電場E和垂直于紙面的磁感應(yīng)強度B=1T的弱強磁場。此后，小球P在豎直平面內(nèi)做半徑r=0.5 m的圓周運動。小球P、N均可視為質(zhì)點，小球P的電荷量保持不變，不計空氣阻力，取g=10 m/s²。那么，

（1）彈簧從水平擺至豎直位置的過程中，其彈力做功為多少？

（2）請通過計算并比較相關(guān)物理量，判斷小球P、N碰撞后能否在某一時刻具有相同的速度。

(3)若題中各量為變量，在保證小球P、N碰撞后某一時刻具有相同速度的前提下，請推導(dǎo)出r的表達式(要求用B、q、m、θ表示，其中θ為小球N的運動速度與水平方向的夾角)。

24.(19分) 如圖所示，直線形擋板p₁p₂p₃與半徑為r的圓弧形擋板p₃p₄p₅平滑連接并安裝在水平臺面b₁b₂b₃b₄上，擋板與臺面均固定不動。線圈c₁c₂c₃的匝數(shù)為n,其端點c₁、c₃通過導(dǎo)線分別與電阻R₁和平行板電容器相連，電容器兩極板間的距離為d,電阻R₁的阻值是線圈c₁c₂c₃阻值的2倍，其余電阻不計，線圈c₁c₂c₃內(nèi)有一面積為S、方向垂直于線圈平面向上的勻強磁場，磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間均勻增大。質(zhì)量為m的小滑塊帶正電，電荷量始終保持為q,在水平臺面上以初速度v₀從p₁位置出發(fā)，沿擋板運動并通過p₅位置。若電容器兩板間的電場為勻強電場，p₁、p₂在電場外，間距為l,其間小滑塊與臺面的動摩擦因數(shù)為μ，其余部分的摩擦不計，重力加速度為g.

求：

（1）小滑塊通過p₂位置時的速度大小。

（2）電容器兩極板間電場強度的取值范圍。

(3)經(jīng)過時間t,磁感應(yīng)強度變化量的取值范圍。

23.(16分)圖示為修建高層建筑常用的塔式起重機。在起重機將質(zhì)量m=5×10³ kg的重物豎直吊起的過程中，重物由靜止開始向上作勻加速直線運動，加速度a=0.2 m/s²，當起重機輸出功率達到其允許的最大值時，保持該功率直到重物做v_m=1.02 m/s的勻速運動。取g=10 m/s²,不計額外功。求：

(1)    起重機允許輸出的最大功率。

(2)    重物做勻加速運動所經(jīng)歷的時間和起重機在第2秒末的輸出功率。

22.(17分) (1)在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力的大小與彈簧伸長(或縮短)的長度的比值，叫做彈簧的勁度系數(shù)。為了測量一輕彈簧的勁度系數(shù)，某同學(xué)進行了如下實驗設(shè)計：如圖所示，將兩平行金屬導(dǎo)軌水平固定在豎直向下的勻強磁場中，金屬桿ab與導(dǎo)軌接觸良好，水平放置的輕彈簧一端固定于O點，另一端與金屬桿連接并保持絕緣。在金屬桿滑動的過程中，彈簧與金屬桿、金屬桿與導(dǎo)軌均保持垂直，彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)，通過減小金屬桿與導(dǎo)軌之間的摩擦和在彈的形變較大時讀數(shù)等方法，使摩擦對實驗結(jié)果的影響可忽略不計。

請你按要求幫助該同學(xué)解決實驗所涉及的兩個問題。

①幫助該同學(xué)完成實驗設(shè)計。請你用低壓直流電源（）、滑動變阻器()、電流表（）、開關(guān)（）設(shè)計一電路圖，畫在圖中虛線框內(nèi)，并正確連在導(dǎo)軌的C、D兩端。

②若已知導(dǎo)軌間的距離為d,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,正確連接電路后，閉合開關(guān)，使金屬桿隨擋板緩慢移動，當移開擋板且金屬桿靜止時，測出通過金屬桿的電流為I₁,記下金屬桿的位置，斷開開關(guān)，測出彈簧對應(yīng)的長度為x₁;改變滑動變阻器的阻值，再次讓金屬桿靜止時，測出通過金屬桿的電流為I₂,彈簧對應(yīng)的長度為x₂,則彈簧的勁度系數(shù)k=__________.

（2）氣墊導(dǎo)軌(如圖甲)工作時，空氣從導(dǎo)軌表面的小孔噴出，在導(dǎo)軌表面和滑塊內(nèi)表面之間形成一層薄薄的空氣層，使滑塊不與導(dǎo)軌表面直接接觸，大大減小了滑塊運動時的阻力。為了驗證動量守恒定律，在水平氣墊導(dǎo)軌上放置兩個質(zhì)量均為a的滑塊，每個滑塊的一端分別與穿過打點計時器的紙帶相連，兩個打點計時器所用電源的頻率均為b.氣墊導(dǎo)軌正常工作后，接通兩個打點計時器的電源，并讓兩滑塊以不同的速度相向運動，兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)運動。圖乙為某次實驗打出的、點跡清晰的紙帶的一部分，在紙帶上以同間的6個連續(xù)點為一段劃分紙帶，用刻度尺分別量出其長度s₁、s₂和s₃.若題中各物理量的單位均為國際單位，那么，碰撞前兩滑塊的動量大小分別為_________、_________，兩滑塊的總動量大小為_________；碰撞后兩滑塊的總動量大小為_________。重復(fù)上述實驗，多做幾次。若碰撞前、后兩滑塊的總動量在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等，則動量守恒定律得到驗證。

21.如圖所示，空氣中有一橫截面為半圓環(huán)的均勻透明柱體，其內(nèi)

圓半徑為r，外圓半徑為R，R＝r。現(xiàn)有一束單色光垂直于

水平端面A射入透明柱體，只經(jīng)過兩次全反射就垂直于水平端

面B射出。設(shè)透明柱體的折射率為n，光在透明柱體內(nèi)傳播的

時間為t，若真空中的光速為c，則

A.      n可能為                

B.      B.n可能為2                 

C.      C.t可能為         

D.     D.t可能為

20.如圖所示，粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點處有一正點電荷，帶負電的小物體以初速

度v₁從M點沿斜面上滑，到達N點時速度為零，然后下滑回到M點，此時速度為

V₂（v₂＜v₁）。若小物體電荷量保持不變，OM＝ON，則

A.小物體上升的最大高度為

B.從N到M的過程中，小物體的電勢能逐漸減小

C.從M到N的過程中，電場力對小物體先做負功后做正功

D.從N到M的過程中，小物體受到的摩擦力和電場力均是先增大后減小

19.圖示為一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波，實線為t＝0時刻的波形圖，虛線為t＝0.6 s

時的波形圖，波的周期T＞0.6 s，則

A.波的周期為2.4 s

B.在t＝0.9 s時，P點沿y軸正方向運動

C.經(jīng)過0.4 s，P點經(jīng)過的路程為4 m

D.在t＝0.5 s時，Q點到達波峰位置

18.氫原子能級的示意圖如圖所示，大量氫原子從n＝4的能級向

n＝2的能級躍遷時輻射出可見光a，從n＝3的能級向n＝2的能

級躍遷時輻射出可見光b，則

A.氫原子從高能級向低能級躍遷時可能會輻射出射線

B.氫原子從n＝4的能級向n＝3的能級躍遷時會輻射出紫外線

C.在水中傳播時，a光較b光的速度小

D.氫原子在n＝2的能級時可吸收任意頻率的光而發(fā)生電離

17.如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，R₁＝20 ，R₂＝30 ，C為

電容器。已知通過R₁的正弦交流電如圖乙所示，則

A.交流電的頻率為0.02 Hz

B.原線圈輸入電壓的最大值為200 V

C.電阻R₂的電功率約為6.67 W

D.通過R₃的電流始終為零