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         （2）A₁      R₁

23 . （14 分）跳水是一項(xiàng)優(yōu)美的水上運(yùn)動(dòng)，圖甲是 2008 年北京奧運(yùn)會(huì)跳水比賽中小將陳若琳和王鑫在跳臺(tái)上騰空而起的英姿。如果陳若琳質(zhì)量為 m ，身高為 L ，她站在離水面 H 高的跳臺(tái)上，重心離跳臺(tái)面的高度為 h_l ，豎直向上躍起后重心又升高了 h₂ 達(dá)到最高點(diǎn)，入水時(shí)身體豎直，當(dāng)手觸及水面時(shí)伸直雙臂做一個(gè)翻掌壓水花的動(dòng)作，如圖乙所示，這時(shí)陳若琳的重心離水面約為 h₃ ，她進(jìn)入水中后重心最低可到達(dá)水面下 h₄ 處，整個(gè)過(guò)程中空氣阻力可忽略不計(jì)，重力加速度為 g , 求：

（l）求陳若琳從離開(kāi)跳臺(tái)到手觸及水面的過(guò)程中可用于完成一系列動(dòng)作的時(shí)間；

（2）求陳若琳克服水的作用力所做的功。

解：（l）陳若琳躍起后可看作豎直向上的勻減速運(yùn)動(dòng)，重心上升的高度h₂,設(shè)起跳速度為v₀, 則  

上升過(guò)程時(shí)間  解得：        （2分）

陳若琳從最高處自由下落到手觸及水面的過(guò)程中重心下落的高度

       （2分）

設(shè)下落過(guò)程時(shí)間為t₂    則  

解得：    （2分）

總時(shí)間為   （2分）

( 2 ）設(shè)從最高點(diǎn)到水面下最低點(diǎn)的過(guò)程中，重力做的功為W_G，克服水的作用力的功為W_Z    由動(dòng)能定理可得  （2分）

     ( 4 分）

24 . ( 18 分）如圖，阻值不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌MN和PQ 水平放置，其最右端間距 d 為 lm ，左端MP接有阻值 r 為 4Ω 的電阻，右端NQ與半徑 R 為 2m 的光滑豎直半圓形絕緣導(dǎo)軌平滑連接；一根阻值不計(jì)的長(zhǎng)為 L = l . 2m ，質(zhì)量 m＝0.5kg 的金屬桿 ab 放在導(dǎo)軌的 EF 處， EF 與MP平行。在平面NQDC的左側(cè)空間中存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng) B ,平面NQDC的右側(cè)空間中無(wú)磁場(chǎng)�，F(xiàn)桿 ab 以初速度V₀ = 12m / s 向右在水平軌道上做勻減速運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入半圓形導(dǎo)軌后恰能通過(guò)最高位置 CD 并恰又落到 EF 位置； ( g 取 10m / s2 ) 求： （l）桿 ab 剛進(jìn)入半圓形導(dǎo)軌時(shí)，對(duì)導(dǎo)軌的壓力；

（2）EF 到QN的距離；

（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的大小

解： ( 1 ）設(shè)桿ab剛進(jìn)入半圓形導(dǎo)軌時(shí)速度為V₁到達(dá)最高位置，速度為V₂，由于恰能通過(guò)最高點(diǎn)，則：

   得：   （2分）

桿 ab 進(jìn)入半圓形導(dǎo)軌后，由于軌道絕緣，無(wú)感應(yīng)電流，則根據(jù)機(jī)械能守恒：

    得：   （2分）

設(shè)在最低點(diǎn)時(shí)半圓形軌道對(duì)桿 ab 的支持力為 N

   N＝30N  （2分）

( 2 )好 ab 離開(kāi)半圓形導(dǎo)軌后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)時(shí)間 t 落到水平導(dǎo)軌上

      （2分）

則桿 ab 與 NQ 的水平距離 S ＝4m 故 EF 與 NQ 的水平距離為4m  （2分）

（3）設(shè)桿 ab 做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度為 a

    得：a=-5.5m/s²      （2分）

對(duì)桿剛要到達(dá) NQ 位置處進(jìn)行分析

（2分）     （2分） 

25 . ( 22 分）如圖，空間XOY 的第一象限存在垂直XOY 平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第四象限存在平行該平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中未畫(huà)出） : OMN 是一絕緣彈性材料制成的等邊三角形框架，邊長(zhǎng) L 為 4m ，OM邊上的 P 處開(kāi)有一個(gè)小孔，OP距離為 lm �，F(xiàn)有一質(zhì)量 m 為 l ×10^－18kg，電量 q 為 1 ×10^－15C帶電微粒（重力不計(jì)）從 Y 軸上的C點(diǎn)以速度 V₀ = l00 m/s平行 x 軸射入，剛好可以垂直 x 軸從P點(diǎn)進(jìn)入框架， CO 距離為 2m 。粒子進(jìn)入框架后與框架發(fā)生若干次垂直的彈性碰撞，碰撞過(guò)程中粒子的電量和速度大小均保持不變，速度方向與碰前相反，最后粒子又從P點(diǎn)垂直 x 軸射出，求：

（l）所加電場(chǎng)強(qiáng)度的大�。�

（2）所加磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大��；

（3）求在碰撞次數(shù)最少的情況下，該微�；氐� C 點(diǎn)的時(shí)間間隔；