19．如图甲是“验证机械能守恒定律”的实验装置图，下面一些实验步骤：

A．用天平测出重物和夹子的质量
B．把打点计时器用铁夹固定在放到桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直面内
C．把打点计时器接在交流电源上，电源开关处于断开状态
D．将纸带穿过打点计时器的限位孔，上端用手提着，下端夹上系住重物的夹子，让重物靠近打点计时器，处于静止状态
E．接通电源，待计时器打点稳定后释放纸带，再断开电源
F．用秒表测出重物下落的时间
G．更换纸带，重新进行实验
（1）对于本实验，以上不必要的两个步骤是AF
（2）图乙为实验中打出的一条纸带，O为打出的第一个点，A、B、C为从适当位置开始选取的三个连续点（其它点未画出），打点计时器每隔0.02s打一个点，若重物的质量为0.5kg，当地重力加速度取g=9.8m/s²，由图乙所给的数据算出（结果保留两位有效数字）：
①从O点下落到B点的过程中，重力势能的减少量为0.86J；
②打B点时重物的动能为0.81J．

18．某同学在测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率实验中：

（1）用游标卡尺测量其长度如图甲所示，可知其长度为5.015cm；用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为4.699mm．
（2）选用多用电表的电阻“×1”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为22Ω．
（3）为更精确地测量其电阻，可供选择的器材如下：
电流表A₁（量程600mA，内阻约为2Ω）；
电流表A₂（量程150mA，内阻约为10Ω）；
电压表V₁（量程1V，内阻为1 000Ω）；
电压表V₂（量程15V，内阻约为3 000Ω）；
定值电阻R₀=1 000Ω；
滑动变阻器R（最大阻值为5Ω）；
电源E（电动势约为4V，内阻r约为1Ω）；
开关，导线若干．
为了使测量尽量准确，测量时电表读数不得小于其量程的$\frac{1}{3}$，电压表应选V₁，电流表应选A₁（填器材代号）．

17．如图，质量为m的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，处于静止状态．施加一水平向右的匀强电场后，A向右摆动，摆动的最大角度为60°，则A受到的电场力大小为（　　）

A．

$\frac{mg}{2}$

B．

$\frac{\sqrt{3}mg}{3}$

C．

mg

D．

$\sqrt{3}$mg

16．如图所示，在绝缘水平桌面上放置一矩形金属线框abcd，虚线MN右侧分布着一竖直向下的匀强磁场，已知磁场的磁感应强度B=0.5T，线框边长l_ab=0.2m，l_cb=0.5m，质量m=0.1kg，电阻R=0.1Ω，线框与桌面的动摩擦因数μ=0.2．现用一水平向右的拉力F作用在线框上，使它以v₀=1m/s的速度向右匀速运动一段距离，重力加速度g取10m²/s，求：
（1）线框进入磁场的过程中，通过线框的电流I和电荷量q；
（2）线框进入磁场的过程中，拉力F的大小；
（3）线框从图示位置向右匀速运动1m的过程，拉力做的总功W．

15．某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验．
（1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧．弹簧轴线和刻度尺都应在竖直（选填“水平”或“竖直”）方向．
（2）他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线．由图线可得弹簧的原长x₀₌4cm，劲度系数k=50N/m，他利用本实验原理把弹簧做成一把弹簧秤，当示数如图丙所示时，该弹簧伸长的长度△x=6cm．

14．1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，巧妙地利用带电粒子在磁场中的运动特点，解决了粒子的加速问题．现在回旋加速器被广泛应用于科学研究和医学设备中．某型号的回旋加速器的工作原理如图甲所示，图乙为俯视图．回旋加速器的核心部分为两个D形盒，分别为D₁、D₂．D形盒装在真空容器里，整个装置放在巨大的电磁铁两极之间的强大磁场中，磁场可以认为是匀强磁场，且与D形盒底面垂直．两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计．D形盒的半径为R，磁场的磁感应强度为B．设质子从粒子源A处进入加速电场的初速度不计．质子质量为m、电荷量为+q．加速器接入一定频率的高频交变电源，加速电压为U．加速过程中不考虑相对论效应和重力作用．求：

（1）质子第一次经过狭缝被加速后进入D₂盒时的速度大小v₁和进入D₂盒后运动的轨道半径r₁；
（2）质子从静止开始加速到出口处所需的时间t；
（3）若两D形盒狭缝之间距离为d，d＜＜R，计算说明质子在电场中运动的时间与在磁场中运动时间相比可以忽略不计的原因．

13．如图所示，在空中由一水平方向的匀强磁场区域，区域的上，下边界的间距为h，磁场的磁感应强度大小为B．有-长度为L，宽度为b（b＜h）、电阻为R、质量为m的单匝矩形线圈从磁场区域的上边界上方一定距离处由静止下落（下落过程中线圈上、下边保持水平），当线圈的下边进入磁场吋，线圈恰好开始做匀速运动．当线圈上边穿出磁场时，线圈的加速度恰好为零．重力加速度为g．求：
（1）线圈初始位置到磁场上边界的距离L；
（2）线圈进入磁场过程中通过导线横截面的电荷量q；
（3 ）线圈穿过磁场区域的整个过程中，线圈产生的热量Q．

12．粒子回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的D形金属盒的半径为R，两金属盒间的狭缝很小，磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直，高频交流电的频率为f，加速电场的电压为U，若中心粒子源处产生的质子质量为m，电荷量为+e，在加速器中被加速．不考虑相对论效应，则下列说法正确是（　　）

	A．	不改变磁感应强度B和交流电的频率f，该加速器也可加速α粒子
	B．	质子第二次和第一次经过D形盒间狭缝后轨道半径之比为$\sqrt{2}$：l
	C．	质子被加速后的最大速度不能超过2πRf
	D．	加速的粒子获得的最大动能随加速电压U的增大而增大

11．在暗室中用图1示装置做验证机械能守恒定律的实验．实验器材有：铁架台、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盘、带荧光刻度的毫米刻度尺、频闪仪．
实验步骤如下：
①在漏斗内盛满清水，旋松螺丝夹子，水滴会以一定的频率一滴滴的落下．
②用频闪仪发出的白闪光将水滴流照亮．由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次观察到空中有一串仿佛固定不动的水滴．
③用竖直放置的毫米刻度尺测得各个水滴所对应的刻度．
④处理实验数据．
（1）实验中第一次观察到空中有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率f₁与水滴滴落的频率f₂的关系为：f₁=f₂．
（2）实验中第一次观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30Hz，此时水滴的质量为2g，某同学读出水滴到第一个水滴O的距离如图2所示．根据数据测得水滴C此时的速度v_C为2.27 m/s，若此水滴的质量为2g，水滴C下落到此位置，增加的动能为5.15×10^-3J，减少的重力势能为5.17×10^-3J．（重力加速度取9.80m/s²，结果都保留三位有效数字）．

（3）上题中，减少的重力势能△E_P稍大于增加的动能△E_k，某研究小组认为，可调节水滴的大小，当第二次观察到空中有一串仿佛固定不动的水滴时，重复第（2）题的研究过程，误差会大大减小，你认为为种方法正确吗？简要说明理由．

10．如图所示，一根轻弹簧左端固定于竖直墙上，右端被质量m=1kg可视为质点的小物块压缩而处于静止状态，且弹簧与物块不栓接，弹簧原长小于光滑平台的长度．在平台的右端有一传送带，AB长L=5m，物块与传送带间的动摩擦因数μ₁=0.2，与传送带相邻的粗糙水平面BC长s=1.5m，它与物块间的动摩擦因数μ₂=0.3，在C点右侧有一半径为R的光滑竖直圆弧与BC平滑连接，圆弧对应的圆心角为θ=120°，在圆弧的最高点F处有一固定挡板，物块撞上挡板后会以原速率反弹回来．若传送带以v=5m/s的速率顺时针转动，不考虑物块滑上和滑下传送带的机械能损失．当弹簧储存的E_p=18J能量全部释放时，小物块恰能滑到与圆心等高的E点，取g=10m/s²．
（1）求右侧圆弧的轨道半径为R；
（2）求小物块最终停下时与C点的距离；
（3）若传送带的速度大小可调，欲使小物块与挡板只碰一次，且碰后不脱离轨道，求传送带速度的可调节范围．