20.空间存在着平行于x轴方向的静电场，其电势随x的分布如图所示，A、M、O、N、B为x轴上的点，|OA|<|OB|，|OM|=|ON|。一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M点由静止开始沿x轴向右运动，则下列判断中正确的是

A.粒子一定带正电

B.粒子从M向O运动过程中所受电场力均匀增大

C.粒子一定能通过N点

D.粒子从M向O运动过程电势能逐渐增加

二、非选择题(本题共4小题，共72分)

21.(18分)

(1)某同学用刻度尺测金属丝的长度l，用螺旋测微器测金属丝的直径d，其示数分别如图1和图2所示，则金属丝长度l=________cm，金属丝直径d= mm。他还用多用电表按正确的操作程序测出了它的阻值，测量时选用“×1”欧姆挡，示数如图3所示，则金属丝的电阻R=_________Ω。

(2)某学校的学生为了测定物块与桌面之间的动摩擦因数，想出了很多方法。

①其中甲同学采用了如图4所示的装置进行实验，他使物块在重物的牵引下开始运动，当重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上。实验中甲同学用打点计时器记录了物块的运动，图5为他截取的一段纸带，记录了物块做匀减速运动过程的信息，1、2、3、4、5是他选取的计数点，相邻两个计数点之间还有四个点未画出。已知打点计时器电源的频率为50Hz。

根据纸带可求出物块做减速运动过程中的加速度大小a=_____m/s2(保留两位有效数字)。

若当地的重力加速度大小为9.8m/s2，则物块与桌面的动摩擦因数μ1=_____(保留两位有效数字)，该测量结果比动摩擦因数的真实值_____(填“偏大”或“偏小”)。

图 5

②乙同学采用了如图6所示的另一套装置进行实验，使物块A位于水平桌面的O点时，重物B刚好接触地面。将A拉到P点，待B稳定后由静止释放，A最终滑到Q点。分别测量OP、OQ的长度h和s。改变h，重复以上的操作，分别测出以下几组实验数据。

1 2 3 4 5 6

h/cm 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0

s/cm 9.5 12.5 28.5 39.0 48.0 56.5

乙同学在图7中已标出第1、2、3、5、6组数据对应的坐标点，请你在图中标出第4组数据对应的坐标点，并画出s-h关系图线。

实验中测得A、B的质量之比mA:mB=4:5，则根据s-h图线计算出物块A与桌面间的动摩擦因数μ2=___________。

22.(16分)如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，其中ABC为光滑半圆形轨道，半径为R，CD为水平粗糙轨道。一质量为m的小滑块(可视为质点)从圆轨道中点B由静止释放，滑至M点恰好静止，CM间距为4R。已知重力加速度为g。

(1)求小滑块与水平面间的动摩擦因数;

(2)求小滑块到达C点时，小滑块对圆轨道压力的大小;

(3)现使小滑块在M点获得一初动能，使它向左运动冲上圆轨道，恰能通过最高点A，求小滑块在M点获得的初动能。

23.(18分)如图所示，在真空室中平面直角坐标系的y轴竖直向上，x轴上的P点与Q点关于坐标原点O对称，PQ间的距离d=30cm。坐标系所在空间存在一匀强电场，场强的大小E=1.0N/C。一带电油滴在xOy平面内，从P点与x轴成30°的夹角射出，该油滴将做匀速直线运动，已知油滴的速度v=2.0m/s射出，所带电荷量q=1.0×10-7C，重力加速度为g=10m/s2。

(1)求油滴的质量m。

(2)若在空间叠加一个垂直于xOy平面的圆形有界匀强磁场，使油滴通过Q点，且其运动轨迹关于y轴对称。已知磁场的磁感应强度大小为B=2.0T，求：

a.油滴在磁场中运动的时间t;

b.圆形磁场区域的最小面积S。