20.(15分)如图所示，两根电阻不计、相距L且足够长的

平行光滑导轨与水平面成 θ 角，导轨处在磁感应强度B的

匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上，导轨下端连接

阻值为R的电阻。现让一质量为m，电阻也为R、与导轨接

触良好的水平金属棒ab从静止开始下滑，ab下滑距离s后开

始匀速运动，重力加速度为g。求：

(1)ab棒匀速下滑时速度v的大小;

(2)ab棒从静止至开始匀速下滑的过程中，ab棒上产生的热量。

21.(19分)1897年汤姆孙发现电子后，许多科学家为测量电子的电荷量做了大量的探索。1907～1916年密立根用带电油滴进行实验，发现油滴所带的电荷量是某一数值e的整数倍，于是称这数值e为基本电荷。

如图所示，完全相同的两块金属板正对着水平放置，板间距离为d。当质量为m的微小带电油滴在两板间运动时，所受空气阻力的大小与速度大小成正比。两板间不加电压时，可以观察到油滴竖直向下做匀速运动，通过某一段距离所用时间为t1;当两板间加电压U(上极板的电势高)时，可以观察到同一油滴竖直向上做匀速运动，且在时间t2内运动的距离与在时间t1内运动的距离相等。忽略空气浮力，重力加速度为g。

(1)判断上述油滴的电性，要求说明理由;

(2)求上述油滴所带的电荷量Q;

(3)在极板间照射X射线可以改变油滴的带电量。再采用上述方法测量油滴的电荷量。如此重复操作，测量出油滴的电荷量Qi，如下表所示。如果存在基本电荷，那么油滴所带的电荷量Qj应为某一最小单位的整数倍，油滴电荷量的最大公约数(或油滴带电量之差的最大公约数)即为基本电荷e。请根据现有数据求出基本电荷的电荷量e (保留3位有效数字)。

实验次序 1 2 3 4 5

电荷量Qi(10-18C) 0.95 1.10 1.41 1.57 2.02

22.(20分)如图所示，劲度系数为k=40.0N/m的轻质水平弹簧左端固定在壁上，右端系一质量M=3.0kg的小物块A，A的右边系一轻细线，细线绕过轻质光滑的滑轮后与轻挂钩相连，小物块A放在足够长的桌面上，它与桌面的滑动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。滑轮以左的轻绳处于水平静止状态，弹簧的长度为自然长度。现将一质量m=2.0kg的物体B轻挂在钩上，然后松手，在此后的整个运动过程中，求：

(1)小物块A速度达到最大时的位置;

(2)弹簧弹性势能的最大值;

(3)小物块A克服摩擦力所做的功。

23.(16分)

(1)M由两种短周期元素组成，每个M分子含有18个电子，其分子球棍模型如右图所示。测得M的摩尔质量为32g/mol。画出编号为2的原子结构示意图： 。

(2)已知1.0mol•L—1NaHSO3溶液的pH为3.5，加入氯水，振荡后溶液pH迅速降低。溶液pH降低的原因是 (用离子方程式表示)。

(3)在常温常压和光照条件下，N2在催化剂(TiO2)表面与H2O反应，生成1molNH3和O2时的能量变化值为382.5kJ，达到平衡后此反应NH3生成量与温度的实验数据如下表。则该反应的热化学方程式为 。

T/K 303 313 323

NH3生成量/(10-1mol) 4.3 5.9 6.0

(4)在溶液中，一定浓度的NH4+能溶解部分Mg(OH)2固体，反应如下：

2NH4+(aq) + Mg(OH)2(s) 　Mg2+(aq) +2NH3•H2O(aq)

写出上述反应的平衡常数表达式

某研究性学习小组为探究Mg2+与NH3•H2O反应形成沉淀的情况，设计如下两组实验

实验① 等体积1 mol/L氨水和0.1 mol/L MgCl2溶液混合 生成白色沉淀

实验② 等体积0.1 mol/L氨水和1 mol/L MgCl2溶液混合 无现象

请分析实验①、②产生不同现象的原因：

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