15．（16分）如图所示，光滑金属导体ab和cd水平固定，相交于O点并接触良好，∠aOc=60°．一根轻弹簧一端固定，另一端连接一质量为m的导体棒ef，ef与ab和cd接触良好．弹簧的轴线与∠bOd平分线重合．虚线MN是磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场的边界线，距O点距离为L．ab、cd、ef单位长度的电阻均为r．现将弹簧压缩，t = 0时，使ef从距磁场边界处由静止释放，进入磁场后刚好做匀速运动，当ef到达O点时，弹簧刚好恢复原长，并与导体棒ef分离．已知弹簧形变量为x时，弹性势能为，k为弹簧的劲度系数．不计感应电流之间的相互作用．

⑴证明：导体棒在磁场中做匀速运动时，电流的大小保持不变；

⑵求导体棒在磁场中做匀速运动的速度大小v₀和弹簧的劲度系数k；

14．（16分）如图，空间内存在水平向右的匀强电场，在虚线MN的右侧有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一质量为m、带电荷量为+q的小颗粒自A点由静止开始运动，刚好沿直线运动至光滑绝缘的水平面C点，与水平面碰撞的瞬间小颗粒的竖直分速度立即减为零，而水平分速度不变，小颗粒运动至D处刚好离开水平面，然后沿图示曲线DP轨迹运动，AC与水平面夹角α = 30°，重力加速度为g，求：

⑴匀强电场的场强E；

⑵AD之间的水平距离d；

⑶已知小颗粒在轨迹DP上某处的最大速度为v_m，该处轨迹的曲率半径是距水平面高度的k倍，则该处的高度为多大？

13．（15分）如图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成，两部分之间由一段圆弧面相连接．在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道，斜面的倾角为θ．现有10个质量均为m 、半径均为r的均匀刚性球，在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止，力F与圆槽在同一竖直面内，此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为h．现撤去力F使小球开始运动，直到所有小球均运动到水平槽内．重力加速度为g．求：

⑴水平外力F的大小；

⑵1号球刚运动到水平槽时的速度；

⑶整个运动过程中，2号球对1号球

所做的功．

⑶（4分）一同学利用水平气垫导轨做《探究碰撞中的不变量》的实验时，测出一个质量为0.8kg的滑块甲以0.4m/s的速度与另一个质量为0.6kg、速度为0.2m/s的滑块乙迎面相撞，碰撞后滑块乙的速度大小变为0.3m/s，此时滑块甲的速度大小为   ▲   m/s，方向与它原来的速度方向   ▲  （选填“相同”或“相反”）．

⑵（4分）目前核电站是利用核裂变产生的巨大能量来发电的。请完成下面铀核裂变可能的一个反应方程：    ▲   ．已知、、和中子的质量分别为、、和，则此反应中一个铀核裂变释放的能量为    ▲     ；

A．图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一

B．图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的

C．图丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子

D．图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性

⑶（4分）直角玻璃三棱镜的截面如图所示，一条光线从AB面入射，ab为其折射光线，ab与AB面的夹角= 60°．已知这种玻璃的折射率n =，则：

①这条光线在AB面上的的入射角为    ▲     ；

②图中光线ab     ▲     （填“能”或“不能”）从AC面折射出去．

C． (选修模块3-5) (12分)

⑴（4分）下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是   ▲   

     ▲      cm．

②x = 0.5m处质点在0～5.5s内通过的路程为