高考物理难题集锦(一)含答案

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(1)若水平段导轨粗糙,两金属棒与水平段导轨间的最大摩擦力均为 mg,将金属棒 a 从距水平面高度 h 处 由静止释放。求: 金属棒 a 刚进入磁场Ⅰ时,通过金属棒 b 的电流大小; ‚若金属棒 a 在磁场Ⅰ内运动过程中,金属棒 b 能在导轨上保持静止,通过计算分析金属棒 a 释放时的高度 h 应满足的条件; (2)若水平段导轨是光滑的,将金属棒 a 仍从高度 h 处由静止释放,使其进入磁场Ⅰ。设两磁场区域足够大, 求金属棒 a 在磁场Ⅰ内运动过程中,金属棒 b 中可能产生焦耳热的最大值。
(1)判断带电粒子的正负,并求当 ab 棒的速度为 v0 时,粒子到达 M 板的速度 v;
(2我)若去要求人粒子也不能就从外有圆边人界飞!出,为则Uv0R的扼取值腕范围入是多站少?内信不存在向你偶同意调剖沙
(3)若棒 ab 的速度 v0 只能是 ,则为使粒子不从外圆飞出,则可以控制导轨区域磁场的宽度 S(如图乙 所示),那该磁场宽度 S 应控制在多少范围内
高考物理难题集锦(一)
1、如图所示,在直角坐标系 xOy 平面的第Ⅱ象限内有半径为 R 的圆 O1 分别与 x 轴、y 轴相切于 C(-R,0)、 D(0,R) 两点,圆 O1 内存在垂直于 xOy 平面向外的匀强磁场,磁感应强度为 B.与 y 轴负方向平行的匀强电 场左边界与 y 轴重合,右边界交 x 轴于 G 点,一带正电的粒子 A(重力不计)电荷量为 q、质量为 m,以某一 速率垂直于 x 轴从 C点射入磁场,经磁场偏转恰好从 D 点进入电场,最后从 G 点以与 x 轴正向夹角为 45°的方
场,场强大小
,右侧空间有长为 R=0.114m 的绝缘轻绳,
绳的一端固定于 O 点,另一端拴一个质量为 m 小球 B 在竖直面内沿 顺时针方向做圆周运动,运动到最低点时速度大小 vB=10m/s(小 球 B 在最低点时与地面接触但无弹力)。在 MN 左侧水平面上有一

高考物理难点试题及答案

高考物理难点试题及答案

高考物理难点试题及答案1. 试题:在光滑的水平面上,质量为m的物体受到一个恒定的水平力F作用,从静止开始运动。

求物体在力的作用下经过时间t的位移。

答案:根据牛顿第二定律,物体的加速度a等于力F除以质量m,即a = F/m。

物体的位移s可以通过公式s = 1/2 * a * t^2计算得出。

将加速度a代入公式,得到s = 1/2 * (F/m) * t^2。

2. 试题:一个质量为m的物体从高度h处自由下落,求物体落地时的速度。

答案:物体自由下落时,其速度v可以通过公式v = √(2gh)计算得出,其中g是重力加速度。

3. 试题:一个弹簧振子的周期为T,求弹簧振子完成n个全振动所需的时间。

答案:一个全振动所需的时间即为周期T,所以完成n个全振动所需的时间为nT。

4. 试题:在电场中,一个带电粒子的电荷量为q,电场强度为E,求粒子在电场中受到的电场力。

答案:带电粒子在电场中受到的电场力F可以通过公式F = qE计算得出。

5. 试题:一个质量为m的物体以初速度v0在水平面上做匀减速直线运动,加速度大小为a,求物体停止运动所需的时间。

答案:物体停止运动所需的时间t可以通过公式t = v0/a计算得出。

6. 试题:一个点电荷Q产生的电场强度在距离r处为E,求该点电荷的电量。

答案:点电荷Q的电量可以通过公式Q = 4πε₀ * E / r²计算得出,其中ε₀是真空中的电常数。

7. 试题:在磁场中,一个带电粒子的电荷量为q,速度为v,磁场强度为B,求粒子受到的洛伦兹力。

答案:带电粒子在磁场中受到的洛伦兹力F可以通过公式F = q * v * B * sinθ计算得出,其中θ是速度v和磁场B之间的夹角。

8. 试题:一个物体在水平面上以初速度v0开始做匀加速直线运动,加速度为a,求物体在时间t内通过的位移。

答案:物体在时间t内通过的位移s可以通过公式s = v0 * t + 1/2 * a * t²计算得出。

高考物理物理学史知识点难题汇编附答案解析(1)

高考物理物理学史知识点难题汇编附答案解析(1)

高考物理物理学史知识点难题汇编附答案解析(1)一、选择题1.爱因斯坦是近代最著名的物理学家之一,曾提出许多重要理论,为物理学的发展做出过卓越贡献,下列选项中不是他提出的理论是()A.物质波理论B.相对性原理C.光速不变原理D.质能关系式2.关于科学家和他们的贡献,下列说祛正确的是()A.牛顿通过理想斜面实验证明了力不是维持物体运动的原因B.万有引力定律和万有引力常量是牛顿发现并测量出的C.元电荷的数值最先是由库仑通过油滴实验测出的D.电场这个“场”的概念最先是由法拉第提出的3.下面说法中正确的是()A.库仑定律是通过实验总结出来的关于点电荷相互作用力跟它们间的距离和电荷量关系的一条物理规律B.库仑定律适用于点电荷,点电荷就是很小的带电体C.库仑定律和万有引力定律很相似,它们都不是平方反比规律D.当两个点电荷距离趋近于零时,库仑力则趋向无穷4.发明白炽灯的科学家是()A.伏打 B.法拉第 C.爱迪生 D.西门子5.在电磁学发展过程中,许多科学家做出了贡献,下列说法中符合物理学发展史的是A.奥斯特发现了点电荷的相互作用规律B.库仑发现了电流的磁效应C.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律D.法拉第最早引入电场的概念,并发现了磁场产生电流的条件和规律6.在物理学发展的历程中,许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。

以下对几位物理学家所作科学贡献的叙述中,正确的是A.牛顿运用理想实验法得出“力不是维持物体运动的原因”B.安培总结出了真空中两个静止点电荷之间的作用规律C.爱因斯坦创立相对论,提出了一种崭新的时空观D.第谷通过大量的观测数据,归纳得到了行星的运行规律7.人类在对自然界进行探索的过程中,科学实验起到了非常重要的作用。

下列关于科学家和其实验的说法中正确的是A.伽利略通过“斜面实验”,证明了“力是维持物体运动的原因”B.牛顿通过实验证明了惯性定律的正确性C.密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值D.奥斯特通过实验证明了电流周围存在磁场,并由此得出了电磁感应定律8.物理学家通过对实验的深入观察和研究,获得正确的科学认知,推动物理学的发展.下列说法不符合事实的是A.爱因斯坦为了解释黑体辐射,提出了能量量子假说,把物理学带进了量子世界B.汤姆孙利用阴极射线管发现了电子,说明原子可分,有复杂内部结构,并提出了原子的枣糕模型,从而敲开了原子的大门C.贝克勒尔发现了天然放射性现象,说明原子核有复杂结构D.卢瑟福通过α粒子的散射实验,提出了原子核式结构模型9.下列描述中符合物理学史的是()A.开普勒发现了行星运动三定律,从而提出了日心说B.牛顿发现了万有引力定律并测定出引力常量GC.法拉第在实验中观察到,在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中,会出现感应电流D.楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化10.下列选项不符合历史事实的是()A.富兰克林命名了正、负电荷B.库仑在前人工作的基础上通过库仑扭秤实验确定库仑定律C.麦克斯韦提出电荷周围存在一种特殊的物质--电场D.法拉第为了简洁形象描述电场,提出电场线这一辅助手段11.下列有关物理学家的成就正确的是()A.法拉第发现了电流的磁效应B.安培提出了分子电流假说C.楞次发现了电磁感应定律D.奥斯特发现了判断感应电流方向的规律12.下列叙述错误的是()A.亚里士多德认为维持物体的运动需要力B.牛顿通过观察苹果落地得出了万有引力定律C.奥斯特发现电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系D.卡文迪许通过扭秤实验测出了引力常量的数值,从而验证了万有引力定律13.以下说法正确的是()A.丹麦天文学家第谷通过长期的天文观测,指出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,揭示了行星运动的有关规律B.电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的C.库仑测出了万有引力常量G的数值D.万有引力定律和牛顿运动定律一样都是自然界普遍适用的基本规律14.在物理学建立和发展的过程中,许多物理学家的科学家发现推动了人类历史的进步,关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是()A.伽利略通过逻辑推理和实验认为:重物比轻物下落的快B.牛顿根据理想斜面实验,首先提出力不是维持物体运动的原因C.卡文迪许提出了万有引力定律D.法拉第以他深刻的洞察力提出电场的客观存在,并且引入了电场线15.瑞典皇家科学院2018年10月2日宣布,将2018年诺贝尔物理学奖授予美国科学家阿瑟•阿什金、法国科学家热拉尔•穆鲁以及加拿大科学家唐娜•斯特里克兰,以表彰他们在激光物理学领域的突破性贡献。

高考物理难题集锦(一)含问题详解

高考物理难题集锦(一)含问题详解

高考物理难题集锦(一)1、如图所示,在直角坐标系x O y平面的第Ⅱ象限有半径为R的圆O1分别与x轴、y轴相切于C(-R,0)、D (0,R)两点,圆O1存在垂直于x O y平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.与y轴负方向平行的匀强电场左边界与y轴重合,右边界交x轴于G点,一带正电的粒子A(重力不计)电荷量为q、质量为m,以某一速率垂直于x轴从C点射入磁场,经磁场偏转恰好从D点进入电场,最后从G点以与x轴正向夹角为45°的方向射出电场.求:(1)OG之间的距离;(2)该匀强电场的电场强度E;(3)若另有一个与A的质量和电荷量相同、速率也相同的粒子A′,从C点沿与x轴负方向成30°角的方向射入磁场,则粒子A′再次回到x轴上某点时,该点的坐标值为多少?2、如图所示,光滑绝缘水平面的上方空间被竖直的分界面MN分隔成两部分,左侧空间有一水平向右的匀强电场,场强大小,右侧空间有长为R=0.114m的绝缘轻绳,绳的一端固定于O点,另一端拴一个质量为m小球B在竖直面沿顺时针方向做圆周运动,运动到最低点时速度大小v B=10m/s(小球B在最低点时与地面接触但无弹力)。

在MN左侧水平面上有一质量也为m,带电量为的小球A,某时刻在距MN平面L位置由静止释放,恰能与运动到最低点的B球发生正碰,并瞬间粘合成一个整体C。

(取g=10m/s2)(1)如果L=0.2m,求整体C运动到最高点时的速率。

(结果保留1位小数)(2)在(1)条件下,整体C在最高点时受到细绳的拉力是小球B重力的多少倍?(结果取整数)(3)若碰后瞬间在MN的右侧空间立即加上一水平向左的匀强电场,场强大小,当L满足什么条件时,整体C可在竖直面做完整的圆周运动。

(结果保留1位小数)3、如右图甲所示,间距为d的平行金属板MN与一对光滑的平行导轨相连,平行导轨间距L=d/2,一根导体棒ab 以一定的初速度向右匀速运动,棒的右侧存在一个垂直纸面向里,大小为B的匀强磁场。

高三物理试题精选(难)

高三物理试题精选(难)

高中物理精选试题(较难)1.如图所示将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上,槽的左侧有一固定在水平面上的物块。

今让一小球自左侧槽口A 的正上方从静止开始落下,与圆弧槽相切自A 点进入槽内,则以下结论中正确的是A .小球在半圆槽内运动的全过程中,只有重力对它做功B .小球在半圆槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量不守恒C .小球自半圆槽的最低点B 向C 点运动的过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒D .小球离开C 点以后,将做竖直上抛运动【答案】BC2..如图,在光滑水平面上有一质量为m 1的足够长的木板,其上叠放一质量为m 2的木块。

假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。

现给木块施加一随时间t 增大的水平力F=kt (k 是常数),木板和木块加速度的大小分别为a 1和a 2,下列反映a 1和a 2变化的图线中正确的是A .B .C .D .【答案】A3.如图所示,串联阻值为R 的闭合电路中,面积为S 的正方形区域abcd 存在一个方向垂直纸面向外、磁感应强度均匀增加且变化率为k 的匀强磁场t B ,abcd 的电阻值也为R ,其他电阻不计.电阻两端又向右并联一个平行板电容器.在靠近M 板处由静止释放一质量为m 、电量为q +的带电粒子(不计重力),经过N 板的小孔P 进入一个垂直纸面向内、磁感应强度为B的圆形匀强磁场,已知该圆形匀强磁场的半径为qmSk B r 1=。

求: (1)电容器获得的电压;(2)带电粒子从小孔P 射入匀强磁场时的速度;(3)带电粒子在圆形磁场运动时的轨道半径及它离开磁场时的偏转角.【答案】(1) Sk U U R 21==(2) mqSk m qU v ==2 (3) 它离开磁场时的偏转角为90° 4.如图所示,在以O 为圆心,半径为R=103cm 的圆形区域内,有一个水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B 2=0.1T ,方向垂直纸面向外。

M 、N 为竖直平行放置的相距很近的两金属板, S 1、S 2为M 、N 板上的两个小孔,且S 1、S 2跟O 点在垂直极板的同一水平直线上。

高中物理经典高考难题集锦(解析版)

高中物理经典高考难题集锦(解析版)

高中物理经典高考难题集锦(解析版)本文档收集了高中物理经典的高考难题,同时提供了详细的解析,帮助学生提高解题能力和应对高考。

题目一题目描述:一个小球自动上坡,它的重力做功与摩擦力做的功之和等于零。

求小球的加速度是多少?解析:我们知道,重力做功与摩擦力做的功之和等于零,说明小球的动能没有增加,也没有减少。

因此,小球的加速度为零,即小球保持匀速上坡。

题目二题目描述:一辆汽车以20 m/s的速度行驶,在制动的过程中,制动力为3500 N,制动距离为50 m。

汽车的质量是多少?解析:根据牛顿第二定律,制动力等于质量乘以加速度。

由于速度从20 m/s减小到零,汽车在制动过程中减速度为20 m/s。

将制动力和减速度代入公式可得:3500 = 质量 × (-20)解得质量为175 kg。

题目三题目描述:一根绳子贴在重力平衡两边的墙壁上,绳子的长度为5 m。

如果绳子的线密度为0.1 kg/m,那么绳子的质量是多少?解析:绳子的质量可以通过线密度乘以长度来计算。

将线密度0.1 kg/m和长度5 m代入计算公式可得:质量 = 0.1 × 5 = 0.5 kg。

题目四题目描述:一枚小球从高度为20 m的位置自由下落,求小球下落2秒后的速度是多少?解析:小球自由下落的加速度为9.8 m/s^2,根据速度与时间的关系公式v = u + at,将初始速度u设为0,加速度a设为9.8 m/s^2,时间t设为2 s,代入公式可得:v = 0 + 9.8 × 2 = 19.6 m/s。

题目五题目描述:一台电梯上行,在上升过程中,电梯门意外打开,此时电梯的加速度是多少?解析:电梯上行时,会受到重力的阻力。

当电梯上升过程中,电梯门打开,意味着接触到外界空气,会受到空气阻力。

所以此时电梯的加速度受到重力和空气阻力的共同作用,而具体数值需要具体情况具体分析。

以上是部分高中物理经典的高考难题及其解析,希望对学生们的物理学习有所帮助。

高中物理难题集锦

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高中物理难题集锦1.如图所示,在平行板电容器的两板之间,存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁感应强度B1=0.40T,方向垂直纸面向里,电场强度E=2.0×105V/m,PQ为板间中线.紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内,有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B2=0.25T,磁场边界AO和y轴的夹角∠AOy=45°.一束带电量q=8.0×10-19C的同位素正离子从P点射入平行板间,沿中线PQ做直线运动,穿出平行板后从y轴上坐标为(0,0.2m)的Q点垂直y轴射入磁场区,离子通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角在45°~90°之间,不计离子重力,求:【小题1】离子运动的速度为多大?【小题2】x轴上被离子打中的区间范围?【小题3】离子从Q运动到x轴的最长时间?【小题4】若只改变AOy区域内磁场的磁感应强度大小,使离子都不能打到x轴上,磁感应强度大小B2´应满足什么条件?答案:【小题1】v=5.0×105m/s【小题2】0.1m≤x≤【小题3】【小题4】B2´≥0.60T解析:(1):离子在两板间时有:解得:v=5.0×105m/s(2)当通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角为45°时,到达x轴上的M点,如图所示,则:r1="0.2m " 所以:OM=当通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角为90°时,到达x轴上的N点,则:r2="0.1m " 所以:ON=r2="0.1m "所以离子到达x轴的区间范围是0.1m≤x≤(3)所有离子速度都相同,当离子运动路程最长时,时间也最长,由图知当r=r1时离子运动时间最长,则:t m=(4)由牛顿第二定律有:则:当r=r1时,同位素离子质量最大:若质量最大的离子不能穿过直线OA,则所有离子必都不能到达x轴,由图可知使离子不能打到x轴上的最大半径:设使离子都不能打到x轴上,最小的磁感应强度大小为B0,则解得B0=="0.60T " 则:B2´≥0.60T2.为了有效地将重物从深井中提出,现用小车利用“双滑轮系统”(两滑轮同轴且有相同的角速度,大轮通过绳子与物体相连,小轮通过另绳子与车相连)来提升井底的重物,如图所示。

高中物理考试题难题及答案

高中物理考试题难题及答案

高中物理考试题难题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 根据牛顿第二定律,物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反比。

假设一个物体质量为2kg,受到10N的力,其加速度为多少?A. 5 m/s²B. 10 m/s²C. 20 m/s²D. 15 m/s²答案:B2. 一个物体从静止开始自由下落,经过2秒后,其速度是多少?(取重力加速度g=10 m/s²)A. 20 m/sB. 30 m/sC. 40 m/sD. 50 m/s答案:A3. 波的干涉现象是指两个或多个波的叠加,形成新的波形。

以下哪种波不能发生干涉?A. 机械波B. 电磁波C. 声波D. 光波答案:A4. 一个电子在电场中受到的电场力大小为F,若电子的电荷量为e,电场强度为E,则以下关系正确的是:A. F = eEB. F = 2eEC. F = e/ED. F = E²答案:A5. 根据热力学第一定律,能量守恒。

在一个封闭系统中,如果系统对外做功W,同时吸收热量Q,系统的内能变化ΔU为:A. ΔU = Q - WB. ΔU = Q + WC. ΔU = -Q + WD. ΔU = -Q - W答案:B6. 电磁感应现象中,法拉第电磁感应定律表明,感应电动势与磁通量的变化率成正比。

以下哪个因素不影响感应电动势的大小?A. 磁场强度B. 导线长度C. 导线运动速度D. 导线与磁场的夹角答案:D7. 根据理想气体状态方程PV = nRT,当温度T和气体摩尔数n保持不变时,气体的压强P与体积V成什么关系?A. 正比B. 反比C. 无关D. 指数关系答案:B8. 根据麦克斯韦方程组,以下哪个方程描述了变化的磁场产生电场?A. 高斯定律B. 法拉第电磁感应定律C. 安培定律D. 高斯磁定律答案:B9. 光的折射定律,即斯涅尔定律,描述了光从一种介质进入另一种介质时,入射角和折射角的关系。

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高考物理难题集锦(一)1、如图所示,在直角坐标系x O y平面的第Ⅱ象限内有半径为R的圆O1分别与x轴、y轴相切于C(-R,0)、D(0,R)两点,圆O1内存在垂直于x O y平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.与y轴负方向平行的匀强电场左边界与y轴重合,右边界交x轴于G点,一带正电的粒子A(重力不计)电荷量为q、质量为m,以某一速率垂直于x轴从C点射入磁场,经磁场偏转恰好从D点进入电场,最后从G点以与x轴正向夹角为45°的方向射出电场.求:(1)OG之间的距离;(2)该匀强电场的电场强度E;(3)若另有一个与A的质量和电荷量相同、速率也相同的粒子A′,从C点沿与x轴负方向成30°角的方向射入磁场,则粒子A′再次回到x轴上某点时,该点的坐标值为多少?2、如图所示,光滑绝缘水平面的上方空间被竖直的分界面MN分隔成两部分,左侧空间有一水平向右的匀强电场,场强大小,右侧空间有长为R=0.114m的绝缘轻绳,绳的一端固定于O点,另一端拴一个质量为m小球B在竖直面内沿顺时针方向做圆周运动,运动到最低点时速度大小v B=10m/s(小球B在最低点时与地面接触但无弹力)。

在MN左侧水平面上有一质量也为m,带电量为的小球A,某时刻在距MN平面L位置由静止释放,恰能与运动到最低点的B球发生正碰,并瞬间粘合成一个整体C。

(取g=10m/s2)(1)如果L=0.2m,求整体C运动到最高点时的速率。

(结果保留1位小数)(2)在(1)条件下,整体C在最高点时受到细绳的拉力是小球B重力的多少倍?(结果取整数)(3)若碰后瞬间在MN的右侧空间立即加上一水平向左的匀强电场,场强大小,当L满足什么条件时,整体C可在竖直面内做完整的圆周运动。

(结果保留1位小数)3、如右图甲所示,间距为d的平行金属板MN与一对光滑的平行导轨相连,平行导轨间距L=d/2,一根导体棒ab 以一定的初速度向右匀速运动,棒的右侧存在一个垂直纸面向里,大小为B的匀强磁场。

棒进入磁场的同时,粒子源P释放一个初速度为0的带电粒子,已知带电粒子质量为m,电量为q.粒子能从N板加速到M板,并从M板上的一个小孔穿出。

在板的上方,有一个环形区域内存在大小也为B,垂直纸面向外的匀强磁场。

已知外圆半径为2d,里圆半径为d.两圆的圆心与小孔重合(粒子重力不计)(1)判断带电粒子的正负,并求当ab棒的速度为v0时,粒子到达M板的速度v;(2)若要求粒子不能从外圆边界飞出,则v0的取值范围是多少?(3)若棒ab的速度v0只能是,则为使粒子不从外圆飞出,则可以控制导轨区域磁场的宽度S(如图乙所示),那该磁场宽度S应控制在多少范围内4、如图21所示,两根金属平行导轨MN和PQ放在水平面上,左端向上弯曲且光滑,导轨间距为L,电阻不计。

水平段导轨所处空间有两个有界匀强磁场,相距一段距离不重叠,磁场Ⅰ左边界在水平段导轨的最左端,磁感强度大小为B,方向竖直向上;磁场Ⅱ的磁感应强度大小为2B,方向竖直向下。

质量均为m、电阻均为R的金属棒a和b垂直导轨放置在其上,金属棒b置于磁场Ⅱ的右边界CD处。

现将金属棒a从弯曲导轨上某一高处由静止释放,使其沿导轨运动。

设两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。

(1)若水平段导轨粗糙,两金属棒与水平段导轨间的最大摩擦力均为mg,将金属棒a从距水平面高度h处由静止释放。

求:•金属棒a刚进入磁场Ⅰ时,通过金属棒b的电流大小;‚若金属棒a在磁场Ⅰ内运动过程中,金属棒b能在导轨上保持静止,通过计算分析金属棒a释放时的高度h应满足的条件;(2)若水平段导轨是光滑的,将金属棒a仍从高度h处由静止释放,使其进入磁场Ⅰ。

设两磁场区域足够大,求金属棒a在磁场Ⅰ内运动过程中,金属棒b中可能产生焦耳热的最大值。

5、如图所示,有一质量为M=2kg的平板小车静止在光滑的水平地面上,现有质量均为m=1kg的小物块A和B(均可视为质点),由车上P处分别以初速度v1=2m/s向左和v2=4m/s向右运动,最终A、B两物块恰好停在小车两端没有脱离小车。

已知两物块与小车间的动摩擦因数都为μ=0.1,取g=10m/s2。

求:(1)小车的长度L;(2)A在小车上滑动的过程中产生的热量;(3)从A、B开始运动计时,经5s小车离原位置的距离。

6、如图甲所示,光滑的平行金属导轨水平放置,导轨间距为l,左侧接一阻值为R的电阻。

在MN与PQ之间存在垂直轨道平面的有界匀强磁场,磁场宽度为d。

一质量为m的金属棒ab置于导轨上,与导轨垂直且接触良好,不计导轨和金属棒的电阻。

金属棒ab受水平力F=(N)的作用,其中x为金属棒距MN的距离,F与x的关系如图乙所示。

金属棒ab从磁场的左边界由静止开始运动,通过电压传感器测得电阻R两端电压随时间均匀增大。

已知l=1m,m=1kg,R=0.5W,d=1m。

问:(1)金属棒刚开始运动时的加速度为多少?并判断该金属棒在磁场中做何种运动。

(2)磁感应强度B的大小为多少?(3)若某时刻撤去外力F后棒的速度v随位移s的变化规律满足(v0为撤去外力时的速度,s 为撤去外力F后的位移),且棒运动到PQ处时恰好静止,则外力F作用的时间为多少?(4)在(3)的情况下,金属棒从MN运动到PQ的整个过程中左侧电阻R产生的热量约为多少?7、如图,光滑的平行金属导轨水平放置,导轨间距为L,左侧接一阻值为R的电阻。

矩形区域abfe内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场,磁感应强度大小为B。

导轨上ac段和bd段单位长度的电阻为r0,导轨其余部分电阻不计,且ac=bd=x1。

一质量为m,电阻不计的金属棒MN置于导轨上,与导轨垂直且接触良好。

金属棒受到一个水平拉力作用,从磁场的左边界由静止开始作匀加速直线运动,加速度大小为a。

棒运动到cd处撤去外力,此后棒的速度vt随位移x的变化规律满足,且棒在运动到磁场右边界ef处恰好静止。

求:(1)用法拉第电磁感应定律导出本题中金属棒在区域abdc内切割磁感线时产生的感应电动势随时间t变化的表达式;(2)df的长度x2应满足什么条件;(3)金属棒运动过程中流过电阻R的最大电流值和最小电流值。

8、如图,凹槽水平底面宽度s=0.3m,左侧高度H=0.45m,右侧高度h=0.25m。

凹槽的左侧直面与光滑的水平面BC相接,水平面左侧与水平传送带AB相接且相切,凹槽右侧竖直面与平面MN相接。

传送带以m/s速度转动,将小物块P1轻放在传送带的A端,P1通过传带后与静置于C点的小物块P2发生弹性碰撞。

P2的质量m=1kg,P1的质量是P2质量的k倍(已知重力加速度g=10m/s2,P1与传送带间的动摩擦因素,L=1.5m,不计空气阻力。

)(1)求小物块P1到达B点时速度大小;(2)若小物块P2碰撞后第一落点在M点,求碰撞后P2的速度大小;Ks5u(3)设小物块P2的第一落点与凹槽左侧竖直面的水平距离为x,试求x的表达式。

9、如图,MN、PQ为固定在同一竖直平面内的两根水平导轨,两导轨相距d=10cm,导轨电阻不计。

ab、ef为两根金属棒,ab的电阻R1=0.4Ω,质量m1=1kg,ef的电阻R2=0.6Ω,质量m2=2kg。

金属棒ab竖直立于两导轨间,可沿着导轨在水平方向平动。

金属棒ef下端用铰链与导轨PQ链接,可在两导轨间转动,ef的上端与导轨MN的下表面搭接,金属棒ef与导轨成60°角。

两棒与导轨保持良好接触,不计各处摩擦。

整个装置处在磁感应强度B=1T、方向垂直于导轨的水平磁场中。

t=0时起,给金属棒ab施加一水平向左的力F1,使金属棒ab 向左运动,同时给金属棒ef的上端施加一垂直于ef斜向上的力F2(F2在图示竖直平面内),F2随时间的变化满足:F2=(0.01t+5)N,在金属棒ab向左运动的过程中,金属棒ef与导轨MN保持搭接但恰好无压力。

重力加速度g取10m/s2。

试求:(1)金属棒ab的速度随时间变化的关系式,并说明其运动性质。

(2)在0~5s内,通过金属棒ab的电量。

(3)第5s末,F1的瞬时功率。

10、如图所示,两平行的光滑金属导轨安装在一倾角为α的光滑绝缘斜面上,导轨间距为L,电阻忽略不计且足够长,一宽度为d的有界匀强磁场垂直于斜面向上,磁感应强度为B。

另有一长为2d的绝缘杆将一导体棒和一边长为d(d <L)的正方形线框连在一起组成的固定装置,总质量为m,导体棒中通有大小恒为I的电流。

将整个装置置于导轨上,开始时导体棒恰好位于磁场的下边界处。

由静止释放后装置沿斜面向上运动,当线框的下边运动到磁场的上边界MN处时装置的速度恰好为零。

重力加速度为g。

(1)求刚释放时装置加速度的大小;(2)求这一过程中线框中产生的热量;(3)在图(b)中定性地画出整个装置向上运动过程中的速度-时间(v-t)图像;(4)之后装置将向下运动,然后再向上运动,经过若干次往返后,最终整个装置将在斜面上作稳定的往复运动。

求稳定后装置运动的最高位置与最低位置之间的距离。

参考答案1、解:(1)设粒子A速率为v0 ,其轨迹圆圆心在O点,故A运动至D点时速度与y轴垂直,粒子A从D至G作类平抛运动,令其加速度为a,在电场中运行的时间为t则有①(2分)和②(2分)联立①②解得故③(1分)(2)粒子A的轨迹圆半径为R,由得④(2分)⑤(1分)联立①③⑤得⑥(2分)解得⑦(1分)(3)令粒子A’轨迹圆圆心为O’,因为∠O’ CA’ =90°,O’C=R,以 O’为圆心,R为半径做A’的轨迹圆交圆形磁场O1于H点,则四边形CO’ H O1为菱形,故O’ H∥y轴,粒子A’从磁场中出来交y轴于I点,HI⊥O’ H,所以粒子A’也是垂直于y轴进入电场的令粒子A’从J点射出电场,交x轴于K点,因与粒子A在电场中的运动类似,∠JKG=45°,GK=GJ。

(2分)OI-JG=R又OI=R+Rcos30°解得JG=Rcos30°=R (3分)粒子A’再次回到x轴上的坐标为(,0)(2分)2、解析:(1)对球,从静止到碰的过程由动能定理:解得:(2分)、碰撞由动量守恒,有:解得共同速度:,方向向左(2分)设整体C在最高点速度为,由机械能守恒:(2分)(2)由牛顿第二定律:解得受到的拉力:T = 18mg即为小球B重力的18倍。

(2分)(3)MN右侧空间加上一水平向左的匀强电场后,整体C受到重力和电场力的合力为:, (1分)设合力方向与竖直方向间的夹角为,如图,则有,所以,(1分)整体C做完整圆周运动的条件是:在Q点绳的拉力满足:设此时整体C在Q点的速度为,即:得:(2分)设整体C在最低点的速度大小为v1,由动能定理:(2分)、碰撞由动量守恒,有:(1分)若碰后整体C方向向左,取最小,得:由得:(2分)若碰后整体C方向向右,取最小得:由得:(2分)所以,满足的条件是:或(1分)3、解:(1)根据右手定则知,a端为正极,故带电粒子必须带负电(1分)Ab棒切割磁感线,产生的电动势①(2分)对于粒子,据动能定理:②(2分)联立①②两式,可得③(1分)(2)要使粒子不从外边界飞出,则粒子最大半径时的轨迹与外圆相切根据几何关系:④即(2分)而⑤(2分)联立③④⑤可得(1分)故a b棒的速度范围:(1分)(3),故如果让粒子在MN间一直加速,则必然会从外圆飞出,所以如果能够让粒子在MN间只加速一部分距离,再匀速走完剩下的距离,就可以让粒子的速度变小了。

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