高中物理电火花计时器、电磁打点计时器试题

两根足够长的光滑平行直导轨MN、PQ与水平面成θ角放置，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，它们的电阻不计。现让ab杆由静止开始沿导轨下滑。
求ab杆下滑的最大速度v_m；
ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻R产生的焦耳热为Q，求该过程中ab杆下滑的距离x及通过电阻R的电量q。

如图所示，一倾斜的金属框架上设有一根金属棒，由于摩擦力的作用，在没有磁场时金属棒可在框架上处于静止状态，从t₀时刻开始，给框架区域加一个垂直框架平面斜向上的逐渐增强的匀强磁场，则从t₀开始的一小段时间内，金属棒所受的摩擦力可能

A．不断增大；	B．不断减小；
C．先减小后增大；	D．先增大后减小

如图所示，螺线管横截面积为S，线圈匝数为N，电阻为R₁，管内有水平向左的变化磁场。螺线管与足够长的平行金属导轨MN、PQ相连并固定在同一平面内，与水平面的夹角为q，两导轨间距为L。导轨电阻忽略不计。导轨处于垂直斜面向上、磁感应强度为B₀的匀强磁场中。金属杆ab垂直导轨，杆与导轨接触良好，并可沿导轨无摩擦滑动。已知金属杆ab的质量为m，电阻为R₂，重力加速度为g。忽略螺线管磁场对金属杆ab的影响、忽略空气阻力。

为使ab杆保持静止，求通过ab的电流的大小和方向；
当ab杆保持静止时，求螺线管内磁场的磁感应强度B的变化率；
若螺线管内方向向左的磁场的磁感应强度的变化率DB/Dt＝k（k＞0）。将金属杆ab由静止释放，杆将沿斜面向下运动。求当杆的速度为v时，杆的加速度大小。

如图，虚线下方有足够大的场强大小E=5.0×10³ V/m和上方场强为8mg/3q的匀强电场，方向均水平向右。质量均为m=1.5×10^-2kg的A、B小球，其中B球为绝缘小球且不带电，被长为R的绝缘丝线悬挂在O点刚好静止在虚线上， A球带电荷量为q_A=+6.0×10^-6C，在竖直平面内的以某一初速度v竖直进入电场，运动到B点速度刚好水平，同时与B球发生正碰并立即粘在一起围绕O点做半径为R=0.7m完整的圆周运动，假设甲、乙两球可视为质点，g取10 m/s²。(sin53°=0.8,c0s53°=0.6)
（1）假设初速度v="20m/s" ，试求小球A与B球碰撞前能运动的水平位移的大小和整个过程中电场力对小球做功的最大值。
（2）如果小球刚好能做完整的圆周运动，试求碰撞前A球的最小速度和绳子所受的最大拉力分别多大。

如图20所示，一质量为m=0.016kg、长L=0.5m、宽d=0.1m、电阻R=0.1Ω的矩形线圈，从h₁=5m的高处由静止开始下落，然后进入匀强磁场，当下边进入磁场时，由于磁场力的作用，线圈正好作匀速运动。（g=10m/s²）

求匀强磁场的磁感应强度B。
如果线圈的下边通过磁场所经历的时间t="0." 15s，求磁场区域的高度h₂.
从线圈的下边进入磁场开始到线圈下边离开磁场的时间内，在线圈中产生的焦耳热是多少？

如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度。两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面。下面对于两管的描述中可能正确的是（ ）

A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的
B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的
C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的
D．A管是用铜制成的，B管是用塑料制成的

如图所示，导体环A保持水平方向从空中自由落下，中途加速穿过一通电螺线管B，已知环通过螺线管时，加速度方向均向下，b在线圈正中间，a和c关于b点对称，则A环在这三处加速度、、的大小关系如何__________.

一个半径r=0.10m的闭合导体圆环，圆环单位长度的电阻R₀=1.0×10^-2W×m^-1。如图甲所示，圆环所在区域存在着匀强磁场，磁场方向垂直圆环所在平面向外，磁感应强度大小随时间变化情况如图乙所示。

分别求在0~0.3 s和0.3 s~0.5s 时间内圆环中感应电动势的大小；
分别求在0~0.3 s和0.3 s~0.5s 时间内圆环中感应电流的大小，并在图19丙中画出圆环中感应电流随时间变化的i-t图象（以线圈中逆时针电流为正，至少画出两个周期）；
求在0~10s内圆环中产生的焦耳热。

质量为m、总电阻为R的导线做成边长为l的正方形线框MNPQ，并将其放在倾角为θ的平行绝缘导轨上，平行导轨的间距也为l，如图所示。线框与导轨之间是光滑的，在导轨的下端有一宽度为l（即ab=l）、磁感应强度为B的有界匀强磁场，磁场的边界aa′、bb′垂直于导轨，磁场的方向与线框平面垂直。某一次，把线框从静止状态释放，线框恰好能够匀速地穿过磁场区域。若当地的重力加速度为g，求：

线框通过磁场时的运动速度；
开始释放时，MN与bb′之间的距离；
线框在通过磁场的过程中所生的热。

如图所示，BC是半径为R的1/4圆弧形光滑绝缘轨道，轨道位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E。现有一质量为m的带电小滑块（体积很小可视为质点），在BC轨道的D点释放后可以静止不动。已知OD与竖直方向的夹角为α =37°，随后把它从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为=0.25，且sin37⁰ ="0.6 " cos37⁰ ="0.8 " tan37°=0.75。取重力加速度为g求：

滑块的带电量q₁和带电种类；
水平轨道上A、B两点之间的距离L；
滑块从C点下滑过程中对轨道的最大压力；

(14分)如图13所示，ABCD为竖直放在场强为E＝10⁴ V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的部分是半径为R的半圆形轨道，轨道的水平部分与其半圆相切，A为水平轨道上的一点，而且AB＝R＝0.2 m，把一质量m＝0.1 kg、带电荷量q＝＋1×10^{－4 C}的小球放在水平轨道的A点由静止开始释放，小球在轨道的内侧运动．(g取10 m/s²)求：            图13

(1)小球到达C点时的速度是多大？
(2)小球到达C点时对轨道压力是多大？
(3)若让小球安全通过D点，开始释放点离B点至少多远？

如图甲所示，静电除尘装置中有一长为、宽为、高为的矩形通道，其前、后面板使用绝缘材料，上、下面板使用金属材料。图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒定的高压直流电源相连。质量为、电荷量为、分布均匀的尘埃以水平速度进入矩形通道，当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集。通过调整两板间距可以改变收集效率。当时为（即离下板范围内的尘埃能够被收集）。不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。

⑴求收集效率为时，两板间距的最大值；

⑵求收集率与两板间距的函数关系；

⑶若单位体积内的尘埃数为，求稳定工作时单位时间下板收集的尘埃质量与两板间距的函数关系，并绘出图线。

如图所示，a、b是两相距L＝0.5m的平行、光滑的水平金属导轨，在其上垂直放置两根金属杆1和2，其质量分别为m₁＝0.1kg，m₂＝0.2kg，电阻分别为R₁＝1Ω，R₂＝0.25Ω，B＝1.2T的匀强磁场竖直向下，a、b两导轨电阻忽略不计．现对2棒施以水平向右的极短时间的打击力作用，使其获得大小为1N·s的冲量．求此后：
（1）1棒运动的最大加速度和最大速度；
（2）回路所产生的电能．

）如图13所示，两块平行金属板A、B水平放置，板间距离为d，两金属板分别与电源的正、负极相连接。在距离B板d/2处的O点有一个质量为m的带电液滴恰好保持静止状态，液滴所带电荷为q。

（1）求电源的电动势。
（2）若保持两金属板与电源的连接，将A极板向上移动使两极板间的距离增
大到2d，液滴将会向哪个极板运动？A板上移后，液滴从O点由静止开始释
放，经过多长时间能到达极板上？
（3）若将两板竖直放置，保持电源电动势及两板间的距离d不变，将该液滴仍
从两金属板间的中点位置由静止释放，设金属板足够长。求该液滴运动到达金
属板上的速度大小。
 

如图所示，一长为l、质量为M的绝缘板静止在光滑水平面上，板的中点有一个质量为m的小物块，它带有电荷量为q的正电荷。在绝缘板右侧有一磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的宽度也为l。在水平恒力F的作用下绝缘板与物块一起向右运动。物块进入磁场前与绝缘板相对静止，进入后与绝缘板产生相对滑动，当物块运动到磁场的右边界时，恰好位于绝缘板的左端，此时物块与板间的摩擦力刚好减为零，已知物块经过磁场所用的时间为t。求：

（1）物块进入磁场左边界时的速度大小；
（2）物块到达磁场右边界时的速度大小；
（3）绝缘板完全穿出磁场时的速度大小。