高中物理综合题

如图：倾斜水平轨道都为光滑轨道，水平轨道处在竖直向下的匀强磁场中，金属杆进入水平轨道瞬间速度为，此时金属杆处在静止状态，=3水平轨道为无限长，两杆不能相碰，则两杆在轨道上运动的最终速度分别为多少?

两根长为L的金属棒MN、PQ平行地放在水平导轨上．导轨电阻为零．MN和PQ的总电阻为R．匀强磁场B的方向如图所示．用力拉动MN，已知它在导轨上的速度达到v时，PQ(质量为m)才能够在导轨上匀速移动，求PQ与导轨间的动摩擦因数?

如图所示，两根相互平行，间距d=0.40m的金属导轨水平放置在磁感强度B=0.20T的匀强磁场中，磁场方向与轨道平面垂直，在导轨上，垂直导轨放置两根金属棒AB和CD，它们的总电阻R=0.20，导轨电阻不计，当AB棒受到F=0.40N向左的水平拉力作用时，AB棒与CD棒分别以速度作匀速运动，运动中AB和CD所受摩擦力相等．求两金属棒的速度差等于多少?

如图所示，两根平行金属导轨间的距离为0.4m，导轨平面与水平面的夹角为30°．磁感强度为0.5T的匀强磁场垂直于导轨平面斜向上，两根电阻均为1、重均为0.1N的金属杆ab、cd水平地放在导轨上，杆与导轨间的动摩擦因数为0.3，导轨的电阻可以忽略．为使ab杆能静止在滑轨上，必须使cd杆以多大的速率沿斜面向上运动?

如图所示，一光滑矩形框架abcd与水平面成某一夹角，其ab边位于同一水平面内，整个框架位于磁感强度为B的匀强磁场中，磁场方向与框架所在平面垂直，框架的ad、bc两边的电阻不计，ab、cd两边的长度均为L，电阻均为R，今有一质量为m、电阻为2R的导体棒MN无摩擦地从ab处以某一速度沿框架面往上冲，上升中MN两端与框架总保持良好的接触，MN上升达到的最大高度为h(仍在框架之内)，此过程中框架ab边发热量为Q，试求此过程中ab边发热的最大功率．

水平平行放置的两根长直光滑金属导轨MN与PQ上放有一根直导线ab，ab与导轨垂直，其电阻为0.02，质量为0.1kg，它在导轨间的长度为20cm，导轨处于方向竖直向下的匀强磁场中，B=0.2T，电路中电阻R=0.008，其它电阻不计，求：

(1)断开电键K，ab在水平恒力F=0.1N的作用下，由静止开始沿轨道滑动过程中ab中的电动势随时间变化的表达式．
(2)当ab以10m/s的速度滑动时，闭合电键，并同时撤掉F力，那么由此时开始以后的时间里电路中电阻R放出焦耳热是多少．

如图，所示，光滑的金属导轨ad与bc与两个定值电阻R1、R2相连组成闭合的矩形导体框，导体框水平放置，金属棒ef与ad及bc边垂直并接触良好，空间存在着方向竖直向下的匀强磁场，磁感强度为B，已知电阻=R；=4R，其它部分电阻忽略不计，ad与bc相距为L，给ef施加一个与之垂直的水平恒力F，求：①ef棒做匀速运动时的速度是多大？②当ef棒做匀速运动时，电阻R2消耗的电功率多大？

如图所示，在两条平行光滑导轨上，垂直放着导体杆ab，导轨和杆的电阻忽略不计，匀强磁场方向与导轨平面垂直，导轨左侧接有如图示电路，已知电阻=5.0Ω，=6.0Ω，电压表量程为0—10V，电流表量程为0—3A，其内阻对电路影响不计。现将变阻器电阻调为30Ω，同时ab杆受F=4.0N的水平拉力沿导轨向右做匀速直线运动，这时两表中恰有一表满量程，另一表可安全使用，求ab杆速度的大小？

如图MN为金属杆，在竖直平面内贴着光滑金属平行导轨下滑，导轨间距L=10cm，导轨上端接有电阻R=0.5Ω，导轨与金属杆电阻不计，整个装置处于B=0.5T的与纸面垂直的水平匀强磁场中，已知杆稳定下落时，每秒钟有0.02J的重力势能转化为电能，求杆稳定下落的速度有多大？

 

如图所示，电源的电动势E=110V，电阻R₁=21Ω，电动机绕组的电阻R₀=0.5Ω，电键S₁始终闭合。当电键S₂断开时，电阻R₁的电功率是525W；当电键S₂闭合时，电阻R₁的电功率是336W，求
（1）电源的内电阻；
（2）当电键S₂闭合时流过电源的电流和电动机的输出功率。

如图所示，为一种测定风作用力的仪器原理图，P为金属球，悬挂在一细长金属丝面，O是悬挂点，RO是保护电阻，CD是水平放置的光滑电阻丝，与细金属丝始终保持良好的接触，无风时细金属丝与电阻丝在C点接触，此时电路中电流I₀，有风时金属丝将偏转一角度，角θ与风力大小有关，已知风力方向水平向左，OC=h，CD=L，球质量为m，电阻丝单位长度电阻为k，电源内阻和金属丝电阻均不计，金属丝偏转θ角时，电流表示数为，此时风力大小为F，试写出：
（1）风力大小F与θ的关系式；
（2）风力大小F与电流表示数的关系式。

质量m=1kg的质点开始静止在xoy平面上原点O，某一时刻受到沿+x方向恒力F₁＝2N的作用。若力F₁作用一段时间t₁到达A点（图上位置未知）后撤去，立即施加沿y轴方向的力F₂，再经时间t₂=2s，质点恰好通过该平面上的B点，如图所示，B点的坐标为x = 12m，y =4m。在B点时撤去F₂并立即施加力F₃，经过t₃=2s质点到达C时速度刚好为零。不计其它作用。
（1）求力F₂大小；
（2）求力F₁的作用时间t₁；
（3）求力F₃的大小和方向；
（4）在图上标出C点的位置。（不必写出计算过程）

如图8.3—3所示，在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞面积之比S_A:S_B=1:2。两活塞以穿过B底部的刚性细杆相连。可沿水平方向无摩擦滑动。两个气缸都不漏气。初始时，A、B中气体的体积皆为V₀，温度皆为T₀=300K。A中气体压强p_A=1.5p₀，p₀是气缸外的大气压强。现对A加热，使其中气体的压强升到p_A′=2.0p₀，同时保持B中气体的温度不变。求此时A中气体的温度。

如图8.3—2，活塞A质量为6.8kg，截面积为100cm²，物体B质量为13.6kg。活塞下面封闭气体温度为17℃，此时质量为100g的空心球刚好对缸底无压力，那么当把物体B撤掉，且气体温度降到7℃时，空心球对缸底的压力多大？（大气压强为1atm，g取10m/s²）

如图所示，一个质量可不计的活塞将一定质量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形汽缸内，活塞上堆放着铁砂。最初活塞搁置在汽缸内壁的固定卡环上，气体柱的高度为H₀，压强等于大气压强p₀。现对气体缓慢加热，当气体温度升高ΔT=60K时，活塞开始离开卡环上升，继续加热直到气柱高度为H₁=1.5H₀。此后，在维持温度不变的情况下逐渐取走铁砂，直到全部取走时气柱高度变为H₂=1.8H₀。求此时气体的温度（不计活塞与汽缸之间的摩擦）。