高中物理综合题

如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨M,N间距为l,右端连一个电容器,电容是C,金属棒ab与导轨垂直放在导轨上,空间存在着方向竖直向上的匀强磁场.对金属棒施加一个瞬时冲量I,使它获得向左的速度v0,经过一段时间后,它开始以速度v作匀速运动．

(1)整个过程中通过金属棒ab的总电量是多少?
(2)定性画出通过金属棒ab的电流随时间变化的图象．
 

如图所示,M,N及M',N'是两组平行的光滑金属导轨,都水平放置,M,N在M',N'的上方,二者如图所示连接着,间距分别为d及d/3.空间有方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小是B．A．b是两根质量都是m,长度、电阻都相同的金属棒,分别放在两导轨上,并都与导轨垂直,其中a棒用两条长为l的细线悬挂在支架上,线伸直且棒与导轨接触良好．现将a棒向右拉,使两线伸直且处于水平位置,从静止释放,a摆下与导轨接触后继续向左摆动,至最大高度时用手接住,此时线与竖直方向的夹角为60°．求

(1)当a离开导轨后,b棒的运动速度大小及方向．
(2)若导轨电阻不计,由于电磁辐射而损耗的能量可以完全忽略,求b棒上生成的焦耳热．
 

如图所示，一个边长为a的正方形闭合线框，自某一高处自由下落，当线框的下边进入水平方向的匀强磁场时，线框即作匀速运动。已知线框的质量为m，电阻为R，磁场的磁感强度为B（不考虑空气阻力）求：

1)当线框下边刚进入磁场时，线框所受的磁场力F的大小；
2)当线框下边刚进入磁场时，线框中感应电流I的大小；
3)线框开始自由下落时，线框下边离开磁场的高度h．
 

如图所示为足够长的光滑斜面导轨MM'和NN'，斜面的倾角θ=30°，导轨相距为d，上端M和N用导线相连，并处于垂直斜面向上的均匀磁场中，磁场的磁感强度的大小随时间t的变化规律为=kt，其中k为常数。质量为m的金属棒ab垂直导轨放在M、N附近，从静止开始下滑，通过的路程为L时，速度恰好达到最大，此时磁场的磁感强度的大小为．设金属棒的电阻为R，导轨和导线的电阻不计。求：

(1)金属棒达到的最大速度．
(2)金属棒从静止开始下滑L的过程中所产生的热量。
 

如图所示是电饭煲的电路图，S₁是一个控温开关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点（103℃）时，会自动断开，S₂是一个自动控温开关，当温度低于70℃时，会自动闭合；温度高于80 ℃时，会自动断开。红灯是加热时的指示灯，黄灯是保温时的指示灯，定值电阻R₁=R₂=500Ω，加热电阻丝R₃=50Ω，两灯电阻不计。
（1）分析电饭煲的工作原理。
（2）简要回答，如果不闭合开关S₁，能将饭煮熟吗？
（3）计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的电功率之比。

如图所示，在空间有匀强磁场，磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为B，光滑绝缘空心细管MN的长度为h，管内M端有一质量为m、带正电q的小球，开始时小球相对管静止．管带着小球沿垂直于管长度方向以恒定速度向图中右方运动，设重力及其他阻力均可忽略不计．求

(1)当小球相对管上升的速度为v时，小球上升的加速度多大？
(2)小球从管的另一端N离开管口后，在磁场中做圆周运动的圆半径R多大？
(3)小球在从管的M端到N端的过程中，管壁对小球做的功是多少？
 

如图为一继电器控制电路，电池均为一号干电池，灯泡均为同规格的小电珠，继电器也完全相同，继电器线圈电阻比灯泡电阻小，保护电阻r’远小于继电器线圈电阻，而变阻器的最大电阻足够大。开始时电键断开，变阻器滑片置于最左边。
（1）当电键K闭合后，电路中各灯泡的亮暗情况如何？
（2）电键K保持闭合，使变阻器滑片向右移动，在移动过程中电路中各灯泡的亮暗情况与（1）相比有什么变化？
（3）设每节干电池电动势为e，内阻为r，每个继电器线圈电阻为R₀，吸合电流不I，每个灯泡电阻为R’。在滑片向右移动的过程中，灯泡亮暗情况刚开始与（1）中情况不同时，变阻器的电阻R是多少？

一根不可伸长的细绳围成一个正方形，正方形的四个顶点分别连接着一个质量为m的质点A、B、C、D，正方形中心处有一质量M＝2m的质点E，它们都静止在光滑水平面上。今使质点E以初速v₀沿水平对角线方向运动，与质点C做完全非弹性碰撞。求：
（1）碰撞后细绳围成的正方形尚未被破坏的瞬时，各质点运动的速度，
（2）在以后运动过程中B、D两质点第一次相撞时的相对速度。

如图，一长为 L＝4m，质量为 M="0.5kg" 的木板 AB，正以 v ="14m/s" 的速度（相对地）在光滑水平地面上向右运动，此时，在木板 AB 的上表面 B 端处，一小物块m=2kg受水平向左的拉力 F="6N" 作用，从初速为零（相对地）开始运动．已知，m和M间的动摩擦因数μ=0.1，g 取10m/．试求：当小物块m从木板的B端运动到 A 端的过程，木板在地面上通过的位移大小？

水利发电具有防洪、防旱、减少污染多项功能，是功在当代，利在千秋的大事，现在水力发电已经成为我国的重要能源之一。某小河水流量为40m3/s,现在欲在此河段上筑坝安装一台发电功率为1000千瓦的发电机发电。
（1）设发电机输出电压为500V，在输送途中允许的电阻为5Ω，许可损耗总功率的5%，则所用升压变压器原副线圈匝数比应是多大？
（2）若所用发电机总效率为50%，要使发电机能发挥它的最佳效能，则拦河坝至少要建多高？g取10m/s2

如图5-8所示，滑块A、B的质量分别为m₁与m₂，m₁＜m₂，由轻质弹簧相连接置于水平的气垫导轨上，用一轻绳把两滑块拉至最近，使弹簧处于最大压缩状态后绑紧。两滑块一起以恒定的速率v₀向右滑动。突然轻绳断开，当弹簧伸至本身的自然长度时，滑块A的速度正好为0。求：
(1)绳断开到第一次恢复自然长度的过程中弹簧释放的弹性势能E_p；
(2)在以后的运动过程中，滑块B是否会有速度为0的时刻?试通过定量分析证明你的结论.

产生的加速度为2m/s². 设运料车受到的阻力不变. 求：
(1) 运料车受到的阻力大小；
(2) 工人撤去水平推力时，车的加速度。

（1）离开弹簧后，木箱沿轨道上滑的过程中的加速度大小。
（2）满足设计要求的木箱质量