高中物理综合题

如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.2m，导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻R=1Ω。导轨上放一质量m=0.1kg、电阻r=0.5Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。现用一与导轨平面平行且与ab垂直的外力F拉金属杆ab，使之由静止开始向右运动，将R两端的电压U输入示波器，获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示。

（1）求金属杆的加速度大小
（2）求第2s末F的瞬时功率
（3）F作用到2s时撤去，求撤去F后定值电阻R上产生焦耳热的最大值

如图所示，在xoy平面第Ⅰ象限有匀强电场，场强大小未知，其方向沿y轴正向；在第Ⅱ象限有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B；P处有一放射源，内装放射性物质，发生衰变生成新核，放出一个质量为m，电荷量为－q的带电粒子。带电粒子从P孔以初速度v₀沿垂直于磁场方向进入匀强磁场中，初速度方向与－x轴的夹角θ=60°，粒子恰好从C孔垂直于y轴射入匀强电场，最后打在Q点，已知OQ=2OC，不计粒子的重力，
（1）写出发生衰变时的核反应方程
（2）求粒子从P运动到Q所用的时间t
（3）求粒子到达Q点的动能E_kQ

在如图 9 所示的装置中 , 虚线框内存在互相垂直的匀强磁场和匀强电场 , 匀强磁场方向 向下 , 磁感应强度为B₁; 匀强电场方向垂直纸面向外 , 场强为 E 。在MN右侧有垂直纸面向里 的匀强磁场 , 磁感应强度为 B₂ 。现有一离子从 0₁ 点垂直于电场、磁场方向射人后 , 沿直线运动 至 0₂ 点后进入MN的右侧区域 , 最后打在MN上距O₂为 d 的 P 点。不计离子的重力 , 求 :
(1)离子带何种电?
(2) 离子的电荷量与质量之比。
(3)离子在MN右侧运动的时间。

一个身高 2m 的跳高运动员在地球上起跳后身体横着越过横杆 , 跳高记录是 2m 。若 该运动员在月球上 , 起跳离地时竖直向上的速度与在地球上相同 , 把离地后的运动员看做质点 时 , 跳高记录估计可达多高 ( 结果保留至整数米 )? 运动员重心近似认为在身高的中点。月球 密度约为地球密度的 0.6, 月球半径约为地球半径的 0.27, 地球表面的重力加速度 g 取 1Om/s² 。

（1）两极板间匀强电场的电场强度；
（2）球运动中的最大速度。

A．上滑过程摩擦力对物块的冲量大于下滑过程摩擦力对物块的冲量

B．上滑过程合力对物块的冲量大于下滑过程合力对物块的冲量

C．上滑过程物块机械能的损失大于下滑过程物块机械能的损失

D．上滑过程水平面对斜面的摩擦力向右，下滑过程水平面对斜面的摩擦力向左

如图 ？所示光滑平行金属轨道abcd，轨道的水平部分bcd处于竖直向上的匀强磁场中，bc部分平行导轨宽度是cd部分的2倍，轨道足够长。将质量相同的金属棒P和Q分别置于轨道的ab段和cd段。P棒位于距水平轨道高为h的地方，放开P棒，使其自由下滑，求P棒和Q棒的最终速度。

求：（1）B点到N板上端的距离L。
（2）小球到达B点的动能E_K。

(1)试在图中的适当位置和区域加一垂直于xOy平面、磁感应强度为B的匀强磁场，使这簇带电粒子通过该磁场后都沿平行于x轴方向运动．在图中定性画出所加的最小磁场区域边界的形状和位置．
(2)试在图中的某些区域再加垂直于xOy平面、磁感应强度为B的匀强磁场，使从Pl点发出的这簇带电粒子通过磁场后都能通过P2(a，0)点．
要求：①说明所加磁场的方向，并在图中定性画出所加的最小磁场区域边界的形状和位置；
②定性画出沿图示vo方向射出的带电粒子运动的轨迹；
③写出所加磁场区域与xOy平面所成截面边界的轨迹方程．

1896年物理学家塞曼在实验室中观察到了放在磁场中的氢原子的核外电子的旋转频率发生改变（即频率移动）的物理现象，后来人们把这种现象称之为塞曼效应。如图所示，把基态氢原子放在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向与电子作圆周运动的轨道平面垂直，电子的电量为e，质量为m，在发生塞曼效应时，必须认为电子运动的轨道半径始终保持不变。那么：
（1）在发生塞曼效应时，沿着磁场方向看进去，如果电子做顺时针方向旋转，那么电子的旋转频率与原来相比是增大了还是减小了？电子做逆时针方向旋转时的情况又如何呢？
（2）试说明：由于磁场B的存在而引起氢原子核外电子的旋转频率的改变（即频率移动）可近似地由下式给出：（提示：①频率的改变量：；②很小，即：或……）

 

资料一：驾驶员的反应时间：0.3s~0.6s之间
资料二：各种路面与轮胎之间的动摩擦因数：

路面	动摩擦因数
干沥青与混凝土路面	0.7—0.8
干碎石路面	0.6—0.7
湿沥青与混凝土路面	0.32—0.4

（1）在计算中驾驶员的反应时间应该取多少？为什么？
（2）在计算中路面与轮胎之间的动摩擦因数应该取多少？为什么？
（3）通过你的计算来说明多少米为必要的安全距离。

（1）为使粒子始终在半径为R的圆轨道上运动，磁场必须周期性递增。求粒子从t=0时刻起绕行第n圈时的磁感应强度；
（2）求粒子从t=0时刻起绕行n圈回到P板所需的总时间。

(1)小球到达B点的速度大小；
(2)小球受到的电场力的大小和方向；
(3)小球经过管口C处时对圆管壁的压力。