高中物理综合题

如图所示，ABCD为表示竖立放在场强为E=V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆环，轨道的水平部分与半圆环相切，A为水平轨道上的一点，而且AB=R="0." 2 m．把一质量m="100" g、带电q=C的小球，放在水平轨道的A点处由静止开始释放，在轨道的内侧运动。（）求：

（1）它到达C点时的速度是多大？
（2）它到达C点时对轨道压力是多大？
（3）小球所能获得的最大动能是多少？

如图所示，MN为水平放置的金属板，板中央有一个小孔O，板下存在竖直向上的匀强电场，电场强度为E。AB是一根长为L、质量为m的均匀带正电的绝缘细杆。现将杆下端置于O处，然后将杆由静止释放，杆运动过程中始终保持竖直。当杆下落时速度达到最大．求：

（1）细杆带电量；
（2）杆下落的最大速度；
（3）若杆没有全部进入电场时速度减小为零，求此时杆下落的位移。

如图所示，在匀强电场中取一点O作为圆心，以R="10" cm为半径在竖直面内作一个圆，圆面与匀强电场的电场线平行（电场线未画出）。在O点固定一个电量为C的带负电的点电荷Q。现将一个质量m="3" g，电荷量q=C的带正电小球，放置在圆周上与圆心在同一水平线上的a点时，恰好能静止。若用另一个外力将小球从a点缓慢地移到圆周的最高点b，求这个外力所做的功。(，静电力恒量)

如图所示，在绝缘光滑水平面上，可视为质点的A、B两个带正电的小球相距为r，带电量分别为4q和q。B的质量为m，在库仑力作用下，两球从静止开始运动：起初，A的加速度大小为a、B的加速度大小为4a；经过一段时间后，B的加速度大小为a，速度达到v。试计算这时：

（1）两球间距是多少？
（2）A球的速度是多少？
（3）两电荷的电势能发生了什么变化，变化了多少？

在图10－11中，电源的电动势E＝18V，内阻r=1.0Ω，电阻R₂＝5.0Ω，R₃＝6.0Ω．平行金属板水平放置，两板间距d＝2cm,当可变电阻R₁的滑动头移到R₁的中点时，电源的路端电压是16V，一个带电量q=－8.0×10^－9C的油滴正好平衡于两板之间．（g＝10m/s²）求：

（1）R₁的总电阻；
（2）油滴的质量
（3）移动R₁的滑动头P，油滴可获得向下的最大加速度．

如图10－10所示，直流电动机和电炉并联后接在直流电源上，已知电源内阻r=1Ω，电炉电阻R₁=19Ω，电动机线圈电阻R₂=2Ω，K断开时，电炉功率为475W，K闭合时，电炉功率为402.04W．求

(1)电源电动势
(2)开关K闭合时，电动机的机械功率多大？

实验表明，通过某种金属氧化物制成的均匀棒中的电流I跟电压U之间遵循I ="kU" ³的规律，其中U表示棒两端的电势差，k=0.02A/V³．现将该棒与一个可变电阻器R串联在一起后，接在一个内阻可以忽略不计，电动势为6.0V的电源上．求：（1）当串联的可变电阻器阻值R多大时，电路中的电流为0.16A？（2）当串联的可变电阻器阻值R多大时，棒上消耗的电功率是电阻R上消耗电功率的1/5？

有两只电压表A和B，量程已知，内阻不知等于多少；另有一节干电池，它的内阻不能忽略，但不知等于多少．只用这两只电压表、电键和一些连接用的导线，能通过测量计算这节电池的电动势（已知电动势不超出电压表的量程，干电池不许拆开）．（1）画出你测量时所用的电路图；（2）以测得的量作为已知量，导出计算电动势的式子．

一个电流、电压两用表的电路如图10-4-17所示，小量程电流表G的量程
是0.001A，内阻是100Ω，两个电阻的阻值是，问：
（1）双刀双掷电键接到哪边是电流表，接到哪边是电压表？
（2）电流表、电压表的量程各是多大？

“加速度计”作为测定物体加速度的仪器，已被广泛地应用于飞机、潜艇、导弹、航天器等装置的制导中，如图10-3-17所示是“应变式加速度计”的原理图.支架A、B固定在待测系统上，滑块穿在A、B间的水平光滑杆上，并用轻弹簧固接于支架A上，其下端的滑动臂可在滑动变阻器上自由滑动.随着系统沿水平方向做变速运动，滑块相对于支架发生位移，并通过电路转换为电信号从1、2两接线柱输出.
已知滑块质量为m，弹簧劲度系数为k，电源电动势为E，内电阻为r，滑动变阻器总阻值R=4r，有效总长度为L.当待测系统静止时，滑动臂P位于滑动变阻器的中点，且1、2两接线柱输出的电压U₀=0.4E.取AB方向为参考正方向.
（1）写出待测系统沿AB方向做变速运动的加速度a与 “1、2”两接线柱间的输出电压U间的关系式
（2）确定该“加速度计”的测量范围.

如图10-3-16所示的电路中，电源电动势，其内阻可忽略不计．电阻的阻值分别为，电容器的电容．闭合开关S，待电流稳定后，用电压表测两端电压，其稳定值为．
（1）该电压表的内阻为多大？
（2）由于电压表的接入，电容器的带电量变化了多少？

如图10-3-15所示，电阻R₃＝4Ω，电表为理想表，开始时R₁、R₂、R₃中都有电流通过，电压表示数为2V，电流表示数为0.75A，后来三个电阻中有一个发生断路，使电压表示数变为3.2V，电流表示数变为0.8A．

（1）哪个电阻断路？
（2）求电阻R₁、R₂的阻值各为多少？
（3）电源电动势和内阻各为多少？

如图10-2-22所示是电饭煲的电路图，S₁是一个限温开关，手动闭合，当此开关的温度到达居里点（103℃）时会自动断开，S₂是一个自动温控开关，当温度低于70℃时会自动闭合，温度
高于80℃时会自动断开，红灯是加热状态时的指示灯，黄灯是限流状态时
指示灯，限流电阻R₁=R₂=20KΩ，加热电阻丝R₃=50Ω，两灯电阻不计．
（1）根据电路分析，叙述电饭煲煮饭的全过程：试简要回答若不闭合
开关S₁，电饭煲能否将饭煮熟？
（2）计算加热和保温状态下，电饭煲的消耗功率之比．
 

如图10-2-21所示，电路中R₀为定值电阻，R为滑动变阻器，其总电阻为R，当在
电路两端加上恒定电压U，移动R的滑动触片，求电流表的示数变化范围．

 

如图10-2-20所示的电路中，R₁=4Ω，R₂=10Ω，R₃=6Ω，R₄=3Ω，a、b
为接线柱，电路两端所加电压为24V，当a、b间接入一理想电流表时，
它的示数应是多少？