物理计算题完整.doc

1.如图所示，在方向竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中，有两条光滑的平行金属导轨，其电阻不计，间距为L，导轨平面与磁场方向垂直。Abcd为两根垂直导轨放置的、电阻都为R、质量为m的金属棒。棒cd用最大拉力为f的水平拉力拉住，棒ab在水平拉力F的作用下以加速度a向右做匀加速运动。求 ⑴F随时间的变化规律 ⑵经过多长时间细线被拉段 ⑶若在细线被拉段的瞬间撤去拉力F，则棒ab和棒cd的最终速度是多大(4)细线断开到两金属棒达到最终速度，电路中产生了多少热量？ 2.如图所示，在光滑的水平面上，静止放置一个质量为980g的长方形匀质木块，现有一颗质量为20g的子弹以300m/s的水平速度沿木块的轴线方向射向木块，结果子弹留在木块中没有射出，和木块一起以共同速度运动。已知木块沿子弹的运动方向的厚度为10cm，子弹打进木块的深度为6cm，设木块对子弹的阻力保持不变。求 ⑴子弹和木块的共同速度，以及它们在此过程中所增加的内能 ⑵若子弹以400m/s的水平速度从同一方向水平射向木块时，它能否击穿该木块 4.光滑的水平面上放置着一辆原来静止的两端带有挡板的小车，车长L=1m，将一块以初速度v0=5m/s向右运动的大小可以忽略的铁块放在小车的正中间，如图所示。小车与铁块的质量均等于m，它们之间的动摩擦因数μ=0.05，铁块与挡板间的碰撞过程机械能没有损失，且碰撞时间可忽略不计，g取10m/s2，求 ⑴物块与小车相对静止时小车速度的大小 ⑵物块与小车的挡板共多少次接触 ⑶从铁块放在小车上算起到与小车相对静止要经过多长时间 5.如图所示，两水平放置的金属板间存在一竖直方向的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为4m、带电量为-2q的微粒b恰好悬浮在板间的正中央O处，另一质量为m、带电量为q的微粒a，从P点以水平速度v0（v0未知）进入两板间，恰好做匀速直线运动，中途与微粒b碰撞。 ⑴碰撞后微粒a和微粒b分开，分开后微粒b具有大小为0.3v0的水平向右的速度，且电量为-q/2。求分开后瞬间微粒a和微粒b的加速度为多大？分开后微粒a的速度大小如何变化？假如O点的左侧空间足够大，则分开后微粒a运动轨迹的最高点和O点的高度差为多少？（分开后两微粒间相互作用的库仑力不计） ⑵若碰撞后两微粒a,b结为一体，最后以速率为0.4v0从H点与O点的高度差？ 7.如图所示，在虚线所示的宽度范围内，有场强为E 的匀强电场可使以初速度v0垂直于电场方向入射的某种正离子（重力不计）偏转θ角；在同样宽度内，若改用方向垂直纸面向外的匀强磁场，离子以初速度v0穿过该区域后偏转角也为θ。求： ⑴匀强磁场的磁感应强度； ⑵穿过电场和磁场的时间之比 8.如图所示，质量为M的滑块B套在光滑的水平杆上可自由滑动，质量为m的小球A用一长为L的轻杆与B相连，轻杆处于水平位置，可绕O点在竖直平面内自由转动。 ⑴固定滑块B，给小球A一竖直方向的初速度，使轻杆转过90O，则小球的初速度最小值是多少 ⑵若M=2m，不固定滑块B，给小球一个竖直向上的初速度v0，则当轻杆绕O恰好转过900，球A运动至最高点时滑块B的速度是多大 9.如图所示，在地面附近，坐标系Oxy竖直平面内，空间有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在x0的空间内还有沿x轴负方向的匀强电场，一个质量为m、带电为q的油滴途径图中M（-a，0）点（a0），沿着与水平方向成α角斜向下做匀速直线运动，进入x0区域。求 ⑴油滴带什么电荷，要求说明依据 ⑵油滴在M点运动的速度的大小 ⑶油滴进入x0区域，若能到达x轴上的N点（N点在图中未标出），油滴在N点的速度的大小 10.如图所示，一质量为m的带电小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，静止时细线与竖直方向的夹角为θ。 ⑴此小球带正点还是负电 ⑵若已知电场强度E、小球带电量为q，求出此小球的质量 ⑶若将细线突然剪断，小球做何种性质的运动，加速度为多大 11.如图所示，一平面框架与水平面成370角，宽L=0.3m，上下两端各有阻值为R0=2Ω的电阻，框架的其余部分电阻不计，在垂直与框架平面的方向存在向上的匀强磁场，磁感应强度为B=1T，ab为金属杆，其长度为L=0.3m，质量为m=1Kg，电阻r=2Ω，与框架的动摩擦因素μ=0.5，以初速度v0=10m/s向上滑行，直到上升到最高点的过程中，上端电阻R0产生的热量为Q0=5J，求： ⑴ab杆沿斜面上升的最大距离 ⑵上升过程中，通过下端电阻的电荷量（已知sin37O=0.6；cos37O=0.8）。 12.如图所示，MN为一竖直放置的荧光屏，O为它的中心点，OOˊ与荧光屏垂直，且长度为L，在MN的左侧空间中存在一个宽度也为L、方向垂直纸面向里的匀强电场，场强大小为E。图乙是从右边观察荧光屏得到的平面图，在荧光