高中物理计算题

如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴．一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为θ．不计空气阻力，重力加速度为g，求

（1）电场强度E的大小和方向；
（2）小球从A点抛出时初速度v₀的大小；
（3）A点到x轴的高度h．

磁强计的原理如图所示，电路中有一段金属导体，它的横截面积的边长等于a的正方形，放在沿x正方向的匀强磁场中，导体中通有沿y方向、电流强度为I的电流，已知金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电量为e，金属导体导电过程中，自由电子所做的定向移动可以认为是匀速运动，测出导体上下两侧面间的电势差为U．求：

（1）导体上、下侧面哪个电势较高？
（2）磁场的磁感应强度是多大？

如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ，上端接有定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B．将长为L、质量为m的导体棒由静止释放，当导体棒下滑距离L时达最大速度v（v为未知量），导体棒始终与导轨垂直且接触良好，导体棒的电阻为2R，不计导轨的电阻，重力加速度为g，求：

（1）速度v的大小
（2）当导体棒速度达到时加速度大小
（3）导体棒从释放到下滑距离L过程流过导体棒的电荷量q
（4）导体棒从释放到下滑距离2L的过程中电阻上产生的热量Q是多少．

水平放置的导体框架，宽L=0.50m，接有电阻R=0.20Ω，匀强磁场垂直框架平面向里，磁感应强度B=0.40T．一导体棒ab垂直框边跨放在框架上，并能无摩擦地在框架上滑动，框架和导体ab的电阻均不计．当ab以v=4.0m/s的速度向右匀速滑动时，求：

（1）ab棒中产生的感应电动势大小；
（2）维持导体棒ab做匀速运动的外力F的大小．

屋檐上每隔相同的时间间隔滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴已刚好到达地面，而第3滴与第2滴分别位于高为1m的窗户的上、下沿，如图所示，问：

（1）此屋檐离地面多高？
（2）滴水的时间间隔是多少？（g取10m/s²）

如甲图所示，水平光滑地面上用两颗钉子（质量忽略不计）固定停放着一辆质量为M=2kg的小车，小车的四分之一圆弧轨道是光滑的，半径为R=0.6m，在最低点B与水平轨道BC相切，视为质点的质量为m=1kg的物块从A点正上方距A点高为h=1.2m处无初速下落，恰好落入小车圆弧轨道滑动，然后沿水平轨道滑行恰好停在轨道末端C。现去掉钉子（水平面依然光滑未被破坏）不固定小车，而让其左侧靠在竖直墙壁上，该物块仍从原高度处无初速下落，如乙图所示。不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失，已知物块与水平轨道BC间的动摩擦因数为μ=0.1，重力加速度g取10 m/s²，求:

（1）水平轨道BC长度；
（2）小车不固定时物块再次与小车相对静止时距小车B点的距离；
（3）两种情况下由于摩擦系统产生的热量之比.

水平台球桌面上母球A、目标球B和球袋洞口边缘C位于一条直线上，设A、B两球质量均为0.25kg且可视为质点，A、B间的距离为5cm，B、C间距离为x=160cm，因两球相距很近，为避免“推杆”犯规（球杆推着两球一起运动的现象），常采用“点杆”击球法（当球杆杆头接触母球的瞬间，迅速将杆抽回，母球在离杆后与目标球发生对心正碰，因碰撞时间极短，可视为完全弹性碰撞），设球与桌面的动摩擦因数为μ=0．5，为使目标球可能落入袋中，求：

①碰撞过程中A球对B球的最小冲量为多大（碰撞过程中的摩擦阻力可忽略不计）
②碰撞前瞬间A球的速度最小是多大？

潜艇部队经常开展鱼雷攻击敌方舰艇演练．某次演习的简化模型：敌舰沿直线MN匀速航行，潜艇隐蔽在Q点不动，Q到MN的距离QO=2000m．当敌舰到达距离O点800m的A点时，潜艇沿QO方向发射一枚鱼雷，正好在O点击中敌舰．敌舰因受鱼雷攻击，速度突然减为原来的 一半，且立刻沿原运动方向做匀加速运动逃逸．100s后潜艇沿QB方向发射第二枚鱼雷，鱼雷在B点再次击中敌舰．测得OB="1" 500m，不考虑海水速度的影响，潜艇和敌舰可视为质点，鱼雷的速度大小恒为25m/s．求：

（1）敌舰第一次被击中前的速度；
（2）鱼雷由Q至B经历的时间；
（3）敌舰逃逸时的加速度大小．

如图所示，用三根轻绳将质量均为m的A、B两小球及水平天花板上的固定O两两连接，然后用一水平方向的力F作用于A球上，此时三根轻绳均处于伸直状态，且OB绳恰好处于竖直方向，两球均处于静止状态，三根轻绳长度之比为OA：AB：OB=3：4：5，试计算OA绳拉力及F的大小。

如图所示，水平面上有两根相距的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R的定值电阻，导体棒长，其电阻为，与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度。现使以的速度向右做匀速运动。

（1）中的感应电动势多大？
（2）中电流的方向如何？
（3）若定值电阻，导体棒的电阻，则电路中的电流多大？

如图所示，一带电量大小为的小球，质量为，以初速度竖直向上射入水平方向的匀强磁场中，磁感应强度为，求：

（1）说出带电小球的电性；
（2）当小球运动到高水平面竖直高度为的点时，球所受的磁场力大小。

用两根轻质的绳子AB和BC吊一个的灯，如果BC绳处于水平，AB绳与水平夹角为，求三绳中的拉力的大小（）。

两个质量分别为6 kg和4 kg的物体A、B用一根足够长的轻绳通过轻质光滑定滑轮悬吊，开始时A、B均静止且离地面高10 m。现在释放A、B，当它们运动2秒时绳子突然断裂，求A、B落地的时间差。（g＝10 m/s²，结果可用根号保留）

一辆摩托车行驶的最大速度为30 m/s.现让该摩托车从静止出发，要在4分钟内追上它前方相距1千米、正以25 m/s的速度在平直公路上匀速行驶的汽车，问：（1）该摩托车行驶时，至少应具有多大的加速度？（2）若摩托车以第（1）问中加速度行驶，则追上前两车的最远距离是多少？

如图所示，一边长L=2.5m、质量m=0.5kg的正方形金属线框，放在光滑绝缘的水平面上，整个装置放在方向竖直向上，磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界MN重合，在水平力F作用下由静止开始向左运动，经过5s线框被拉出磁场，测得金属线框中的电流随时间变化的图像如图乙所示，在金属线框被拉出的过程中

（1）求通过线框截面的电荷量及线框的电阻
（2）写出水平力随时间变化的表达式
（3）已知在这5s内力F做功1.92J，那么在此过程中，线框产生的焦耳热是多少