高中物理综合题

如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放置两个用细线相连的质量均为m的小物体A、B，它们到转轴的距离分别为r_A="20" cm，r_B="30" cm，A、B与盘面间最大静摩擦力均为重力的0.4倍，试求：
（1）当细线上开始出现张力时，圆盘的角速度；
（2）当A开始滑动时，圆盘的角速度；
（3）当A即将滑动时，烧断细线，A、B运动状态如何？(g取10 m/s²)

某宇航员在飞船发射前测得自身连同宇航服等装备共重840N，在火箭发射阶段，发现当飞船随火箭以的加速度匀加速竖直上升到某位置时（其中g为地面处的重力加速度），其身下体重测试仪的示数为1220N。设地球半径R=6400km，地球表面重力加速度g=10m/s²（求解过程中可能用到=1.03，=1.02）。问：
（1）该位置处的重力加速度g′是地面处重力加速度g的多少倍？
（2）该位置距地球表面的高度h为多大？

有一艘宇宙飞船，在离地高h=360km的圆轨道上做匀速圆周运动。若地球的半径为R=6400km，地面重力加速度g=10m/s²，求（结果取三位有效数字，）：
（1）飞船正常运行时的速度V的表达式及数值；
（2）飞船在圆轨道上运行的周期T。

最富有现实意义的物理，莫过于在自己生死攸关时，能帮你作出科学判断，助你化险为夷的物理。
“一个周末的傍晚，你爸爸终于有了时间，带着你们全家驱车以速度V₀行驶来到你向往已久的乡野。你们正尽情地享受着乡野迷人的气息，突然你眼前一亮，车灯照亮了一片水波！你大声惊呼地闭上了眼……” 同学们不用紧张，这只是编的一个故事。
假设车灯照亮的是一条垂直于汽车行驶方向小河沟，车的周围是一片平地。你爸爸选择立即刹车（设刹车时汽车做匀减速直线运动），使车恰好停在河边而逃过一劫；或选择立即拐弯（设拐弯时汽车做匀速圆周运动)，是否能幸免一难？（可借助V₀、g、μ等物理量表达结论）

如图所示，电阻忽略不计的、两根平行的光滑金属导轨竖直放置，其上端接一阻值R=３Ω的定值电阻．在水平虚线L₁、L₂间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B，磁场区域的高度为d=0.5m．导体杆a的质量m_a=0.2kg、电阻R_a=6Ω；导体杆b的质量m_b=0.6kg、电阻R_b=3Ω，它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动，且都能匀速穿过磁场区域，当a杆刚穿出磁场时b杆正好进入磁场．设重力加速度为g=10m/s²．（不计a、b之间的作用）求：

（1）在整个过程中，a、b两杆完全穿出磁场区克服安培力分
别做的功；
（2）设a、b杆在磁场中的运动速率分别为，则
的值为多少？
（3）M点和N点距水平虚线L₁的高度．

如图所示，在xoy平面内，第Ⅲ象限内的直线OM是电场与磁场的边界，OM与负x轴成45°角．在x＜0且OM的左侧空间存在着负x方向的匀强电场E，场强大小为0.32N/C；在y＜0且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B，磁感应强度大小为0.1T．一不计重力的带负电的微粒，从坐标原点O沿y轴负方向以v₀=2×10³m/s的初速度进入磁场，最终离开电磁场区域．已知微粒的电荷量q=5×10^-18C，质量m=1×10^-24kg，求：

（1）带电微粒第一次经过磁场边界的位置坐标；
（2）带电微粒在磁场区域运动的总时间；
（3）带电微粒最终离开电、磁场区域的位置坐标．

如图所示，一轻质弹簧的一端固定于倾角为θ=30⁰的光滑斜面上端，另一端系质量m=0.5kg的小球，小球被一垂直于斜面的挡板挡住，此时弹簧恰好为自然长度．现使挡板以恒定加速度a=2m/s²沿斜面向下匀加速运动（斜面足够长），己知弹簧的劲度系数k=50N/m．求：
（1）小球开始运动时挡板对小球提供的弹力．
（2）小球从开始运动到与挡板分离时弹簧的伸长量．
（3）试问小球与挡板分离后能否回到出发点?请简述理由．

在某平面上有一半径为R的圆形区域，区域内外均有垂直于该平面的匀强磁场，圆外磁场范围足够大，已知两部分磁场方向相反且磁感应强度都为B，方向如图所示。现在圆形区域的边界上的A点有一个电量为，质量为的带电粒子以沿半径且垂直于磁场方向向圆外的速度经过该圆形边界，已知该粒子只受到磁场对它的作用力。
  
若粒子在其与圆心O连线旋转一周时恰好能回到A点，试救济 粒子运动速度V的可能值。
在粒子恰能回到A点的情况下，求该粒子回到A点所需的最短时间。

如图所示，一根劲度系数为K轻弹簧竖直直立在水平面上，下端固定，在弹簧正上方有一个质量为m的物块距弹簧的上端高h处自由下落，将弹簧压缩．当弹簧压缩了X₀时，物块的速度为零，弹簧的弹性势能为E_P=，试计算此时物块的加速度．（已知重力加速度为g）

 
 
 
 

如图所示，AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为L，导轨平面与水平面的夹角为θ，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感应强度为B，在导轨的AC端连接有一个阻值为R的电阻．一根垂直于导轨放置的金属棒ab，质量为m，从静止开始沿导轨下滑，求ab棒的最大速度为多少?(已知ab与导轨间的滑动摩擦因数为μ，导轨与金属棒的电阻都不计)

如图所示，电阻为R的矩形线圈abcd，边长ab=L，bc=h，质量为m，该线圈自某一高度自由落下，通过一水平方向的匀强磁场，磁场区域的宽度为h，磁感应强度为B.若线圈恰好以恒定速度通过磁场，则线圈全部通过磁场所用的时间为多少？

如图所示，磁场方向与水平面垂直，足够长导轨电阻不计，质量为m、长为l、电阻为R的直导线AB可以在导轨上无摩擦滑动，从静止开始下滑过程中，最大加速度为多少？最大速度为多大？

在两根平行长直导线M、N中，如图16-3-15所示，通以同方向同强度的电流，导线框abcd和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速移动.在移动过程中，线框中感应电流的方向怎样变化？

图16-3-15

如图所示，在相距L="0.5" m的两条水平放置无限长的金属导轨上，放置两根金属棒ab和cd，两棒的质量均为m="0.1" kg，电阻均为R="3" Ω，整个装置处于无限大、竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B="1" T，导轨电阻及摩擦力均不计.从t=0时刻开始，用一水平向右的恒力F作用于ab棒上，使ab棒从静止开始运动，经过t="4" s，回路达到了稳定状态，此后回路中电流保持0.6 A不变.求第4 s时

(1)cd棒的加速度大小；
(2)ab棒与cd棒的速度之差；
(3)ab棒的速度大小.

如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里．线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进入磁场．整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力f且线框不发生转动．求：

（1）线框在下落阶段匀速进入磁场时的速度v₂；
(2)线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v₁；
（3）线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q．