高中物理综合题

如图所示，用质量为m、电阻为R的均匀导线做成边长为l的单匝正方形线框MNPQ，线框每一边的电阻都相等。将线框置于光滑绝缘的水平面上。在线框的右侧存在竖直方向的有界匀强磁场，磁场边界间的距离为2l，磁感应强度为B。在垂直MN边的水平拉力作用下，线框以垂直磁场边界的速度v匀速穿过磁场。在运动过程中线框平面水平，且MN边与磁场的边界平行。求

（1）线框MN边刚进入磁场时，线框中感应电流的大小；
（2）线框MN边刚进入磁场时，M、N两点间的电压U_MN；
（3）在线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程中，水平拉力对
线框所做的功W。

如图12所示，水平放置的两根平行金属导轨，间距L="0.3m." 导轨左端连接R=0.6Ω的电阻。区域abcd内存在垂直与导轨平面的B=0.6T的匀强磁场，磁场区域宽D="0.2m." 细金属棒A₁和A₂用长为d=0.6m的轻质绝缘杆连接，放置在导轨平面上，并与导轨垂直。每根金属棒在导轨间的电阻均为r=0.3Ω，导轨电阻不计。使金属棒以恒定的速度v=1.0m/s沿导轨向右穿越磁场。试计算：

(1)金属棒A₁进入磁场时通过电阻R的电流强度是多大？
(2)从金属棒A₁进入磁场到A₂离开磁场，R上的平均功率是多大？

已知中子质量为1.0087u，质子质量为1.0073u，氦核质量为4.0026u．1u=1.6606×kg，求两个中子和两个质子结合成一个氦核的过程中可释放多少eV的能量？(最后答案保留3位数字)

如图所示，球A无初速地沿光滑圆弧滑下至最低点C后，又沿水平轨道前进至D与质量、大小完全相同的球B发生动能没有损失的碰撞，碰撞后两球交换速度．B球用长L的细线悬于O点，恰与水平地面切于D点．A球与水平地面间摩擦系数=0.1，已知球A初始高度h=2m，CD=1m，g取10m/s²．问：

（1）若悬线L=2m，A与B能碰几次?最后A球停在何处？
（2）若球B能绕悬点O在竖直平面内旋转，L满足什么条件时，A、B将只能碰两次？A球最终停于何处？

在光滑的绝缘水平面上，A、B两球（可以看成质点）位于x轴上，A球带电，B球不带电，开始时B球静置于场强为E＝1×10³ N/C的水平匀强电场的边缘（如图1所示），A球从原点开始经过2s后恰好与B碰撞，碰后合为一体在电场中运动，A、B系统的动能与坐标的部分关系如图2所示，则：


（1）碰前A球的速度有多大？
（2）A、B两球质量分别为多少？   
（3）请指出A球带什么电性？并计算A球所带电量为多少？

如图所示，ABC是光滑的轨道，其中AB是水平的，BC为竖直平面内的半圆，半径为R，且与AB相切。质量m的小球在A点以初速度v₀沿轨道的内侧到达最高点C，并从C点飞出落在水平地面上。已知当地的重力加速度为g，求：

（1）小球运动到C点的速度为多大？
（2）小球在C点受到轨道的压力为多大？
（3）小球落地点到B点的距离为多大？

如图所示，一质量m的木块静止于水平地面上。现对物体施加一个大小恒为F的水平方向拉力。设当地的重力加速度为g。那么：

（1）若地面光滑，请写出物体的加速度的表达式；
（2）若物体与地面之间的摩擦因数统一用来表示，那么物体的加速度又将如何表达？

如图所示，矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场；在y≥0的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。半径为R的光滑绝缘空心半圆细管ADO固定在竖直平面内，半圆管的一半处于电场中，圆心O₁为MN的中点，直径AO垂直于水平虚线MN。一质量为m、电荷量为q的带正电小球（可视为质点）从半圆管的A点由静止滑入管内，从O点穿出后恰好通过O点正下方的C点。已知重力加速度为g，电场强度的大小。求：

（1）小球到达O点时，半圆管对它作用力的大小；
（2）从O点开始计时，经过多长时间小球运动到C点；
（3）矩形区域MNPQ的高度H和宽度L应满足的条件；
（4）符加题：（可做可不做）从O点开始计时，经过多长时间小球的动能最小？

如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨、平行固定在倾角
的绝缘斜面上，两导轨间距L=1m，导轨的电阻可忽略。、两点间接有阻值为 的电阻。一根质量m=1kg、电阻的均匀直金属杆放在两导轨上，与导轨垂直且接触良好。整套装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。自图示位置起，杆受到大小为（式中v为杆运动的速度，力的单位为N）、方向平行导轨沿斜面向下的拉力作用，由静止开始运动，测得通过电阻的电流随时间均匀增大。g取10m/s²，。

（1）试判断金属杆在匀强磁场中做何种运动，并请写出推理过程；
（2）求电阻的阻值；
（3）求金属杆自静止开始下滑通过位移x = 1m所需的时间t。

一辆摩托车能达到的最大速度为v_m=30m/s，要想在3分钟内由静止起沿一条平直公路追上在前面1000m处正以v₀=20m/s的速度匀速行驶的汽车，则摩托车必须以多大的加速度起动？
一位同学的解法是：设摩托车正好在3分内追上汽车，摩托车和汽车的位移分别是：
S_摩＝，S_汽＝，而S_摩＝S_汽＋S₀，t=180秒，S₀=1000米，
……
你认为该同学的解法正确吗?若正确请完成此题;若错误请说明理由，并按正确的解法完成此题。

用拉力F=120N竖直向下拉绳，通过定滑轮使质量m=5kg的物体从位置A移到位置B，已知在A、B两位置时，绳与水平方向间的夹角α=30°，β=37°，高度h=2m，如图所示，不计绳子质量和滑轮的摩擦，则人在这个过程中的拉力做了多少功？(sin37°=0.6,cos37°=0.8)