【題目】兩條平行導軌傾斜地固定在絕緣地面上，導軌間距為d，在導軌的底端連接一阻值為R的定值電阻，在空間加一垂直導軌平面向上的勻強磁場，將一質量為m、阻值為R、長度為d的金屬桿垂直地放在導軌上，給金屬桿一沿斜面向上的大小為v的初速度，當其沿導軌向上運動的位移大小為x時，速度減為零，已知導軌的傾角為α、金屬桿與導軌之間的動摩擦因數為μ、重力加速度為g．則金屬桿從出發到到達最高點的過程中，下列說法正確的是( )
A. 金屬桿所受安培力的最大值為
B. 金屬桿克服安培力做的功為
C. 定值電阻產生的熱量為
D. 金屬桿減少的機械能為
云南師大附小一線名師提優作業系列答案
沖刺100分單元優化練考卷系列答案科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】構建理想化模型，是處理物理問題常見的方法。
（1）在研究平行板電容器的相關問題時，我們是從研究理想化模型——無限大帶電平面開始的。真空中無限大帶電平面的電場是勻強電場，電場強度為E0=
，其中k是靜電力常量，σ為電荷分布在平面上的面密度，單位為C/m2。如圖1所示，無限大平面帶正電，電場指向兩側。若帶負電則電場指向中央（圖中未畫出）。在實際問題中，當兩塊相同的帶等量異種電荷的較大金屬板相距很近時，其中間區域，可以看作是兩個無限大帶電平面所產生的勻強電場疊加；如果再忽略邊緣效應，平行板電容器兩板間的電場就可以看作是勻強電場，如圖2所示。已知平行板電容器所帶電量為Q，極板面積為S，板間距為d，求：
a. 兩極板間電場強度的大小E；
b. 請根據電容的定義式，求出在真空中，該平行板電容器的電容C；
c. 求解圖2中左極板所受電場力的大小F。
（提示：因為帶電左極板的存在已經影響到帶電右極板單獨存在時空間場強的分布，所以不能使用a問中計算出的場強，而是應該將電場強度“還原”到原來右極板單獨存在時，在左極板所在位置產生的電場強度。）
（2）根據以上思路，請求解真空中均勻帶電球面（理想化模型，沒有厚度）上某微小面元所受電場力。如圖3所示，已知球面半徑為R，所帶電量為Q，該微小面元的面積為S，帶電球面在空間的電場強度分布為
，其中r為空間某點到球心O的距離。
（提示：“無限大”是相對的，在實際研究中，只要被研究點距離帶電面足夠近，就可認為該帶電面為無限大帶電平面）
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【題目】為了檢驗使蘋果落地的力與維持月球繞地球運動的力是同一種性質的力，牛頓做了 著名的月一地檢驗．已知地球半徑R＝6.40×106 m，月球繞地球運行的軌道半徑r＝3.84×105 km月球繞地球運行的周期T＝27.3天，地球附近的重力加速度g取9.80 m／s2．請你根據以上數據，通過計算推理說明使蘋果落地的力和維持月球繞地球運動的力是同一種性質的力．
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【題目】如圖所示，豎直平面內的直角坐標系xoy，其第一、三象限內存在水平向右的勻強電場，第四象限內存在豎直向上的勻強電場，場強大小均相等但未知。若在第三象限加上垂直xoy平面的磁場，可使質量為m、帶電量為+q的油滴以初速度v0沿直線AO運動，直線AO與y軸負半軸的夾角為45°，重力加速度為g，求：
（1）勻強電場場強大小及第三象限所加磁場的方向；
（2）油滴第一次經過x軸正半軸時與原點O的距離；
（3）若在第四象限加上垂直紙面向外的勻強磁場，可使油滴經一次偏轉回到第三象限，求所加磁場磁感應強度大小的取值范圍。（答案可保留根號）
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【題目】有兩列簡諧橫波a和b在同一介質中傳播，a沿x軸正方向傳播，b沿x軸負方向傳播，波速均為υ=4m/s，a的振幅為5cm，b的振幅為10cm。在t=0時刻兩列波的圖像如圖所示。求：
(i)這兩列波的周期；
(ii)x=0處的質點在t=2.25s時的位移。
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【題目】如圖所示，某空間存在正交的勻強磁場和勻強電場，電場方向水平向右，磁場方向垂直紙面向里，一個帶電小球從a點進入場區并剛好能沿ab直線斜向上做勻速運動，下面說法正確的是（ ）
A. 小球一定帶正電
B. a點的電勢高于b點的電勢
C. 運動過程中小球電勢能增加
D. 運動過程中小球機械能增加
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【題目】如圖所示，實線AB是某勻強電場中的一條電場線，虛線PQ是一個帶電粒子只在電場力作用下的運動軌跡，P處的速度與電場線垂直。下列說法正確的是（ ）
A. 帶電粒子一定帶正電
B. 帶電粒子一定帶負電
C. 帶電粒子在P點的電勢能一定大于在Q點的電勢能
D. 電場中Q點電勢一定高于P點的電勢
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【題目】如圖所示，半徑為R的半圓形管道ACB固定在豎直平面內，傾角為θ的斜面固定在水平面上，細線跨過小滑輪連接小球和物塊，細線與斜面平行，物塊質量為m，小球質量M＝3m，對物塊施加沿斜面向下的力F使其靜止在斜面底端，小球恰在A點．撤去力F后，小球由靜止下滑．重力加速度為g，sinθ＝
≈0.64，不計一切摩擦．求：
(1)力F的大小；
(2)小球運動到最低點C時，速度大小v以及管壁對它彈力的大小N；
(3)在小球從A點運動到C點過程中，細線對物塊做的功W.
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【題目】內壁光滑上小下大的圓柱形薄壁氣缸豎直放置,上下氣缸的橫截面積分別為S1=40cm2、S2=80cm2,上下氣缸的高度分別為h=80cm、H=100cm。質量為m=8kg的薄活塞將0.5mol氫氣(H2的摩爾質量為2g/mol)封閉在氣缸內,活塞靜止在管口,如圖所示。已知氫氣的定容比熱容Cv為10.21kJ/(kgK),外界大氣壓強p0=1.0×105Pa,g取10m/s2。定容比熱容Cv是指單位質量的氣體在容積不變的條件下,溫度升高或降低1K所吸收或放出的熱量。保持缸內氣體溫度為35℃不變,用豎直外力緩慢向下推活塞,當活塞恰推至上氣缸底部時,外力大小為F。求：
（1）求F的大小;
（2）隨后在逐漸減小豎直外力的同時改變缸內氣體溫度,使活塞位置保持不變，直至外力恰為0。求這一過程中氣體內能的變化量為多少?(結果保留三位有效數)。
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