【题目】两条平行导轨倾斜地固定在绝缘地面上，导轨间距为d，在导轨的底端连接一阻值为R的定值电阻，在空间加一垂直导轨平面向上的匀强磁场，将一质量为m、阻值为R、长度为d的金属杆垂直地放在导轨上，给金属杆一沿斜面向上的大小为v的初速度，当其沿导轨向上运动的位移大小为x时，速度减为零，已知导轨的倾角为α、金属杆与导轨之间的动摩擦因数为μ、重力加速度为g．则金属杆从出发到到达最高点的过程中，下列说法正确的是( )
A. 金属杆所受安培力的最大值为
B. 金属杆克服安培力做的功为
C. 定值电阻产生的热量为
D. 金属杆减少的机械能为
期末100分闯关海淀考王系列答案
小学能力测试卷系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】构建理想化模型，是处理物理问题常见的方法。
（1）在研究平行板电容器的相关问题时，我们是从研究理想化模型——无限大带电平面开始的。真空中无限大带电平面的电场是匀强电场，电场强度为E0=
，其中k是静电力常量，σ为电荷分布在平面上的面密度，单位为C/m2。如图1所示，无限大平面带正电，电场指向两侧。若带负电则电场指向中央（图中未画出）。在实际问题中，当两块相同的带等量异种电荷的较大金属板相距很近时，其中间区域，可以看作是两个无限大带电平面所产生的匀强电场叠加；如果再忽略边缘效应，平行板电容器两板间的电场就可以看作是匀强电场，如图2所示。已知平行板电容器所带电量为Q，极板面积为S，板间距为d，求：
a. 两极板间电场强度的大小E；
b. 请根据电容的定义式，求出在真空中，该平行板电容器的电容C；
c. 求解图2中左极板所受电场力的大小F。
（提示：因为带电左极板的存在已经影响到带电右极板单独存在时空间场强的分布，所以不能使用a问中计算出的场强，而是应该将电场强度“还原”到原来右极板单独存在时，在左极板所在位置产生的电场强度。）
（2）根据以上思路，请求解真空中均匀带电球面（理想化模型，没有厚度）上某微小面元所受电场力。如图3所示，已知球面半径为R，所带电量为Q，该微小面元的面积为S，带电球面在空间的电场强度分布为
，其中r为空间某点到球心O的距离。
（提示：“无限大”是相对的，在实际研究中，只要被研究点距离带电面足够近，就可认为该带电面为无限大带电平面）
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【题目】为了检验使苹果落地的力与维持月球绕地球运动的力是同一种性质的力，牛顿做了 著名的月一地检验．已知地球半径R＝6.40×106 m，月球绕地球运行的轨道半径r＝3.84×105 km月球绕地球运行的周期T＝27.3天，地球附近的重力加速度g取9.80 m／s2．请你根据以上数据，通过计算推理说明使苹果落地的力和维持月球绕地球运动的力是同一种性质的力．
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【题目】如图所示，竖直平面内的直角坐标系xoy，其第一、三象限内存在水平向右的匀强电场，第四象限内存在竖直向上的匀强电场，场强大小均相等但未知。若在第三象限加上垂直xoy平面的磁场，可使质量为m、带电量为+q的油滴以初速度v0沿直线AO运动，直线AO与y轴负半轴的夹角为45°，重力加速度为g，求：
（1）匀强电场场强大小及第三象限所加磁场的方向；
（2）油滴第一次经过x轴正半轴时与原点O的距离；
（3）若在第四象限加上垂直纸面向外的匀强磁场，可使油滴经一次偏转回到第三象限，求所加磁场磁感应强度大小的取值范围。（答案可保留根号）
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【题目】有两列简谐横波a和b在同一介质中传播，a沿x轴正方向传播，b沿x轴负方向传播，波速均为υ=4m/s，a的振幅为5cm，b的振幅为10cm。在t=0时刻两列波的图像如图所示。求：
(i)这两列波的周期；
(ii)x=0处的质点在t=2.25s时的位移。
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【题目】如图所示，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，一个带电小球从a点进入场区并刚好能沿ab直线斜向上做匀速运动，下面说法正确的是（ ）
A. 小球一定带正电
B. a点的电势高于b点的电势
C. 运动过程中小球电势能增加
D. 运动过程中小球机械能增加
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【题目】如图所示，实线AB是某匀强电场中的一条电场线，虚线PQ是一个带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，P处的速度与电场线垂直。下列说法正确的是（ ）
A. 带电粒子一定带正电
B. 带电粒子一定带负电
C. 带电粒子在P点的电势能一定大于在Q点的电势能
D. 电场中Q点电势一定高于P点的电势
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【题目】如图所示，半径为R的半圆形管道ACB固定在竖直平面内，倾角为θ的斜面固定在水平面上，细线跨过小滑轮连接小球和物块，细线与斜面平行，物块质量为m，小球质量M＝3m，对物块施加沿斜面向下的力F使其静止在斜面底端，小球恰在A点．撤去力F后，小球由静止下滑．重力加速度为g，sinθ＝
≈0.64，不计一切摩擦．求：
(1)力F的大小；
(2)小球运动到最低点C时，速度大小v以及管壁对它弹力的大小N；
(3)在小球从A点运动到C点过程中，细线对物块做的功W.
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【题目】内壁光滑上小下大的圆柱形薄壁气缸竖直放置,上下气缸的横截面积分别为S1=40cm2、S2=80cm2,上下气缸的高度分别为h=80cm、H=100cm。质量为m=8kg的薄活塞将0.5mol氢气(H2的摩尔质量为2g/mol)封闭在气缸内,活塞静止在管口,如图所示。已知氢气的定容比热容Cv为10.21kJ/(kgK),外界大气压强p0=1.0×105Pa,g取10m/s2。定容比热容Cv是指单位质量的气体在容积不变的条件下,温度升高或降低1K所吸收或放出的热量。保持缸内气体温度为35℃不变,用竖直外力缓慢向下推活塞,当活塞恰推至上气缸底部时,外力大小为F。求：
（1）求F的大小;
（2）随后在逐渐减小竖直外力的同时改变缸内气体温度,使活塞位置保持不变，直至外力恰为0。求这一过程中气体内能的变化量为多少?(结果保留三位有效数)。
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