高三物理周练习A

高三物理周练习A

1．如图所示，竖直放置的劲度系数为k的轻质弹簧，上端与质量为m的小球连接，下端与放在水平桌面上的质量为M的绝缘物块相连。小球与弹簧绝缘，小球带正电，带电量为q。物块、弹簧和小球组成的系统处于静止状态。现突然加上一个竖直向上，大小为E的匀强电场，某时刻物块对水平面的压力为零，则从加上匀强电场到物块对水平面的压力为零的过程中，小球电势能改变量的大小为（　 ）

　　　 A．　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．

　　　 C．　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D．

2．如图所示：在长为L、倾角为θ的光滑绝缘斜面上有个带电量为+q、质量为m的小球，以初速度v₀从斜面底端A点开始沿斜面上滑，达到斜面顶端B点时速度仍为v₀，已知空间有电场，则（　 ）

　　　 A．A、B两点的电势差一定等于

　　　 B．小球在B点电势能一定大于在A点的电势能

　　　 C．如果电场是匀强电场，则其场强最大值一定是

D．如果该电场由斜面中点正止方某处的点电荷产生，则该点电荷必为负电荷

3．如图所示，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘细线拴于同一点，两球静止时，它们离水平均面的高度相等，绳与竖直方向夹角为、，且。同时剪断细线，不计空气阻力，两球带电量不变，则下列判断错误的是（　 ）

　　　 A．a、b同时落地

　　　 B．落地时两球动能相等

　　　 C．落地时a球水平飞行的距离比b球小

D．在空中飞行过程中，a球受到的冲量比b球受到的冲量大　

4．粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框原先整个置于有界匀强磁场内，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行，现使线框沿四个不同方向匀速平移出磁场，如以下四图所示，线框移出磁场的整个过程中，下列说法错误的是　　　　　　　　　　　　　　（　　 ）

　　　 A．四种情况下流过ab边的电流的方向都相同

　　　 B．①图中流过线框的电量与v的大小无关

　　　 C．②图中线框的电功率与v的大小成正比

　　　 D．③图中磁场力对线框做的功与v成正比

5、如图所示，方向水平的匀强电场E中，有一带电体P自O点竖直向上入射，它的初动能为E_KO=4J，当P上升至最高点M时，动能E_EM=5J。那么，当它向下运动通过与O在同一水平线上的O′点时，其动能为　　　　　　　  J。

6．如右图所示，已经充电的平行板电容器的极板相距为d，在板上有个小孔，电容器固定在一绝缘底座上静置在光滑水平面上，总质量为M。有一质量为m的带正电的铅丸对准小孔水平向左运动（重力不计），铅丸进入电容器后，距左板最小距离为d/2，此时电容器移动的距离为　　　　　　 。

7．如图所示，将电动势E=1.5V、内阻r=0.5Ω的电源，与一粗细均匀的电阻丝相连，电阻丝的长度L=0.3m，电阻R=100Ω，当滑动片以v=5×10^－3m·s^-1的速度向右滑动时，电流表G的读数为多少？并指出电流表的正负极，已知电容器的电容C=2μF。

8、如图所示，两根相距为d的足够长的平行金属导轨位于水平的xoy平面内，一端接有阻值为R的电阻。在x>0的一侧存在沿竖直方向的非匀强磁场，磁感应强度随x的增大而增大，B=kx，式中的k是一常量，一金属直杆与金属导轨垂直，可在导轨上滑动。当t=0时位于x=0处，速度为v₀，方向沿x轴正方向。在运动过程中，有一个大小可调节的外力F作用于金属杆，以保持金属杆的加速度恒定，大小为a，方向沿x轴的负方向。设除外接的电阻R外，所有其它电阻都可以忽略不计.

（1）该回路中的感应电流持续时间多长？

（2）当金属杆的速度大小为v₀/2时，回路中的感应电动势有多大？

（3）若金属杆的质量为M，施加于金属杆的外力F与时间t的关系　如何？

　　　　　　　　　　　　　　　　

9、（2003年全国理综卷）如图5所示，两根平行的金属导轨，固定在同一水平面上，磁感应强度B=0.50T的匀强磁场与导轨所在平面垂直，导轨的电阻很小，可忽略不计。导轨间的距离l=0.20m。两根质量均为m=0.10kg的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动，滑动过程中与导轨保持垂直，每根金属杆的电阻为R=0.50Ω。在t=0时刻，两杆都处于静止状态。现有一与导轨平行、大小为0.20N的恒力F作用于金属杆甲上，使金属杆在导轨上滑动。经过t=5.0s，金属杆甲的加速度为a=1.37m/s²，问此时两金属杆的速度各为多少？

10．如图甲所示，空间存在着一个范围足够大的竖直向下的匀强磁场区域，磁场的磁感强度大小为B 。边长为L的正方形金属abcd（下简称方框）放在光滑的水平地面上，其外侧套着一个与方框边长相同的U型金属框架MNPQ（下简称U型框），U型框与方框之间接触良好且无摩擦。两个金属框每条边的质量均为m，每条边的电阻均为r 。

(1)将方框固定不动，用力拉动U型框使它以速度v₀垂直NP边向右匀速运动，当U型框的MQ端滑至方框的最右侧（如图所示）时，方框上的bc两端的电势差为多大？此时方框的热功率为多大？

(2)若方框不固定，给U型框垂直NP边向右的初速度v₀，如果U型框恰好不能与方框分离，则在这一过程中两框架上产生的总热量为多少？

(3)若方框不固定，给U型框垂直NP边向右的初速度v(v>v₀)，U型框最终将与方框分离。如果从U型框和方框不再接触开始，经过时间t方框最右侧和U型框最左侧距离为s。求两金属框分离时的速度各为多大？

物理周练习A

1、A　　　2、AD　　 3、B　　　4、C　　　　5、24　　　　 6、　

7．解：根据欧姆定律，电阻丝两端的电压表示数为，由于电阻丝粗细均匀，设单位长度上所加的电压为△U，则

在△t时间内，滑动头在电阻丝上向右滑动的距离为x=v△t

故在△t时间内，电容器两端电压的减少量为

相应电量的减少量为

故流过电流表G的电流强度为

代入数据得I=5×10^-8A，方向是通过电流表由右向左。

8。（1）金属杆先向右作匀减速运动，向左作匀加速运动，当过了原点O后，由于已离开了磁场区，回路中不再有感应电流，故回路中感应电流的持续时间

t＝2t₁＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  ①　　

（２）以x₁表示金属杆的速度变为v₁＝v₀/2时，它所在的x坐标

　　　∵　　　　　　　　　　　  ∴ 　　　②　　

处的磁感应强度　　　　　　　　　　　　　 ③　　　

此时金属杆产生的感应电动势　　　　 ④　　  　　　（３）∵　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

∴金属杆产生的感应电动势

　　　（　　）　⑤　

回路中的感应电流　　　　　　　　  ⑥　

金属杆所受的安培力　　 ⑦

当＞０时，向x轴的负方向，用Ｆ表示作用在金属杆所受的外力

故　　　（　　）⑧  

9、设任一时刻t两金属杆甲、乙之间的距离为x，速度分别为v₁和v₂,经过很短的时间△t，杆甲移动距离v₁△t，杆乙移动距离v₂△t，回路面积改变

由法拉第电磁感应定律，回路中的感应电动势

回路中的电流

杆甲的运动方程

由于作用于杆甲和杆乙的安培力总是大小相等，方向相反，所以两杆的动量时为0）等于外力F的冲量

联立以上各式解得　

代入数据得

10、（1）当方框固定不动，U型框以v₀滑至方框最右侧时，感应电动势为E，有：E=BLV₀ (1)

bc间并联电阻　R_并==　 (2)

bc两端的电势差　U_bc=R_并　（3）

由(1)(2)(3)得U_bc=BLV。　 (4)

此时方框的热功率P=（）²R_并　 (5)

由(1)(2)(5)得：　(6)

（2）若方框不固定，当U型框恰好不与方框分离时速度设为v,由动量守恒可知

　　　 (7)

由能的转化和守恒可知总热量Q为

Q=3m v₀² - (3m+4m)v²　　(8)

由(7)(8)可知，Q=mv₀²(9)