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1、综合题分析二1利用标有“6V，3W”的灯泡L1、“6V，6W”的灯泡L2与理想电压表和理想电流表连接成如图甲所示的实验电路，其中电源电动势为E9 V，图乙是通过灯泡的电流随两端电压变化的曲线。当其中一个灯泡正常发光时，电路输出功率为_W，电源内阻为_。P0.520.564WL1EUIrr(EU)/I(98)/0.522在一个金属圆筒内有三个灯泡A、B、C与一个电源连接成如图电路，金属筒作为导体，电阻不计，电源电动势为8V，内阻0.5，要使每个灯泡的功率都是8W，求A、B、C三灯的电阻。电压方程:高低中中中80.5I24/II14AI212ARC10.5 RA1RB12RC21/18 RA2RB
2、22/9 高中 低 ABC电流关系:RARB4RC3如图所示，质量分别为M、m、m的物体A、B、C通过跨过足够高的光滑滑轮的轻绳相连，A恰在地面，B、C间距离与C离地的高度均为h，且mM2m。现静止起释放它们，求：（1）物体A运动的最大速度，2mghMgh(M2m)v2/2v22(2mM)gh/(M2m)3（2）物体A能上升的最大高度。mgxMgx0(Mm)v2/2v22(2mM)gh/(M2m)x(Mm)v2/2(Mm)g(Mm)(2mM)h/(Mm)(M2m)当xh 即M 2m时当M 2m时有:mghMgh(Mm)v2/2(Mm)v2/2Hmv2/2g2hxHmxh4如图AB和CD是两根特
3、制的、完全相同的电阻丝，竖直地固定在地面上，上端用电阻不计的导线相接，两电阻丝间距为L，有一根质量为m、电阻不计的金属棒，跨在AC两点间处于x轴原点，与电阻丝接触良好且无摩擦，空间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，放开金属棒，它将加速下滑.（1）试证，若棒开始下落后做匀加速运动，则必须满足的条件是每条电阻丝的电阻值应跟位移x的平方根成正比，即Rk x（k为一常数）。ABCDmgB2L2v/2Rma v 2ax Rk x R v4（2）若棒做匀加速运动，B1T，L1m，m1/5kg，k1/2 m1/2，求棒的加速度a，棒下落1 m位移过程中流过的电量、棒落下1 m位移过程中电阻上电流所做
4、的功。ABCDmgB2L2v/2Rma 2 5 4ax/2 xa/5a5m/s2q/RqItIBLv/2R 10/2t 2x/a 2/5 2C 5Amg BIL ma I(mg ma)/BL ABCDmgB2L2v/2Rma 2 5 4ax/2 xa/5a5m/s2q/RqItIBLv/2R 10/2t 2x/a 2/5 2CWI2Rt mgxWmv2/2 Wmgxmv2/2 mgxmax 2 5 5 5 J 5AWFAx（mgma）x4棒落下1 m位移过程中电阻上电流所做的功。5一根两端开口、粗细均匀的长直玻璃管横截面积为S2103 m2，竖直插入水面足够宽广的水中。管中有一个质量为m0.4
5、 kg的密闭活塞，封闭一段长度为L066 cm的气体，气体温度T0=300 K，如图所示。开始时，活塞处于静止状态，不计活塞与管壁间的摩擦。外界大气压强p01.0105 Pa，水的密度1.0103 kg/m3，g=10 m/s2。试问：（1）开始时封闭气体的压强多大？p1Sp0Smgp1p0mg/S 1.01054/21031.02105 Pa（2）现保持管内封闭气体温度不变，用竖直向上的力F缓慢地拉动活塞。当活塞上升到某一位置时停止移动，此时F6.0 N，则这时管内外水面高度差为多少？管内气柱长度多大？Fp2S p0Smg 对活塞:p2p0（mgF）/S1.010511030.99105 P
6、a对水柱:p2p0ghh(p0p2)/g0.1mp1L1p2L2 L268cmF5（3）再将活塞固定住，改变管内气体的温度，使管内外水面相平，此时气体的温度是多少？p2L2/T2p0L3/T3 T3p0L3T2/p2L2110578300/0.99 10568347.6K6一根粗细均匀的细长玻璃管如图放置，上端开口，下端封闭，玻璃管中的各段汞柱和空气柱的长度分别为：d5 cm，L110 cm，h145 cm，L210 cm，h250 cm。大气压相当于75cm汞柱产生的压强，现保持温度不变，使玻璃管在竖直平面内绕过其中点的水平轴缓慢转动一周，求：（1）从开始位置转过180时，被封闭的空气柱长度
7、L2；（7545）1050L2水银柱总高度只能是75cm 5025真空L224cm下段水银柱长30cm6（2）从开始位置转过360时，被封闭的空气柱长度L2。（7545）10（7530）L2L2 11.4cm5011.43091.4cm115cm此解答合理7如图所示，在光滑绝缘的水平面上，用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B，A球的电荷量为2q，B球的电荷量为3q，组成一静止的带电系统。虚线MP为AB两球连线的垂直平分线，虚线NQ与MP平行且相距3L，开始时MP恰过杆的中点。视小球为质点，不计轻杆的质量，现在在虚线MP、NQ间加上水平向右的匀强电场E，求：（1）B球刚进入电场
8、时带电系统的速度大小；2qEL2mv12/2v1 2qEL/m7（2）B球的最大位移以及从开始到最大位移处时B球电势能的变化量；2qE 2L3qELqEL0 x2qE 2L3qE(xL)0 x7L/3W3qE(xL)4qELa12qE/2m加速减速减速qE/ma2qE/2ma33qE/2mt1 2L/a1 2Lm/qE2qEL3qEL2mv22/22mv12/2v1 2qEL/mv2 qEL/mt2(v2v1)/a22(21)Lm/qEt3 2s3/a32 Lm/qE/3T2(t1t2 t3)7（3）带电系统运动的周期。8如图，截面积为100cm2的活塞，放置在竖直的圆形气缸内，封闭着一定质量
9、的理想气体，气缸活塞重为30N，活塞与气缸壁间无摩擦，气缸底部有一根细管与一个U形管的一端相通，U形管的另一端封闭，管的底部有水银，管的封闭端有一段长为9.1cm的空气柱，设气缸外大气压强保持p0为1.01105Pa，当整个装置的温度是0C时，气缸的容积为350 L，U形管内两侧水银面相平，若在活塞上加一重物，整个装置温度升高到27C时，管内水银面高度差为1.2cm，求：（1）活塞上所加重物的重力，（2）加压升温后，缸内气体的体积。左边：p p0G/S1.04105Pap9.1/273p左 8.5/300p右p左gh右边：p350/273p右V/300p右pG/S设向左移动：左边：p p0G/
10、S1.04105Pap9.1/273p左 8.5/300p左1.224105Pap右p左gh右边：p350/273p右V/300p右pG/Sp右1.24105PaV322.6LG(p右p)S 200N 设向左移动：左边：p p0G/S1.04105Pap9.1/273p左 9.7/300p左1.07105Pap右p左gh右边：p350/273p右V/300p右pG/Sp右1.054105PaV379LG(p右p)S 14 N 设向右移动：9.如图（a）所示，水平放置的两根金属导轨，间距L0.3m，导轨左端连接R0.6的电阻，区域abcd内存在垂直于导轨平面B0.6T的匀强磁场，磁场区域宽D0.
11、2m，细金属棒A1和A2用长为2D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为r0.3，导轨电阻不计，使金属棒以恒定速度v1.0m/s沿导轨向右穿越磁场。计算从金属棒A1进入磁场到A2离开磁场的时间内，不同时间段通过电阻R的电流强度，并在图（b）中画出。EBLvI总E/（R并r）0.18V0.36AIR0.12A9.如图（a）所示，水平放置的两根金属导轨，间距L0.3m，导轨左端连接R0.6的电阻，区域abcd内存在垂直于导轨平面B0.6T的匀强磁场，磁场区域宽D0.2m，细金属棒A1和A2用长为2D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
12、导轨间的电阻为r0.3，导轨电阻不计，使金属棒以恒定速度v1.0m/s沿导轨向右穿越磁场。计算从金属棒A1进入磁场到A2离开磁场的时间内，不同时间段通过电阻R的电流强度，并在图（b）中画出。E0IR09.如图（a）所示，水平放置的两根金属导轨，间距L0.3m，导轨左端连接R0.6的电阻，区域abcd内存在垂直于导轨平面B0.6T的匀强磁场，磁场区域宽D0.2m，细金属棒A1和A2用长为2D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为r0.3，导轨电阻不计，使金属棒以恒定速度v1.0m/s沿导轨向右穿越磁场。计算从金属棒A1进入磁场到A2离开磁场的时间内，不同时间
13、段通过电阻R的电流强度，并在图（b）中画出。IR0.12A10：如图所示，甲、乙两个半径为R的金属圆环用间距相等的N根短导体连接起来，组成鼠笼状，每根短导体的长为L，电阻为r，圆环电阻不计，整个装置可以绕圆环的轴线OO转动，在环状体的下部有宽度与导体间距相等的匀强磁场（假设磁感线都集中在两磁极之间，磁感应强度为B），当环状体在电动机丙带动下以角速度做匀角速转动时，电动机消耗的功率为多大（摩擦和其他损耗不计）？EBL RR总rr/（N1）PE2/R总，11麦克劳真空计是一种测量极稀薄气体压强的仪器，其基本部分是一个玻璃连通器，其上端玻璃管A与盛有待测气体的容器连接，其下端D经过橡皮软管与水银容器
14、R相通，如图所示，图中K1、K2是互相平行的竖直毛细管，它们的内径皆为d，K1顶端封闭，在玻璃泡B与管C相通处刻有标记m，测量时，先降低R使水银面低于m，如图（a），逐渐提升R，直到K2中水银面与K1顶端等高，这时K1中水银面比顶端低h，如图（b）所示，待测容器较大，水银面升降不影响其中压强，测量过程中温度不变，已知B（m以上）的容积为V，K1的容积远小于V，水银密度为，（1）试导出上述过程中计算待测压强p的表达式，初体积V，初压强为待测压强p末体积d2h/4，压强pghpV（pgh）d2h/4可得：pgh2d2/4V2.4102 Pa。可得：pgh2d2/4V注意都用国际单位制11麦克劳真空
15、计是一种测量极稀薄气体压强的仪器，其基本部分是一个玻璃连通器，其上端玻璃管A与盛有待测气体的容器连接，其下端D经过橡皮软管与水银容器R相通，如图所示，图中K1、K2是互相平行的竖直毛细管，它们的内径皆为d，K1顶端封闭，在玻璃泡B与管C相通处刻有标记m，测量时，先降低R使水银面低于m，如图（a），逐渐提升R，直到K2中水银面与K1顶端等高，这时K1中水银面比顶端低h，如图（b）所示，待测容器较大，水银面升降不影响其中压强，测量过程中温度不变，已知B（m以上）的容积为V，K1的容积远小于V，水银密度为，（2）已知V628cm3，毛细管直径d0.30mm，水银密度 13.6103kg/m3，h40
16、mm，算出待测压强p（计算时取g10m/s2，结果保留两位数字）。12如图所示，线框AB、CD所在处的磁场方向都沿半径方向，磁感应强度大小都为B，线框可绕过O点的水平轴OO转动，已知线框长边ABCD2L，短边AACCL，磁场区域的张角 AOC BOD90，截面半径为r的轴ab与线框相连接，可一起转动，质量为m的重物通过细绳绕在转轴ab上，已知线框ABBA和CCDD的电阻与外接电阻的阻值都为R，重物由静止起释放，不计各处的摩擦和线框与轴的质量，（1）重物由静止释放后系统能量转化情况如何？重物的重力势能转化为重物的动能和电能（又转化为内能）达到稳定状态后，重力势能全部转化为内能，12如图所示，线框
17、AB、CD所在处的磁场方向都沿半径方向，磁感应强度大小都为B，线框可绕过O点的水平轴OO转动，已知线框长边ABCD2L，短边AACCL，磁场区域的张角 AOC BOD90，截面半径为r的轴ab与线框相连接，可一起转动，质量为m的重物通过细绳绕在转轴ab上，已知线框ABBA和CCDD的电阻与外接电阻的阻值都为R，重物由静止起释放，不计各处的摩擦和线框与轴的质量，（1）重物由静止释放后系统能量转化情况如何？12如图所示，线框AB、CD所在处的磁场方向都沿半径方向，磁感应强度大小都为B，线框可绕过O点的水平轴OO转动，已知线框长边ABCD2L，短边AACCL，磁场区域的张角AOCBOD90，截面半径
18、为r的轴ab与线框相连接，可一起转动，质量为m的重物通过细绳绕在转轴ab上，已知线框ABBA和CCDD的电阻与外接电阻的阻值都为R，重物由静止起释放，不计各处的摩擦和线框与轴的质量，（2）重物稳定后下降的速度多大？mgvE2/1.5R所以：v3mgRr2/8B2L4。8B2L4v2/3Rr2E2BL2 I2BL2/1.5Rmgr2BIL2所以：3mgRr/8B2L4 8B2L4/3RE2BL2 I2BL2/1.5Rv3mgRr2/8B2L4 12如图所示，线框AB、CD所在处的磁场方向都沿半径方向，磁感应强度大小都为B，线框可绕过O点的水平轴OO转动，已知线框长边ABCD2L，短边AACCL，
19、磁场区域的张角AOCBOD90，截面半径为r的轴ab与线框相连接，可一起转动，质量为m的重物通过细绳绕在转轴ab上，已知线框ABBA和CCDD的电阻与外接电阻的阻值都为R，重物由静止起释放，不计各处的摩擦和线框与轴的质量，（2）重物稳定后下降的速度多大？13风洞实验室可产生水平方向的、大小可调节的风力。在风洞中有一个固定的支撑架ABC，该支撑架的外表面光滑，且有一半径为R的四分之一圆柱面，支撑架固定在离地面高为2R的平台上，平台竖直侧壁光滑，如图所示，地面上的D点处有一竖直的小洞，小洞离侧壁的水平距离为R，现将质量分别为m1和m2的两个小球用一根不可伸长的轻绳连接按图示的方式置于圆柱面上，球m
20、1放在柱面底部的A点，球m2竖直下垂。（1）在无风情况下，将两球由静止释放（不计一切摩擦），小球m1沿圆柱面向上滑行，刚到最高点C时恰对圆柱面无压力，则两球的质量之比m1:m2是多少？（m1到最高点时m2尚未着地）m2gR/2m1gR(m1m2)v2/2 m1gm1v2/R m2gR/2m1gR(m1m2)Rg/2 m22m1m1m2 m1:m2(1):3 13（2）改变两小球的质量比，释放两小球使它们运动，同时让风洞实验室内产生水平均匀的风迎面吹来，当小球m1滑至圆柱面的最高点C时绳恰好断裂，通过调节风力F的大小，使小球m1恰能与洞壁无接触地落入小洞D的底部，求小球m1经过C点时的速度及水平风力F的大小。sat2/2 axg/3 vat vx0vyt/3 6Rg/3 Fmax mg/3 下 次 再 见