质量为
的飞机模型，在水平跑道上由静止匀加速起飞，假定起飞过程中受到的平均阻力恒为飞机所受重力的
倍，发动机牵引力恒为
，离开地面起飞时的速度为
，重力加速度为
．求：
（1）飞机模型的起飞距离（离开地面前的运动距离）以及起飞过程中平均阻力的冲量．
（2）若飞机起飞利用电磁弹射技术，将大大缩短起飞距离．图甲为电磁弹射装置的原理简化示意图，与飞机连接的金属块（图中未画出）可以沿两根相互靠近且平行的导轨无摩擦滑动．使用前先给电容为
的大容量电容器充电，弹射飞机时，电容器释放储存电能所产生的强大电流从一根导轨流入，经过金属块，再从另一根导轨流出；导轨中的强大电流形成的磁场使金属块受磁场力而加速，从而推动飞机起飞．
①在图乙中画出电源向电容器充电过程中电容器两极板间电压
与极板上所带电荷量
的图象，在此基础上求电容器充电电压为
时储存的电能．
②当电容器充电电压为
时弹射上述飞机模型，在电磁弹射装置与飞机发动机同时工作的情况下，可使起飞距离缩短为
．若金属块推动飞机所做的功与电容器释放电能的比值为
，飞机发动的牵引力及受到的平均阻力不变．求完成此次弹射后电容器剩余的电能．
的飞机模型，在水平跑道上由静止匀加速起飞，假定起飞过程中受到的平均阻力恒为飞机所受重力的倍，发动机牵引力恒为，离开地面起飞时的速度为，重力加速度为．求：（1）飞机模型的起飞距离（离开地面前的运动距离）以及起飞过程中平均阻力的冲量．
（2）若飞机起飞利用电磁弹射技术，将大大缩短起飞距离．图甲为电磁弹射装置的原理简化示意图，与飞机连接的金属块（图中未画出）可以沿两根相互靠近且平行的导轨无摩擦滑动．使用前先给电容为
的大容量电容器充电，弹射飞机时，电容器释放储存电能所产生的强大电流从一根导轨流入，经过金属块，再从另一根导轨流出；导轨中的强大电流形成的磁场使金属块受磁场力而加速，从而推动飞机起飞．①在图乙中画出电源向电容器充电过程中电容器两极板间电压
与极板上所带电荷量的图象，在此基础上求电容器充电电压为时储存的电能．②当电容器充电电压为
时弹射上述飞机模型，在电磁弹射装置与飞机发动机同时工作的情况下，可使起飞距离缩短为．若金属块推动飞机所做的功与电容器释放电能的比值为，飞机发动的牵引力及受到的平均阻力不变．求完成此次弹射后电容器剩余的电能．
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北京市第一七一中学2018届高三上学期期中考试物理试题2021届河南省郑州市高三下学期5月第三次质量预测理综物理试题（已下线）专题72安培力-2023届高考物理一轮复习知识点精讲与最新高考题模拟题同步训练
更新时间：2018/03/05 15:32:44
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较难
(0.4)
【推荐1】如图所示，倾角为
、绝缘、光滑、无限长的斜面上相距为
的水平虚线MN、PQ间有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，“日”字形闭合导体线框沿斜面放置，ab边平行于PQ边，线框宽ab为L，cd到MN的距离为，将金属框由静止释放，cd边和ef边都恰好匀速通过磁场。已知ab、cd、ef边的电阻分别为R、R、3R，其它部分电阻不计，运动中线框平面始终与磁场垂直，ab边始终平行PQ，不计空气阻力，重力加速度大小为g。求：
(2)cd边刚进入磁场到ef边刚离开磁场的过程，重力的冲量大小；
(3)整个线框穿过磁场过程中，ab段电阻中产生的焦耳热。
、绝缘、光滑、无限长的斜面上相距为的水平虚线MN、PQ间有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，“日”字形闭合导体线框沿斜面放置，ab边平行于PQ边，线框宽ab为L，cd到MN的距离为，将金属框由静止释放，cd边和ef边都恰好匀速通过磁场。已知ab、cd、ef边的电阻分别为R、R、3R，其它部分电阻不计，运动中线框平面始终与磁场垂直，ab边始终平行PQ，不计空气阻力，重力加速度大小为g。求：
(2)cd边刚进入磁场到ef边刚离开磁场的过程，重力的冲量大小；
(3)整个线框穿过磁场过程中，ab段电阻中产生的焦耳热。
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较难
(0.4)
【推荐2】物理问题的研究首先要确定研究对象。当我们研究水流、气流等流体问题时，经常会选取流体中的一小段来进行研究，通过分析能够得出一些有关流体的重要结论。某同学应用压力传感器完成以下实验，如图1所示，他将一根均匀的细铁链上端用细线悬挂在铁架台上，调整高度使铁链的下端刚好与压力传感器的探测面接触。剪断细线，铁链逐渐落在探测面上。传感器得到了探测面所受压力随时间的变化图像（图2）。通过对图线分析发现铁链最上端落到探测面前后瞬间的压力大小之比大约是N1：N2＝3：1，后来他换用不同长度和粗细的铁链重复该实验，都得到相同结果。请你通过理论推理来说明实验测得的结果是正确的。（推理过程中需要用到的物理量的字母请自行设定）
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较难
(0.4)
【推荐3】如图所示，MN是长为L1=3m的绝缘、粗糙平台，平台M点放置一质量为m=0.1kg、电荷量为q=+1C的小物块P。平台右端的光滑水平桌面上，放有一质量为m=0.1kg、长为L2=9m的长木板Q，其上表面与平台相齐，右端带有挡板。其上从左端开始，每隔d=1.8m处放有质量为m=0.1kg的小物块A、B、C、D。在平台MN区域有竖直向下的电场，平台上各点的电场强度大小E与到M点距离x之间的关系为E=kx，小物块P与平台间的动摩擦因数为μ1=0.25，小物块P、A、B、C、D与长木板Q之间的动摩擦因数均为μ2=0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现给小物块P一个水平向右的瞬时冲量I=1.3N•s，经过时间t=0.2s小物块P滑上长木板Q。已知小物块P未从长木板Q上滑落，所有碰撞均为弹性碰撞，重力加速度大小为10m/s2，常量
，求：
（1）小物块P从平台M点运动至右端N点时的速度大小；
（2）从小物块P与小物块A相碰，直到小物块A、B、C、D均与长木板Q保持相对静止时所用的时间；
（3）在小物块P运动的整个过程中，作用在小物块P上的电场力的冲量和小物块P因摩擦而产生的热量。
，求：（1）小物块P从平台M点运动至右端N点时的速度大小；
（2）从小物块P与小物块A相碰，直到小物块A、B、C、D均与长木板Q保持相对静止时所用的时间；
（3）在小物块P运动的整个过程中，作用在小物块P上的电场力的冲量和小物块P因摩擦而产生的热量。
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较难
(0.4)
【推荐1】如图（a）所示，质量
的绝缘木板A静止在水平地面上，质量
可视为质点的带正电的小物块B放在木板A上某一位置，其电荷量为
。空间存在足够大的水平向右的匀强电场，电场强度大小为
。质量
的滑块C放在A板左侧的地面上，滑块C与地面间无摩擦力，其受到水平向右的变力作用，力与时刻
的关系如图b所示。从
时刻开始，滑块C在变力作用下由静止开始向右运动，在
时撤去变力。此时滑块C刚好与木板A发生弹性正碰，且碰撞时间极短，此后整个过程物块B都未从木板A上滑落。已知小物块B与木板A及木板A与地面间的动摩擦因数均为
，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取
。求：
（1）撤去变力瞬间滑块C的速度大小v1；
（2）滑块C与木板A碰撞后，经多长时间，小物块B与木板A刚好共速；
（3）若小物块B与木板A达到共同速度时立即将电场强度大小变为
，方向不变，小物块B始终未从木板A上滑落，则木板A至少多长？整个过程中物块B的电势能变化量是多少？
的绝缘木板A静止在水平地面上，质量可视为质点的带正电的小物块B放在木板A上某一位置，其电荷量为。空间存在足够大的水平向右的匀强电场，电场强度大小为。质量的滑块C放在A板左侧的地面上，滑块C与地面间无摩擦力，其受到水平向右的变力作用，力与时刻的关系如图b所示。从时刻开始，滑块C在变力作用下由静止开始向右运动，在时撤去变力。此时滑块C刚好与木板A发生弹性正碰，且碰撞时间极短，此后整个过程物块B都未从木板A上滑落。已知小物块B与木板A及木板A与地面间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取。求：（1）撤去变力
瞬间滑块C的速度大小v1；（2）滑块C与木板A碰撞后，经多长时间，小物块B与木板A刚好共速；
（3）若小物块B与木板A达到共同速度时立即将电场强度大小变为
，方向不变，小物块B始终未从木板A上滑落，则木板A至少多长？整个过程中物块B的电势能变化量是多少？
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(0.4)
【推荐2】如图所示，质量为M=4 kg的木板放置在光滑的水平面上，其左端放置着一质量为m=2 kg的滑块（视作质点），某时刻起同时给二者施以反向的力，如图，已知F1=6 N，F2=3 N，适时撤去两力，使得最终滑块刚好可到达木板右端，且二者同时停止运动，已知力F2在t2=2 s时撤去，板长为s=4.5 m，g=10 m/s2，求：
（1）力F1的作用时间t1；
（2）二者之间的动摩擦因数μ；
（3）t2=2 s时滑块m的速度大小
．
（1）力F1的作用时间t1；
（2）二者之间的动摩擦因数μ；
（3）t2=2 s时滑块m的速度大小
．
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】如图所示，光滑水平地面上叠放着两块质量均为
的板，它们左端对齐，接触面粗糙程度均匀。给A、B一个大小均为
的相向的初速度；与此同时，将两个大小忽略不计，质量分别为
和
的光滑小球C、D从短板A的上表面以上
处，以大小为
的初速度相向水平抛出。其中，小球C的抛出点在两板左端正上方，两球抛出点相距
。两个小球与短板A的碰撞是弹性碰撞，且撞击时间忽略不计；撞击过程A、B间的弹力始终等于两个小球对短板A的撞击力之和。两个小球前两次落到板上时都恰好分别落在A的两端，之间某个时刻两小球相碰，碰撞过程它们的竖直分速度不变．长板B足够长，整个过程短板A的任意部分都不会滑出长板B。重力加速度
。求：
（1）短板A的长度l；
（2）A、B两块板之间的动摩擦因数μ；
（3）C、D两球发生碰撞后，各自的水平分速度大小。
的板，它们左端对齐，接触面粗糙程度均匀。给A、B一个大小均为的相向的初速度；与此同时，将两个大小忽略不计，质量分别为和的光滑小球C、D从短板A的上表面以上处，以大小为的初速度相向水平抛出。其中，小球C的抛出点在两板左端正上方，两球抛出点相距。两个小球与短板A的碰撞是弹性碰撞，且撞击时间忽略不计；撞击过程A、B间的弹力始终等于两个小球对短板A的撞击力之和。两个小球前两次落到板上时都恰好分别落在A的两端，之间某个时刻两小球相碰，碰撞过程它们的竖直分速度不变．长板B足够长，整个过程短板A的任意部分都不会滑出长板B。重力加速度。求：（1）短板A的长度l；
（2）A、B两块板之间的动摩擦因数μ；
（3）C、D两球发生碰撞后，各自的水平分速度大小。
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(0.4)
【推荐1】电容器作为储能器件，在生产生活中有广泛的应用。用图甲所示电路对给定电容值为C的电容器充电，无论采用何种充电方式，其两极间的电势差u随电荷量q的变化图像都相同。不计图甲中电源内阻。
(1)电容器充电的过程，实质上是电源逐步把正电荷从电容器的负极板移到正极板的过程。
a.请利用u－q图像求出电容器充电完成后储存的电能Ep；
b.除了存储在电容器中的电能，充电电路消耗的其它能量都是损失的能量。证明：整个充电过程中，Ep等于损失的电能E损。
(2)在如图甲所示的充电电路中，只改变R电阻，用大小不同的两个电阻及同一电源对同一电容器进行两次充电。在图乙中做出两次充电过程中，极板上的电荷随时间变化的大致图像，并标出哪个是大电阻、哪个是小电阻对应的充电图像；
(3)若将图甲中的电阻R减为0，本题(1)中Ep和E损的大小关系是否仍然成立？如果不成立给出合理的解释；如果成立，请解释E损的去向。
(1)电容器充电的过程，实质上是电源逐步把正电荷从电容器的负极板移到正极板的过程。
a.请利用u－q图像求出电容器充电完成后储存的电能Ep；
b.除了存储在电容器中的电能，充电电路消耗的其它能量都是损失的能量。证明：整个充电过程中，Ep等于损失的电能E损。
(2)在如图甲所示的充电电路中，只改变R电阻，用大小不同的两个电阻及同一电源对同一电容器进行两次充电。在图乙中做出两次充电过程中，极板上的电荷随时间变化的大致图像，并标出哪个是大电阻、哪个是小电阻对应的充电图像；
(3)若将图甲中的电阻R减为0，本题(1)中Ep和E损的大小关系是否仍然成立？如果不成立给出合理的解释；如果成立，请解释E损的去向。
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较难
(0.4)
【推荐2】如图所示，两直径均为
的平行金属圆环固定于相距为
的水平地面上，在两圆环构成的柱形空间中存由轴线向外的辐向磁场，且在圆柱侧面处磁感应强度大小均为
。在两圆环间通过单刀双键开关
连接阻值为
的电阻和电容为的电容器。一质量为的导体棒搁置于两圆环内侧，与两圆环平面垂直，其接触点与圆心的连线和竖直方向的夹角为
，若导体棒从初始
的位置静止释放，且
很小，不计阻力和其它电阻。（已知带电量为的电容，存储的电能为
）
（1）开关
与1接通，试定性分析棒的运动情况，并求电阻产生的焦耳热；
（2）开关断开，试分析棒的运动情况，并求导体棒运动速率与角度的关系；
（3）开关与2接通，求电容器极板间的电压与角度的关系（不考虑电磁辐射）。
的平行金属圆环固定于相距为的水平地面上，在两圆环构成的柱形空间中存由轴线向外的辐向磁场，且在圆柱侧面处磁感应强度大小均为。在两圆环间通过单刀双键开关连接阻值为的电阻和电容为的电容器。一质量为的导体棒搁置于两圆环内侧，与两圆环平面垂直，其接触点与圆心的连线和竖直方向的夹角为，若导体棒从初始的位置静止释放，且很小，不计阻力和其它电阻。（已知带电量为的电容，存储的电能为）（1）开关
与1接通，试定性分析棒的运动情况，并求电阻产生的焦耳热；（2）开关
断开，试分析棒的运动情况，并求导体棒运动速率与角度的关系；（3）开关
与2接通，求电容器极板间的电压与角度的关系（不考虑电磁辐射）。
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较难
(0.4)
【推荐3】如图所示，绝缘支架悬挂一金属槽，槽中盛有导电液体，槽底部有一小孔，此小孔可以让槽中的液体一滴一滴无初速度地滴落。在槽下端通过绝缘支架水平挂一金属板A，A板中间挖一小孔且正对槽的小孔，两孔距离较为接近。现将槽和极板A接入电源，电源电压为U，当槽中液滴位于A板小孔（不与A板接触）但未滴落时，可将槽和液滴所构成的整体视作与A板共同构成电容器，电容大小为
，液滴滴落时所带电荷量与总净剩电荷量的比值称为带电系数k（k为定值）。在A板正下方的绝缘底座上水平放置另一金属极板B，A板与B板构成电容为
的电容器，通过调节槽中的液滴下落频率，保证A、B极板间不会同时存在两滴液滴。已知A、B板间距为h，重力加速度为g，A板接地，槽中导电液体的液面变化可以忽略不计，A板相较于小孔尺寸可视为无限大金属板，不考虑空气中带电粒子对装置的影响以及液滴对A、B板间电容的影响，开始时B极板不带电。
（1）求滴落时液滴所带电荷量Q；
（2）若液滴质量为m，求极板B可获得的最高电势
；
（3）第n滴液滴落到B板后，请推导第
滴液滴所受静电力F与滴数n的函数关系式，并求出第n滴液滴刚落到B板时，A、B极板所构成电容器储存的电场能
。
，液滴滴落时所带电荷量与总净剩电荷量的比值称为带电系数k（k为定值）。在A板正下方的绝缘底座上水平放置另一金属极板B，A板与B板构成电容为的电容器，通过调节槽中的液滴下落频率，保证A、B极板间不会同时存在两滴液滴。已知A、B板间距为h，重力加速度为g，A板接地，槽中导电液体的液面变化可以忽略不计，A板相较于小孔尺寸可视为无限大金属板，不考虑空气中带电粒子对装置的影响以及液滴对A、B板间电容的影响，开始时B极板不带电。（1）求滴落时液滴所带电荷量Q；
（2）若液滴质量为m，求极板B可获得的最高电势
；（3）第n滴液滴落到B板后，请推导第
滴液滴所受静电力F与滴数n的函数关系式，并求出第n滴液滴刚落到B板时，A、B极板所构成电容器储存的电场能。
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