知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．如图所示，在竖直方向上有四条间距均为\(L=0.5 m\)的水平虚线\(L_{1}\)、\(L_{2}\)、\(L_{3}\)、\(L_{4}\)，在\(L_{1}\)、\(L_{2}\)之间和\(L_{3}\)、\(L_{4}\)之间存在匀强磁场，磁感应强度大小均为\(1 T\)，方向垂直于纸面向里\(.\)现有一矩形线圈\(abcd\)，长度\(ad=3L\)，宽度\(cd=L\)，质量为\(0.1 kg\)，电阻为\(1 Ω\)，将其从图示位置由静止释放\((cd\)边与\(L_{1}\)重合\()\)，\(cd\)边经过磁场边界线\(L_{3}\)时恰好做匀速直线运动，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向，\(cd\)边水平。\((g\)取\(10 m/s^{2})\)则：

\((1)cd\)边经过磁场边界线\(L\)\({\,\!}_{3}\)时通过线圈的电荷量是多少？
\((2)cd\)边经过磁场边界线\(L\)\({\,\!}_{3}\)时的速度大小是多少？
\((3)cd\)边经过磁场边界线\(L\)\({\,\!}_{2}\)和\(L\)\({\,\!}_{4}\)的时间间隔是多少？

\((4)\)线圈从开始运动到\(cd\)边经过磁场边界线\(L\)\({\,\!}_{4}\)过程，线圈产生的热量是多少？

难度：较难

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2．
在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度\(B=0.2 T\)，有一水平放置的光滑框架，宽度\(L=0.4 m\)，如图所示，框架上放置一质量\(m=0.05 kg\)、电阻\(R=1 Ω\)的金属杆\(cd\)，框架电阻不计。若杆\(cd\)在水平外力\(F\)的作用下以恒定加速度\(a=2 m/s^{2}\)，由静止开始做匀变速运动，求：

\((1)\)在\(5 s\)内平均感应电动势\(\overline{E}\)是多少？

\((2)\)第\(5 s\)末回路中的电流\(I\)多大？

\((3)\)第\(5 s\)末作用在杆\(cd\)上的水平外力\(F\)多大？

难度：较易

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3．

\([\)多选\(]\)如图所示，磁场方向垂直于纸面，磁感应强度大小在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布。一铜制圆环用绝缘细线悬挂于\(O\)点。将圆环拉至位置\(a\)后无初速度释放，圆环摆到右侧最高点\(b\)，不计空气阻力。在圆环从\(a\)摆向\(b\)的过程中( )

A．感应电流方向先是逆时针方向，再顺时针方向，后逆时针方向

B．感应电流方向一直是逆时针

C．安培力方向始终与速度方向相反

D．安培力方向始终沿水平方向

难度：难

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4．

如图甲所示，矩形导线框\(abcd\)放在匀强磁场中，磁感线方向与线圈平面垂直，磁感应强度\(B\)随时间变化的图象如图乙所示，\(t=0\)时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里\(.\)在\(0～4s\)时间内，线框中的感应电流\((\)规定顺时针方向为正方向\()\)、\(ab\)边所受安培力\((\)规定向上为正方向\()\)随时间变化的图象分别为下图中的\((\)　　\()\)

A．

B．

C．

D．

难度：较易

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5．
一个边长为\(10cm\)的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框匝数\(n=100\)，线框平面与磁场垂直，电阻为\(20Ω.\)磁感应强度随时间变化的图象如图所示\(.\)则在一个周期内线框产生的热量为 ______ \(J\)．

难度：较易

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6．
轻质细线吊着一质量为\(m=0.32kg\)，边长为\(L=0.8m\)、匝数\(n=10\)的正方形线圈，总电阻为\(r=1Ω\)，边长为\( \dfrac {L}{2}\)的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图甲所示，磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化如图乙所示，从\(t=0\)开始经\(t_{0}\)时间细线开始松弛，取\(g=10m/s^{2}.\)求：
\((1)\)在前\(t_{0}\)时间内线圈中产生的电动势；
\((2)\)在前\(t_{0}\)时间内线圈的电功率；
\((3)t_{0}\)的值．

难度：难

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7．如图甲所示，矩形导线框 \(abcd\)固定在变化的磁场中，产生了如图乙所示的电流\((\)电流方向 \(abcda\)为正方向\().\)若规定垂直纸面向里的方向为磁场正方向，能够产生如图乙所示电流的磁场为( )

A．

B．

C．

D．

难度：较易

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8．
如图所示，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率\(\dfrac{\Delta B}{\Delta t}=k\)，\(k\)为正常量。用电阻率为\(ρ\)、横截面积为\(S\)的硬导线做成一边长为\(L\)的方框，将方框固定于纸面内，其右半部位于磁场区域中，求：

\((1)\)导线中感应电流的大小；

\((2)\)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率。

难度：较难

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9．矩形线圈\(abcd\)，长\(ab=20cm\)，宽\(bc=10cm\)，匝数\(n=200\)，线圈回路总电阻\(R=5Ω.\)整个线圈平面内均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过，若匀强磁场的磁感应强度\(B\)随时间\(t\)的变化规律如图所示，求：
\((1)\)线圈回路中产生的感应电动势和感应电流；
\((2)\)当\(t=0.3s\)时，线圈的\(ab\)边所受的安培力大小；
\((3)\)在\(1min\)内线圈回路产生的焦耳热．

难度：中等

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10．如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距\(d=0.5 m\)，电阻不计，左端通过导线与阻值\(R=2 Ω\)的电阻连接，右端通过导线与阻值\(R_{L}=4 Ω\)的小灯泡\(L\)连接\(.\)在\(CDFE\)矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，\(CE\)长\(l=2 m\)，有一阻值\(r=2 Ω\)的金属棒\(PQ\)放置在靠近磁场边界\(CD\)处\(.CDFE\)区域内磁场的磁感应强度\(B\)随时间变化如图乙所示\(.\)在\(t=0\)至\(t=4 s\)内，金属棒\(PQ\)保持静止，在\(t=4 s\)时使金属棒\(PQ\)以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动\(.\)已知从\(t=0\)开始到金属棒运动到磁场边界\(EF\)处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化\(.\)求：

\((1)\)通过小灯泡的电流．
\((2)\)金属棒\(PQ\)在磁场区域中运动的速度大小．

难度：较难

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