知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．如图所示，足够长的金属导轨MN、PQ平行放置，相距为L，与水平面的夹角为θ=30°，整个空间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B．质量均为m、电阻均为R导体棒ab、cd静放在导轨上，棒ab、cd与导轨间的滑动摩擦因数μ= $%20%5Cfrac%20%7B%20%5Csqrt%20%7B3%7D%7D%7B2%7D$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，导轨电阻不计。现给棒ab一个沿斜面向上的初速度，棒ab沿斜面向上的运动过程中，棒cd始终保持静止，棒ab、cd与导轨接触良好，求：
（1）棒ab初速度的最大值；
（2）棒ab以（1）问的初速度开始滑行，沿导轨向上滑行的最大距离为s，求ab棒上滑的过程中棒cd中产生的热量（不计电磁辐射）。

难度：较易

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2．

如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和2L的两只单匝闭合线框a和b，以相同的水平速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，则在此过程中（　　）

A．线框a、b中电流大小之比I_a：I_b=1：1

B．线a、b中电流大小之比I_a：I_b=1：2

C．线框a、b中焦耳热之比Q_a：Q_b=1：2

D．线框a、b中焦耳热之比Q_a：Q_b=1：8

难度：较易

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3．

如图所示中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为L，磁场方向垂直纸面向里，abc是位于纸面内的等腰直角三角形闭合线圈，ac边平行于磁场的虚线边界，bc边长也为L，现令线圈以恒定的速度ν沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域，从b点进入磁场区域作为计时起点，取沿a→b→c的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流i随时间t（ $%20%5Cfrac%20%7BL%7D%7Bv%7D$ ）变化的图线可能是（　　）

A．

B．

C．

D．

难度：较易

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4．

如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度为B，边长为a的正方形闭合单匝线框ABCD斜向穿进磁场，当AC（AC为正方形的对角线）刚进入磁场时速度为v（v⊥CD），若线框的总电阻为R，则（　　）

A．AC刚进入磁场时线框中感应电流为 $%20%5Cfrac%20%7B%20%5Csqrt%20%7B2%7DBav%7D%7BR%7D$

B．AC刚进入磁场时线框中感应电流为 $%20%5Cfrac%20%7B%20%5Csqrt%20%7B2%7DBav%7D%7BR%7D$

C．此时CD两端电压为 $%20%5Cfrac%20%7B3%7D%7B4%7DBav$

D．此时CD两端电压为 $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7B4%7DBav$

难度：易

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5．

如图所示，固定的两平行金属导轨间距为l．导轨平面与水平面间的倾角为θ，导轨电阻不计，与阻值为R的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B．有一质量为m、长也为l的导体棒从ab位置获得平行于斜面的、大小为v的初速度向上运动，最远到达a′b′的位置，滑行的距离为s，已知导体棒的电阻也为R，与导轨之间的动摩擦因数为μ．在运动过程中导体棒ab始终与两导轨垂直且不脱离导轨，不计空气阻力，重力加速度为g，则（　　）

A．上滑过程中导体棒克服安培力做的功为 $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7B2%7D$ mv²

B．上滑过程中整个电路产生的焦耳热为 $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7B2%7D$ mv²-mgs（sinθ+μcosθ）

C．上滑过程中导体棒受到的最大安培力为 $%20%5Cfrac%20%7BB%5E%7B2%7Dl%5E%7B2%7Dv%7D%7B2R%7D$

D．上过程中导体棒损失的机械能为 $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7B2%7D$ mv²-mgs sinθ

难度：中等

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6．在水平面内固定有两根足够长的光滑平行金属导轨，两导轨间距L=2.0m，阻值R=0.80Ω的电阻固定接在两导轨间，整体位于匀强磁场中，磁场方向竖直向下，磁感应强度B=0.25T，俯视图如图所示，有一根导体棒ab放在导轨上，在水平向右恒力F=1.5N的作用下，从静止开始运动，在运动过程中导体棒ab始终与两导轨垂直且不脱离导轨，不计导轨和导体棒的电阻及空气阻力。
（1）求导体棒运动前4.0m过程中流过R上的电荷量；
（2）求导体棒ab的最大速度v。

难度：难

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7．

如右图所示，空间某区域内存在宽度为d的水平匀强磁场，边长为L（L＜d）的正方形闭合金属框从磁场上方某处由静止释放，穿过磁场的过程中其平面保持竖直。从刚进入磁场开始计时，则金属框的速度v、受到的安培力F、感应电流i、加速度a的图象可能符合实际的是（　　）

A．

B．

C．

D．

难度：较易

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8．如图所示，质量为m、间距为L、足够长的“U”型平行金属导轨，静止放在足够高的粗糙水平桌面上，与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.5；质量为m的光滑金属棒ab垂直放在导轨上，整个装置处于竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。在金属棒ab的中点系一根不可伸长的轻绳，绕过固定在桌边的光滑轻滑轮与一物块相连，现将物块由静止释放，金属棒ab在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，经过t时间金属棒ab恰好达到稳定速度，此时“U”型平行金属导轨也恰好开始运动。已知金属棒ab阻值为R，其它电阻不计，重力加速度大小为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）物块的质量M
（2）稳定时金属棒ab的速度大小v_m
（3）从释放物块到速度恰好稳定的过程中金属棒ab的位移x

难度：较易

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9．

如图所示，光滑平行的导轨水平固定在竖直向下的匀强磁场中，感应强度为B，导轨左端接有电阻R，导轨上垂直放着一根金属棒（与导轨接触良好），导轨和金属棒电阻均不计．给金属棒施加水平向右的恒定拉力，使金属棒沿导轨由静止开始向右加速运动，最终做匀速运动．当恒定拉力的大小变为原来的k倍时，金属棒最终匀速运动时的速度大小和拉力的功率分别变为原来的（　　）

A．k倍，k倍

B．k倍，k²倍

C．k²倍，k倍

D．k²倍，k²倍

难度：较易

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10．

如图所示，光滑斜面PMNQ的倾角为θ=30°，斜面上放置一矩形导体线框abcd，其中ab边长L₁=0.5m，bc边长为L₂，线框质量m=1kg、电阻R=0.4Ω，有界匀强磁场的磁感应强度为B=2T，方向垂直于斜面向上，ef为磁场的边界，且ef∥MN．导体框在沿斜面向上且与斜面平行的恒力F=10N作用下从静止开始运动，其ab边始终保持与底边MN平行。已知导线框刚进入磁场时做匀速运动，且进入过程中通过导线框某一截面的电荷量q=0.5C，则下列判断正确的是（　　）

A．导线框进入磁场时的速度为2m/s

B．导线框bc边长为L₂=0.1m

C．导线框开始运动时ab边到磁场边界ef的距离为0.4m

D．导线框进入磁场的过程中产生的热量为1J

难度：中等

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