知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

如图甲所示，一宽为\(l\)的匀强磁场\(B\)区域，磁场方向垂直于纸面向里。一个边长为\(a(l > a)\)的正方形导线框\(ABCD\)位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度\(v\)通过该磁场区域，导线框电阻为\(R\)，在运动过程中，线框有一条边始终与磁场区域的边界平行。取它刚进入磁场的时刻\(t=0\)，线框中感应电流随时间变化规律的\(I-t\)图像如图乙所示，则下列说法正确的是\((\)　　\()\)

A．在第\(1 s\)内，线框中感应电流为逆时针方向，大小恒定为\(0.3 A\)

B．在第\(2 s\)内，穿过线框的磁通量最大，感应电流大小恒定为\(0.6 A\)

C．在第\(3 s\)内，线框中感应电流方向为顺时针方向，大小恒定为\(0.3 A\)

D．在第\(1 s\)内，线框中\(C\)点电势高于\(D\)点电势，感应电流大小为\(0\)

难度：较易

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2．

如图所示，\(abcd\)为一边长为\(l\)的正方形导线框，导线框位于光滑水平面内，其右侧为一匀强磁场区域，磁场的边界与线框的\(cd\)边平行，磁场区域的宽度为\(2l\)，磁感应强度为\(B\)，方向竖直向下\(.\)线框在一垂直于\(cd\)边的水平恒定拉力\(F\)作用下沿水平方向向右运动，直至通过磁场区域\(.cd\)边刚进入磁场时，线框开始匀速运动，规定线框中电流沿逆时针时方向为正，则导线框从刚进入磁场到完全离开磁场的过程中，\(a\)、\(b\)两端的电压\(U_{ab}\)及导线框中的电流\(i\)随\(cd\)边的位置坐标\(x\)变化的图线可能是\((\)　　\()\)

A．

B．

C．

D．

难度：较易

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3．

如图所示，矩形线框置于磁场中，该磁场可视为匀强磁场。线框通过导线与电阻构成闭合电路，线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴逆时针匀速转动，下列说法正确的是

A．线框通过图中位置瞬间，\(AB\)边的电流方向由\(A\)到\(B\)

B．线框通过图中位置瞬间，穿过线框的磁通量最大

C．线框通过图中位置瞬间，通过电阻的电流瞬时值最大

D．若使线框转动的角速度增大一倍，那么通过电阻电流的有效值变为原来的\(\dfrac{\sqrt{2}}{2}\)倍

难度：较易

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4．

如图所示，边长为\(2l\)的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个边长为\(l\)的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直，导线框的一条对角线和虚线框的一条对角线恰好在同一直线上\(.\)从\(t=0\)开始，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿对角线方向移动进入磁场，直到整个导线框离开磁场区域\(.\)用\(I\)表示导线框中的感应电流\((\)逆时针方向为正\()\)，则下列表示\(I-t\)关系的图线中，正确的是\((\)　　\()\)

A．

B．

C．

D．

难度：较易

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5．

如图所示，一带电小球质量为\(m\)，用丝线悬挂于\(O\)点，并在竖直平面内摆动，最大摆角为\(60^{\circ}\)，水平磁场垂直于小球摆动的平面，当小球自左方摆到最低点时，悬线上的张力恰为零，则小球自右方摆到最低点时悬线上的张力为\((\)　　\()\)

A．\(0\)

B．\(2mg\)

C．\(4mg\)

D．\(6mg\)

难度：较易

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6．
如图所示，两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内，距离为\(l=0.2m\)，在导轨的一端接有阻值为\(R=0.5Ω\)的电阻，在\(x\geqslant 0\)处有与水平面垂直的均匀磁场，磁感应强度\(B=0.5T.\)一质量为\(m=0.1kg\)的金属直杆垂直放置在导轨上，并以\(v_{0}=2m/s\)的初速度进入磁场，在安培力和一垂直于杆的水平外力\(F\)的共同作用下做匀变速直线运动，加速度大小为\(a=2m/s^{2}\)，方向与初速度方向相反\(.\)设导轨和金属杆的电阻都可以忽略，且接触良好，求：
\((1)\)电流为零时金属杆所处的位置；
\((2)\)电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力\(F\)的大小和方向．

难度：较易

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7．

如图，导体棒\(MN\)垂直放置在光滑水平导轨\(ad\)和\(bc\)上与电阻\(R\)形成闭合回路\(.\)垂直导轨平面仅在\(abcd\)区域存在竖直向下的匀强磁场，以下有关感应电流的说法正确的是\((\)　　\()\)

A．若导体棒\(MN\)水平向左运动，通过电阻\(R\)电流方向从\(d→R→c\)

B．若导体棒\(MN\)水平向右运动，通过电阻\(R\)电流方向从\(d→R→c\)

C．当导体棒\(MN\)绕其中点\(O\)顺时针方向转动，通过电阻\(R\)电流方向从\(c→R→d\)

D．当导体棒\(MN\)绕其中点\(O\)顺时针方向转动，电阻\(R\)没有感应电流通过

难度：较难

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8．

足够长的平行光滑金属导轨水平放置，间距\(L\) \(= 0.4m\)，一端连接\(R=1Ω\)的电阻，导轨所在空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度\(B=1T\)，其俯视图如图所示。导体棒\(MN\)放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，其电阻\(r\) \(=1Ω\)，与导轨接触良好，导轨电阻不计。在平行于导轨的拉力\(F\)作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度\(v=5m/s\)。求：

\((1)\)通过导体棒的电流\(I\)的大小；

\((2)\)导体棒两端的电压\(U\)，并指出\(M\)、\(N\)两点哪一点的电势高；

\((3)\)拉力\(F\)的功率\(P_{F}\)以及整个电路的热功率\(P_{Q}\)。

难度：中等

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9．
同心圆形金属轨道固定在同一个水平面内，内层轨道半径为\(r\)，外层轨道半径为\(2r\)，电阻忽略不计，一个质量分布均匀，不计电阻的直导体棒\(AB\)，长为\(r\)，质量为\(m\)，置于圆形轨道上面，\(AB\)延长线通过圆的轨道中心，整个装置如图所示，整个装置处于一个方向竖直向下，大小为\(B\)的匀强磁场中，在内、外轨道之间\((c\)点和\(d\)点\()\)接有一个电阻为\(R\)的定值电阻，直导体棒在水平外力的作用下，以角速度\(ω\)可绕圆心逆时针匀速转动，在转动过程中，始终与轨道保持良好接触，设轨道与导体之间，动摩擦因数为\(μ\)，重力加速度大小为\(g\)，求：
\((1)\)通过电阻\(R\)上的感应电流大小和方向；
\((2)\)外力的功率．

难度：中等

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10．

在铁路上常使用一种图\((a)\)所示的电磁装置向控制中心传输信号，以确定火车的位置和速度。在火车首节车厢下面，通过某装置产生一个磁感应强度方向竖直向下的匀强磁场，当它经过安放在两铁轨中间的线圈时，会使线圈产生一个电信号被控制中心接收，线圈电阻不计。若火车以恒定速度通过线圈，则表示线圈两端的电压与时间关系的图线可能是下图中的 \((\) \()\)

A．

B．

C．

D．

难度：中等

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