知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

如图所示，边长为\(L\)的正方形闭合导线框\(abcd\)的质量为\(m\)，在方向水平的匀强磁场上方某高度处自由落下并穿过磁场区域。线框在下落过程中形状不变，\(ab\)边始终保持与磁场边界线平行，线框平面与磁场方向垂直。已知磁场区域高度\(h > L\)，重力加速度为\(g\)，下列判断正确的是( )

A．若进入磁场时线框做匀速运动，则离开磁场时线框也一定做匀速运动

B．若进入磁场时线框做减速运动，则离开磁场时线框也一定做减速运动

C．若进入磁场过程中线框产生的热量为\(mgL\)，则离开磁场过程中线框产生的热量一定大于\(mgL\)

D．若进入磁场过程线框截面中通过的电量为\(q\)，则离开磁场过程通过线框导线横截面的电量也一定等于\(q\)

难度：较难

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3．

一根长为\(L\)，横截面积为\(S\)的金属棒，其材料的电阻率为\(ρ\)，棒内单位体积自由电子数为\(n\)，电子的质量为\(m\)，电荷量为\(e\)。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速度为\(v\)，则金属棒内的电场强度大小为( )

A．\( \dfrac{m{v}^{2}}{2eL} \)

B．\( \dfrac{m{v}^{2}Sn}{e} \)

C．\(ρnev\)

D．\( \dfrac{ρev}{SL} \)

难度：中等

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4．一根粗细均匀的金属导线，在其两端加上电压 \(U\)\({\,\!}_{0}\)时，通过导线的电流为 \(I\)\({\,\!}_{0}\)，导线中自由电子定向移动的平均速率为 \(v\)，若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的\( \dfrac{1}{2}\)，再给它两端加上电压\(2\) \(U\)\({\,\!}_{0}\)，则( )

A．通过导线的电流为\( \dfrac{I_{0}}{8}\)

B．通过导线的电流为\( \dfrac{I_{0}}{16}\)

C．导线中自由电子定向移动的速率为\( \dfrac{v}{4}\)

D．导线中自由电子定向移动的速率为\( \dfrac{v}{2}\)

难度：较易

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5．如图所示，两条足够长的平行光滑导轨\(GH\)、\(PQ\)与水平面成\(θ=30^{\circ}\)放置，两轨间距为\(L=0.1m\)，轨道电阻不计。现在两根长为\(L\)、电阻为\(R=1Ω\)、质量为\(m=0.01kg\)的金属棒\(ab\)和\(cd\)相距\(x=2m\)放置在导轨上，其中\(cd\)棒通过一段细线连接在与导轨共面的\(0\)点。\(ab\)棒由静止沿轨道下滑，经时间\(t=0.5s\)达到速度\(v=2m/s\)时悬挂的细线刚好断裂，此后两棒均沿导轨下滑。已知重力加速度为\(g=10m/s^{2}\)，匀强磁场方向垂直导轨面向下，磁感应强度大小为\(B=1T\)，两棒与导轨始终垂直且接触良好，求：

\((1)\)悬挂细线所能水受的最大拉力\({{F}_{m}}\)；

\((2)\)当两棒达到稳定时的最大距离\({{x}_{m}}\)。

难度：难

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6．如图所示，水平放置的粗糙\(U\)形金属框架上接一个阻值为 \(R\)\({\,\!}_{0}\)的电阻，放在垂直纸面向里、磁感应强度大小为 \(B\)的匀强磁场中，一个半径为 \(l\)、质量为 \(m\)的半圆形硬导体 \(AC\)在水平恒力 \(F\)作用下，由静止开始运动距离 \(d\)后速度达到 \(v\)，半圆形导体 \(AC\)的电阻为 \(r\)，其余电阻不计，下列说法正确的是( )