知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

如图，一光滑平行金属轨道平面与水平面成\(θ\)角，两导轨上端用一电阻\(R\)相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上。质量为\(m\)的金属杆\(ab\)，以初速度\(v_{0}\)从轨道底端向上滑行，滑行到某一高度\(h\)后又返回到底端。若运动过程中，金属杆保持与导轨垂直且接触良好，并不计金属杆\(ab\)的电阻及空气阻力，则\((\)　　\()\)

A．上滑过程中安培力的冲量比下滑过程安培力的冲量大

B．上滑过程通过电阻\(R\)的电量比下滑过程多

C．上滑过程通过电阻\(R\)产生的热量比下滑过程多

D．上滑过程的时间比下滑过程长

难度：较易

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3．
如图所示，\(xOy\)平面为光滑水平面，现有一长为\(d\)宽为\(L\)的单匝线框\(MNPQ\)在外力\(F\)作用下，沿\(x\)轴正方向以速度\(v\)做匀速直线运动，空间存在竖直方向的磁场，磁感应强度\(B=B_{0}\cos \dfrac {π}{d}x(\)式中\(B_{0}\)为已知量\()\)，规定竖直向下方向为磁感应强度正方向，线框电阻为\(R\)，\(t=0\)时刻\(MN\)边恰好在\(y\)轴处，求：
\((1)t=0\)时刻，通过线框\(MNPQ\)的电流大小与方向；
\((2)\)外力\(F\)与位移\(x\)的关系式；
\((3)\)经过\(t= \dfrac {d}{v}\)，线圈中产生的电热\(Q\)．

难度：较易

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4．
如图所示，两根平行且光滑的金属轨道固定在斜面上，斜面与水平面之间的夹角\(α=53^{\circ}\)，轨道上端接一只阻值为\(R=0.4Ω\)的电阻器，在导轨间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度\(B=0.5T\)，两轨道之间的距离为\(L=40cm\)，且轨道足够长，电阻不计\(.\)现将一质量为\(m=3g\)，有效电阻为\(r=1.0Ω\)的金属杆\(ab\)放在轨道上，且与两轨道垂直，然后由静止释放，求：
\((l)\)金属杆\(ab\)下滑过程中可达到的最大速率；
\((2)\)金属杆\(ab\)达到最大速率以后，电阻器\(R\)每秒内产生的电热．

难度：较易

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5．
如图所示，两根半径为\(r\)的\( \dfrac {1}{4}\)圆弧轨道间距为\(L\)，其顶端\(a\)、\(b\)与圆心处等高，轨道光滑且电阻不计，在其上端连有一阻值为\(R\)的电阻，整个装置处于辐向磁场中，圆弧轨道所在处的磁感应强度大小均为\(B.\)将一根长度稍大于\(L\)、质量为\(m\)、电阻为\(R_{0}\)的金属棒从轨道顶端\(ab\)处由静止释放\(.\)已知当金属棒到达如图所示的\(cd\)位置\((\)金属棒与轨道圆心连线和水平面夹角为\(θ)\)时，金属棒的速度达到最大；当金属棒到达轨道底端\(ef\)时，对轨道的压力为\(1.5mg.\)求：
\((1)\)当金属棒的速度最大时，流经电阻\(R\)的电流大小和方向；
\((2)\)金属棒滑到轨道底端的整个过程中流经电阻\(R\)的电量；
\((3)\)金属棒滑到轨道底端的整个过程中电阻\(R\)上产生的热量．

难度：中等

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6．
如图所示，两根相距为\(d\)，摩擦因数为\(μ\)的粗糙平行金属导轨放在倾角为\(θ\)的斜面上，金属导轨上端连有阻值为\(R\)的电阻，在平行于斜面的矩形区域\(mnop(mp\)长为\(l\)，且平行金属导轨，不考虑磁场的边界效应\()\)存在一个垂直斜面向上的匀强磁场\(B\)，一根电阻为\(r\)，质量为\(m\)的金属棒\(EF\)自磁场上边界虚线\(mn\)处由静止释放，经过\(t\)时间离开磁场区域。求：
\((1)t\)时间内通过电阻\(R\)的电量\(q\)。
\((2)t\)时间内电阻\(R\)产生的焦耳热\(Q\)；
\((3)\)沿着导轨向下平行移动磁场区域，从原位置释放金属棒，当它恰好能匀速通过磁场时，磁场的移动距离\(s\)和金属棒通过磁场的时间\(t{{'}}\)分别是多少？

难度：中等

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7．

通过一阻值\(R=100Ω\)的电阻的交变电流如图所示，其周期为\(1s\)。电阻两端电压的有效值为\((\)　　\()\)

A．\(12V\)

B．\(4 \sqrt {10}V\)

C．\(15V\)

D．\(8 \sqrt {5}V\)

难度：较易

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8．

在匀强磁场中，一个\(100\)匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化\(.\)设线圈总电阻为\(2Ω\)，则\((\)　　\()\)

A．\(t=0\)时，线圈平面平行于磁感线

B．\(t=1s\)时，线圈中的电流改变方向

C．\(t=1.5s\)时，线圈中的感应电动势最大

D．一个周期内，线圈产生的热量为\(8π^{2}J\)

难度：较难

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9．

如图所示，两间距为\(d\)的平行光滑导轨由固定在同一水平面上的导轨\(CD-C{{"}}D{{"}}\)和竖直平面内半径为\(r\)的\( \dfrac {1}{4}\)圆弧导轨\(AC-A{{"}}C\)组成，水平导轨与圆弧导轨相切，左端接阻值为\(R\)的电阻。水平导导轨处于磁感应强度大小为\(B\)、方向竖直向上的匀强磁场中，其他地方无磁场。导体棒甲静止于\(CC{{"}}\)处，导体棒乙从\(AA{{"}}\)处由静止释放，沿圆弧导轨运动，与甲相碰后粘合在一起，并在到达水平导轨左端前停下。两棒的质量均为\(m\)，导体棒及导轨的电阻均不计，重力加速度大小为\(g\)。下列判断正确的是\((\)　　\()\)

A．两棒粘合前瞬间，乙对圆弧导轨\(AC\)的底端\(C\)的压力大小为\(3mg\)

B．两棒相碰并粘合在一起后瞬间的速度大小为\( \sqrt { \dfrac {gr}{2}}\)

C．从乙开始下滑至两棒静止的过程中，回路产生的焦耳热为\( \dfrac {1}{2}mgr\)

D．两棒粘合后受到的最大安培力为\( \dfrac {B^{2}d^{2} \sqrt {gr}}{2R}\)

难度：较易

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10．

水平放置足够长的光滑平行导轨，电阻不计，间距为\(L\)，左端连接的电源电动势为\(E\)，内阻为\(r\)，质量为\(m\)的金属杆垂直静放在导轨上，金属杆处于导轨间的部分电阻为\(R.\)整个装置处在磁感应强度大小为\(B\)、方向竖直向下的匀强磁场中，闭合开关，金属杆沿导轨做变加速运动直至达到最大速度，则下列说法正确的是\((\)　　\()\)

A．金属杆的最大速度大小为\( \dfrac {E}{BL}\)

B．此过程中通过金属杆的电量为\( \dfrac {mE}{2B^{2}L^{2}}\)

C．此过程中电源提供的电能为\( \dfrac {mE^{2}}{B^{2}L^{2}}\)

D．此过程中金属杆此时的热量为\( \dfrac {mE^{2}}{2B^{2}L^{2}}\)

难度：较易

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