知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1． \((10\)分\()\)两根足够长的光滑平行直导轨\(MN\)、\(PQ\)与水平面成\(θ\)角放置，两导轨间距为\(L\)，\(M\)、\(P\)两点间接有阻值为\(R\)的电阻\(.\)一根质量为\(m\)的均匀直金属杆\(ab\)放在两导轨上，并与导轨垂直\(.\)整套装置处于磁感应强度为\(B\)的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，它们的电阻不计\(.\)现让\(ab\)杆由静止开始沿导轨下滑．

\((1)\)求\(ab\)杆下滑的最大速度\(v_{m}\)；
\((2)ab\)杆由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻\(R\)产生的焦耳热为\(Q\)，求该过程中\(ab\)杆下滑的距离\(x\)及通过电阻\(R\)的电量\(q\)．

难度：难

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2．在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，当磁场感应强度\(B\)随时间如图乙变化时，下图中正确表示线圈中感应电动势\(E\)变化的是( )

A．

B．

C．

D．

难度：易

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3．如图所示，线圈由\(A\)位置开始下落，在磁场中受到的安培力如果总小于它的重力，则它在\(A\)、\(B\)、\(C\)、\(D\)四个位置\((B\)、\(D\)位置恰好线圈有一半在磁场中\()\)时，加速度关系为

A．\(a_{A} > a_{B} > a_{C} > a_{D}\)

B．\(a_{A}=a_{C} > a_{B} > a_{D}\)

C．\(a_{A}=a_{C} > a_{D} > a_{B}\)

D．\(a_{A}=a_{C} > a_{B}=a_{D}\)

难度：难

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4．

两根相距为\(L\)的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一部分在同一水平面内，另一部分垂直于水平面质量均为\(m\)的金属细杆\(ab\)、\(cd\)与导轨垂直接触形成闭合同路，杆与导轨之间的动摩擦冈数均为\(μ\)，导轨电阻不计，回路总电阻为\(2R.\)整个装置处于磁感应强度大小为\(B\)，方向竖直向上的匀强磁场中\(.\)当\(ab\)杆在平行于水平导轨的拉力\(F\)作用下以速度\(v_{1}\)沿导轨匀速运动时，\(cd\)杆也正好以速度\(v_{2}\)向下匀速运动重力加速度为\(g\)，下列说法中正确的是\((\) \()\)

A．\(ab\)杆所受拉力\(F\)的大小为\(\dfrac{{{B}^{2}}{{L}^{2}}{{v}_{1}}}{2R}+\mu mg\)

B．\(cd\)杆所受摩擦力为零

C．回路中的电流强度为\(\dfrac{BL({{v}_{1}}+{{v}_{2}})}{2R}\)

D．\(μ\)与\(v_{1}\)大小的关系为\(\mu =\dfrac{2Rmg}{{{B}^{2}}{{L}^{2}}{{v}_{1}}}\)

难度：中等

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5．

将一段导线绕成图甲所示的闭合电路，并固定在水平面\((\)纸面\()\)内，回路的\(ab\)边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中\(.\)回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度\(B\)随时间\(t\)变化的图象如图乙所示\(.\)用\(F\)表示\(ab\)边受到的安培力，以水平向右为\(F\)的正方向，能正确反映\(F\)随时间\(t\)变化的图象是( )

A．

B．

C．

D．

难度：中等

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6．如图所示，均匀金属圆环的总电阻为\(4R\)，磁感应强度为\(B\)的匀强磁场垂直穿过圆环。金属杆\(OM\)的长为\(l\)，阻值为\(R\)，\(M\)端与环接触良好，绕过圆心\(O\)的转轴以恒定的角速度\(ω\)顺时针转动。阻值为\(R\)的电阻一端用导线和环上的\(A\)点连接，另一端和金属杆的转轴\(O\)处的端点相连接。下列判断正确的是

A．金属杆\(OM\)旋转产生的感应电动势恒为\(\dfrac{B{{l}^{2}}\omega }{2}\)

B．通过电阻\(R\)的电流的最小值为\(\dfrac{B{{l}^{2}}\omega }{8R}\)，方向从\(Q\)到\(P\)

C．通过电阻\(R\)的电流的最大值为\(\dfrac{B{{l}^{2}}\omega }{6R}\)

D．\(OM\)两点间电势差绝对值的最大值为\(\dfrac{B{{l}^{2}}\omega }{3}\)

难度：难

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7．如图所示，电动机牵引一根原来静止的、长\(L\)为\(1m\)、质量\(m\)为\(0.1kg\)的导体棒\(MN\)上升，导体棒的电阻\(R\)为\(1Ω\)，架在竖直放置的框架上，它们处于磁感应强度\(B\)为\(1T\)的匀强磁场中，磁场方向与框架平面垂直。当导体棒上升\(h=3.8m\)时，获得稳定的速度，导体棒上产生的热量为\(2J\)，电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分别为\(7V\)、\(1A\)，电动机内阻\(r\)为\(1Ω\)，不计框架电阻及一切摩擦，求：

\((1)\)电动机的输出功率；

\((2)\)棒能达到的稳定速度；

\((3)\)导体棒从静止开始运动到获得稳定速度的过程中通过导体棒的电量？

\((4)\)棒从静止至达到稳定速度所需要的时间。

难度：难

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8．

一矩形线圈位于随时间\(t\)变化的磁场中，如图甲所示，磁感应强度\(B\)随\(t\)的变化的规律如图乙所示。设\(i\)为线圈中的感应电流，图甲中线圈上箭头所示方向为电流的正方向，\(F\)为\(ab\)边受到的安培力，竖直向上为\(F\)的正方向，垂直纸面向里为磁场的正方向，则下列\(i-t\)、\(F-t\)图象中正确的是

A．

B．

C．

D．

难度：较易

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9．

如图所示，在水平界面\(EF\)、 \(GH\)、\(JK\)间，分布着两个匀强磁场，两磁场方向水平且相反大小均为\(B\)，两磁场高均为\(L\)宽度圆限。一个框面与磁场方向垂直、质量为\(m\)电阻为\(R\)、边长也为上的正方形金属框\(abcd\)，从某一高度由静止释放，当\(ab\)边刚进入第一个磁场时，金属框恰好做匀速直线运动，当\(ab\)边下落到\(GH\)和\(JK\)之间的某位置时，又恰好开始做匀速直线运动\(.\)整个过程中空气阻力不计\(.\)则

A．金属框穿过匀强磁场过程中，所受的安培力保持不变

B．金属框从\(ab\)边始进入第一个磁场\(2mgL\)刚到达第二个

磁场下边界\(JK\)过程中产生的热量为\(2mgL\)

C．金属框开始下落时\(ab\)边距\(EF\)边界的距离

D．当\(ab\)边下落到\(GH\)和\(JK\)之间做匀速运动的速度

难度：难

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10．
如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度\(L=0.4m\)一端连接\(R=1\Omega \)的电阻。导线所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度\(B=1T\)。导体棒\(MN\)放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度\(v=5m/s\)。求：

\((1)\)感应电动势\(E\)和感应电流\(I\)；

\((2)\)拉力\(F\)的大小；

\((3)\)若将\(MN\)换为电阻\(r=1\Omega \)的导体棒，其他条件不变，求电阻\(R\)的热功率。

难度：易

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