知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．
如图甲所示，水平面上足够长的平行金属导轨\(MN\)，\(PQ\)间距\(L=0.3m\)导轨电阻忽略不计，其间连接有阻值\(R=0.8Ω\)的固定电阻\(.\)开始时，导轨上固定着一质量\(m=0.01kg\)，电阻\(r=0.4\)的金属杆\(ab\)，整个装置处于磁感应强度大小\(B=0.5T\)的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨面向下\(.\)现用一平行金属导轨面的外力\(F\)沿水平方向拉金属杆\(ab\)，使之由静止开始运动\(.\)电压采集器可将其两端的电压\(U\)即时采集并输入电脑，获得的电压\(U\)随时间\(t\)变化的关系图象如图乙所示\(.\)求：
\((1)\)在\(t=4.0s\)时，通过金属杆的感应电流的大小和方向．
\((2)4.0s\)内\(ab\)位移的大小；
\((3)4s\)末拉力\(F\)的瞬时功率．

难度：较易

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2．
如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨\(MN\)、\(PQ\)竖直放置，其宽度\(L{=}1m\)，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端\(M\)与\(P\)之间连接一阻值为\(R{=}0{.}40\Omega\)的电阻，质量为\(m{=}0{.}01{kg}\)、电阻为\(r{=}0{.}30\Omega\)的金属棒\(ab\)紧贴在导轨上\({.}\)现使金属棒\(ab\)由静止开始下滑，下滑过程中\(ab\)始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离\(x\)与时间\(t\)的关系如图乙所示，图象中的\(OA\)段为曲线，\(AB\)段为直线，导轨电阻不计，\(g\)取\(10m{/}s^{2}(\)忽略\(ab\)棒运动过程中对原磁场的影响\()\)．

\((1)\)求磁感应强度\(B\)的大小；
\((2)\)金属棒\(ab\)从开始运动的\(1{.}5s\)内，电阻\(R\)上产生的热量．

难度：较易

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3．如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨\(MN\)、\(PQ\)竖直放置，其宽度\(L{=}1m\)，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端\(M\)与\(P\)之间连接一阻值为\(R{=}0{.}40\Omega\)的电阻，质量为\(m{=}0{.}01kg\)、电阻为\(r{=}0{.}30\Omega\)的金属棒\(ab\)紧贴在导轨上\({.}\)现使金属棒\(ab\)由静止开始下滑，下滑过程中\(ab\)始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离\(x\)与时间\(t\)的关系如图乙所示，图象中的\(OA\)段为曲线，\(AB\)段为直线，导轨电阻不计，\(g\)取\(10m{/}s^{2}(\)忽略\(ab\)棒运动过程中对原磁场的影响\()\)．

\((1)\)判断金属棒两端\(a\)、\(b\)的电势哪端高；
\((2)\)求磁感应强度\(B\)的大小；
\((3)\)在金属棒\(ab\)从开始运动的\(1{.}5s\)内，电阻\(R\)上产生的热量．

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4．如图，放置在水平面内的平行金属框架宽为\(L=0.4m\)，金属棒置于框架上，并与两框架垂直\(.\)整个框架位于竖直向下、磁感强度\(B=0.5T\)的匀强磁场中，电阻\(R=0.09Ω\)，金属棒电阻为\(0.01Ω\)，阻力忽略不计，当在水平向右的恒力\(F\)作用下以\(2.5m/s\)的速度向右匀速运动时，求：

\((1)\)判断哪点电势高．

\((2)\)求回路中的感应电流．

\((3)\)恒力\(F\)做功的功率．

难度：较易

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5．
竖直放置冂形金属框架，宽\(1m\)，足够长，一根质量是\(0.1kg\)，电阻\(0.1Ω\)的金属杆可沿框架无摩擦地滑动\(.\)框架下部有一垂直框架平面的匀强磁场，磁感应强度是\(0.1T\)，金属杆\(MN\)自磁场边界上方\(0.8m\)处由静止释放\((\)如图\()\)。不计轨道电阻和空气阻力。

求：\((1)\)金属杆刚进入磁场时的感应电动势；

\((2)\)金属杆运动的最大速度

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6．如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距\(L=0.50 m\)，左端接一电阻\(R=0.20 Ω\)，方向垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度\(B=0.40 T\)，导体棒\(ab\)垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当\(ab\)以\(v=4.0 m/s\)的速度水平向右匀速滑动时，求：

\((1)ab\)棒中感应电动势的大小，并指出\(a\)、\(b\)哪端电势高；

\((2)\)回路中感应电流的大小；

\((3)\)维持\(ab\)棒做匀速运动的水平外力的功率。

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7．
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．

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8．
如图所示，竖直放置的固定平行光滑导轨\(ce\)、\(df\)的上端连一电阻\(R0=3Ω\)，导体棒\(ab\)水平放置在一水平支架\(MN\)上并与竖直导轨始终保持垂直且接触良好，在导轨之间有图示方向磁场，磁感应强度随时间变化的关系式为\(B=2t(T)\)，\(abdc\)为一正方形，导轨宽\(L=1m\)，导体棒\(ab\)质量\(m=0.2kg\)，电阻\(R=1Ω\)，导轨电阻不计。\((g\)取\(10m/s2)\)求：

\((1)t=1s\)时导体棒\(ab\)对水平支架\(MN\)的压力大小为多少；

\((2)t=1s\)以后磁场保持恒定，某时刻撤去支架\(MN\)使\(ab\)从静止开始下落，求\(ab\)下落过程中达到的最大速度\(vm\)，以及\(ab\)下落速度\(v=1m/s\)时的加速度大小。

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9．
\(U\)形导线框\(MNQP\)水平放置在磁感应强度\(B=0.2T\)的匀强磁场中，磁场方向与导线框所在平面垂直，导线\(MN\)和\(PQ\)足够长，间距为\(0.5m\)，横跨在导线框上的导体棒\(ab\)的电阻\(r=1.0Ω\)，接在\(NQ\)间的电阻\(R=4.0Ω\)，电压表为理想电表，其余电阻不计。导体棒在水平外力作用下以速度\(ν=2.0m/s\)向左做匀速直线运动，不计导体棒与导线框间的摩擦。求：

\((1)\)通过电阻及的电流方向如何\(?\)

\((2)\)电压表的示数为多少\(?\)

\((3)\)若某一时刻撤去水平外力，则从该时刻起，在导体棒运动 \(1.0m\)的过程中，通过导体棒的电荷量为多少\(?\)

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10．如图所示，水平放置的平行金属导轨\(MN\)和\(PQ\)，相距\(L=0.50m\)，导轨左端接一电阻 \(R=0.20Ω\)，磁感应强度\(B=0.40T\)的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒\(ac\)垂直导轨放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计\(.\)当\(ac\)棒以\(v=4.0m/s\)的速度水平向右匀速滑动时，求：

\((1)ac\)棒中感应电动势的大小；
\((2)\)回路中感应电流的大小和方向；
\((3)\)维持\(ac\)棒做匀速运动的水平外力\(F\)的大小和方向．

难度：较易

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