知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．
如图所示，质量为\(m\)、长度为\(L\)、电阻为\(R\)的导体棒\(MN\)静止于水平导轨上，导轨中接入电动势为\(E\)、内阻为\(r\)的直流电源，处在磁感应强度为\(B\)的匀强磁场中，方向与导轨平面成\(θ\)角斜向下，求：
\((1)\)导体棒中电流的方向．
\((2)\)导体棒所受安培力的大小．
\((3)\)导体棒受到的支持力和摩擦力的大小．

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2．
如图所示，两平行金属导轨所在的平面与水平面夹角\(θ=37^{\circ}\)，导轨的一端接有电动势\(E=3V\)、内阻\(r=0.5Ω\)的直流电源，导轨间的距离\(L=0.4m.\)在导轨所在空间内分布着磁感应强度\(B=0.5T\)、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。现把一个质量\(m=0.04kg\)的导体棒\(ab\)放在金属导轨上，导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒的电阻\(R=1.0Ω\)，导体棒恰好能静止。金属导轨电阻不计。\((g\)取\(10m/s^{2}\)，\(\sin 37^{\circ}=0.6\)，\(\cos 37^{\circ}=0.8)\)求：
\((1)ab\)受到的安培力大小；
\((2)ab\)受到的摩擦力大小。

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3．
有一金属细棒\(ab\)，质量\(m=0.05kg\)，电阻不计，可在两条轨道上滑动，如图所示，轨道间距为\(L=0.5m\)，其平面与水平面的夹角为\(θ=37^{\circ}\)，置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为\(B=1.0T\)，金属棒与轨道的动摩擦因数\(μ=0.5\)，\((\)设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等\()\)回路中电源电动势为\(E=3V\)，内阻\(r=0.5Ω.\) \((g=10m/s^{2},\sin 37^{\circ}=0.6,\cos 37^{\circ}=0.8)\)求：
\((1)\)为保证金属细棒不会沿斜面向上滑动，流过金属细棒\(ab\)的电流的最大值为多少？
\((2)\)滑动变阻器\(R\)的阻值应调节在什么范围内，金属棒能静止在轨道上？

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4．
如图所示，足够长的\(U\)形导体框架的宽度\(l=0.5m\)，电阻忽略不计，其所在平面与水平面成\(θ=37^{\circ}\)角，磁感应强度\(B=0.8T\)的匀强磁场方向垂直于导体框平面，一根质量\(m=0.2kg\)，有效电阻\(R=2Ω\)的导体棒\(MN\)垂直跨放在\(U\)形框架上，导体棒与框架间的动摩擦因数\(μ=0.5\)，导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动，通过导体棒截面的电量共为\(Q=2C.\)求：
\((1)\)导体棒匀速运动的速度；
\((2)\)导体棒从开始下滑到刚开始匀速运动这一过程中，导体棒的电阻产生的焦耳热\(.(\sin \) \(37^{\circ}=0.6\)，\(\cos \) \(37^{\circ}=0.8\)，\(g=10m/s^{2})\)

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5．如图所示，电源电动势E=3V，内阻不计，水平导轨不计电阻，不计摩擦阻力，宽为0.2m．在导轨上搁一导体，其电阻为1Ω，串联电阻R的阻值为2Ω，现用水平细绳通过定滑轮吊着质量为0.01kg的重物，此时重物对地面的压力恰好为零，则竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B为多大？

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6．如图所示，在倾角为θ=30°的斜面上，固定一宽L=0.25m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R．电源电动势E=12V，内阻r=1Ω，一质量m=20 克的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好．整个装置处于磁感应强度B=0.80T、垂直于斜面向上的匀强磁场中，金属棒的电阻R₁=1Ω（导轨电阻不计）．金属导轨是光滑的，要保持金属棒在导轨上静止，取g=10m/s²，求：
（1）金属棒所受到的安培力的大小；
（2）通过金属棒的电流的大小；
（3）滑动变阻器R接入电路中的阻值．

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7．如图所示，PQ和MN为水平、平行放置的金属导轨，相距1m，导体棒ab跨放在导轨上，导体棒的质量m=0.2kg，导体棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体质量M=0.3kg，导体棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5．匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在导体棒中通入多大的电流？方向如何？

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8．
如图甲所示，质量\(m=1kg\)，边长\(ab=1.0m\)，电阻\(r=2Ω\)单匝正方形闭合线圈\(abcd\)放置在倾角\(θ=30^{\circ}\)的斜面上，保持静止状态\(.\)匀强磁场垂直线圈平面向上，磁感应强度\(B\)随时间\(t\)变化如图乙所示，整个线圈都处在磁场中，重力加速度\(g=10m/s^{2}.\)求：

\((1)t=1s\)时穿过线圈的磁通量；
\((2)4s\)内线圈中产生的焦耳热；
\((3)t=3.5s\)时，线圈受到的摩擦力．

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9．（2016•大连模拟）如图所示，两根轻质丝线悬挂一根长为L的水平金属棒ab，金属棒处于垂直纸面向里的匀强磁场中，当金属棒中通有大小为I，方向由a到b的电流时，每根丝线受到的拉力大小为F；当金属棒中通有大小也为I，方向由b到a的电流时，每根丝线受到的拉力大小为2F，试求匀强磁场的磁感应强度的大小．

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10．如图所示，在与水平方向成θ=30°角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计．空间存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.20T，方向垂直轨道平面向上．导体棒ab、cd垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好构成闭合回路，每根导体棒的质量m=2.0×10^-2kg、电阻r=5.0×10^-2Ω，金属轨道宽度l=0.50m．现对导体棒ab施加平行于轨道向上的拉力，使之沿轨道匀速向上运动．在导体棒ab运动过程中，导体棒cd始终能静止在轨道上．g取10m/s²，求：
（1）导体棒cd受到的安培力大小；
（2）导体棒ab运动的速度大小；
（3）拉力对导体棒ab做功的功率．

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