知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

如图所示，一个边长为\(L\)的正方形金属框竖直放置，各边电阻相同，金属框放置在磁感应强度大小为\(B\)、方向垂直金属框向里的匀强磁场中，若\(A\)、\(B\)两端与导线相连，通以如图所示方向的电流\((\)由\(A\)点流入，从\(B\)点流出\()\)，流过\(AB\)边的电流为\(I\)，则金属框受到的安培力为 ( )

A．\(2BIL\)，方向竖直向下

B．\(\dfrac{4}{3}BIL\)，方向竖直向上

C．\(BIL\)，方向竖直向上

D．\(\dfrac{3}{4}BIL\)，方向竖直向下

难度：较难

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2．如图所示，一个质量为\(m\)、电阻不计、足够长的光滑\(U\)形金属框架\(MNPQ\)，位于光滑水平桌面上，分界线\(OO{{'}}\)分别与平行导轨\(MN\)和\(PQ\)垂直，两导轨相距\(L.\)在\(OO{{'}}\)的左右两侧存在着区域很大、方向分别为竖直向上和竖直向下的匀强磁场，磁感应强度的大小均为\(B.\)另有质量也为\(m\)的金属棒\(CD\)，垂直于\(MN\)放置在\(OO{{'}}\)左侧导轨上，并用一根细线系在定点\(A.\)已知细线能承受的最大拉力为\(T_{0}\)，\(CD\)棒接入导轨间的有效电阻为\(R;\)现从\(t=0\)时刻开始对\(U\)形框架施加水平向右的拉力\(F\)，使其从静止开始做加速度为\(a\)的匀加速直线运动．

\((1)\) 求从框架开始运动到细线断裂所需的时间\(t_{0}\)．

\((2)\) 若细线尚未断裂，求在\(t\)时刻水平拉力\(F\)的大小．

\((3)\) 若在细线断裂时，立即撤去拉力\(F\)，求此时框架的瞬时速度\(v_{0}\)和此后过程中回路产生的总热量\(Q\)．

难度：较难

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3．

\((\)多选\()\)如图所示，竖直放置的光滑平行金属导轨上端接入一定值电阻\(R\)，\(C_{1}\)和\(C_{2}\)是半径都为\(a\)的两圆形磁场区域，两区域内的磁场方向均垂直于导轨平面向外，区域\(C_{1}\)中磁场的磁感应强度随时间按\(B_{1}=b+kt(k > 0)\)变化，\(C_{2}\)中磁场的磁感应强度恒为\(B_{2}.\)一质量为\(m\)、电阻为\(r\)、长度为\(L\)的金属杆\(AB\)穿过区域\(C_{2}\)的圆心垂直地跨放在两导轨上，且与导轨接触良好，并恰能保持静止，重力加速度为\(g\)，则 \((\)　　\()\)

A．通过金属杆的电流大小为\(\dfrac{{mg}}{B_{2}L}\)

B．通过金属杆的电流方向为从\(B\)到\(A\)

C．定值电阻的阻值为\(R=\dfrac{2\pi kB_{2}a^{3}}{{mg}}-r\)

D．整个电路中的热功率\(P=\dfrac{\pi{kamg}}{2B_{2}}\)

难度：较难

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4．

如图所示，两根相距为\(l\)的平行直导轨\(ab\)、\(cd\)，\(b\)、\(d\)间连有一固定电阻\(R\)，导轨电阻可忽略不计。\(MN\)为放在\(ab\)和\(cd\)上的一导体杆，与\(ab\)垂直，其电阻也为\(R\)。整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为\(B\)，磁场方向垂直于导轨所在平面\((\)垂直纸面向里\()\)。现对\(MN\)施力使它沿导轨方向以速度\(v\)水平向右做匀速运动。令\(U\)表示\(MN\)两端电压的大小，下列说法正确的是( )

A．\(U= \dfrac{1}{2}Blv\)，流过固定电阻\(R\)的感应电流由\(b\)经\(R\)到\(d\)

B．\(U=Blv\)，流过固定电阻\(R\)的感应电流由\(d\)经\(R\)到\(b\)

C．\(MN\)受到的安培力大小\(F_{A}\)\(=\)\( \dfrac{B^{2}l^{2}v}{2R}\)，方向水平向右

D．\(MN\)受到的安培力大小\(F_{A}\)\(=\)\( \dfrac{B^{2}l^{2}v}{R}\)，方向水平向左

难度：较难

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5．如图所示，带电荷量为\(+\) \(q\)、质量为 \(m\)的物块从倾角为 \(θ\)\(=37^{\circ}\)的光滑绝缘斜面顶端由静止开始下滑，磁感应强度为 \(B\)的匀强磁场垂直纸面向外，求物块在斜面上滑行的最大速度和在斜面上运动的最大位移。\((\)斜面足够长，取\(\sin 37^{\circ}=0.6\)，\(\cos 37^{\circ}=0.8)\)

难度：较难

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6．

如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒\(PQ\)、\(MN\)，\(MN\)的左边有一如图所示的闭合电路，当\(PQ\)在一外力的作用下运动时，\(MN\)向右运动，则\(PQ\)所做的运动可能是( )

A．向右加速运动

B．向左加速运动

C．向右减速运动

D．向左减速运动

难度：较难

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7．

利用如图所示的实验装置可以测量磁感应强度\(B\)的大小。用绝缘轻质丝线把底部长为\(L\)、电阻为\(R\)、质量为\(m\)的“\(U\)”形线框固定在力敏传感器的挂钩上，并用轻质导线连接线框与电源，导线的电阻忽略不计。当有拉力\(F\)作用于力敏传感器的挂钩上时，拉力显示器可以直接显示力敏传感器所受的拉力。当线框接入恒定电压为\(E_{1}\)时，拉力显示器的示数为\(F_{1}\)；接入恒定电压为\(E_{2}\)时\((\)电流方向与电压为\(E_{1}\)时相反\()\)，拉力显示器的示数为\(F_{2}\)。已知\(F_{1} > F_{2}\)，则磁感应强度\(B\)的大小为\((\)　　\()\)

A．\(B= \dfrac{R(F_{1}-F_{2})}{L(E_{1}-E_{2})}\)

B．\(B= \dfrac{R(F_{1}-F_{2})}{L(E_{1}+E_{2})}\)

C．\(B= \dfrac{R(F_{1}+F_{2})}{L(E_{1}-E_{2})}\)

D．\(B= \dfrac{R(F_{1}+F_{2})}{L(E_{1}+E_{2})}\)

难度：较难

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8．
如图，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度的大小\(B=0.60T\)，磁场内有一块平面感光板\(ab\)，板面与磁场方向平行，在距\(ab\)的距离\(l=16cm\)处，有一个点状的\(α\)放射源\(S\)，它向各个方向发射\(α\)粒子，\(α\)粒子的速度都是\(v=3.0×10^{6}m/s\)，已知\(α\)粒子的电荷与质量之比\( \dfrac {q}{m}=5.0×10^{7}C/kg\)，现只考虑在图纸平面中运动的\(α\)粒子，求\(ab\)上被\(α\)粒子打中的区域的长度．

难度：较难

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