知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．
如图所示，光滑的金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨足够长，电阻不计，两轨间距为\(L\)，其左端连接一阻值为\(R\)的电阻。导轨处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为\(B\)，一质量为\(m\)的金属棒，放置在导轨上，其电阻为\(r\)，某时刻一水平力\(F\)垂直作用在金属棒中点，金属棒从静止开始做匀加速直线运动，已知加速度大小为\(a\)，金属棒始终与导轨接触良好。
\((1)\)从力\(F\)作用开始计时，请推导\(F\)与时间\(t\)关系式；
\((2)F\)作用时间\(t_{0}\)后撤去，求金属棒能继续滑行的距离\(S\)。

难度：较难

解析收藏试题篮
2．如图所示，两足够长的平行光滑金属导轨倾斜放置，与水平面间的夹角为θ=37°，两导轨之间距离为L=0.2m，导轨上端m、n之间通过导线连接，有理想边界的匀强磁场垂直于导轨平面向上，虚线ef为磁场边界，磁感应强度为B=2.0T．一质量为m=0.05kg的光滑金属棒ab从距离磁场边界0.75m处由静止释放，金属棒接入两轨道间的电阻r=0.4Ω，其余部分的电阻忽略不计，ab、ef均垂直导轨．（取g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）ab棒最终在磁场中匀速运动时的速度；
（2）ab棒运动过程中的最大加速度．

难度：较难

解析收藏试题篮
3．两根平行、光滑的、相距l=1m的长金属导轨（电阻不计）被固定在绝缘水平面上，左端接有R=2Ω的电阻，导轨间区域加上与导轨垂直、方向垂直纸面的磁场，磁场方向分布如图所示，磁场宽度相同且其宽度d=0.6m，磁感应强度B₁=
2
5
T、B₂=0.8T．现有电阻r=1Ω的导体棒ab（长为l）垂直导轨放置且接触良好，当导体棒ab以v=5m/s的速度从边界MN进入磁场后始终做匀速运动，求：
（1）导体棒ab进入磁场B₁区域时拉力的功率；
（2）导体棒ab经过任意一个磁场B₂区域过程中通过电阻R的电荷量；
（3）导体棒ab匀速运动过程中电阻R两端的电压有效值．

难度：较难

解析收藏试题篮
4．如图所示电路中，灯L标有“6V，3W”，定值电阻R₁=4Ω，R₂=10Ω，电源内阻r=2Ω，当滑片P滑到最下端时，电流表读数为1A，此时灯L恰好正常发光，试求：
（1）滑线变阻器最大值R；
（2）当滑片P滑到最上端时，电流表的读数；
（3）当滑片P位于滑线变阻器的中点时，变阻器消耗的功率．

难度：较难

解析收藏试题篮
5．（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．

难度：较难

解析收藏试题篮
6．（2015秋•商丘期末）如图所示，两根竖直固定放置的无限长光滑金属导轨，电阻不计，宽度为L．导轨上接触良好地紧贴两根长度也为L 的金属杆．已知上端金属杆 cd固定，电阻为R₀，质量为2m；下方金属杆ab 可以沿导轨自由滑动，质量为m电阻为2R₀．整个装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中．当金属杆ab由静止开始下落距离 h时，其重力的功率刚好达到最大，设重力的最大功率为P．求：
（1）磁感应强度B的大小；
（2）金属杆ab从开始下落到重力的功率刚好达到最大的过程中，金属杆cd产生的热量；
（3）若当ab杆重力功率最大时将cd杆释放，试求cd杆释放瞬间两杆各自的加速度．

难度：较难

解析收藏试题篮
7．如图甲所示，光滑的平行金属导轨水平放置，导轨间距为l，左侧接一阻值为R的电阻．在MN与PQ之间存在垂直轨道平面的有界匀强磁场，磁场宽度为d．一质量为m的金属棒ab置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，不计导轨和金属棒的电阻．金属棒ab受水平力F=
0.2x
+0.4（N）的作用，其中x为金属棒距MN的距离，F与x的关系如图乙所示．金属棒ab从磁场的左边界由静止开始运动，通过电压传感器测得电阻R两端电压随时间均匀增大．已知l=1m，m=1kg，R=0.5Ω，d=1m．问：
（1）金属棒刚开始运动时的加速度为多少？并判断该金属棒在磁场中做何种运动．
（2）磁感应强度B的大小为多少？
（3）若某时刻撤去外力F后棒的速度v随位移s的变化规律满足v=v₀-
B2l2
mR
s（v₀为撤去外力时的速度，s为撤去外力F后的位移），且棒运动到PQ处时恰好静止，则外力F作用的时间为多少？
（4）在（3）的情况下，金属棒从MN运动到PQ的整个过程中左侧电阻R产生的热量约为多少？

难度：较难

解析收藏试题篮
8．如图a所示，直角坐标系的第一象限有磁场分布，方向垂直于纸面向里，磁感应强度沿y轴方向没有变化，与x轴的关系如图b所示，图象是反比例函数；顶角θ=45°的光滑金属长导轨MON固定在水平面内，ON与x轴重合，一根与ON垂直的长导体棒在水平向右的外力作用下沿导轨MON向右滑动，导体棒在滑动过程中始终与导轨良好接触．已知t=0时，导体棒位于顶点O处，导体棒的质量为m=2kg，导体棒的电阻为1Ω/m，其余电阻不计．回路电动势E与时间t的关系如图c所示，图线是过原点的直线．求：
（1）t=2s时流过导体棒的电流I₂的大小；
（2）导体棒滑动过程中水平外力F（单位：N）与横坐标x（单位：m）的关系式；
（3）0-2s时间内回路中产生的电热．

难度：较难

解析收藏试题篮
9．通常电容器两极板间有多层电介质，并有漏电现象．为了探究其规律性，采用如图所示的简单模型，电容器的两极板面积均为A，其间充有两层电介质1和2，第1层电介质的介电常数、电导率（即电阻率的倒数）和厚度分别为ε₁、σ₁和d₁，第2层的则为ɛ₂、σ₂和d₂，现在两极板加一直流电压U，电容器处于稳定状态．
（1）画出等效电路图；
（2）计算两层电介质所损耗的功率；
（3）计算两介质交界面处的净电荷量；
提示：充满漏电电介质的电容器可视为一不漏电电介质的理想电容和一纯电阻的并联电路．

难度：较难

解析收藏试题篮
10．图中U=10V，R₁=4Ω，R₂=6Ω，C=30μF．
（1）闭合开关S，求稳定后通过R₁的电流及此时电容器所带电荷量．
（2）然后将开关S断开，求这以后流过R₁的总电荷量．

难度：较难

解析收藏试题篮

0/40

进入组卷