知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．
如图甲所示，单匝正方形线框\(abcd\)的电阻\(R=0.5Ω\)，边长\(L=20cm\)，匀强磁场垂直于线框平面，磁感强度\(B\)随时间\(t\)的变化规律如图乙所示。求：
\((1)0～2s\)内通过\(ab\)边横截面的电荷量\(q\)；
\((2)3s\)时\(ab\)边所受安培力的大小\(F\)；
\((3)0～4s\)内线框中产生的焦耳热\(Q\)。

难度：难

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2．

如图所示，要使金属环\(C\)向线圈\(A\)运动，导线\(ab\)在金属导轨上应\((\)　　\()\)

A．向右作减速运动

B．向左作减速运动

C．向右作加速运动

D．向左作加速运动

难度：难

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3．
电磁弹射是我国最新研究的重大科技项目，原理可用下述模型说明。如图甲所示，虚线\(MN\)右侧存在一个竖直向上的匀强磁场，一边长\(L\)的正方形单匝金属线框\(abcd\)放在光滑水平面上，电阻为\(R\)，质量为\(m\)，\(ab\)边在磁场外侧紧靠\(MN\)虚线边界。\(t=0\)时起磁感应强度\(B\)随时间\(t\)的变化规律是\(B=B_{0}+kt(k\)为大于零的常数\()\)，空气阻力忽略不计。
\((1)\)求\(t=0\)时刻，线框中感应电流的功率\(P\)；
\((2)\)若线框\(cd\)边穿出磁场时速度为\(v\)，求线框穿出磁场过程中，安培力对线框所做的功\(W\)及通过导线截面的电荷量\(q\)；
\((3)\)若用相同的金属线绕制相同大小的\(n\)匝线框，如图乙所示，在线框上加一质量为\(M\)的负载物，证明：载物线框匝数越多，\(t=0\)时线框加速度越大。

难度：难

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4．
如图\(1\)所示，一个\(100\)匝的圆形线圈\((\)图中只画了\(2\)匝\()\)，面积为\(200cm^{2}\)，线圈的电阻为\(1Ω\)，在线圈外接一个阻值为\(4Ω\)的电阻和一个理想电压表\(.\)线圈放入方向垂直线圈平面指向纸内的匀强磁场中，磁感强度随时间变化规律如\(B-t\)图\(2\)所示，求：

\((1)t=3s\)时电压表的读数．
\((2)4～6s\)内经过电阻\(R\)的电量．

难度：难

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5．

\(2016\)年底以来，共享单车风靡全国各大城市，如图所示，单车的车锁内集成了嵌入式芯片、\(GPS\)模块和\(SIM\)卡等，便于监控单车在路上的具体位置\(.\)用户仅需用手机上的客户端软件\((APP)\)扫描二维码，即可自动开锁，骑行时手机\(APP\)上能实时了解单车的位置；骑行结束关锁后\(APP\)就显示计时、计价、里程等信息\(.\)此外，单车能够在骑行过程中为车内电池充电，满足定位和自动开锁等过程中的用电\(.\)根据以上信息判断下列说法正确是\((\)　　\()\)

A．单车的位置信息是借助北斗卫星导航系统准确定位的

B．单车是利用电磁感应原理实现充电的

C．由手机\(APP\)上的显示信息，可求出骑行的平均速度

D．单车在被骑行过程中受到地面的摩擦力表现为阻力

难度：难

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6．
如图所示，面积为\(2×10^{-2}m^{2}\)的圆中磁感应强度\(B\)随时间\(t\)的变化如图所示，圆的电阻\(r=1Ω\)，框架电阻不计，电阻\(R_{1}=2Ω\)，\(R_{2}=2Ω\)，电容器电容\(C=0.3μF.\)求：
\((1)\)闭合电键则流过圆的感应电流为多大？
\((2)3s\)内在电阻\(R_{1}\)上产生的热量？
\((3)\)当断电键后流过\(R_{1}\)的多少电荷量？

难度：难

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7．

如图所示，两根平行金属导轨\(MN\)、\(PQ\)相距\(d=1.0m\)，导轨平面与水平面夹角\(\alpha =30{}^\circ \)，导轨上端跨接一定值电阻\(R=1.6\Omega \)，导轨电阻不计。整个装置处于方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小\(B=1.0T\)的匀强磁场中，金属棒\(ef\)垂直于\(MN\)、\(PQ\)静止放置，且与导轨保持良好接触，其长度刚好为\(d\)、质量\(m_{1}=0.10kg\)、电阻\(r=0.40\Omega \)，距导轨底端的距离\({{s}_{1}}=3.75{m}\)。另一根与金属棒平行放置的绝缘棒\(gh\)长度也为\(d\)，质量为\(m_{2}=0.05kg\)，从轨道最低点以速度\(v_{0}=10m/s\)沿轨道上滑并与金属棒发生正碰\((\)碰撞时间极短\()\)，碰后金属棒沿导轨上滑一段距离后再次静止，此过程中流过金属棒的电荷量\(q=0.1C\)且测得从碰撞至金属棒静止过程中金属棒上产生的焦耳热\(Q=0.05J\)。已知两棒与导轨间的动摩擦因数均为\(\mu =\dfrac{\sqrt{3}}{3}\)，\(g=10m/s^{2}\)。求：

\((1)\)碰后金属棒\(ef\)沿导轨上滑的最大距离\(s_{2}\)；

\((2)\)碰后瞬间绝缘棒\(gh\)的速度\(v_{3}\)；

\((3)\)金属棒在导轨上运动的时间\(Δt\)。

难度：难

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8．
如图所示，粗糙斜面的倾角\(θ=37^{\circ}\)，半径\(r=0.5m\)的圆形区域内存在着垂直于斜面向下的匀强磁场。一个匝数\(n=10\)匝的刚性正方形线框\(abcd\)，通过松弛的柔软导线与一个额定功率\(P=1.25W\)的小灯泡\(A\)相连，圆形磁场的一条直径恰好与线框\(bc\)边重合。已知线框总质量\(m=2kg\)，总电阻\(R_{0}=1.25Ω\)，边长\(L > 2r\)，与斜面间的动摩擦因数\(μ=0.5.\)从\(t=0\)时起，磁场的磁感应强度按\(B=2- \dfrac {2}{\pi }t(T)\)的规律变化。开始时线框静止在斜面上，在线框运动前，灯泡始终正常发光。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，\((g\)取\(10m/s^{2}\)，\(\sin 37^{\circ}=0.6\)，\(\cos 37^{\circ}=0.8.π=3.2)\)求：
\((1)\)线框不动时，回路中的感应电动势\(E\)；
\((2)\)小灯泡正常发光时的电阻\(R\)；
\((3)\)线框保持不动的时间内，小灯泡产生的热量\(Q\)。

难度：难

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9．

关于下列四种情形中，说法正确的是\((\)　　\()\)

A．\((1)\)图中的圆形导线圈水平，直导线在其某一条直径的正上方直导线中通变化的电流时，下面导线圈中会产生感应电流

B．\((2)\)图中蹄形磁铁绕轴\((\)虚线\()\)旋转时，其下方静止不动的铜盘里会产生感应电流

C．若\((3)\)图中导体棒沿图示方向在磁场中运动会产生感应电动势

D．\((4)\)图中由于导体线圈不闭合，所以磁铁靠近过程中导体线圈中无感应电动势

难度：难

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10．
如图所示，竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为\(B_{0}=1T\)，并且以\( \dfrac {\triangle B}{\triangle t}=0.5T/s\)在变化，光滑的水平导轨宽为\(L=0.8m\)，电阻不计，在导轨上\(d=1m\)处有一导体棒\(ab\)，其电阻\(r=0.2Ω\)，并用水平细线通过定滑轮吊着质量为\(M=2kg\)的重物，固定电阻\(R=0.8Ω\)，求经过多长时间重物将被提起。\((\)取\(g=10m/s^{2})\)

难度：难

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