知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

如图甲所示，在水平桌面上放置边长为\(0.20m\)的正方形闭合金属线圈\(abcd\)，线圈的匝数为\(10\)匝，总电阻为\(0.10Ω\)，线圈与水平桌面的最大静摩擦力为\(0.2N\)。线圈的右半边处于垂直桌面、均匀分布的磁场中，磁场左边界\(MN\)与线圈\(ab\)、\(cd\)两边平行且等距。从\(t=0\)时刻起，磁场的磁感应强度\(B\)随时间\(t\)的变化规律如图乙所示。假设垂直桌面向下为正方向，重力加速度\(g=10m/s^{2}\)，下列说法正确的是：

A．\(t=1s\)时线圈受到的安培力为零

B．\(t=6s\)时线圈即将向右滑动

C．线圈滑动前，其导线中的电流一直为\(0.4A\)

D．线圈滑动前，其产生的焦耳热为\(2.4×10^{-2}J\)

难度：难

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2．
如图所示，两光滑金属导轨，间距\(d=2 m\)，在桌面上的部分是水平的，仅在桌面上有磁感应强度\(B=1 T\)、方向竖直向下的有界磁场，电阻\(R=3 Ω\)，桌面高\(H=0.8 m\)，金属杆\(ab\)质量\(m=0.2 kg\)，其电阻\(r=1 Ω\)，从导轨上距桌面\(h=0.2 m\)的高度处由静止释放，落地点距桌面左边缘的水平距离\(s=0.4 m\)，取\(g=10 m/s^{2}\)，导轨电阻不计，求：

\((1)\)金属杆刚进入磁场时，\(R\)上的电流大小；

\((2)\)整个过程中电阻\(R\)放出的热量；

\((3)\)磁场区域的宽度。

难度：难

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3．在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中有一个长方形金属线圈abcd，匝数n=10，ad边长L₁=2m，ab边长L₂=3m。线圈的ad边与磁场的左侧边界重合，如图所示，线圈的电阻R=4Ω．用外力把线圈从左侧边界匀速平移出磁场，速度大小为v=2m/s。试求在线圈匀速平移出磁场的过程中：
（1）线圈产生的电动势E大小；
（2）b、c两点间的电势差U_bc；
（3）外力对线圈所做的功W；
（4）通过线圈导线某截面的电量q。

难度：难

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4．

如图所示，用同种电阻丝制成的正方形闭合线框1的边长与圆形闭合线框2的直径相等．m和n是1线框下边的两个端点，p和q是2线框水平直径的两个端点.1和2线框同时由静止开始释放并进入上边界水平、足够大的匀强磁场中，进入过程中m、n和p、q连线始终保持水平．当两线框完全进入磁场以后，下面说法正确的是（　　）

A．m、n和p、q电势的关系一定有U_m＜U_n，U_p＜U_q

B．m、n和p、q间电势差的关系一定有U_mn=U_pq

C．进入磁场过程中流过1和2线框的电荷量Q₁＞Q₂

D．进入磁场过程中流过1和2线框的电荷量Q₁=Q₂

难度：难

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5．如图所示，两根相距为l=1m的足够长的平行光滑金属导轨，位于水平的xOy平面内，一端接有阻值为R=9Ω的电阻．在x＞0的一侧存在垂直纸面向里的磁场，磁感应强度B只随x的增大而增大，且它们间的关系为B=kx，其中k=0.1T/m．一质量为m=0.5kg的金属杆与金属导轨垂直，可在导轨上滑动．当t=0时金属杆位于x=0处，速度为v₀=1m/s，方向沿x轴的正方向．在运动过程中，有一大小可调节的外力F作用于金属杆，使金属杆以恒定加速度a=2m/s²沿x轴正方向匀加速直线运动．除电阻R以外其余电阻都可以忽略不计．求：当t=4s时施加于金属杆上的外力为多大．

难度：难

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6．

如图所示，阻值为R的金属棒从图示位置ab分别以v₁、v₂的速度沿光滑导轨（电阻不计）匀速滑到a′b′位置，若v₁：v₂=1：2，则在这两次过程中（　　）

A．回路电流I₁：I₂=2：1

B．产生的热量Q₁：Q₂=1：2

C．通过任一截面的电荷量q₁：q₂=1：2

D．外力的功率P₁：P₂=1：2

难度：难

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7．

如图所示。直角三角形ABC区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，AB边长为2L，直角三角形导线框abc与直角三角边ABC相似，ab边长为L，顶角为30度，线框在纸面内，且bc边和BC边在同一直线上，bc边为导线，电阻不计，ab边和ac边由粗细均匀的金属杆弯折而成。现用外力使时间变化的关系图象正确的是（　　）

A．

B．

C．

D．

难度：难

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8．

如图所示，内壁光滑，水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于环口径的带正电的小球，以速率\(v_{0}\)沿逆时针方向匀速圆周运动\(.\)若在此空间突然加上方向竖直向上，磁感应强度\(B\)随时间成正比增加的变化磁场，设运动过程中小球带电量不变，那么\((\) \()\)

A．小球对玻璃环的压力一定不断增大

B．小球受到的磁场力一定不断增大

C．小球先沿逆时针方向减速运动，过一段时间后沿顺时针方向加速运动

D．磁场力对小球先做负功，后做正功

难度：难

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9．

如图甲，边长为\(L\)的正方形线框水平放置，共有\(n\)匝，总电阻为\(R\)，线框面内有垂直线框平面的磁场，磁感强度\(B\)的变化如图乙，则在\(0～t_{0}\)时间内，下列说法中正确的是\((\)　　\()\)

A．线圈中有顺时针方向的感应电流

B．线圈中感应电动势不断减小

C．通过线圈导线某截面的电荷量为\(nL^{2}B_{0}/R\)

D．\(cd\)边不受安培力作用

难度：难

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10．

如图甲所示，导体框架\(a\)\(bcd\)的\(a\)\(b\)、\(cd\)边平行，框架平面与水平面的夹角为\(θ\)，质量为\(m\)的导体棒\(PQ\)垂直放在两平行导轨\(a\)\(b\)、\(cd\)上，导体棒与框架构成回路的总电阻为\(R\)，整个装置处于垂直于框架平面的变化磁场中，磁感应强度\((\)取垂直框架向上为正\()\)随时间变化规律如图乙所示，\(PQ\)能始终保持静止，则在\(0～t_{2}\)时间内，回路中电流\(i\)随时间\(t\)变化的图象\((\)取\(P\)\(→\)\(Q\)\(→c→b→\)\(P\)方向为正\()\)和\(PQ\)受到的摩擦力\(f\)随时间\(t\)变化的图象\((\)取平行于框架平面向上为正\()\)可能正确的是\((\) \()\)

A．

B．

C．

D．

难度：难

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