知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

如图所示有理想边界的两个匀强磁场，磁感应强度均为B=0.5T，两边界间距s=0.1m，一边长L=0.2m的正方形线框abcd由粗细均匀的电阻丝围成，总电阻为R=0.4Ω，现使线框以v=2m/s的速度从位置Ⅰ匀速运动到位置Ⅱ，则下列能正确反映整个过程中线框a、b两点间的电势差U_ab随时间t变化的图线是（　　）

A．

B．

C．

D．

难度：难

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3．

如图所示，位于同一绝缘水平面内的两根固定金属导轨MN、M′N′，电阻不计，两导轨之间存在竖直向下的匀强磁场。现将两根粗细均匀、电阻分布均匀的相同铜棒ab、cd放在两导轨上，若两棒从图示位置以相同的速度沿MN方向做匀速直线运动，运动过程中始终与两导轨接触良好，且始终与导轨MN垂直，不计一切摩擦，则下列说法正确的是（　　）

A．回路中有顺时针方向的感应电流

B．回路中总的感应电流不断减小

C．回路中的热功率不断增大

D．两棒所受安培力的合力不断减小

难度：难

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4．

如图所示，abed为粗细均匀的正方形金属框，边长为L，质量为m，总阻值为R，倾角为O的斜面光滑，斜面上以PQ和MN为边界的区域内存在一垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为B，若将金属框从ab边距边界PQ的距离等于磁场宽度（磁场宽度大于金属框的边长L）的地方由静止开始释放，金属框刚离开磁场时恰好加速度为0，且从开始释放到完全离开磁场，金属框产生的电热为Q，则（　　）

A．金属框先做匀加速运动再做匀减速运动

B．金属框先做匀加速运动再做匀减速运动

C．金属框刚离开磁场的速度为 $%20%5Cfrac%20%7BRmg%7D%7BB%5E%7B2%7DL%5E%7B2%7D%7D$ sinθ

D．金属框刚进入磁场时ab两点的电势差为BL $%20%5Csqrt%20%7B2gRsin%CE%B8%7D$

难度：难

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5．如图所示，一边长L=0.2m，质量m₁=0.5kg，电阻R=0.1Ω的正方形导体线框abcd，与一质量m₂=2kg的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连。起初ad边距磁场下边界d₁=0.8m，磁感应强度B=2.5T，磁场宽度d₂=0.3m，物块放在倾角θ=53°的斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5．现将物块由静止释放，经一段时间后发现当ad边从磁场上边缘穿出时，线框恰好做匀速运动。取g=10m/s²，求：
（1）线框ad边从磁场上边缘穿出时绳子拉力的功率；
（2）线框刚刚全部进入磁场时速度的大小；
（3）从开始运动到bc边离开磁场过程中线框产生的焦耳热。

难度：难

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6．如图甲所示，光滑绝缘水平面上，磁感应强度B=2T的匀强磁场以虚线MN为左边界，磁场的方向竖直向下．MN的左侧有一质量m=0.1kg，bc边长L₁=0.2m，总电阻R=2Ω的矩形线圈abcd．t=0s时，用一恒定拉力F拉线圈，使其由静止开始向右做匀加速运动，经过1s，线圈的bc边到达磁场边界MN，此时立即将拉力F改为变力，又经过1s，线圈恰好完全进入磁场．整个运动过程中，线圈中感应电流I随时间t变化的图象如图乙所示．求：
（1）线圈bc边刚进入磁场时的速度v₁和线圈在第1s内运动的距离x；
（2）线圈ab边的长度L₂；
（3）ad边刚要进入磁场时，拉力的功率．

难度：难

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7．用单位长度质量为m、单位长度电阻为r的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框abb'a'．如图所示，金属方框水平放在磁极的狭缝间，方框平面与磁场方向平行．
设匀强磁场仅存在于相对磁极之间，其他地方的磁场忽略不计．可认为方框的aa'边和bb'边都处在磁极之间，极间磁感应强度大小为B．方框从静止开始释放，其平面在下落过程中保持水平（不计空气阻力）

（1）求方框下落的最大速度v_m（设磁场区域在竖直方向足够长）；
（2）当方框下落的加速度为 $%20%5Cfrac%20%7Bg%7D%7B2%7D$ 时，求方框的发热功率P；
（3）已知方框下落时间为t时，下落高度为h，其速度为v_t（v_t＜v_m）．若在同一时间t内，方框内产生的热与一恒定电流I₀在该框内产生的热相同，求恒定电流I₀的表达式．

难度：难

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8．

如图所示，在光滑水平面上有宽度为d的匀强磁场区域，边界线MN平行于PQ线，磁场方向垂直平面向下，磁感应强度大小为B，边长为L（L＜d）的正方形金属线框，电阻为R，质量为m，在水平向右的恒力F作用下，从距离MN为 $%20%5Cfrac%20%7Bd%7D%7B2%7D$ 处由静止开始运动，线框右边到MN时速度与到PQ时的速度大小相等，运动过程中线框右边始终与MN平行，则下列说法正确的是（　　）

A．线框进入磁场过程中做加速运动

B．线框的右边刚进入磁场时所受安培力的大小为 $%20%5Cfrac%20%7BB%5E%7B2%7DL%5E%7B2%7D%7D%7BR%7D%20%5Csqrt%20%7B%20%5Cfrac%20%7BFd%7D%7Bm%7D%7D$

C．线框在进入磁场的过程中速度的最小值为 $%20%5Csqrt%20%7B%20%5Cfrac%20%7BFd%7D%7Bm%7D%7D$

D．线框右边从MN到PQ运动的过程中，线框中产生的焦耳热为Fd

难度：难

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9．

在水平向里，磁感应强度为B的匀强磁场中竖直放置两根间距为L的光滑金属导轨，底端接电阻R，轻弹簧上端固定，下端悬挂质量为m，电阻为r的金属棒，金属棒和导轨接触良好，导轨电阻不计。金属棒静止时位于A处。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，金属棒在运动过程中始终保持水平，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　）