知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

如图甲所示，螺线管内有一平行于轴线的磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度\(B\)的正方向，螺线管与\(U\)形导线框\(cdef\)相连，导线框\(cdef\)内有一半径很小的金属圆环\(L\)，圆环面积为\(S\)，圆环与导线框\(cdef\)在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时，下列说法中正确的是( )

A．在\(t_{1}\)时刻，金属圆环\(L\)内的磁通量最大，最大值\(Φ_{m}=B_{0}S\)

B．在\(t_{2}\)时刻，金属圆环\(L\)内的磁通量最大

C．在\(t_{1}～ t_{2}\)时间内，金属圆环\(L\)有扩张的趋势

D．在\(t_{1}～ t_{2}\)时间内，金属圆环\(L\)内有顺时针方向的感应电流

难度：难

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4．
如图所示，\(AD\)与\(A_{1}D_{1}\)为水平放置的无限长平行金属导轨，\(DC\)与\(D_{1}C_{1}\)为倾角为\(θ=37^{\circ}\)的平行金属导轨，两组导轨的间距均为\(l=1.5m\)，导轨电阻忽略不计。质量为\(m_{1}=0.35kg\)、电阻为\(R_{1}=1Ω\)的导体棒\(ab\)置于倾斜导轨上，质量为\(m_{2}=0.4kg\)、电阻为\(R_{2}=0.5Ω\)的导体棒\(cd\)置于水平导轨上，轻质细绳跨过光滑滑轮一端与\(cd\)的中点相连、另一端悬挂一个轻质挂钩。导体棒\(ab\)、\(cd\)与导轨间的动摩擦因数相同，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中磁感应强度为\(B=2T\)。初始时刻，棒\(ab\)在倾斜导轨上恰好不会下滑。\((g\)取\(10m/s^{2}\)，\(\sin 37^{\circ}=0.6)\)

\((1)\)求导体棒与导轨间的动摩擦因数\(μ\)：
\((2)\)在轻质挂钩上挂上物体\(P\)，细绳处于拉伸状态，将物体\(P\)与导体棒\(cd\)同时由静止释放，当\(P\)的质量不超过多大时，\(ab\)始终处于静止状态？\((\)导体棒\(cd\)运动过程中，\(ab\)、\(cd\)一直与\(DD1\)平行，且没有与滑轮相碰\(.)\)
\((3)\)若\(P\)的质量取第\((2)\)问中的最大值，由静止释放开始计时，当\(t=1s\)时\(cd\)已经处于匀速直线运动状态，求在这\(1s\)内\(ab\)上产生的焦耳热为多少？

难度：难

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5．一个圆形线圈，共有\(n=10\)匝，其总电阻\(r=4.0 Ω\)，线圈与阻值\(R\)\({\,\!}_{0}\)\(=16 Ω\)的外电阻连成闭合回路，如图甲所示。线圈内部存在着一个边长\(l=0.20 m\)的正方形区域，其中有分布均匀但强弱随时间变化的磁场，图乙显示了一个周期内磁场的变化情况，周期\(T=1.0×10\)\({\,\!}^{-2}\)\(s\)，磁场方向以垂直线圈平面向外为正方向。求：

\((1)t=\)\( \dfrac{1}{8}\)\(T\)时刻，电阻\(R\)\({\,\!}_{0}\)上的电流大小和方向；
\((2)0～\)\( \dfrac{T}{2}\)时间内，流过电阻\(R\)\({\,\!}_{0}\)的电量；
\((3)\)一个周期内电阻\(R\)\({\,\!}_{0}\)的发热量。

难度：难

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6．

如图所示，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距\(.\)两导线中通有大小相等、方向均向下的恒定电流，则 ( )

A．金属环向上运动时，环上的感应电流方向为顺时针

B．金属环向下运动时，环上的感应电流方向为顺时针

C．金属环向左侧直导线靠近时，环上的感应电流方向为逆时针

D．金属环向右侧直导线靠近时，环上的感应电流方向为逆时针

难度：难

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7．

如图所示，光滑水平面上存有界匀强磁场，磁感应强度为\(B\)，质量为\(m\)边长为\(a\)的正方形线框\(ABCD\)斜向穿进磁场，当\(AC\)刚进入磁场时速度为\(v\)，方向与磁场边界成\(45^{\circ}\)，若线框的总电阻为\(R\)，则\((\) \()\)

A．线框穿进磁场过程中，框中电流的方向为 \(DCBA\)

B．\(AC\)刚进入磁场时线框中感应电流为\(\dfrac{\sqrt{2}Bav}{R}\)

C．\(AC\)刚进入磁场时线框所受安培力为\(\dfrac{\sqrt{2}{{B}^{2}}{{a}^{2}}v}{R}\)

D．\(AC\)刚进入磁场时 \(CD\)两端电压为\(\dfrac{3}{4}Bav\)

难度：难

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8．

如图甲所示，圆形线圈\(P\)静止在水平桌面上，其正上方悬挂一螺线管\(Q\)，\(P\)和\(Q\)共轴，\(Q\)中通有变化的电流\(i\)，电流随时间变化的规律如图乙所示，\(P\)所受的重力为\(G\)，桌面对\(P\)的支持力为\(F_{N}\)，则\((\)　　\()\)

A．\(t_{1}\)时刻，\(F_{N} > G\)

B．\(t_{2}\)时刻，\(F_{N} > G\)

C．\(t_{3}\)时刻，\(F_{N} < G\)

D．\(t_{4}\)时刻，\(F_{N}=G\)

难度：难

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9．

\(A\)为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在\(A\)的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环\(B\)，使\(B\)的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘\(A\)的轴线\(OO′\)重合，如图所示\(.\)现使胶木盘\(A\)由静止开始绕其轴线\(OO′\)按箭头所示方向加速转动，则\((\)　　\()\)

A．金属环\(B\)的感应电流方向与箭头所示方向相同，丝线受到的拉力减小

B．金属环\(B\)的感应电流方向与箭头所示方向相同，丝线受到的拉力增大

C．金属环\(B\)的感应电流方向与箭头所示方向相反，丝线受到的拉力减小

D．金属环\(B\)的感应电流方向与箭头所示方向相反，丝线受到的拉力增大

难度：难

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10．

如图所示，相距为\(d\)的两水平虚线\(L_{1}\)和\(L_{2}\)之间是方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度为\(B\)，正方形线圈\(abcd\)边长为\(L(L < d)\)，质量为\(m\)，电阻为\(R\)。将线圈在磁场上方高\(h\)处静止释放，\(ab\)边刚进入磁场时的速度为\(v_{0}\)，\(ab\)边刚离开磁场时的速度也为\(v_{0}\)，则在线圈全部穿过磁场的过程中，下面说法正确的是\((\) \()\)

A．感应电流所做的功为\(mgd\)

B．感应电流所做的功为\(2mgd\)

C．线圈的最小速度可能为\(mgR/{{B}^{2}}{{L}^{2}}\)

D．线圈的最小速度一定为\(\sqrt{2g(h+L-d)}\)

难度：难

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