知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

2．
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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3．
如图所示，一质量为\(m=0.16kg\)、长\(L=0.4m\)、宽\(d=0.2m\)、电阻\(R=0.1Ω\)的矩形线圈，从\(h_{1}=0.8m\)的高处由静止开始下落，然后进入匀强磁场，当下边进入磁场时，由于磁场力的作用，线圈正好作匀速运动．
\((1)\)求匀强磁场的磁感应强度\(B\)；
\((2)\)如果线圈的下边通过磁场所经历的时间\(t=0.2s\)，求磁场区域的高度\(h_{2}\)；
\((3)\)求线圈的下边刚离开磁场的瞬间，线圈的加速度的大小和方向；
\((4)\)从线圈的下边进入磁场开始到线圈下边离开磁场的时间内，在线圈中产生的焦耳热是多少？

难度：难

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4．

如图所示的电路中，输入电压\(U\)恒为\(12V\)，灯泡\(L\)标有“\(6V\)，\(12W\)”字样，电动机线圈的电阻\(R_{M}=0.5Ω\)，若灯泡恰能正常发光，则下列说法中正确的是\((\)　　\()\)

A．电动机的总功率是\(72W\)

B．电动机的热功率是\(1W\)

C．电动机的输出功率是\(10W\)

D．整个电路消耗的电功率是\(22W\)

难度：难

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5．
如图所示，两平行导轨间距\(L=1.0 m\)，倾斜轨道光滑且足够长，与水平面的夹角\(θ=30^{\circ}\)，水平轨道粗糙且与倾斜轨道圆滑连接。倾斜轨道处有垂直斜面向上的磁场，磁感应强度\(B=2.5 T\)，水平轨道处没有磁场。金属棒\(ab\)质量\(m=0.5 kg\)，电阻\(r=2.0 Ω\)，运动中与导轨有良好接触，并且垂直于导轨。电阻\(R=8.0 Ω\)，其余电阻不计。当金属棒从斜面上离地高度\(h=3.0 m\)处由静止释放，金属棒在水平轨道上滑行的距离\(x =1.25 m\)，而且发现金属棒从更高处静止释放，金属棒在水平轨道上滑行的距离不变。取\(g=10 m/s^{2}\)。求：

\((1)\)从高度\(h=3.0 m\)处由静止释放后，金属棒滑到斜面底端时的速度大小；

\((2)\)水平轨道的动摩擦因数\(μ\)；

\((3)\)从某高度\(H\)处静止释放后至下滑到底端的过程中流过\(R\)的电量\(q = 2.0 C\)，求该过程中电阻\(R\)上产生的热量。

难度：难

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6．如图所示，电阻不计的两光滑平行金属导轨相距\(L=1m\)，\(PM\)、\(QN\)部分水平放置在绝缘桌面上，半径\(a=0.4m\)的金属半圆导轨处在竖直平面内，两部分分别在\(M\)、\(N\)处相切，\(PQ\)左端与\(R=2Ω\)的电阻连接。一质量为\(m=1kg\)、电阻\(r=1Ω\)的金属棒放在导轨上的\(PQ\)处，始终与导轨垂直且接触良好。整个装置处于磁感应强度大小\(B=1T\)、方向竖直向上的匀强磁场中，\(g\)取\(10m/s^{2}\)。
\((1)\)若导体棒以\(v=3m/s\)在水平轨道上向右匀速运动，求导体棒受到的安培力的大小和方向；
\((2)\)若导体棒恰好能通过轨道最高点\(CD\)处，求导体棒通过\(CD\)处时电阻\(R\)上的电功率；
\((3)\)若导体棒从\(MN\)处以\(3m/s\)的恒定速率沿着半圆轨道运动，产生交变电流，写出导体棒从\(MN\)运动到\(CD\)的过程中，产生的电流随时间变化的表达式\((\)以导体棒在\(MN\)处为\(t=0\)时刻\()\)及电阻\(R\)中产生的焦耳热。

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7．一个圆形线圈，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。

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8．

如图所示，传送带以\({{\upsilon }_{0}}\)的初速度匀速运动。将质量为\(m\)的物体无初速度放在传送带上的\(A\)端，物体将被传送带带到\(B\)端，已知物体到达\(B\)端之间已和传送带相对静止，则下列说法正确的是

A．摩擦力对物体做正功

B．传送带克服摩擦做功\(\dfrac{1}{2}m{{\upsilon }^{2}}\)

C．电动机由于传送物体多消耗的能量为\(\dfrac{1}{2}m{{\upsilon }^{2}}\)

D．在传送物体过程产生的热量为\(\dfrac{1}{2}m{{\upsilon }^{2}}\)

难度：难

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9．如图甲所示，平行光滑导轨\(AB\)、\(CD\)倾斜放置，与水平面间的夹角为\(θ\)，间距为\(L\)，导轨下端\(B\)、\(D\)间用电阻\(R=2r\)相连，一根质量为\(m\)、电阻为\(r\)的导体棒\(MN\)垂直放在导轨上，与导轨接触良好，方向始终平行于水平地面，在导轨间的矩形区域\(EFGH\)内存在长度也为\(L\)，垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，\(t=0\)时刻由静止释放导体棒\(MN\)，恰好在\(t_{1}\)时刻进入磁场\(EFGH\)并做匀速直线运动，求：
\((1)\)导体棒\(MN\)进入磁场前，电阻\(R\)两端的电压\(U\)；
\((2)\)导体棒\(MN\)在磁场中匀速运动时的速度\(v\)；
\((3)\)导体棒\(MN\)在磁场中匀速运动过程中电阻\(R\)上产生的焦耳热\(Q\)．

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10．
两根光滑的长直金属导轨\(MN\)、\(M‵N‵\)平行置于同一水平面内，导轨间距为\(L\)，电阻不计，\(M\)、\(M‵\)处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值均为\(R\)，电容器的电容为\(C.\) 长度也为\(L\)、阻值同为\(R\)的金属棒\(ab\)垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为\(B\)、方向竖直向下的匀强磁场中。\(ab\)在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在\(ab\)运动距离为\(s\)的过程中，整个回路中产生的焦耳热为\(Q\)。求：

\(⑴ab\)运动速度\(v\)的大小；

\(⑵\)电容器所带的电荷量\(q\)。

难度：难

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