知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．一个圆形线圈，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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2．目前磁卡已有广泛的应用，如图甲所示，当记录磁性信息的磁卡以速度\(v\)在刷卡器插槽里匀速运动时，穿过刷卡器内线圈的磁通量按\(Φ=Φ_{0}\sin kvt\)规律变化，刷卡器内置线圈等效电路如图乙所示，已知线圈的匝数为\(n\)，电阻为\(r\)，外接电路的等效电阻为\(R\)．

\((1)\)求线圈两端的电压\(U\)；
\((2)\)若磁卡在刷卡器中运动的有效距离为\(l\)，则刷卡一次线圈上产生的热量\(Q\)为多少？
\((3)\)在任意一段\(\triangle t=\dfrac{\pi }{2{kv}}\)的时间内，通过等效电阻\(R\)的电荷量的最大值\(q_{m}\)为多少？

难度：难

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3．

如图\((a)\)所示，用一根导线做成一个半径为\(r\)的圆环，其单位长度的电阻为\(r\)\({\,\!}_{0}\)，将圆环的右半部分置于变化的匀强磁场中，设磁场方向垂直纸面向里为正，磁感应强度大小随时间做周期性变化关系如图\((b)\)所示，则

A．在 \(t=π\)时刻，圆环中有顺时针方向的感应电流

B．在\(0～\dfrac{\pi }{2}\)时间内圆环受到的安培力大小、方向均不变

C．在\(\dfrac{\pi }{2}～\) \(π\)时间内通过圆环横截面的电量为\(\dfrac{{{B}_{0}}r}{2{{r}_{0}}}\)

D．圆环在一个周期内的发热量为\(\dfrac{B_{0}^{2}{{r}^{3}}}{{{r}_{0}}}\)

难度：难

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4．

中国科学家发现了量子反常霍尔效应，杨振宁称这一发现是诺贝尔奖级的成果\(.\)如图所示，厚度为\(h\)，宽度为\(d\)的金属导体，当磁场方向与电流方向垂直时，在导体上下表面会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。下列说法正确的是( )

A．上表面的电势高于下表面电势

B．仅增大\(h\)时，上下表面的电势差增大

C．仅增大\(d\)时，上下表面的电势差减小

D．仅增大电流\(I\)时，上下表面的电势差减小

难度：难

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5．如图所示，两条足够长的平行光滑导轨\(GH\)、\(PQ\)与水平面成\(θ=30^{\circ}\)放置，两轨间距为\(L=0.1m\)，轨道电阻不计。现在两根长为\(L\)、电阻为\(R=1Ω\)、质量为\(m=0.01kg\)的金属棒\(ab\)和\(cd\)相距\(x=2m\)放置在导轨上，其中\(cd\)棒通过一段细线连接在与导轨共面的\(0\)点。\(ab\)棒由静止沿轨道下滑，经时间\(t=0.5s\)达到速度\(v=2m/s\)时悬挂的细线刚好断裂，此后两棒均沿导轨下滑。已知重力加速度为\(g=10m/s^{2}\)，匀强磁场方向垂直导轨面向下，磁感应强度大小为\(B=1T\)，两棒与导轨始终垂直且接触良好，求：

\((1)\)悬挂细线所能水受的最大拉力\({{F}_{m}}\)；

\((2)\)当两棒达到稳定时的最大距离\({{x}_{m}}\)。

难度：难

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6．

如图所示，足够长的光滑平行金属导轨\(MN\)、\(PQ\)竖直放置，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端\(M\)与\(P\)之间连接阻值为\(R=0.40Ω\)的电阻，质量为\(m=0.01kg\)、电阻为\(r=0.30Ω\)的金属棒\(ab\)紧贴在导轨上\(.\)现使金属棒\(ab\)由静止开始下滑，下滑过程中\(ab\)始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离\(x\)与时间\(t\)的关系如下表所示，导轨电阻不计，\(g=10m/s^{2}\)，则

A．磁感应强度\(B\)的大小为\(0.1T\)

B．在\(t=0.7s\)时，金属棒\(ab\)两端的电压值为\(0.7V\)

C．在前\(0.7s\)的时间内，电阻\(R\)上产生的热量为\(0.06J\)

D．在前\(0.4s\)的时间内，通过金属棒\(ab\)的电荷量为\(0.2C\)

难度：难

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7．
电路中，每分钟有\(6×10^{20}\)个自由电子通过横截面，自由电子的电荷量\(e=1.6×{10}^{-19}C \)，那么电路中的电流是多少？

难度：难

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8．如图所示， \(R\)\({\,\!}_{1}\)和 \(R\)\({\,\!}_{2}\)是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体，但 \(R\)\({\,\!}_{1}\)的尺寸比 \(R\)\({\,\!}_{2}\)的尺寸大。在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图所示，则下列说法中正确的是( )

A．\(R\)\({\,\!}_{1}\)中的电流小于 \(R\)\({\,\!}_{2}\)中的电流

B．\(R\)\({\,\!}_{1}\)中的电流等于 \(R\)\({\,\!}_{2}\)中的电流

C．\(R\)\({\,\!}_{1}\)中自由电荷定向移动的速率大于 \(R\)\({\,\!}_{2}\)中自由电荷定向移动的速率

D．\(R\)\({\,\!}_{1}\)中自由电荷定向移动的速率小于 \(R\)\({\,\!}_{2}\)中自由电荷定向移动的速率

难度：难

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9．

如图所示为一磁流体发电机示意图，\(A\)、\(B\)是平行正对的金属板，等离子体\((\)电离的气体，由自由电子和阳离子构成，整体呈电中性\()\)从左侧进入，在\(t\)时间内有\(n\)个自由电子落在\(B\)板上，则关于\(R\)中的电流大小及方向判断正确的是\((\)　　\()\)

A．\(I\)\(= \dfrac{ne}{t}\)，从上向下　　　　

B．\(I\)\(= \dfrac{2ne}{t}\)，从上向下

C．\(I\)\(= \dfrac{ne}{t}\)，从下向上

D．\(I\)\(= \dfrac{2ne}{t}\)，从下向上

难度：难

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10．重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射\(+5\)价重离子束，其束流强度为\(1.2×10^{-5}A\)，则在\(1s\)内发射的重离子个数为\((e=1.6×10^{-19}C)\)( )

A．\(3.0×10^{12}\)

B．\(1.5×10^{13}\)

C．\(7.5×10^{13}\)

D．\(3.75×10^{14}\)

难度：难

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