知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．

如图所示，两根平行金属导轨\(MN\)、\(PQ\)相距\(d=1.0m\)，导轨平面与水平面夹角\(\alpha =30{}^\circ \)，导轨上端跨接一定值电阻\(R=1.6\Omega \)，导轨电阻不计。整个装置处于方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小\(B=1.0T\)的匀强磁场中，金属棒\(ef\)垂直于\(MN\)、\(PQ\)静止放置，且与导轨保持良好接触，其长度刚好为\(d\)、质量\(m_{1}=0.10kg\)、电阻\(r=0.40\Omega \)，距导轨底端的距离\({{s}_{1}}=3.75{m}\)。另一根与金属棒平行放置的绝缘棒\(gh\)长度也为\(d\)，质量为\(m_{2}=0.05kg\)，从轨道最低点以速度\(v_{0}=10m/s\)沿轨道上滑并与金属棒发生正碰\((\)碰撞时间极短\()\)，碰后金属棒沿导轨上滑一段距离后再次静止，此过程中流过金属棒的电荷量\(q=0.1C\)且测得从碰撞至金属棒静止过程中金属棒上产生的焦耳热\(Q=0.05J\)。已知两棒与导轨间的动摩擦因数均为\(\mu =\dfrac{\sqrt{3}}{3}\)，\(g=10m/s^{2}\)。求：

\((1)\)碰后金属棒\(ef\)沿导轨上滑的最大距离\(s_{2}\)；

\((2)\)碰后瞬间绝缘棒\(gh\)的速度\(v_{3}\)；

\((3)\)金属棒在导轨上运动的时间\(Δt\)。

难度：难

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2．

如图所示，\(E\)为内阻不计的电源，\(MN\)为同种材料制成的粗细均匀的长电阻丝，\(C\)为电容器。当滑动触头\(P\)以恒定速率从左向右匀速滑动时，关于电流计\(A\)的读数情况及通过\(A\)的电流方向，下列说法正确的是( )

A．读数逐渐变小，通过\(A\)的电流方向向左

B．读数逐渐变大，通过\(A\)的电流方向向右

C．读数稳定，通过\(A\)的电流方向向右

D．读数稳定，通过\(A\)的电流方向向左

难度：难

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3．

今有甲、乙两个电阻，在相同时间内流过甲的电荷量是乙的\(2\)倍，甲、乙两端的电压之比为\(1\)：\(2\)，则甲、乙两个电阻阻值的比值为\((\)　　\()\)

A．\(1\)：\(2\)

B．\(1\)：\(3\)

C．\(1\)：\(4\)

D．\(1\)：\(5\)

难度：难

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4．
如图所示，光滑平行金属导轨\(PQ\)、\(MN\)固定在光滑绝缘水平面上，导轨左端连接有阻值为\(R\)的定值电阻，导轨间距为\(L\)，磁感应强高度大小为\(B\)、方向竖直向上的有界匀强磁场的边界\(ab\)、\(cd\)均垂直于导轨，且间距为\(s\)，\(e\)、\(f\)分别为\(ac\)、\(bd\)的中点，将一长度为\(L\)、质量为\(m\)、阻值也为\(R\)的金属棒垂直导轨放置在\(ab\)左侧\(\dfrac{1}{2}s\)处，现给金属棒施加一个大小为\(F\)、方向水平向右的恒力，使金属棒从静止开始向右运动，金属棒向右运动过程中始终垂直于导轨并与导轨接触良好。当金属棒运动到\(ef\)位置时，加速度刚好为零，不计其它电阻。求：

\((1)\)金属棒运动到\(ef\)位置时的速度大小；

\((2)\)金属棒从初位置运动到\(ef\)位置，通过金属棒的电量；

\((3)\)金属棒从初位置运动到\(ef\)位置，定值电阻\(R\)上产生的焦耳热。

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．

\((\)多选\()\)如图所示，水平放置的粗糙\(U\)形框架上接一个阻值为\(R\)\({\,\!}_{0}\)的电阻，放在垂直纸面向里、磁感应强度大小为\(B\)的匀强磁场中\(.\)一个半径为\(L\)，质量为\(m\)的半圆形硬导体\(AC\)在水平向右的恒定拉力\(F\)作用下，由静止开始运动距离\(d\)后速度达到\(v\)，半圆形硬导体\(AC\)的电阻为\(r\)，其余电阻不计\(.\)下列说法正确的是\((\)　　\()\)

A．\(A\)点的电势高于\(C\)点的电势

B．此时\(AC\)两端电压为\(U_{AC}\)\(=\)\( \dfrac{BLvR_{0}}{R_{0}+r}\)

C．此过程中电路产生的电热为\(Q=Fd- \dfrac{1}{2}\)\(mv\)\({\,\!}^{2}\)

D．此过程中通过电阻\(R_{0}\)的电荷量为\(q=\)\( \dfrac{2BLd}{R_{0}+r}\)

难度：难

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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。

难度：难

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8．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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9．

\(57\)年，科学家首先提出了两类超导体的概念，一类称为Ⅰ型超导体，主要是金属超导体，另一类称为Ⅱ型超导体\((\)载流子为电子\()\)，主要是合金和陶瓷超导体\(.\)Ⅰ型超导体对磁场有屏蔽作用，即磁场无法进入超导体内部，而Ⅱ型超导体则不同，它允许磁场通过\(.\)现将一块长方体Ⅱ型超导体通入稳恒电流\(I\)后放入匀强磁场中，如图所示\(.\) 下列说法正确的是