知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．
如图\((\)甲\()\)所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场\(.\)已知线圈的匝数\(n=100\)匝，电阻\(r=1.0Ω\)，所围成矩形的面积\(S=0.040m^{2}\)，小灯泡的电阻\(R=9.0Ω\)，磁场的磁感应强度随按如图\((\)乙\()\)所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为\(e=nB_{m}S \dfrac {2π}{T}\cos \dfrac {2π}{T}t\)，其中\(B_{m}\)为磁感应强度的最大值，\(T\)为磁场变化的周期\(.\)不计灯丝电阻随温度的变化，求：

\((1)\)线圈中产生感应电动势的最大值．
\((2)\)小灯泡消耗的电功率．
\((3)\)在磁感强度变化的\(0～ \dfrac {T}{4}\)的时间内，通过小灯泡的电荷量．

难度：中等

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2．
在如图甲所示的电路中，螺线管匝数\(n=1500\)匝，横截面积\(S=20cm^{2}.\)螺线管导线电阻\(r=1.0Ω\)，\(R_{1}=4.0Ω\)，\(R_{2}=5.0Ω\)，\(C=30μF.\)在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度\(B\)按如图乙所示的规律变化\(.\)求：
\((1)\)求螺线管中产生的感应电动势？
\((2)\)闭合\(S\)，电路中的电流稳定后，求此时全电路电流的方向\((\)顺时针还是逆时针\()\)？
\((3)\)闭合\(S\)，电路中的电流稳定后，电阻\(R_{1}\)的电功率？
\((4)\)闭合\(S\)，电路中的电流稳定后，求电容器的电量？

难度：较易

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3．
矩形线圈\(abcd\)，长\(ab=20cm\)，宽\(bc=10cm\)，匝数\(n=200\)，每匝线圈电阻\(R=0.25Ω\)，整个线圈平面均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过，磁感应强度\(B\)随时间的变化规律如图所示，求
\((1)\)线圈回路的感应电动势
\((2)\)在\(t=0.3s\)时线圈\(ab\)边所受的安培力的大小．

难度：易

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4．
如图甲所示，圆形金属线圈的面积\(S=0.5m^{2}\)，匝数\(n=100\)，电阳\(R=10Ω\)，线圈内磁场变化规律如图乙所示，且磁场方向垂直线圈平面内里。求：
\((1)\)线圈中产生的感应电动势\(E\)；
\((2)\)在\(1s～2s\)时间内，通过线圈某一截面的电荷量\(q\)。

难度：易

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5．
一个\(300\)匝的线圈，穿过它的磁通量在\(0.03s\)内由\(6×10^{-2}Wb\)均匀地增大到\(9×10^{-2}Wb.\)其内阻为\(10Ω\)，当接在\(990Ω\)的热水器上，产生的电流为多少？

难度：较易

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6．
两根相距为\(d=12cm\)的金属直角导轨如图\(1\)所示放置，水平部分处在同一水平面内且足够长，竖直部分长度\(L=24cm\)，下端由一电阻连接，电阻阻值\(R_{0}=2Ω.\)质量\(m=\lg \)、电阻\(R=1Ω\)的金属细杆\(MN\)与水平部分导轨垂直接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为\(μ=0.1\)，导轨电阻不计。整个装置处于磁感应强度大小为\(B\)，方向水平向右的均匀磁场中，此磁场垂直于竖直轨道平面，磁感应强度\(B\)随时间\(t\)变化如图\(2\)所示，\(t=3s\)后磁场不变。\(t=0\)时给棒\(MN\)一向左的初速度\(v_{0}=5m/s\)，\(t=4s\)时棒的速减为零。试：

\((1)\)判断初始时流过\(MN\)棒的电流方向；
\((2)\)求\(4s\)内感应电流的平均值；
\((3)\)求\(4s\)内\(MN\)棒克服摩擦力做的功：
\((4)\)求前\(3s\)内安培力对\(MN\)棒的冲量的大小。

难度：较易

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7．
如图\(1\)所示，一个\(100\)匝的圆形线圈\((\)图中只画了\(2\)匝\()\)，面积为\(200cm^{2}\)，线圈的电阻为\(1Ω\)，在线圈外接一个阻值为\(4Ω\)的电阻和一个理想电压表\(.\)线圈放入方向垂直线圈平面指向纸内的匀强磁场中，磁感强度随时间变化规律如\(B-t\)图\(2\)所示，求：

\((1)t=3s\)时电压表的读数．
\((2)4～6s\)内经过电阻\(R\)的电量．

难度：难

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8．
半径分别为\(r\)和\(2r\)的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为\(r\)、质量为\(m\)且质量分布均匀的直导体棒\(AB\)置于圆导轨上面，\(BA\)的延长线通过圆导轨中心\(O\)，装置的俯视图如图所示。整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为\(B\)，方向竖直向下，在内圆导轨的\(C\)点和外圆导轨的\(D\)点之间接有一阻值为\(R\)的电阻\((\)图中未画出\().\)直导体棒在水平外力作用下以速度\(ω\)绕\(O\)逆时针匀速转动、转动过程中始终与导轨保持良好接触，设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为\(μ\)，导体棒和导轨的电阻均可忽略，重力加速度大小为\(g.\)求：
\((1)\)通过电阻\(R\)的感应电流的方向和大小；
\((2)\)外力的功率。

难度：较难

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9．
如图甲所示的螺线管的匝数\(n=1500\)，横截面积\(S=20cm^{2}\)，电阻\(r=1.5Ω\)，与螺线管串联的外电阻\(R_{1}=10Ω\)，\(R_{2}=3.5Ω.\)若穿过螺线管的磁场的磁感应强度按图乙所示的规律变化，计算\(R_{1}\)上消耗的电功率．

难度：较易

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10．
如图所示，一个圆形线圈\(n=1000\)匝，线圈面积\(S=20cm^{2}\)，线圈电阻\(r=1Ω\)，在线圈外接一个阻值为\(R=4Ω\)的电阻，把线圈放入一个方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的规律如\(B-t\)图线所示，在\(0-2s\)内求：
\((1)\)线圈产生的感应电动势\(E\)；
\((2)\)电阻\(R\)中的电流\(I\)的大小；
\((3)\)电阻\(R\)两端的电势差\(U_{ab}\)，

难度：中等

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