知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．如图（甲），MN、PQ为水平放置的足够长平行光滑导轨，导轨间距为L=0.5m，导轨左端连接的定值电阻R=2Ω，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为2T，将一根质量为0.2kg、电阻也为r=2Ω的金属棒ab垂直放置在导轨上，且与导轨接触良好，导轨电阻不计。规定水平向右为x轴正方向，在x=0处给棒一个向右的初速度，并对棒施加水平向右的拉力作用，经过2.4m金属棒受到的安培力为0.8N，图（乙）为棒所受的安培力F_安与位移x的关系图象。求：
（1）运动2.4m时金属棒瞬时速度大小；
（2）估算0-24m内定值电阻R上产生的焦耳热（提示：可以用F-x图象下的“面积”代表力F所做的功）；
（3）0-2.4m内通过电阻R的电荷量；
（4）0-2.4m内水平拉力的冲量大小。

难度：难

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2．
如图甲所示，匝数为\(60\)匝的线圈\((\)图中只画了\(2\)匝\()\)两端与一个小灯泡相连。线圈内存在一个圆形磁场，线圈中的磁通量按图乙所示规律变化\((\)以垂直纸面向里穿过线圈的磁通量为为正\()\)，其中线圈内阻为\(6Ω\)，则：

\((1)2s\)末，流过小灯泡的电流方向______\((\)填“\(A\)到\(B\)”或“\(B\)到\(A\)”\()\)；
\((2)0.5s\)末，线圈产生的感应电动势大小；
\((3)\)小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示，则接入此电路中的小灯泡消耗的实际电功率为多大？

难度：易

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3．
矩形线圈长\(20cm\)，宽\(10cm\)，匝数\(n=200\)，线圈回路总电阻\(R=5Ω.\)整个线圈平面内均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过，若匀强磁场的磁感应强度\(B\)随时间\(t\)的变化规律如图所示，则：
\((1)\)穿过线圈的磁通量的变化率为 ______ \(Wb/s\)；
\((2)\)线圈回路中产的感应电流为 ______ \(A\)；
\((3)\)在\(1min\)内线圈回路产生的焦耳热为 ______ \(J\)。

难度：较易

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4．如图甲所示，一个圆形线圈匝数\(n=1000\)匝、面积\(S=2×l0^{-2}m^{2}\)、电阻\(r=1Ω\)，在线圈外接一阻值为\(R=4Ω\)的电阻\(.\)把线圈放入匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里，磁场的磁感强度\(B\)随时间变化规律如图乙所示，\(0～4s\)内，通过电阻\(R\)的电量 ______ \(C\)，\(t=5s\)时，\(a\)、\(b\)两点电势较高的是 ______ 点\(.\)

难度：较难

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5．
\((1)\)如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，实验必须要求满足的条件是( )

A.斜槽轨道必须是光滑的

B.斜槽轨道末端的切线是水平的

C.入射球每次都要从同一高度由静止滚下

D.若入射小球质量为\(m_{1}\)，被碰小球质量为\(m_{2}\)，则\(m_{1} > m_{2}\)

\((2)1831\)年，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机\((\)图甲\()\)。它是利用电磁感应的原理制成的，是人类历史上第一台发电机。图乙是这个圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片\(C\)、\(D\)分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触。使铜盘转动，电阻\(R\)中就有电流通过。若所加磁场为匀强磁场，除\(R\)以外其余电阻均不计。从左往右看，铜盘沿顺时针方向匀速转动，下列说法正确的是( )

A. 铜片\(D\)的电势高于铜片\(C\)的电势

B. 电阻\(R\)中有正弦式交变电流流过

C. 铜盘半径增大\(1\)倍，流过电阻\(R\)的电流也随之增大\(1\)倍

D. 保持铜盘不动，磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场，则铜盘中有电流产生

难度：较易

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6．
有一个可拆变压器，铁芯右边绕有一个线圈，线圈两端与滑动变阻器、电池组连成回路\(.\)铁芯的横截面积为\(0.01m\)\({\,\!}^{2}\)，且假设磁场全部集中在铁芯中\(.\)在左边的铁芯上套有一个环面积为\(0.02m\)\({\,\!}^{2}\)的金属环，金属环与铁芯截面垂直\(.\)调节滑动变阻器的滑动头向上滑动，使铁芯中的磁感应强度每秒均匀增加\(0.2T\)，则：

\((1)\)从上向下看金属环中感应电流方向是_______\((\)填“顺时针”或“逆时针”\()\)；

\((2)\)左边金属环的电阻为\(0.1Ω\)，金属环内的电流大小为_________\(A\)。

难度：较难

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7．如图甲所示，\(100\)匝的圆形线圈的两端\(a\)、\(b\)与一个电阻\(R\)相连\(.\)线圈的总电阻\(r=1Ω\)，电阻\(R=4Ω.\)线圈内有垂直纸面向里的磁场，穿过线圈的磁通量在按图乙所示规律变化．

\((1)\)判断\(a\)、\(b\)两端哪端电势更高；
\((2)\)求线圈中的感应电动势；
\((3)\)求电压表的读数．

难度：难

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8．
如图所示，面积为\(0.2{m}^{2}\)的\(100\)匝线圈\(A\)处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面\(.\)磁感应强度随时间变化的规律是\(B=(6-0.2t)T\)，已知电路中的\(R_{1}=4Ω\)，\(R_{2}=6Ω\)，电容\(C=30μF\)，线圈\(A\)的电阻不计\(.\)求：

\((1)\)闭合\(K\)后，通过\(R_{1}\)的电流强度大小及方向．

\((2)\)闭合\(K\)一段时间后，再断开\(K\)，\(K\)断开后通过\(R_{2}\)的电量是多少\(?\)

难度：中等

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9． \(19.( 10\)分\()\)如图所示，一个\(100\)匝的圆形线圈\((\)图中只画了\(2\)匝\()\)，面积为\(200 cm^{2}\)，线圈的电阻为\(1 Ω\)，在线圈外接一个阻值为\(4 Ω\)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，磁感强度间变化规律如 \(B\)\(-\) \(t\) 图所示，求：

\((2)\) \(t\)\(=5s\)时，电压表的读数。

难度：中等

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10．学习了法拉第电磁感应定律\(E\propto \dfrac{\Delta \Phi }{\Delta t}\)后，为了定量验证感应电动势\(E\)与时间\(Δt\)成反比，某小组同学设计了如图所示的一个实验装置：线圈和光电门传感器固定在水平光滑轨道上，强磁铁和挡光片固定在运动的小车上。每当小车在轨道上运动经过光电门时，光电门会记录下挡光片的挡光时间\(Δt\)，同时触发接在线圈两端的电压传感器记录下在这段时间内线圈中产生的感应电动势\(E\)。利用小车末端的弹簧将小车以不同的速度从轨道的最右端弹出，就能得到一系列的感应电动势\(E\)和挡光时间\(Δt\)。

在一次实验中得到的数据如下表：

次数	\(1\)	\(2\)	\(3\)	\(4\)	\(5\)	\(6\)	\(7\)	\(8\)
\(E/V\)	\(0.116\)	\(0.136\)	\(0.170\)	\(0.191\)	\(0.215\)	\(0.277\)	\(0.292\)	\(0.329\)
\(Δt/×10^{-3} s\)	\(8.206\)	\(7.486\)	\(6.286\)	\(5.614\)	\(5.340\)	\(4.462\)	\(3980\)	\(3.616\)

\((1)\)观察和分析该实验装置可看出，在实验中，每次测量的\(Δt\)时间内，磁铁相对线圈运动的距离都_____________\((\)填“相同”或“不同”\()\)，从而实现了控制_____________不变。

\((2)\)在得到上述表格中的数据之后，为了验证\(E\)与\(Δt\)成反比，他们想出两种办法处理数据：第一种是计算法：算出_____________，若该数据基本相等，则验证了\(E\)与\(Δt\)成反比；第二种是作图法：在直角坐标系中作_____________关系图线，若图线是基本过坐标原点的倾斜直线，则也可验证\(E\)与\(Δt\)成反比。

难度：中等

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