知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

很多人喜欢到健身房骑车锻炼，某同学根据所学知识设计了一个发电测速装置\(.\)如图所示\(.\)自行车后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中，后轮圆形金属盘在磁场中逆时针转动时，可等效成一导体棒绕圆盘中心\(O\)转动\(.\)已知该磁场的磁感应强度大小为\(B\)，圆盘半径为\(l\)，圆盘电阻不计\(.\)导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心\(O\)相连，导线两端\(a\)、\(b\)间接一阻值\(R\)的小灯泡\(.\)后轮匀速转动时，用电压表测得\(a\)、\(b\)间电压\(U.\)则下列说法正确的是( )

A．\(a\)连接的是电压表的正接线柱

B．若圆盘匀速转动的时间为\(t\)，则该过程中克服安培力做功\(Q=\dfrac{{{U}^{2}}}{2R}{t}\)

C．自行车后轮转动的角速度是\(\dfrac{U}{B{{l}^{2}}}\)

D．自行车后轮边缘的线速度大小是\(\dfrac{2U}{Bl}\)

难度：较易

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2．

如图所示，两根相距为\(l\)的平行直导轨\(abdc\)，\(bd\)间连有一固定电阻\(R\)，导轨电阻可忽略不计\(.MN\)为放在\(ab\)和\(dc\)上的一导体杆，与\(ab\)垂直，其电阻也为\(R.\)整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为\(B\)，磁场方向垂直于导轨所在平面\((\)指向图中纸面内\().\)现对\(MN\)施力使它沿导轨方向以速度\(v\)做匀速运动\(.\)令\(U\)表示\(MN\)两端电压的大小，则\((\)　　\()\)

A．\(U= \dfrac {1}{2}vBl\)，流过固定电阻\(R\)的感应电流由\(b\)到\(d\)

B．\(U= \dfrac {1}{2}vBl\)，流过固定电阻\(R\)的感应电流由\(d\)到\(b\)

C．\(U=vBl\)，流过固定电阻\(R\)的感应电流由\(b\)到\(d\)

D．\(U=vBl\)，流过固定电阻\(R\)的感应电流由\(d\)到\(b\)

难度：中等

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3．
如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨\(MN\)、\(PQ\)竖直放置，其宽度\(L{=}1m\)，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端\(M\)与\(P\)之间连接一阻值为\(R{=}0{.}40\Omega\)的电阻，质量为\(m{=}0{.}01{kg}\)、电阻为\(r{=}0{.}30\Omega\)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\(t\)的关系如图乙所示，图象中的\(OA\)段为曲线，\(AB\)段为直线，导轨电阻不计，\(g\)取\(10m{/}s^{2}(\)忽略\(ab\)棒运动过程中对原磁场的影响\()\)．

\((1)\)求磁感应强度\(B\)的大小；
\((2)\)金属棒\(ab\)从开始运动的\(1{.}5s\)内，电阻\(R\)上产生的热量．

难度：较易

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4．

一飞机在北半球的上空以速度\(v\)水平飞行，飞机翼展为\(b\)；该空间地磁场磁感应强度的水平分量为\({{B}_{1}}\)，竖直分量为\({{B}_{2}}\)；驾驶员左侧机翼端点的电势用\({{\varphi }_{A}}\)表示，右侧机翼端点的电势用\({{\varphi }_{B}}\)表示，用\(E\)表示飞机两个机翼产生的感应电动势，则\((\) \()\)

A．\(E={{B}_{1}}vb\)，\({{\varphi }_{A}} < {{\varphi }_{B}}\)

B．\(E={{B}_{1}}vb\)，\({{\varphi }_{A}} > {{\varphi }_{B}}\)

C．\(E={{B}_{2}}vb\)，\({{\varphi }_{A}}={{\varphi }_{B}}\)

D．\(E={{B}_{2}}vb\)，\({{\varphi }_{A}} > {{\varphi }_{B}}\)

难度：较易

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5．

法拉第利用电磁感应的原理制成了人类历史上第一台发电机。如图所示，半径为\(r\)的铜盘安装在水平的铜轴上，有垂直于盘面的匀强磁场\(B\)穿过铜盘，两块铜片\(C\)、\(D\)分别与转动轴和铜盘的边缘接触。使铜盘转动，通过电阻\(R\)的电流的方向和大小分别是\((\)铜盘的电阻不计\() . \)( )

A．由\(C\)经\(R\)到\(D\)，\(I=\dfrac{B\omega {{r}^{2}}}{2R}\)

B．由\(D\)经\(R\)到\(C\)，\(I=\dfrac{B\omega {{r}^{2}}}{2R}\)

C．由\(C\)经\(R\)到\(D\)，\(I=\dfrac{B\omega {{r}^{2}}}{R}\)

D．由\(D\)经\(R\)到\(C\)，\(I=\dfrac{B\omega {{r}^{2}}}{R}\)

难度：中等

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6．

如图甲所示，两个相邻的有界匀强磁场区，方向相反，且垂直纸面，磁感应强度的大小均为\(B\)，磁场区在\(y\)轴方向足够宽，在\(x\)轴方向宽度均为\(a\)，一正三角形\((\)中垂线长为\(a)\)导线框\(ABC\)从图示位置向右匀速穿过磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在图乙中感应电流\(i\)与线

框移动距离\(x\)的关系图象正确的是\((\)　　\()\)

A．

B．

C．

D．

难度：较难

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7．如图所示，一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内，通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定，导体棒与轨道垂直且接触良好，在向右匀速通过 \(M\)、 \(N\)两区的过程中，导体棒所受安培力分别用 \(F_{M}\)、 \(F_{N}\)表示\(.\)不计轨道电阻\(.\)以下叙述正确的是\((\)　　\()\)

A．\(F_{M}\)向右

B．\(F_{N}\)向左

C．\(F_{M}\)逐渐增大

D．\(F_{N}\)逐渐减小

难度：中等

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8．如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经标出。左线圈连着平行导轨\(M\)和\(N\)，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒\(ab\)，金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法中正确的是\((\) \()\)

A．当金属棒\(ab\)向右匀速运动时，\(φ_{a} > φ_{b}\)，\(φ_{d} < φ_{c}\)

B．当金属棒\(ab\)向右匀速运动时，\(φ_{a} < φ_{b}\)，\(φ_{d}=φ_{c}\)

C．当金属棒\(ab\)向右加速运动时，\(φ_{a} < φ_{b}\)，\(φ_{d} < φ_{c}\)

D．当金属棒\(ab\)向右加速运动时，\(φ_{a} < φ_{b}\)，\(φ_{d} > φ_{c}\)

难度：较难

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9．如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨\(MN\)、\(PQ\)竖直放置，其宽度\(L{=}1m\)，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端\(M\)与\(P\)之间连接一阻值为\(R{=}0{.}40\Omega\)的电阻，质量为\(m{=}0{.}01kg\)、电阻为\(r{=}0{.}30\Omega\)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\(t\)的关系如图乙所示，图象中的\(OA\)段为曲线，\(AB\)段为直线，导轨电阻不计，\(g\)取\(10m{/}s^{2}(\)忽略\(ab\)棒运动过程中对原磁场的影响\()\)．

\((1)\)判断金属棒两端\(a\)、\(b\)的电势哪端高；
\((2)\)求磁感应强度\(B\)的大小；
\((3)\)在金属棒\(ab\)从开始运动的\(1{.}5s\)内，电阻\(R\)上产生的热量．

难度：较易

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10．如图所示，有一磁感强度 \(B\)\(=0.1T\)的水平匀强磁场，垂直匀强磁场放置一很长的金属框架，框架上有一导体 \(ab\)保持与框架边垂直、由静止开始下滑。已知 \(ab\)长 \(100cm\)，质量为 \(0 . 1kg\)，电阻为\(0.1Ω\)，框架电阻不计，取\(g= 10m/s^{2}\)，求：
\((1)\)、导体\(ab\)下落的最大加速度；
\((2)\)、导体\(ab\)下落的最大速度；

\((3)\)、导体\(ab\)在最大速度时产生的电功率。

难度：中等

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