知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

如图所示，相距为\(L\)的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为\(θ\)，上端接有定值电阻\(R\)，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为\(B.\)将质量为\(m\)的导体棒由静止释放，当速度达到\(v\)时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为\(P\)，导体棒最终以\(2v\)的速度匀速运动\(.\)导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为\(g.\)下列选项正确的是\((\)　　\()\)

A．\(P=2mgv\sin \) \(θ\)

B．\(P=3mgv\sin \) \(θ\)

C．当导体棒速度达到\( \dfrac {v}{2}\)时加速度大小为\( \dfrac {g}{2}\sin \) \(θ\)

D．在速度达到\(2v\)以后匀速运动的过程中，\(R\)上产生的焦耳热等于拉力所做的功

难度：中等

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2．

如图甲所示，在倾角为\(θ\)的光滑斜面内分布着垂直于斜面的匀强磁场，其磁感应强度\(B\)随时间变化的规律如图乙所示。质量为\(m\)的矩形金属框从\(t=0\)时刻静止释放，\(t_{3}\)时刻的速度为\(v\)，移动的距离为\(L\)，重力加速度为\(g.\)在金属框下滑的过程中，下列说法正确的是\((\)　　\()\)

A．\(t_{1}～t_{3}\)时间内金属框中的电流方向不变

B．\(0～t_{3}\)时间内金属框做匀加速直线运动

C．\(0～t_{3}\)时间内金属框做加速度逐渐减小的直线运动

D．\(0～t_{3}\)时间内金属框中产生的焦耳热为\(mgL\sin θ- \dfrac {1}{2}mv^{2}\)

难度：较易

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3．

如图所示，足够长的\(U\)型光滑金属导轨平面与水平面成\(θ\)角\((0 < θ < 90^{\circ})\)，其中\(MN\)与\(PQ\)平行且间距为\(L\)，导轨平面与磁感应强度为\(B\)的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒\(ab\)由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，\(ab\)棒接入电路的电阻为\(R\)，当流过\(ab\)棒某一横截面的电量为\(q\)时，棒的速度大小为\(v\)，则金属棒\(ab\)在这一过程中\((\)　　\()\)

A．产生的焦耳热为\(qBLv\)

B．\(ab\)棒中的电流方向从\(a\)到\(b\)

C．下滑的位移大小为\( \dfrac {qR}{BL}\)

D．运动的平均速度大于\( \dfrac {1}{2}v\)

难度：易

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4．

如图所示，用拉力把单匝矩形线框匀速拉出匀强磁场区，如果先后两次拉出的速度之比为\(1\)：\(2\)，则在先后两种情况下\((\)　　\()\)

A．拉力之比为\(1\)：\(2\)

B．通过线框的电量之比为\(1\)：\(1\)

C．线框中的感应电流之比为\(1\)：\(4\)

D．线框中产生的热量之比为\(1\)：\(2\)

难度：较易

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5．

如图所示，两相距\(l\)的平行金属导轨与水平面间的夹角为\(θ\)，与阻值为\(R\)的定值电阻相连，导轨电阻不计，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为\(B.\)有一质量为\(m\)的导体棒垂直于轨道且与两轨道接触良好，从\(ab\)位置获得平行于斜面的、大小为\(v\)的初速度向上运动，最远到达\(a′b′\)位置，上滑的整个过程中流过电阻\(R\)的电荷量为\(q\)，导体棒接入电路的电阻也为\(R\)，与导轨之间的动摩擦因数为\(μ\)，则\((\)　　\()\)

A．上滑过程中导体棒受到的最大安培力为\( \dfrac {B^{2}l^{2}v}{2R}\)

B．上滑过程中导体棒克服安培力做的功为\( \dfrac {1}{2}mv^{2}\)

C．上滑过程中电流做功产生的热量为\( \dfrac {1}{2}mv^{2}- \dfrac {mgqR}{Bl}(\sin θ+μ\cos θ)\)

D．导体棒上滑过程中损失的机械能为\( \dfrac {1}{2}mv^{2}- \dfrac {2mgqR}{Bl}\sin θ\)

难度：较易

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6．

一质量为\(m\)、电阻为\(r\)的金属杆\(ab\)，以一定的初速度\(v_{0}\)从一光滑平行金属导轨底端向上滑行，导轨平面与水平面成\(30^{^{\circ}}\)角，两导轨上端用一电阻\(R\)相连，如图所示，磁场方向垂直斜面向上，导轨的电阻不计，金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为\(v\)，则金属杆在滑行的过程中。

A．向上滑行的时间等于向下滑行的时间

B．向向上滑行时电阻\(R\)上产生的热量大于向下滑行时电阻\(R\)上产生的热量

C．向上滑行的过程中与向下滑行的过程中通过电阻\(R\)的电荷量相等

D．金属杆从开始上滑至返回出发点，电阻\(R\)上产生的热量为\( \dfrac {mR( v_{ 0 }^{ 2 }-v^{2})}{2(R-r)}\)

难度：较易

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7．

如图所示，固定的光滑金属水平导轨间距为\(L\)，导轨电阻不计，左端接有阻值为\(R\)的电阻，导轨处在磁感应强度大小为\(B\)、方向竖直向下的匀强磁场中。质量为\(m\)、电阻不计的导体棒\(ab\)，在垂直导体棒的水平恒力\(F\)作用下，由静止开始运动，经过时间\(t\)，导体棒\(ab\)刚好匀速运动，整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。在这个过程中，下列说法正确的是\((\)　　\()\)

A．导体棒\(ab\)刚好匀速运动时的速度\(v= \dfrac {FR}{B^{2}L^{2}}\)

B．通过电阻的电荷量\(q= \dfrac {Ft}{2BL}\)

C．导体棒的位移\(x= \dfrac {FtRB^{2}L^{2}-mFR^{2}}{B^{4}L^{4}}\)

D．电阻产生的焦耳热\(Q= \dfrac {2tRF^{2}B^{2}L^{2}-3mF^{2}R^{2}}{2B^{4}L^{4}}\)

难度：中等

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8．

如图所示，磁场的方向垂直纸面向里，大小随时间的变化率\( \dfrac {\triangle B}{\triangle t}=k\)增加。用电阻率为\(ρ\)、横截面积为\(S\)的硬导线做成一边长为\(L\)的方框\(abcd.\)将方框固定于纸面内，其右半部位于磁场区域中，下列说法正确的是\((\)　　\()\)

A．线框中产生的感应电动势为\( \dfrac {1}{2}L^{2}k\)

B．线框中感应电流的大小为\( \dfrac {kLS}{4\rho }\)

C．线框产生的焦耳热的功率为\( \dfrac {k^{2}L^{2}S}{8\rho }\)

D．磁场对方框作用力的大小随时间的变化率为\( \dfrac {k^{2}L^{2}S}{8\rho }\)

难度：较易

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9．

在匀强磁场中，一个\(100\)匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化\(.\)设线圈总电阻为\(2Ω\)，则\((\)　　\()\)

A．\(t=0\)时，线圈平面平行于磁感线

B．\(t=1s\)时，线圈中的电流改变方向

C．\(t=1.5s\)时，线圈中的感应电动势最大

D．一个周期内，线圈产生的热量为\(8π^{2}J\)

难度：较难

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10．

如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨\(MN\)、\(PQ\)相距为\(L\)，导轨平面与水平面的夹角\(θ=30^{\circ}\)，导轨电阻不计，整个装置处于磁感应强度大小为\(B\)、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中\(.\)质量为\(m\)、长为\(L\)、电阻为\(R\)的金属棒垂直导轨放置，且始终与导轨接触良好\(.\)金属导轨的上端连接一个阻值也为\(R\)的定值电阻\(.\)现闭合开关\(K\)，给金属棒施加一个平行于导轨斜向上、大小为\(F=2mg\)的恒力，使金属棒由静止开始运动\(.\)若金属棒上滑距离\(s\)时，金属棒开始匀速运动，则在金属棒由静止到刚开始匀速运动过程，下列说法中正确的是\((\)重力加速度为\(g)(\)　　\()\)

A．金属棒的末速度为\( \dfrac {3mgR}{B^{2}L^{2}}\)

B．金属棒的最大加速度为\(1.4g\)

C．通过金属棒的电荷量为\( \dfrac {BLs}{R}\)

D．定值电阻上产生的焦耳热为\( \dfrac {3}{4}mgs- \dfrac {9m^{3}g^{2}R^{2}}{4B^{4}L^{4}}\)

难度：较难

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