知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

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\(\theta{=}30^{{∘}}\)，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\(F{=}2{mg}\)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\(\dfrac{3{mgR}}{B^{2}L^{2}}\)

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：中等

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2．

如图，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为\(m\)的金属棒\(ab\)在一水平恒力\(F\)作用下由静止向右运动，则( )

A．随着\(ab\)运动速度的增大，其加速度也增大

B．外力\(F\)对\(ab\)做的功等于电路中产生的电能

C．当\(ab\)做匀速运动时，外力\(F\)做功的功率等于电路中的电功率

D．无论\(ab\)做何运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能

难度：中等

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3．如图所示，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面上，导轨上横放着两根相同的导体棒\(ab\)、\(cd\)与导轨构成矩形回路。导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为\(R\)，回路上其余部分的电阻不计。在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场。开始时，导体棒处于静止状态。剪断细线后，导体棒在运动过程中

A．两根导体棒和导轨形成的回路中将产生持续的交变电流

B．两根导体棒所受安培力的方向总是相反的

C．两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能守恒

D．两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能不守恒

难度：较易

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4．

如图甲所示，光滑“\(∠\)”型金属支架\(ABC\)固定在水平面里，支架处在垂直于水平面向下的匀强磁场中，一金属导体棒\(EF\)放在支架上，用一轻杆将导体棒与墙固定连接，导体棒与金属支架接触良好，磁场随时间变化的规律如图乙所示，则下列说法正确的是( )

A．\(t_{1}\)时刻轻杆对导体棒的作用力最大

B．\(t_{2}\)时刻轻杆对导体棒的作用力为零

C．\(t_{2}\)到\(t_{3}\)时间内，轻杆对导体棒的作用力先增大后减小

D．\(t_{2}\)到\(t_{4}\)时间内，轻杆对导体棒的作用力方向不变

难度：难

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5．

\([\)多选\(]\)如图所示，在水平面\((\)纸面\()\)内有三根相同的金属棒\(ab\)、\(ac\)和\(MN\)，其中\(ab\)、\(ac\)在\(a\)点接触，构成“\(V\)”字型导轨。导轨所在空间存在垂直于纸面的均匀磁场。用力使\(MN\)从\(a\)点由静止开始做匀加速直线运动，运动中\(MN\)始终与\(∠bac\)的角平分线垂直且和导轨保持良好接触，\(MN\)与\(ab\)、\(ac\)的交点分别为\(P\)、\(Q\)。关于回路中的电流\(i\)及\(P\)、\(Q\)间的电压绝对值\(U\)与时间\(t\)的关系图线，下列可能正确的是( )

A．

B．

C．

D．

难度：中等

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6．

如图，在间距为\(L\)的固定水平光滑金属导轨左端接有阻值为\(R\)的电阻，导轨处在方向竖直、磁感应强度为\(B\)的匀强磁场中。质量为\(m\)、电阻为\(r\)的导体棒与固定绝缘弹簧相连，放在导轨上，导轨的电阻可忽略。初始时刻，弹簧恰处于原长，导体棒具有水平向右的初速度\(v_{0}\)。在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触，且第一次到达最右端的位置为\(A\)、第一次到达最左端的位置为\(B(\)图中未画出\()\)，以下判断正确的是

A．初始时刻导体棒所受安培力大小为\(\dfrac{{{B}^{2}}{{L}^{2}}{{v}_{0}}}{R}\)

B．从初始时刻到位置\(A\)和从位置\(A\)第一次回到初始位置通过\(R\)的电荷量大小相等

C．从位置\(A\)第一次回到初始位置和第一次回到初始位置再到位置\(B\)通过\(R\)的电荷量大小相等

D．最终产生的焦耳热大小一定为\(\dfrac{1}{2}mv_{0}^{2}\)

难度：中等

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7．

平行金属导轨\(ab\)、\(cd\)与水平面成\(θ\)角，间距为\(L\)，导轨与固定电阻\(R_{1}\)和\(R_{2}\)相连，磁感应强度为\(B\)的匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒\(MN\)，质量为\(m\)，导体棒的电阻与固定电阻\(R_{1}\)和\(R_{2}\)的阻值均为\(R\)，与导轨之间的动摩擦因数为\(μ\)，导体棒以速度\(v\)沿导轨匀速下滑，忽略感应电流之间的作用。则\((\) \()\)

A．导体棒两端电压为\(\dfrac{mgR(\sin \theta -\mu \cos \theta )}{BL}\)

B．电阻\(R_{1}\)消耗的热功率为\(\dfrac{1}{6}mgv(\sin \theta -\mu \cos \theta )\)

C．\(t\)时间内通过导体棒的电荷量为\(\dfrac{mgt(\sin \theta -\mu \cos \theta )}{BL}\)

D．导体棒所受重力与安培力的合力方向与竖直方向夹角小于\(θ\)

难度：较难

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8．

闭合矩形导线框\(abcd\)固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直，规定垂直纸面向里为磁场的正方向，\(abcda\)方向为电流的正方向，水平向右为安培力的正反向，磁感应强度\(B\)随时间变化的规律如图所示，关于线框中的电流\(i\)、\(ad\)边所受的安培力\(F\)随时间\(t\)变化的图象，下列说法正确的是( )

A．

B．

C．

D．

难度：较难

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9．

如图所示，用一根粗细均匀的电阻丝制成形状相同、大小不同的甲、乙两个矩形线框。甲对应边的长度是乙的两倍，二者底边距离匀强磁场上边界高度\(h\)相同，磁场方向垂直纸面向里，匀强磁场宽度\(d\)足够大。不计空气阻力，适当调整高度\(h\)，将二者由静止释放，甲将以恒定速度进入匀强磁场中。在矩形线框进入磁场的整个过程中，甲、乙的感应电流分别为\(I_{1}\)和\(I_{2}\)，通过导体横截面的电量分别为\(q_{1}\)和\(q_{2}\)，线框产生的热量分别为\(Q_{1}\)和\(Q_{2}\)，线框所受到的安培力分别是\(F_{1}\)和\(F_{2}\)，则以下结论中正确的是

A．\(I_{1} > I_{2\;\;\;\;\;\;}\)

B．\(Q_{1}=4Q_{2\;\;\;\;\;\;}\)

C．\(F_{1}=2F_{2\;}\)

D．\(q_{1}=4q_{2}\)

难度：较难

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10．在做“测定金属丝电阻率”的实验时，下列说法中正确的是\((\)　　\()\)

A．应用螺旋测微器测定金属丝的长度，这样精确度高

B．应先将金属丝接入电路，然后再测量其接入电路的长度三次并求平均值

C．通电时间不宜过长，电流不能过大，以免金属丝明显升温，造成其电阻率变化

D．开关闭合前应让滑动变阻器接入电路的阻值最小，以使电流表、电压表偏转明显

难度：较易

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