知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

如图，用粗细均匀的铜导线制成半径为\(r\)的圆环，\(PQ\)为圆环的直径，其左右两侧存在垂直圆环所在平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为\(B\)，但方向相反，圆环的电阻为\(2R\)，一根长度为\(2r\)、电阻为\(R\)的金属棒\(MN\)绕着圆环的圆心\(O\)点紧贴着圆环以角速度\(ω\)沿顺时针方向匀速转动，转动过程中金属棒\(MN\)与圆环始终接触良好，则下列说法正确的是

A．金属棒\(MN\)两端的电压大小为\(Bωr^{2}\)

B．圆环消耗的电功率是恒定的

C．圆环中电流的大小为\(\dfrac{2B\omega {{r}^{2}}}{3R}\)

D．金属棒\(MN\)旋转一周的过程中，电路中产生的热量为\(\dfrac{4\pi {{B}^{2}}\omega {{r}^{4}}}{3R}\)

难度：难

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4．

光滑绝缘水平面上存在竖直向下的匀强磁场\(B\)，宽度为\(2L\)，一边长为\(L\)、电阻为\(R\)、用同种材料做成的正方形线框以初速度\(v_{0}\)从左侧冲进磁场区域，俯视图如图所示，当线框完全离开磁场时速度恰好为零\(.\)以\(ab\)边刚进入磁场时为时间和位移的零点，用\(v\)表示线框速度\((\)以右为正方向\()\)，\(i\)表示回路中的感应电流\((\)以逆时针方向为正，\(i_{0}\)表示零时刻回路的感应电流\()\)，\(U_{ab}\)表示\(a\)、\(b\)两点间的电压，\(F_{ab}\)表示\(ab\)边所受的安培力\((\)向左为正，\(F_{0}\)表示零时刻\(ab\)边所受的安培力\().\)则关于以上四个物理量对时间\(t\)或对位移\(x\)的图象中正确的是\((\)　　\()\)

A．

B．

C．

D．

难度：难

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5．

一直升机停在南半球的地磁极上空，该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为\(B\)。若直升机螺旋桨叶片的长度为\(L\)，近轴端为\(a\)，远轴端为\(b\)，转动的频率为\(f\)，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按逆时针方向转动。如果忽略\(a\)到转轴中心线的距离，用\(E\)表示每个叶片中的感应电动势，则

A．\(E=2πfL^{2}B\)，且\(a\)点电势低于\(b\)点电势

B．\(E=πfL^{2}B\)，且\(a\)点电势低于\(b\)点电势

C．\(E=2πfL^{2}B\)，且\(a\)点电势高于\(b\)点电势

D．\(E=πfL^{2}B\)，且\(a\)点电势高于\(b\)点电势

难度：难

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6．

如图所示，一导线弯成半径为\(a\)的半圆形闭合回路。虚线\(MN\)右侧有磁感应强度为\(B\)的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度\(v\)向右匀速进入磁场，直径\(CD\)始络与\(MN\)垂直。从\(D\)点到达边界开始到\(C\)点进入磁场为止，下列结论正确的是( )

A．感应电流方向不变

B．\(CD\)段直线始终不受安培力

C．感应电动势最大值\(E=Bav\)

D．感应电动势\( \overset{¯}{E}= \dfrac{1}{4}πBav \)平均值

难度：难

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7．

法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片\(P\)、\(Q\)分别于圆盘的边缘和铜轴接触，关于流过电阻\(R\)的电流，下列说法正确的是\((\) \()\)

A．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定

B．若从上往下看，圆盘顺时针转动，则电流沿 \(a\)到 \(b\)的方向流动

C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化

D．若圆盘转动的角速度变为原来的\(2\)倍，则电流在 \(R\)上的热功率也变为原来的\(2\)倍

难度：难

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8．

如图中的虚线上方空间有垂直线框平面的匀强磁场，直角扇形导线框绕垂直于线框平面的轴O以角速度ω匀速转动．设线框中感应电流方向以逆时针为正方向，那么在图中能正确描述线框从图所示位置开始转动一周的过程中，线框内感应电流随时间变化情况的是（　　）

A．

B．

C．

D．

难度：难

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9．

如图所示，矩形线圈放在两同向相等的直线电流之间，都在同一平面内，矩形线圈从左向右匀速运动到虚线位置过程中，回路中的感应电流方向情况为（　　）

A．先adcba后abcda

B．先abcda后adcba

C．一直是adcba

D．一直是abcda

难度：难

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10．如图所示，在上、下水平放置的金属板H、Q的上方有一个匀强磁场区域，磁感应强度为B，垂直纸面向外，该磁场被限制在边长为d的正方形弹性塑料边界EFPG中．水平金属导轨M、N用导线和金属板H、Q相连，导轨间的距离为L．金属棒CD置于导轨上且与导轨垂直，可以无摩擦的滑动．在导轨所在空间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B′．虚线OO′平分金属板和正方形磁场区域EFPG，O、O′为金属板上的小孔，磁场边界PG紧靠金属板H，且PG正中央开有一小孔与O′对接．在小孔O的下方有一个质量为m、电量大小为q的弹性小球飘入两金属板间，其飘入金属板间的速率可以忽略不计，不考虑小球的重力以及对金属板电势的影响．求：
（1）当金属棒CD以速度v向右匀速运动时，金属板H、Q哪一块板的电势高？这两块金属板间的电势差为多少？
（2）在（1）问中，若从小孔O飘入两金属板间的弹性小球能被加速，则小球带何种电荷？其到达O′的速率有多大？
（3）金属棒CD在导轨上应以多大的速率匀速运动，才能使弹性小球进入磁场与弹性塑料边界EFPG发生碰撞后又返回到小孔O处？已知小球每次与边界发生碰撞均无电荷迁移和机械能损失．

难度：难

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