知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．如图所示，在竖直方向上有四条间距均为\(L=0.5 m\)的水平虚线\(L_{1}\)、\(L_{2}\)、\(L_{3}\)、\(L_{4}\)，在\(L_{1}\)、\(L_{2}\)之间和\(L_{3}\)、\(L_{4}\)之间存在匀强磁场，磁感应强度大小均为\(1 T\)，方向垂直于纸面向里\(.\)现有一矩形线圈\(abcd\)，长度\(ad=3L\)，宽度\(cd=L\)，质量为\(0.1 kg\)，电阻为\(1 Ω\)，将其从图示位置由静止释放\((cd\)边与\(L_{1}\)重合\()\)，\(cd\)边经过磁场边界线\(L_{3}\)时恰好做匀速直线运动，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向，\(cd\)边水平。\((g\)取\(10 m/s^{2})\)则：

\((1)cd\)边经过磁场边界线\(L\)\({\,\!}_{3}\)时通过线圈的电荷量是多少？
\((2)cd\)边经过磁场边界线\(L\)\({\,\!}_{3}\)时的速度大小是多少？
\((3)cd\)边经过磁场边界线\(L\)\({\,\!}_{2}\)和\(L\)\({\,\!}_{4}\)的时间间隔是多少？

\((4)\)线圈从开始运动到\(cd\)边经过磁场边界线\(L\)\({\,\!}_{4}\)过程，线圈产生的热量是多少？

难度：较难

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2．一个圆形线圈，共有\(n=10\)匝，其总电阻\(r=4.0 Ω\)，线圈与阻值\(R\)\({\,\!}_{0}\)\(=16 Ω\)的外电阻连成闭合回路，如图甲所示。线圈内部存在着一个边长\(l=0.20 m\)的正方形区域，其中有分布均匀但强弱随时间变化的磁场，图乙显示了一个周期内磁场的变化情况，周期\(T=1.0×10\)\({\,\!}^{-2}\)\(s\)，磁场方向以垂直线圈平面向外为正方向。求：

\((1)t=\)\( \dfrac{1}{8}\)\(T\)时刻，电阻\(R\)\({\,\!}_{0}\)上的电流大小和方向；
\((2)0～\)\( \dfrac{T}{2}\)时间内，流过电阻\(R\)\({\,\!}_{0}\)的电量；
\((3)\)一个周期内电阻\(R\)\({\,\!}_{0}\)的发热量。

难度：难

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3． \([\)多选\(]\)如图所示，固定在倾角为\(θ=30^{\circ}\)的斜面内的两根平行长直光滑金属导轨的间距为\(d=1 m\)，其底端接有阻值为\(R=2 Ω\)的电阻，整个装置处在垂直斜面向上、磁感应强度大小为\(B=2 T\)的匀强磁场中。一质量为\(m=1 kg(\)质量分布均匀\()\)的导体杆\(ab\)垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触。现杆在沿斜面向上、垂直于杆的恒力\(F=10 N\)作用下从静止开始沿导轨向上运动距离\(L=6 m\)时，速度恰好达到最大\((\)运动过程中杆始终与导轨保持垂直\()\)。设杆接入电路的电阻为\(r=2 Ω\)，导轨电阻不计，重力加速度大小为\(g=10 m/s\)\({\,\!}^{2}\)。则此过程\((\)　　\()\)

A．杆的速度最大值为\(5 m/s\)

B．流过电阻\(R\)的电量为\(6 C\)

C．在这一过程中，整个回路产生的焦耳热为\(17.5 J\)

D．流过电阻\(R\)电流方向为由\(c\)到\(d\)

难度：中等

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4．

如图所示，在\(1\)价离子的电解质溶液内插有两根碳棒\(A\)和\(B\)作为电极，将它们接在直流电源上，于是溶液里就有电流通过\(.\)若在\(t\)秒内，通过溶液内截面\(S\)的正离子数为\(n_{1}\)，通过的负离子数为\(n_{2}\)，设基本电荷为\(e\)，则以下说法中正确的是\((\)　　\()\)

A．正离子定向移动形成的电流方向从\(A→B\)，负离子定向移动形成的电流方向从\(B→A\)

B．溶液内由于正负离子移动方向相反，溶液中的电流抵消，电流等于零

C．溶液内的电流方向从\(A→B\)，电流\(I= \dfrac {n_{1}e}{t}\)

D．溶液内的电流方向从\(A→B\)，电流\(I= \dfrac {(n_{1}+n_{2})e}{t}\)

难度：较易

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5．
随着科技进步，无线充电已悄然走入人们的生活\(.\)图甲为兴趣小组制作的无线充电装置中的充电线圈示意图，已知线圈匝数\(n=100\)，电阻\(r=1 Ω\)，面积\(S=1.5×10^{-3} m^{2}\)，外接电阻\(R=3 Ω.\)线圈处在平行于线圈轴线的磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化如图乙所示\(.\)求：

\((1) t=0.01 s\)时线圈中的感应电动势\(E\)．

\((2) 0～0.02 s\)内通过电阻\(R\)的电荷量\(q\)．

\((3) 0～0.03 s\)内电阻\(R\)上产生的热量\(Q\)．

难度：中等

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6．

如图，导体轨道\(OPQS\)固定，其中\(PQS\)是半圆弧，\(Q\)为半圆弧的中点，\(O\)为圆心。轨道的电阻忽略不计。\(OM\)是有一定电阻、可绕\(O\)转动的金属杆，\(M\)端位于\(PQS\)上，\(OM\)与轨道接触良好。空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为\(B\)。现使\(OM\)从\(OQ\)位置以恒定的角速度逆时针转到\(OS\)位置并固定\((\)过程\(I)\)；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从\(B\)增加到\({B}^{,} (\)过程\(II)\)。在过程\(I\)、\(II\)中，流过\(OM\)的电荷量相等，则\(\dfrac{{{B}{{{"}}}}}{B}\)等于

A．\(\dfrac{5}{4}\)

B．\(\dfrac{3}{2}\)

C．\(\dfrac{7}{4}\)

D．\(2\)

难度：较难

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7．目前磁卡已有广泛的应用，如图甲所示，当记录磁性信息的磁卡以速度\(v\)在刷卡器插槽里匀速运动时，穿过刷卡器内线圈的磁通量按\(Φ=Φ_{0}\sin kvt\)规律变化，刷卡器内置线圈等效电路如图乙所示，已知线圈的匝数为\(n\)，电阻为\(r\)，外接电路的等效电阻为\(R\)．

\((1)\)求线圈两端的电压\(U\)；
\((2)\)若磁卡在刷卡器中运动的有效距离为\(l\)，则刷卡一次线圈上产生的热量\(Q\)为多少？
\((3)\)在任意一段\(\triangle t=\dfrac{\pi }{2{kv}}\)的时间内，通过等效电阻\(R\)的电荷量的最大值\(q_{m}\)为多少？

难度：难

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8．

一太阳能电池对一用电器时，电流为\(40mA\)，则在\(1min\)时间内，通过该用电器的电荷量为\((\)　　\()\)

A．\(0.04C\)

B．\(0.24C\)

C．\(0.4C\)

D．\(2.4C\)

难度：较易

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9．

如图所示，足够长的光滑平行金属导轨\(MN\)、\(PQ\)竖直放置，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端\(M\)与\(P\)之间连接阻值为\(R=0.40Ω\)的电阻，质量为\(m=0.01kg\)、电阻为\(r=0.30Ω\)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\(t\)的关系如下表所示，导轨电阻不计，\(g=10m/s^{2}\)，则

A．磁感应强度\(B\)的大小为\(0.1T\)

B．在\(t=0.7s\)时，金属棒\(ab\)两端的电压值为\(0.7V\)

C．在前\(0.7s\)的时间内，电阻\(R\)上产生的热量为\(0.06J\)

D．在前\(0.4s\)的时间内，通过金属棒\(ab\)的电荷量为\(0.2C\)

难度：难

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10．
一个\(200\)匝、面积为\(20 cm^{2}\)的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成\(30^{\circ}\)角，若磁感应强度在\(0.05 s\)内由\(0.1 T\)增加到\(0.5 T\)，在此过程中磁通量变化了多少？磁通量的平均变化率是多少？线圈中感应电动势的大小是多少？

拓展：

题中若线圈电阻为\(0.4 Ω\)，则这段时间内通过线圈横截面的电量是多少？

难度：中等

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