知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

3．
如图所示，两根电阻不计的相同平行金属直导轨竖直放置，轨道间距为\(2L\)，轨道上端接一定值电阻，阻值为\(R\)，下端固定在绝缘的水平面上，一轻质弹簧固定在地面上和两侧轨道距离相等，\(MNQP\)区域有垂直于导轨平面向外的匀强磁场，磁感应强度为\(B\)，将质量为\(m\)，电阻不计的金属杆\(ab\)套在轨道两侧，从距\(PQ\)为\(2L\)的位置由静止释放，由于两侧挤压杆滑动过程中受到的总摩擦力大小\(f= \dfrac {1}{4}mg\)，已知\(ab\)杆下滑过程中离开磁场前已经匀速，\(ab\)杆离开磁场后下滑到距\(MN\)为\(L\)时弹簧压缩到最短，然后反弹沿导轨向上运动到\(PQ\)时速度恰好为零\(.\)不计空气阻力，重力加速度为\(g\)，在上述过程中，求：
\((1)ab\)杆向下刚进入磁场时的速度\(v_{0}\)大小是多少？
\((2)\)弹簧被压缩到最短时的弹性势能\(E_{p}\)是多少？
\((3)ab\)杆向下运动的过程和向上运动的过程中电阻\(R\)所产生的热量之差\(\triangle Q\)是多少？

难度：难

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4．
如图，光滑斜面的倾角\(α=30^{\circ}\)，在斜面上放置一矩形线框\(abcd\)，\(ab\)边的边长\(l_{1}=1m\)，\(bc\)边的边长\(l_{2}=0.6m\)，线框的质量\(m=1kg\)，电阻\(R=0.1Ω\)，线框通过细线与重物相连，重物质量\(M=2kg\)，斜面上\(ef\)线\((ef/\!/gh)\)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度\(B=0.5T\)，如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，\(ef\)线和\(gh\)的距离\(s=11.4m\)，\((\)取\(g=10.4m/s^{2})\)，求：
\((1)\)线框进入磁场前重物\(M\)的加速度；
\((2)\)线框进入磁场时匀速运动的速度\(v\)；
\((3)ab\)边由静止开始到运动到\(gh\)线处所用的时间\(t\)；
\((4)ab\)边运动到\(gh\)线处的速度大小和在线框由静止开始到运动到\(gh\)线的整个过程中产生的焦耳热．

难度：中等

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5．

两根电阻不计的平行金属导轨，下端连一电阻\(R\)，导轨与水平面之间的夹角为\(θ\)，处于垂直导轨平面斜向上匀强磁场中\(.\)一电阻可忽略的金属棒\(ab\)，开始固定在两导轨上某位置，棒与导轨垂直\(.\)如图所示，现释放金属棒让其由静止开始沿轨道平面下滑，并最终沿杆匀速运动\(.\)就导轨光滑和粗糙两种情况比较，当两次下滑的位移相同时，则有\((\)　　\()\)

A．通过电阻\(R\)的电量相等

B．电阻\(R\)上产生电热相等

C．重力所做功相等

D．到达底端时速度相等

难度：难

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6．

如图所示，两水平线间存在垂直纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度为\(B\)，磁场高度为\(h\)，竖直平面内有质量为\(m\)，电阻为\(R\)的等边三角形线框，线框高为\(2h\)，该线框从如图所示位置由静止下落，已知\(A\)刚出磁场时所受的安培力等于线框的重力，则从\(A\)出磁场到\(CD\)边进磁场前的过程中，下列说法正确的是\((\)　　\()\)

A．线框中有顺时针方向的感应电流

B．\(A\)出磁场瞬间，线框中感应电动势的大小为\( \dfrac { \sqrt {3}mgR}{2Bh}\)

C．\(A\)出磁场瞬间，线框下落的速度为\( \sqrt {gh}\)

D．全过程中产生的焦耳热为\(mgh\)

难度：较易

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7．
如图所示，水平固定的平行金属导轨\((\)电阻不计\()\)，间距为\(l\)，置于磁感强度为\(B\)、方向垂直导轨所在平面的匀强磁场中，导轨左侧接有一阻值为\(R\)的电阻和电容为\(C\)的电容器\(.\)一根与导轨接触良好的金属导体棒垂直导轨放置，导体棒的质量为\(m\)，阻值为\(r.\)导体棒在平行于轨道平面且与导体棒垂直的恒力\(F\)的作用下由静止开始向右运动．
\((1)\)若开关\(S\)与电阻相连接，当位移为\(x\)时，导体棒的速度为\(v.\)求此过程中电阻\(R\)上产生的热量以及\(F\)作用的时间？
\((2)\)若开关\(S\)与电容器相连接，求经过时间\(t\)导体棒上产生的热量是多少？\((\)电容器未被击穿\()\)

难度：中等

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8．

如图所示，在竖直平面内的两条间距为\(H(H > 0\)，其值未知\()\)的水平虚线之间存在大小为\(B\)，方向垂直纸面向里的匀强磁场\(.\)现有一矩形线圈，质量为\(m\)，宽度为\(L_{1}\)，高度为\(L_{2}\)，电阻为\(R\)，将其从图示位置\(1(\)线圈的下边与磁场上边界重合\()\)由静止释放，经过一段时间后线圈下落至图示位置\(2(\)线圈的上边与磁场的下边界重合\()\)的速度大小为\(v\)，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直面内\(.\)重力加速度为\(g\)，不计空气阻力\(.\)则下面说法正确的是\((\)　　\()\)

A．若线圈在该运动过程中某段时间加速度等于\(g\)，则\(L_{2}\)与\(H\)一定不相等

B．若\(v= \dfrac {mgR}{B^{2}L_{1}^{2}}\)，则\(L_{2}\)一定小于\(H\)

C．无论\(H\)取何值，\(v\)都不可能大于\( \dfrac {mgR}{B^{2}L_{1}^{2}}\)

D．无论\(H\)取何值，线圈在该过程中产生的焦耳热一定大于\(mgH- \dfrac {1}{2}mv^{2}\)

难度：易

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9．在某段电路中，其两端电压为\(U\)，通过的电流为\(I\)，通电时间为 \(t\)，该电路电阻为\(R\)，则关于电功和电热的关系，下列说法正确的是( )

A．任何电路中，电功为\(UI\) \(t\)\(=I^{2}R\) \(t\)

B．任何电路中，电功为\(UI\) \(t\)

C．纯电阻电路中\(UI\) \(t\)\(=I^{2}R\) \(t\)

D．在非纯电阻电路中\(UI\) \(t\)\( > I^{2}R\) \(t\)

难度：较难

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10．如图所示，正方形单匝线框 \(bcde\)边长 \(L\)\(=0.4 m\)，每边电阻相同，总电阻 \(R\)\(=0.16Ω.\)一根足够长的绝缘轻质细绳跨过两个轻小光滑定滑轮，一端连接正方形线框，另一端连接物体 \(P\)，手持物体 \(P\)使二者在空中保持静止，线框处在竖直面内\(.\)线框的正上方有一有界匀强磁场，磁场区域的上、下边界水平平行，间距也为 \(L\)\(=0.4 m\)，磁感线方向垂直于线框所在平面向里，磁感应强度大小 \(B\)\(=1.0 T\)，磁场的下边界与线框的上边 \(eb\)相距 \(h\)\(=1.6 m.\)现将系统由静止释放，线框向上运动过程中始终在同一竖直面内， \(eb\)边保持水平，刚好以 \(v\)\(=4.0 m/s\)的速度进入磁场并匀速穿过磁场区，重力加速度 \(g\)\(=10 m/s^{2}\)，不计空气阻力．
\((1)\)线框\(eb\)边进入磁场中运动时，\(e\)、\(b\)两点间的电势差\(U_{eb}\)为多少？
\((2)\)线框匀速穿过磁场区域的过程中产生的焦耳热\(Q\)为多少？
\((3)\)若在线框\(eb\)边刚进入磁场时，立即给物体\(P\)施加一竖直向下的力\(F\)，使线框保持进入磁场前的加速度匀加速运动穿过磁场区域，已知此过程中力\(F\)做功\(W_{F}\)\(=3.6 J\)，求\(eb\)边上产生的焦耳\(Q_{eb}\)为多少？

难度：中等

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