1. 难度:中等 | |
物理实验中,常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电量.如图所示,探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度.已知线圈的匝数为n,面积为S,线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R.若将线圈放在被测匀强磁场中,开始线圈平面与磁场垂直,现把探测圈翻转180°,冲击电流计测出通过线圈的电量为q,由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为( ) A. B. C. D. |
2. 难度:中等 | |
如图所示,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于竖直平面内的Ⅱ形框,水平导体棒MN可沿两侧足够长的光滑导轨下滑而不分离,除R外,装置的其余部分电阻都可忽略不计,将导体棒MN无初速度释放,要使电流稳定后R的热功率变为原来的两倍,在其他条件不变的情况下,可以采用的办法有( ) A.导体棒MN质量不变,Ⅱ形框宽度减为原来的 B.电阻R变为原来的一半 C.磁感应强度B变为原来的倍 D.导体棒MN质量增加为原来的2倍 |
3. 难度:中等 | |
如图,正方形线框的边长为L,电容器的电容量为C.正方形线框的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中,当磁场以k 的变化率均匀减弱时,则( ) A.线圈产生的感应电动势大小为kL2 B.电压表没有读数 C.a 点的电势高于b 点的电势 D.电容器所带的电荷量为零 |
4. 难度:中等 | |
如图所示,固定在水平桌面上的光滑金属导轨cd、eg处于方向竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab与导轨接触良好.在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻,其它部分电阻忽略不计.现用一水平向右的外力F1作用在金属杆ab上,使金属杆由静止开始向右沿导轨滑动,滑动中杆ab始终垂直于导轨.金属杆受到的安培力用Ff表示,则关于图乙中F1与Ff随时间t变化的关系图象可能的是( ) A. B. C. D. |
5. 难度:中等 | |
一个半径为r、质量为m、电阻为R的金属圆环,用一根长为L的绝缘细绳悬挂于O点,离O点下方处有一宽度为,垂直纸面向里的匀强磁场区域,如图所示.现使圆环从与悬点O等高位置A处由静止释放(细绳张直,忽略空气阻力),摆动过程中金属环所在平面始终垂直磁场,则在达到稳定摆动的整个过程中金属环产生的热量是( ) A.mgL B.mg(+r) C.mg(+r) D.mg(L+2r) |
6. 难度:中等 | |
如图所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈,当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线OO'正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈中的感应电流方向、线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的判断,正确的是( ) A.FN先小于mg后大于mg,运动趋势向左 B.FN先大于mg后小于mg,运动趋势向右 C.电流方向先为A→B→C→D→A,后为D→C→B→A→D D.电流方向先为D→C→B→A→D,后为A→B→C→D→A |
7. 难度:中等 | |
如图所示,两平行金属导轨MN和PQ置于倾角为30°的斜面上,匀强磁场的方向垂直于斜面向上,NQ间接有定值电阻R.现将放在轨道上的细金属硬杆AB由静止释放,回路中的最大发热功率为P,要使P增大为原来的2倍(不计摩擦及R以外的电阻),以下做法正确的是( ) A.将AB杆的质量增大到原来的2倍 B.将定值电阻R减小为原来的一半 C.将磁感应强度B减小到原来的一半 D.将斜面的倾角增大到45° |
8. 难度:中等 | |
如图所示,两条足够长的平行金属导轨水平放置,导轨的一端接有电阻和开关,导轨光滑且电阻不计,匀强磁场的方向与导轨平面垂直,金属杆ab置于导轨上.当开关S断开时,在杆ab上作用一水平向右的恒力F,使杆ab向右运动进入磁场.一段时间后闭合开关并开始计时,金属杆在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好.v、i、F'、a分别表示金属杆在运动过程中的速度、感应电流、安培力、加速度.下列图象中一定错误的是( ) A. B. C. D. |
9. 难度:中等 | |
如图所示,线圈匝数为n,横截面积为S,线圈电阻为r,处于一个均匀增强的磁场中,磁感应强度随时间的变化率为k(k>0),磁场方向水平向右且与线圈平面垂直.上、下两板水平放置的电容器,板间距为d,电容为C,在电容器两板之间有一质量为m的带电微粒P处于静止状态,两个电阻的阻值分别为r和2r.则下列说法正确的是( ) A.P带负电,电荷量为 B.P带正电,电荷量为 C.P带负电,电荷量为 D.P带正电,电荷量为 |
10. 难度:中等 | |
如图所示,电路甲、乙中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,接通S,使电路达到稳定,灯泡D发光,则( ) A.在电路甲中,断开S,D将逐渐变暗 B.在电路甲中,断开S,D将先变得更亮,然后渐渐变暗 C.在电路乙中,断开S,D将渐渐变暗 D.在电路乙中,断开S,D将变得更亮,然后渐渐变暗 |
11. 难度:中等 | |
如图所示,足够长平行金属导轨倾斜放置,倾角为37°,宽度为0.5m,电阻忽略不计,其上端接一小灯泡,电阻为1Ω.一导体棒MN垂直于导轨放置,质量为0.2kg,接入电路的电阻为1Ω,两端与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为0.8T.将导体棒MN由静止释放,运动一段时间后,小灯泡稳定发光,此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6)( ) A.2.5m/s 1W B.5m/s 1W C.7.5m/s 9W D.15m/s 9W |
12. 难度:中等 | |
北半球地磁场的竖直分量向下.如图所示,在北京某中学实验室的水平桌面上,放置边长为L的正方形闭合导体线圈abcd,线圈的ab边沿南北方向,ad边沿东西方向.下列说法中正确的是( ) A.若使线圈向东平动,则a点的电势比b点的电势低 B.若使线圈向北平动,则a点的电势比b点的电势低 C.若以ab为轴将线圈向上翻转,则线圈中感应电流方向为a→b→c→d→a D.若以ab为轴将线圈向上翻转,则线圈中感应电流方向为a→d→c→b→a |
13. 难度:中等 | |
如图甲所示,光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距L,在MP之间接一个阻值为R的电阻,在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电阻为r、长度也刚好为L的导体棒ab垂直搁在导轨上,与磁场左边界相距d.现用一个水平向右的力F拉棒ab,使它由静止开始运动,棒ab离开磁场区域前已做匀速直线运动,棒ab与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计,F随ab与初始位置的距离x变化的情况如图乙所示,F已知.下列判断正确的是( ) A.棒ab在ac之间的运动是匀加速直线运动 B.棒ab在ce之间可能先做加速度减小的运动,再做匀速运动 C.棒ab在ce之间不可能一直做匀速运动 D.棒ab经过磁场的过程中,通过电阻R的电荷量为 |
14. 难度:中等 | |
用一根横截面积为S、电阻率为 ρ 的硬质导线做成一个半径为r,的圆环,ab 为圆环的一条直径.如图所示,在 ab 的左侧存在一个匀强磁场,磁场垂直圆环所在平面,方向如图,磁感应强度大小随时间的变化率=k ( k<0 ).则( ) A.圆环中产生逆时针方向的感应电流 B.圆环具有扩张的趋势 C.圆环中感应电流的大小为 D.图中a、b两点间的电势差Uab= |
15. 难度:中等 | |
如图所示,有两个相邻的有界匀强磁场区域,磁感应强度的大小均为B,磁场方向相反,且与纸面垂直,磁场区域在x轴方向宽度均为a,在y轴方向足够宽.现有一高为a的正三角形导线框从图示位置开始向右沿x轴方向匀速穿过磁场区域.若以逆时针方向为电流的正方向,在选项图中,线框中感应电流i与线框移动的位移x的关系图象正确的是( ) A. B. C. D. |
16. 难度:中等 | |
如图所示,通有恒定电流I的长直导线位于x=a处,距该导线为r的某点磁感应强度大小.一宽度为a的矩形导体框从x=0处匀速滑至x=3a的过程中,导体框内产生的感应电流i随x变化的图象可能是( ) A. B. C. D. |
17. 难度:中等 | |
矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,如图甲所示,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示,则( ) A.从0到t1时间内,导线框中电流的方向为adcba B.从0到t1时间内,导线框中电流越来越小 C.从t1到t2时间内,导线框中电流越来越大 D.从t1到t2时间内,导线框bc边受到安培力大小保持不变 |
18. 难度:中等 | |
如图甲所示,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,在金属线框的下方有一磁感应强度为B的匀强磁场区域,MN和M'N'是匀强磁场区域的水平边界,并与线框的bc边平行,磁场方向与线框平面垂直.现金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落,图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域的v-t图象.已知金属线框的质量为m,电阻为R,当地的重力加速度为g,图象中坐标轴上所标出的v1、v2、v3、t1、t2、t3、t4均为已知量(下落过程中线框abcd始终在竖直平面内,且bc边始终水平).根据题中所给条件,以下说法正确的是( ) A.可以求出金属线框的边长 B.线框穿出磁场时间(t4-t3)等于进入磁场时间(t2-t1) C.线框穿出磁场与进入磁场过程所受安培力方向相同 D.线框穿出磁场与进入磁场过程产生的焦耳热相等 |
19. 难度:中等 | |
如图所示,两足够长平行金属导轨固定在水平面上,匀强磁场方向垂直导轨平面向下,金属棒ab、cd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动,两金属棒ab、cd的质量之比为2:1,用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒cd,经过足够长时间以后( ) A.金属棒ab、cd都做匀速运动 B.金属棒ab上的电流方向是由b向a C.金属棒cd所受安培力的大小等于 D.两金属棒间距离保持不变 |
20. 难度:中等 | |
半径为r、电阻为R的n匝线圈在边长为l的正方形abcd之外,匀强磁场充满并垂直穿过该正方形区域,如图甲所示.当磁场随时间的变化规律如图乙所示时,则穿过线圈磁通量的变化率为 ,t时刻线圈产生的感应电流为 . |
21. 难度:中等 | |
竖直放置的平行金属导轨上端连接一电阻R,质量为m的金属棒与导轨接触良好,并能无摩擦下滑.在金属棒的下方有一垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,磁场上边界距金属棒的高度为H,如图所示.把金属棒由静止释放,金属棒在磁场中的运动情况如何?(金属棒与导轨的电阻不计,两平行导轨的间距为L) |
22. 难度:中等 | |
如图所示,两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ的绝缘斜面上,导轨上端连接一个定值电阻.导体棒a和b放在导轨上,与导轨垂直并良好接触.斜面上水平虚线PQ以下区域内,存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场.现对a棒施以平行导轨斜向上的拉力,使它沿导轨匀速向上运动,此时放在导轨下端的b棒恰好静止.当a棒运动到磁场的上边界PQ处时,撤去拉力,a棒将继续沿导轨向上运动一小段距离后再向下滑动,此时b棒已滑离导轨.当a棒再次滑回到磁场上边界PQ处时,又恰能沿导轨匀速向下运动.已知a棒、b棒和定值电阻的阻值均为R,b棒的质量为m,重力加速度为g,导轨电阻不计.求 (1)a棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中,a棒中的电流强度Ia,与定值电阻R中的电流强度IR之比; (2)a棒质量ma; (3)a棒在磁场中沿导轨向上运动时所受的拉力F. |
23. 难度:中等 | |
如图甲所示,bacd为导体做成的框架,其平面与水平面成θ角,质量为m的导体棒PQ与ab、cd接触良好,回路的电阻为R,整个装置放于垂直框架平面的变化磁场中,磁感应强度B的变化情况如图乙所示,PQ能够始终保持静止.试画出0~t2时间内PQ受到的安培力F随时间变化的图象(取沿斜面向上为正方向). |
24. 难度:中等 | |
t=0时,磁场在xOy平面内的分布如图所示,其磁感应强度的大小均为B,方向垂直于xOy平面,相邻磁场区域的磁场方向相反,每个同向磁场区域的宽度均为L,整个磁场以速度v沿x轴正方向匀速运动.若在磁场所在区间内放置一由n匝线圈组成的矩形线框abcd,线框的bc边平行于x轴.bc=LB、ab=L,LB略大于L,总电阻为R,线框始终保持静止.求: (1)线框中产生的总电动势大小和导线中的电流大小; (2)线框所受安培力的大小和方向. |
25. 难度:中等 | |
如图所示,磁场的方向垂直于xy平面向里.磁感强度B沿y方向没有变化,沿x方向均匀增加,每经过1cm增加量为1.0×10-4T,即=1.0×10-4T/cm.有一个长L=20cm,宽h=10cm的不变形的矩形金属线圈,以v=20cm/s的速度沿x方向运动.问: (1)线圈中感应电动势E是多少? (2)如果线圈电阻R=0.02Ω,线圈消耗的电功率是多少? (3)为保持线圈的匀速运动,需要多大外力?机械功率是多少? |
26. 难度:中等 | |
如图所示,位于水平面内间距为L的光滑平行导轨置于匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨所在平面向里,导轨左端用导线相连,一质量为m、长为L的直导体棒两端放在导轨上,并与之密接.已知导轨单位长度的电阻为r,导线和导体棒的电阻均忽略不计.从t=0时刻起,导体棒在平行于导轨的拉力作用下,从导轨最左端由静止做加速度为a的匀加速运动,求: (1)t时刻导体棒中的电流I和此时回路的电功率P; (2)t时间内拉力做的功及回路产生的热量. |
27. 难度:中等 | |
半径为a的圆环电阻不计,放置在垂直于纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场中,环内有一导体棒电阻为r,可以绕环匀速转动,将电阻R、开关S连接在环和棒的O端,将电容器极板水平放置,并联在R和开关S两端,如图所示. (1)开关S断开,极板间有一电荷量为q、质量为m的带正电粒子恰好静止,试判断OM的转动方向和角速度的大小. (2)当S闭合时,该带电粒子以g的加速度向下运动,则R是r的几倍? |
28. 难度:中等 | |||||||||||||||||||
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,其下滑距离与时间的关系如下表所示,导轨电阻不计,重力加速度g取l0m/s2.试求
(2)金属棒ab在开始运动的0.7s内,电阻R上产生的热量; (3)从开始运动到t=0.4s的时间内,通过金属棒ab的电量. |
29. 难度:中等 | |
如图1所示,两根足够长平行金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角为α,金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m,电阻为r.导轨处于匀强磁场中,磁场的方向垂直于导轨平面向上,磁感应强度大小为B.金属导轨的上端与开关S、定值电阻R1和电阻箱R2相连,且R1=3r.不计一切摩擦,不计导轨的电阻,重力加速度为g.现在闭合开关S,将金属棒由静止释放. (1)若电阻箱R2接入电路的阻值为0,当金属棒下降高度为h时,速度为v,求此过程中定值电阻R1上产生的焦耳热.; (2)当B=0.40T,L=0.50m,α=37°时,金属棒能达到的最大速度vm随电阻箱R2阻值的变化关系如图2所示,求金属棒的电阻r和质量m.(取g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80) |
30. 难度:中等 | |
如图所示,两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角.完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒的质量均为0.02kg,电阻均为R=0.1Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=0.2T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd恰好能保持静止.取g=10m/s2,问: (1)通过cd棒的电流I是多少,方向如何? (2)棒ab受到的力F多大? (3)棒cd每产生Q=0.1J的热量,力F做的功W是多少? |
31. 难度:中等 | |
如图甲所示,水平虚面PQ上方两侧有对称的范围足够大的匀强磁场,磁场方向分别水平向左和水平向右,磁感应强度大小均为B=2T.用金属条制成的闭合正方形框aa'b'b边长L=0.5m,质量m=0.3kg,电阻R=1Ω.现让金属框平面水平,aa'边、bb'边分别位于左、右两边的磁场中,且与磁场方向垂直,金属框由静止开始下落,其平面在下落过程中始终保持水平,当金属框下落至PQ前的瞬间,加速度恰好为零.以金属框下落至PQ为计时起点,PQ下方加一范围足够大的竖直向下的磁场,磁感应强度B与时间t之间的关系图象如图乙所示.不计空气阻力及金属框的形变,g取10m/s2,求: (1)金属框经过PQ位置时的速度大小. (2)金属框越过PQ后2s内下落的距离. (3)金属框越过PQ后2s内产生的焦耳热. |
32. 难度:中等 | |
如图所示,质量为M的导体棒ab,垂直放在相距为l 的平行光滑金属导轨上,导轨平面与水平面的夹角为θ,并处于磁感应强度大小为B方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,左侧是水平放置间距为d的平行金属板,R和Rx分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值,不计其他电阻. (1)调节Rx=R,释放导体棒,当棒沿导轨匀速下滑时,求通过棒的电流I及棒的速率v. (2)改变Rx,待棒沿导轨再次匀速下滑后,将质量为m带电量为+q的微粒水平射入金属板间,若它能匀速通过,求此时的Rx. |