高考物理二轮复习专题电路电磁感应规律及其应用导学案.docx
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高考物理二轮复习专题电路电磁感应规律及其应用导学案
(专题7电路电磁感应规律及其应用)
1.关于传感器,下列说法正确的是()
A.话筒是一种常用的声传感器,其作用是将电信号转换为声信号
B.电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器,这种传感器的作用是控制电路的通断
C.霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成这个电阻电学量
D.光敏电阻在光照射下其电阻会显著变大
2.如图所示,在长载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B,导轨与直导线平行且在同一水平面内,在导轨上有两根可自由滑动的导体棒ab和cd。
当载流直导线中的电流逐渐减弱时,导体棒ab和cd的运动情况是()
A.一起向左运动B.一起向右运动
C.相向运动,相互靠近D.相背运动,相互远离
3.如图所示,面积为S、匝数为N、电阻为r的线圈与阻值为R的电阻构成闭合回路,理想交流电压表并联在电阻R的两端。
线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕垂直于磁场的转动轴以角速度ω匀速转动。
设线圈转动到图示位置的时刻t=0,则()
A.在t=0时刻,穿过线圈的磁通量达到最大,流过电阻R的电流为零,电压表的读数也为零
ω
B.1秒钟内流过电阻R的电流方向改变次
π
π
C.经
的时间,通过电阻R的电荷量为
2πNBS
2ω4(R+r)
D.在电阻R的两端再并联一只电容较大的电容器后,电压表的读数不变
4.(多选)如图所示的电路中,电感L的自感系数很大,电阻可忽略,D为理想二极管,则下列说法正确的有()
A.当S闭合时,L1立即变亮,L2逐渐变亮B.当S闭合时,L1一直不亮,L2逐渐变亮C.当S断开时,L2立即熄灭
D.当S断开时,L1突然变亮,然后逐渐变暗至熄灭
5.在如图所示的电路中,E为电源,电源内阻为r,L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),
为理想电压表,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,将滑动变阻器的滑片向上移动,则()
A.电压表的示数变大B.小灯泡消耗的功率变小
C.通过R2的电流变小D.电源的内耗电压变大
6.(多选)如图所示,A为巨磁电阻,当它周围的磁场增强时,其阻值增大,C为电容器。
当有磁铁靠近A时,下列说法正确的有()
A.电流表的示数减小
B.电容器C的电荷量增大
C.电压表的示数变小
D.电源内部消耗的功率变大
7.如图所示,矩形线圈abcd在磁感应强度大小为B=2
16π
T的匀强磁场中绕垂
直于磁场的dc边以角速度ω=100πrad/s匀速转动。
线圈的匝数N=100,边长
ad=0.4m,ab=0.2m。
理想变压器原、副线圈的匝数比是2∶1,一只理想二极管和一个阻值为25Ω的定值电阻R串联在副线圈电路中,已知电压表和电流表均为理想交流电表,线圈和导线的电阻不计,则下列说法正确的是()
A.该矩形线圈产生的电动势的最大值为50VB.电压表的示数为50V
C.1min内电阻R上产生的热量为750JD.减小电阻R的值,电流表示数变小
8.如图所示为远距离输电的示意图,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变。
闭合开关S后()
A.升压变压器的输出电压增大B.降压变压器的输出电流减小C.输电线上损耗的功率增大D.输电线上交流电的频率减小
9.一个圆形线圈,共有n=10匝,其总电阻r=4.0Ω。
线圈与阻值R0=16Ω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=0.20m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=1.010-2s,磁场方向以垂直线圈平面向外为正方向.求:
1
(1)t=
T时刻,电阻R0上的电流大小和方向;
8
1
(2)0~
T时间内,流过电阻R0的电荷量;
2
(3)一个周期内电阻R0的发热量。
10.如图甲所示,质量m=1kg,边长ab=1.0m,电阻r=2Ω单匝正方形闭合线圈abdc放置在倾角θ=30°的斜面上,保持静止状态。
匀强磁场垂直线圈平面向上,磁感应强度B随时间t变化如图乙所示,整个线圈都处在磁场中,重力加速度g=10m/s2。
求:
(1)t=1s时穿过线圈的磁通量;
(2)第4s内线圈中产生的焦耳热;(3)t=3.5s时,线圈受到的摩擦力。
11.如图所示,光滑的金属导轨间距为L,导轨平面与水平面成α角,导轨下端接有阻值为R的电阻。
质量为m的金属细杆ab与绝缘轻质弹簧相连静止在导轨上,弹簧劲度系数为k,上端固定,弹簧与导轨平面平行,整个装置处在垂直于导轨
平面斜向上的匀强磁场中,磁感应强度为B。
现给杆一沿导轨向下的初速度v0,杆向下运动至速度为零后,再沿导轨平面向上运动达到最大速度v1,然后减速为零,再沿导轨平面向下运动,一直往复运动到静止(金属细杆的电阻为r,导轨电阻忽略不计)。
试求
(1)细杆获得初速度的瞬间,通过R的电流大小;
(2)当杆速度为v1时,离最初静止位置的距离L1;
(3)杆由v0开始运动直到最后静止,电阻R上产生的焦耳热Q。
12.如图所示,MN、PQ为光滑平行的水平金属导轨,电阻R=3.0Ω,置于竖直向下的有界匀强磁场中,OO′为磁场边界,磁场磁感应强度B=1.0T,导轨间距L=1.0m,质量m=1.0kg的导体棒垂直置于导轨上且与导轨接触良好,导体棒接入电路的电阻为r=1.0Ω。
t=0时刻,导体棒在F=1.0N水平拉力作用下从OO′左侧某处由静止开始以加速度a0=1.0m/s2做匀加速运动,t0=2.0s时刻棒进入磁场继续运动,导体棒始终与导轨垂直。
(1)求t0时刻回路的电功率P0;
(2)求t0时刻导体棒的加速度a的大小;(3)导体棒进入磁场后,改变拉力大小,使棒以
(2)情况下的加速度a匀加速运动至t1=4.0s时刻,已知t0~t1时间内拉力做功W=5.7J,求此过程中回路中产生的焦耳热Q。
13.自从英国物理学家狄拉克提出磁单极子以来,寻找磁单极子一直是人类的一
个追求。
如图设想一个磁单极子从远处沿一个闭合金属线圈的轴线匀速通过,设从右向左观察顺时针方向电流为正,则和该线圈串联的仪表中记录到的线圈中感生电流的i-t图象是()
14.如图所示为一交流发电机的原理示意图,其中矩形线圈abcd的边长ab=cd
=L1,bc=ad=L2,匝数为n,线圈的总电阻为r,线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO′匀速转动,角速度为ω,线圈两端通过电刷E、F与阻值为R的定值电阻连接。
从线圈经过中性面开始计时,则()
A.线圈中感应电动势的最大值为BωL1L2
B.线圈中感应电动势随时间变化的函数表达式为e=nBωL1L2cosωt
C.经过
周期时间通过电阻R的电荷量为
D.此发电机在上述工作状态下的输出功率为
15.如图所示电路中的电源为恒流源,不管外电路的电阻如何变化,它都能够提
供持续的定值电流。
电压表、电流表都为理想电表,当滑动变阻器R的滑动触头向右滑动时,电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2,电流表A示数变化的绝对值为ΔI。
下列说法中正确的是()
A.V1示数减小,A示数增大,
=R2
B.V1示数减小,A示数减小,
=R1
C.V2示数减小,A示数增大,
=R1
D.V2示数不变,A示数增大,
=R
16.如图所示,匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度的大小为B,磁场在y轴方向
足够宽,在x轴方向宽度为a。
一直角三角形导线框ABC(BC边的长度为a)从图示位置向右匀速穿过磁场区域,以逆时针方向为电流的正方向,在下图中感应电
流I、BC两端的电压UBC与线框移动的距离x的关系图象正确的是()
17.如图所示,在某一输电线路的起始端接入两个互感器,原、副线圈的匝数比
分别为100∶1和1∶100,图中a、b表示电压表或电流表,已知电压表的示数为22V,电流表的示数为1A,则()
A.a为电流表,b为电压表B.a为电压表,b为电流表
C.线路输送电功率是220kWD.输电线路总电阻为22Ω
18.某电厂要将电能输送到较远的用户,输送的总功率为100kW,电厂输出电压仅为200V。
为减少输送功率损失,先用一理想升压变压器将电压升高再输出,到达目的地后用理想降压变压器降压。
已知输电线路的总电阻为120Ω,若在输电线路上消耗的功率为输送功率的12%,用户所需电压为220V,则()
A.理想升压变压器的原、副线圈的匝数比为1∶50
B.理想降压变压器的原、副线圈的匝数比为35∶1
C.理想升压变压器的原、副线圈中的电流分别为400A和10AD.理想降压变压器的原、副线圈中的电流分别为10A和400A
19.如图甲所示,一单匝圆形闭合导线框半径为r,线框电阻为R,连接一交流电流表(内阻不计)。
线框内充满匀强磁场,已知该磁场磁感应强度B随时间按正弦规律变化,如图乙所示(规定向下为B的正方向),则下列说法正确的是()
A.0.005s时线框中的感应电流最大
B.0.01s时线框中感应电流方向从上往下看为顺时针方向
C.0.015s时电流表的示数为零
π4r4
D.0~0.02s内闭合导线框上产生的热量为
R
20.某学习小组设计了一种发电装置如图甲所示,图乙为其俯视图,将8块外形相同的磁铁交错放置组合成一个高h=0.5m、半径r=0.2m的圆柱体,其可绕固定轴OO′逆时针(俯视)转动,角速度ω=100rad/s,设圆柱外侧附近每个磁场区域的磁感应强度大小均为B=0.2T,方向都垂直于圆柱体侧表面,靠紧圆柱体外
侧固定一根与其等高,电阻为R1=0.5Ω的细金属杆ab,杆与轴OO′平行,图丙中阻值R=1.5Ω的电阻与理想电流表A串联后接在杆a、b两端,下列说法正确的是()
A.电流表A的示数约为1.41A
B.杆ab中产生的感应电动势的有效值为E=2VC.电阻R消耗的电功率为2WD.在圆柱体转过一周的时间内,流过电流表A的总电荷量为零
21.如图所示,边长为L、电阻为R、质量为m的正方形线框abcd放在光滑水平面上,其右边有一磁感应强度大小为B、方向竖直向上的有界匀强磁场,磁场宽度为L,左边界与线框的ab边相距为L。
线框在水平恒力F作用下由静止向右运动,cd边进入磁场前已做匀速运动。
求
(1)线框匀速运动时的速度大小v;
(2)进入磁场过程中通过线框横截面的电荷量q;(3)线框通过磁场区域的过程中产生的焦耳热Q。
22.如图所示,两根水平放置的平行金属导轨,其末端连接等宽的四分之一圆弧导轨,圆弧半径r=0.41m,导轨的间距为L=0.5m,导轨的电阻与摩擦均不计。
在导轨的顶端接有阻值为R1=1.5Ω的电阻,整个装置处在竖直向上的匀强磁
场中,磁感应强度B=2.0T。
现有一根长度稍大于L、电阻R2=0.5Ω、质量m
=1.0kg的金属棒。
金属棒在水平拉力F作用下,从图中位置ef由静止开始匀加速运动,在t=0时刻,F0=1.5N,经2.0s运动到cd时撤去拉力,棒刚好能冲到最高点ab,(重力加速度g=10m/s2)。
求:
(1)金属棒做匀加速直线运动的加速度;
(2)金属棒运动到cd时电压表的读数;
(3)金属棒从cd运动到ab过程中电阻R1上产生的焦耳热。
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- 高考 物理 二轮 复习 专题 电路 电磁感应 规律 及其 应用 导学案
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