高考物理总复习 百题精炼第2期 专题04 电磁感应交变电流教师版.docx

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高考物理总复习百题精炼第2期专题04电磁感应交变电流教师版

1．【2013•云南模拟】风速仪的简易装置如图甲所示。

在风力作用下，风杯带动与其固定在一起的永磁铁转动，线圏中的感应电流随风速的变化而变化。

风速为v1时，测得线圈中的感应电流随时间变化的关系如图乙所示；若风速变为v2，且v2>v1，则感应电流的峰值Im、周期T和电动势E的变化情况是（）

[

A．Im变大，T变小

B．Im变大，T不变

C．Im变小，T变小

D．Im不变，E变大

2．【2013•四川模拟】如图甲所示，MN左侧有一垂直纸面向里的匀强磁场。

现将一边长为l、质量为m、电阻为R的正方形金属线框置于该磁场中，使线框平面与磁场垂直，且bc边与磁场边界MN重合。

当t=0时，对线框施加一水平拉力F，使线框由静止开始向右做匀加速直线运动；当t=t0时，线框的ad边与磁场边界MN重合。

图乙为拉力F随时间变化的图线。

由以上条件可知，磁场的磁感应强度B的大小为

A．B．

C．D．

3．【2013•安徽期末】如右图所示，在匀强磁场B中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟固定的大导体矩形环M相连接，导轨上放一根金属导体棒ab并与导轨紧密接触，磁感应线垂直于导轨所在平面。

若导体棒匀速地向右做切割磁感线的运动，则在此过程中M所包围的固定闭合小矩形导体环N中电流表内（）

有自下而上的恒定电流

B．产生自上而下的恒定电流

C．电流方向周期性变化

D．没有感应电流4．【2013•广东模拟】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b点的电势比a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→d→a

5．【2013•湖南模拟】如图所示，甲是闭合铜线框，乙是有缺口的铜线框，丙是闭合的塑料线框，它们的正下方都放置一薄强磁铁，现将甲、乙、丙拿至相同高度H处同时释放（各线框下落过程中不翻转），则以下说法正确的是（　　）

A．三者同时落地

B．甲、乙同时落地，丙后落地

C．甲、丙同时落地，乙后落地

D．乙、丙同时落地，甲后落地

6．【2013•江苏苏北四市一模】如图所示，两个完全相同的矩形导线框A、B在靠得很近的竖直平面内，线框的对应边相互平行。

线框A固定且通有电流I，线框B从图示位置由静止释放，在运动到A下方的过程中（）

A．穿过线框B的磁通量先变小后变大

B．线框B中感应电流的方向先顺时针后逆时针

C．线框B所受安培力的合力为零

D．线框B的机械能一直减小

7．【2013•安徽信息卷】如图4所示，足够长的光滑U型导轨宽度为L，其所在平面与水平面的夹角为，上端连接一个阻值为R的电阻，置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，今有一质量为、有效电阻的金属杆沿框架由静止下滑，设磁场区域无限大，当金属杆下滑达到最大速度时，运动的位移为，则

A．金属杆下滑的最大速度

B．在此过程中电阻R产生的焦耳热为

C．在此过程中电阻R产生的焦耳热为

D．在此过程中流过电阻R的电量为

【答案】B

【解析】感应电动势为①

感应电流为②

安培力为③

8．【2013•上海质检】“热磁振荡发电技术”是新能源研究领域的最新方向，当应用于汽车等可移动的动力设备领域时，会成为氢燃料电池的替代方案。

它通过对处于磁路中的一段软磁体迅速加热并冷却，使其温度在其临界点上下周期性地振荡，引起磁路线圈中的磁通量周期性地增减，从而感应出连续的交流电。

它的技术原理是物理原理。

假设两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L，如图6所示，一导线与两导轨相连，磁感应强度的大小为B的匀强磁场与导轨平面垂直。

一电阻为R、质量为m的导体棒在距磁场上边界h处静止释放．导体棒进入磁场后速度减小，最终稳定时离磁场上边缘的距离为H．整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻。

下列说法正确的是（）

A．整个运动过程中回路的最大电流为

B．整个运动过程中导体棒产生的焦耳热为

C．整个运动过程中导体棒克服安培力所做的功为

D．整个运动过程中回路电流的功率为

9．【2013•江西调考】如图所示电路中，L是一电阻可忽略不计的电感线圈，a、b为L上的左右两端点，A、B、C为完全相同的三个灯泡，原来电键K是闭合的，三个灯泡均在发光。

某时刻将电键K打开，则下列说法正确的是（）

（0（）

A．a点电势高于b点，A灯闪亮后缓慢熄灭

B．b点电势高于a点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭

C．a点电势高于b点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭

D．b点电势高于a点，B、C灯不会闪亮只是缓慢熄灭

10.【2013•江苏模拟】某同学设计了一个探究电容器所带电荷量与电容器两极间电压关系的实验，实验电路如图6甲所示，其中P为电流传感器，V为电阻很大的电压表。

实验时，先将开关S1闭合，单刀双掷开关S2掷向a，调节滑动变阻器的滑动头到某位置使电容器C充电，当电路达到稳定后记录理想电压表的示数。

再迅速将开关S2掷向b，使电容器放电。

电流传感器P将电容器充、放电过程中的电流数据传送给计算机，在计算机上可显示出电流i随时间t变化的图象如图6乙所示。

然后改变滑动变阻器滑动头的位置，重复上述步骤，记录多组电流随时间变化的图象和电压表的示数。

对于这个实验过程和由图象及数据所得出的结果，下列说法中正确的是（）

A．流过电流传感器P的充电电流和放电电流方向相同

B．图6乙中的第①段（充电阶段）电流曲线与横轴所围图形的面积表示电容器充电结束时所带的电荷量

C．电容器充电结束时所带电荷量随电容器充电结束时两极间电压变化的关系图象应为一条过原点的倾斜直线

D．电容器充电结束时所带电荷量与滑动变阻器滑动头的位置无关

11．【2013•广东模拟】某交流电源的电动势与时间呈正弦函数关系如图所示，此电源与一个R=10Ω的电阻构成闭合电路，不计其他电阻，下列说法正确的是

A．交变电流的周期为0.02s

B．交变电流的频率为0.5Hz

C．交变电流的有效值为2A

D．交变电流的有效值为2A

12．【2013•湖南模拟】图甲所示电路中，A1、A2、A3为相同的电流表，C为电容器，电阻R1、R2、R3的阻值相同，线圈L的电阻不计．在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示，则在t1～t2时间内（　　）

A．电流表A1的示数比A2的小

B．电流表A2的示数比A3的小

C．电流表A1和A2的示数相同

D．电流表的示数都不为零

13．【2013•浙江联考】如图甲所示，一个理想变压器原、副线圈的匝数比n1：

n2　=　6：

1，副线圈两端接三条支路.，每条支路上都接有一只灯泡，电路中L为电感线圈、C为电容器、R为定值电阻。

当原线圈两端接有如图乙所示的交流电时，三只灯泡都能发光。

如果加在原线圈两端的交流电的峰值保持不变，而将其频率变为原来的2倍，则对于交流电的频率改变之后与改变前相比，下列说法中正确的是（）

A．副线圈两端的电压有效值均为6V

B．副线圈两端的电压有效值均为216V

C．灯泡Ⅰ变亮，灯泡Ⅱ变亮

D．灯泡Ⅱ变暗，灯泡Ⅲ变亮

【答案】AD

14．【2013•山东模拟】在如图所示的电路中，两平行正对金属板A、B水平放置，两板间的距离d=4.0cm。

电源电动势E=400V，内电阻r=20Ω，电阻R1=1980Ω。

闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球（可视为质点）从B板上的小孔以初速度v0=1.0m/s竖直向上射入两板间，小球恰好能到达A板。

若小球所带电荷量q=1.0×10-7C，质量m=2.0×10-4kg，不考虑空气阻力，忽略射入小球对电路的影响，取g=10m/s2。

求：

（1）A、B两金属板间的电压的大小U；

（2）滑动变阻器消耗的电功率P滑；

（3）电源的效率η。

15．【2013•江苏质检】某小型实验水电站输出功率是20kW，输电线总电阻是6Ω.

（1）若采用380V输电，求输电线路损耗的功率．

（2）若改用5000V高压输电，用户端利用n1∶n2＝22∶1的变压器降压，求用户得到的电压．

16．【2013•山东模拟】如下图甲所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角α，导轨电阻不计。

匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨电接触良好，金属棒的质量为m、电阻为R，另有一条纸带固定金属棒ab上，纸带另一端通过打点计时器（图中未画出），且能正常工作。

在两金属导轨的上端连接右端电路，灯泡的电阻RL=4R，定值电阻R1=2R，电阻箱电阻调到使R2=12R，重力加速度为g，现将金属棒由静止释放，同时接通打点计时器的电源，打出一条清晰的纸带，已知相邻点迹的时间间隔为T，如下图乙所示，试求：

（1）求磁感应强度为B有多大？

（2）当金属棒下滑距离为S0时速度恰达到最大，求金属棒由静止开始下滑2S0的过程中，整个电路产生的电热。

17．【2013•黑龙江省哈尔滨市模拟】两根相距为L=1m的足够长的金属导轨如图所示放置，一组导轨水平，另一组平行导轨与水平面成37°角，拐角处连接一阻值为R=1Ω的电阻。

质量均为m=1kg的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ=0.5，导轨电阻不计，两杆的电阻均为R=1Ω。

整个装置处于磁感应强度大小为B=1T，方向竖直向上的匀强磁场中。

当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨向右匀速运动时，静止的cd杆所受摩擦力为最大静摩擦力，方向沿斜面向下。

求此拉力的功率。

（重力加速度g=10m/s2.可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）

18．【2013•浙江台州市模拟】如图（甲）所示，M1M4、N1N4为平行放置的水平金属轨道，M4P、N4Q为相同半径，平行放置的竖直半圆形金属轨道，M4、N4为切点，P、Q为半圆轨道的最高点，轨道间距L=1.0m，圆轨道半径r=0.32m，整个装置左端接有阻值R=0.5Ω的定值电阻。

M1M2N2N1、M3M4N4N3为等大的长方形区域Ⅰ、Ⅱ，两区域宽度d=0.5m，两区域之间的距离s=1.0m；区域Ⅰ内分布着均匀的变化的磁场B1，变化规律如图（乙）所示，规定竖直向上为B1的正方向；区域Ⅱ内分布着匀强磁场B2，方向竖直向上。

两磁场间的轨道与导体棒CD间的动摩擦因数为μ=0.2，M3N3右侧的直轨道及半圆形轨道均光滑。

质量m=0.1kg，电阻R0=0.5Ω的导体棒CD在垂直于棒的水平恒力F拉动下，从M2N2处由静止开始运动，到达M3N3处撤去恒力F，CD棒匀速地穿过匀强磁场区，恰好通过半圆形轨道的最高点PQ处。

若轨道电阻、空气阻力不计，运动过程导棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直，g取10m/s2求：

（1）水平恒力F的大小；

（2）CD棒在直轨道上运动过程中电阻R上产生的热量Q；

（3）磁感应强度B2的大小。

19．【2013•北京市101中学模拟】如图所示，光滑金属直轨道MN和PQ固定在同一水平面内，MN、PQ平行且足够长，两轨道间的宽度L＝0.50m。

轨道左端接一阻值R=0.50Ω的电阻。

轨道处于磁感应强度大小B＝0.40T，方向竖直向下的匀强磁场中。

质量m=0.50kg的导体棒ab垂直于轨道放置。

在沿着轨道方向向右的力F作用下，导体棒由静止开始运动，导体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直。

不计轨道和导体棒的电阻，不计空气阻力。

（1）若力F的大小保持不变，且F=1.0N。

求

a．导体棒能达到的最大速度大小vm；

b．导体棒的速度v=