新课标物理高考专题复习电路与电磁感应

新课标物理高考专题复习电路与电磁感应

专题质量评估（六）‎ 一、选择题 ‎1.（2010·浙江六校联考） 如图所示，abcd为一边长为L、匝数为N的正方形闭合线圈，绕对称轴匀速转动，角速度为ω。空间中只有左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为。若闭合线圈的总电阻为R，则（ ）‎ A．线圈中电动势的有效值为 ‎ B．线圈中电流方向每秒钟改变次数为次 C．在转动一圈的过程中，线圈中有一半时间没有电流 D．当线圈转到图中所处的位置时，穿过线圈的磁通量为 ‎2.（2010·济宁市二模） 如图所示电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关，P是滑动变阻器R的滑动触头，原线圈两端接电压恒定的交变电流，则能使原线圈的输入功率变大的是( )‎ A．保持P的位置不变，S由b切换到a ‎ B．保持P的位置不变，S由a切换到b ‎ ‎ C．S掷于b位置不动，P向上滑动 ‎ D．S掷于b位置不动，P向下滑动 ‎3.在温控电路中,通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制作用.如图1所示电路,R1为定值电阻,R2为半导体热敏电阻(温度越高电阻越小),C为电容器.当环境温度降低时（ ）‎ A.电容器C的带电量增大 B.电压表的读数增大 C.电容器C两板间的电场强度减小 D.R1消耗的功率增大 ‎4.如图2甲所示,电路不计电表内阻的影响,改变滑动变阻器滑片位置,测得电压表V1和V2随电流表A的示数变化的两条实验图线,如图乙所示.关于这两条实验图线,下列说法正确的是（ ）‎ A.图线b的延长线不一定过坐标原点O B.图线a的延长线与纵轴交点的纵坐标值等于电源的电动势 C.图线a、b交点的横坐标和纵坐标值的乘积等于电源的输出功率 D.图线a、b交点的横坐标和纵坐标值的乘积等于电阻R0消耗的电功率 ‎5.正弦交变电源与电阻R、交流电压表按照图3甲所示的方式连接，R=10 Ω.交流电压表的示数是10 V,图乙是交变电源输出电压u随时间t变化的图象.则（ ）‎ A.通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR=cos100πt(A)‎ B.通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR=sin100πt(A)‎ C.电阻R消耗的功率是20 W D.在一个周期时间内电阻R上产生的焦耳热为20 J ‎6.有一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表,副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节,如图4所示,在副线圈两输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,在原线圈上加一电压为U的交流电,则（ ）‎ A.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表的读数变大 B.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表的读数变小 C.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表的读数变大 D.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表的读数变小 ‎7.如图5甲所示,A、B两端接直流稳压电源,UAB=100 V,R1=40 Ω,滑动变阻器总电阻R=20 Ω,滑片处于变阻器中点位置;图乙中,自耦变压器输入端A、B接交流稳压电源,其电压有效值也为UAB=100 V,滑片也处于线圈中点位置,R2=40 Ω.若R1和R2的发热功率分别为P1和P2,则P1和P2的关系为（ ）‎ ‎8.一闭合线圈置于磁场中,若磁感应强度B随时间变化的规律如图6所示,则图中能正确反映线圈中感应电动势E随时间t变化的图象是（ ）‎ ‎9. （2010·市西城区二模） 如图1所示，一闭合金属圆环处在垂直圆环平面的匀强磁场中。若磁感应强度B随时间t按如图2所示的。规律变化，设图中磁感应强度垂直纸面向里的方向为。正方向，环中感应电流沿顺时针方向为正方向，则环中电流随时间变化的图象是 （ ）‎ ‎10.（2010·泰安市二模） 如图所示，边长为‎2l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个边长的l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直，导线框和虚线框的对角线重合。从t=0开始，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿对角线方向移动进入磁场，直到整个导线框离开磁场区域。用I表示导线框中的感应电流，取逆时针方向为正。则下列表示I-t关系的图线中，可能正确的是（ ）‎ 二、 计算题 ‎11.（2010·扬州四模）‎ ‎ 如图所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L＝‎1m，导轨平面与水平面成＝30°角，上端连接的电阻．质量为m＝‎0.2kg、阻值的金属棒ab放在两导轨上，与导轨垂直并接触良好，距离导轨最上端d＝‎4m，整个装置处于匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向上．‎ ‎（1）若磁感应强度B=0.5T，将金属棒释放,求金属棒匀速下滑时电阻R两端的电压；‎ ‎（2）若磁感应强度的大小与时间成正比，在外力作用下ab棒保持静止，当t＝2s时外力恰好为零.求ab棒的热功率；‎ ‎（3）若磁感应强度随时间变化的规律是，在平行于导轨平面的外力F作用下ab棒保持静止，求此外力F的大小范围.‎ ‎12.（2010·红桥区二模） 如图所示，两条无限长且光滑的平行金属导轨的电阻为零，相距l=0．‎4m，水平放置在方向竖直向下、磁感应强度B=0．5T的匀强磁场中，两金属棒长度与导轨宽度相同，电阻均为R=0．5 ，垂直地跨放在导轨上，的质最为m1=‎0.4kg，的质量为m2=0．‎1 kg，开始将棒锁定在导轨上，给棒一个向左的瞬时冲量，以初速度‎5 m／s开始滑动，当速度降为=‎10 m／s时，将对棒的锁定解除。‎ ‎ (1)在解除对棒的锁定前，电路中一共产生了多少焦耳热?‎ ‎(2)在刚开始运动时，棒的加速度多大?‎ ‎(3) 棒能获得的最大速度是多大? ‎ ‎ ‎ ‎13.（16分)如图13所示,一边长L=‎0.2 m、质量m1=0. ‎5 kg、电阻R=0.1 Ω的正方形导体线框abcd,与一质量为m2=‎2 kg的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连.起初ad边距磁场下边界为d1=‎0.8 m,磁感应强度B=2.5 T,磁场宽度d2=‎0.3 m,物块放在倾角θ=53°的斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5.现将物块由静止释放,经一段时间后发现当ad边从磁场上边缘穿出时,线框恰好做匀速运动.(g取‎10 m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:‎ ‎(1)线框ad边从磁场上边缘穿出时绳中拉力的功率;‎ ‎(2)线框刚刚全部进入磁场时速度的大小;‎ ‎(3)整个运动过程中线框产生的焦耳热.‎ 答案及解析 一、 选择题 ‎1.B ‎2.AC ‎3. ‎ ‎4. 【解析】选B、C、D.电压表V1‎ 所测为电源的路端电压,电流表A所测为电源的总电流,故图线a为电源的U-I特性曲线,所以B正确,C也正确;电压表V2所测为R0的电压,电流表A所测也可以说是流过R0的电流.故图线b是R0的U-I特性曲线,它的延长线应过原点O,A错,D正确.‎ ‎5. 【解析】选A.因U=10 V,则Um=10 V,Im= =A.由图象知u=10 cosωt,ω==100π rad/s,‎ 故iR=cos100πt(A),A对B错;电阻R消耗的功率PR=I2R=12×10 W=10 W,C错;一个周期内R上产生的热量Q=I2RT=10×2×10-2 J=0.2 J,D错.‎ ‎6. 【解析】选B、C.保持Q不动,副线圈两端电压U′不变,将P向上滑动,R变大,R总变大,副线圈中电流I′减小,所以A的读数减小,故A错B对;保持P不动,Q向上滑动,副线圈匝数n2变大,故U′变大,I′变大,A的读数变大,C对D错.‎ ‎7. 【解析】选C.题图甲中,R1两端的电压为U1=80 V,题图乙中,R2两端的电压的有效值为U2=200 V,所以 ,即C选项正确.‎ ‎8. 【解析】选D.由法拉第电磁感应定律知线圈中的感应电动势E= .由题图知前半周期和后半周期磁感应强度B随时间均匀变化, 为定值但方向相反,故E在前半周期内和后半周期内均为定值,且二者方向相反,故选D.‎ ‎9.B ‎10.D 二、计算题 ‎11. 解：（1）金属棒匀速下滑时， (2分)‎ ‎ (1分)‎ ‎ (1分)‎ 解得: (1分)‎ ‎（2）回路中的电动势 (1分)‎ 回路中的电流 (1分)‎ 当外力为零时， (1分)‎ ab上消耗的功率 (1分)‎ 解得: (1分)‎ ‎(3) 回路中的电动势 (1分)‎ 回路中的电流 （1分）‎ ‎ (1分)‎ 解得： (1分)‎ 安培力的最大值 (1分)‎ 外力的大小范围： (1分)‎ ‎12. 解：‎ ‎（1）在解除对棒的锁定前，电路中产生的焦耳热为 ‎ 3分 ‎ 2分 ‎（2）在刚开始运动时，棒产生的感应电动势为 ‎ 2分 回路中的感应电流为 2分 棒受到的安培力为 2分 棒的加速度大小为 2分 ‎（3）棒和棒组成的系统水平方向动量守恒，棒的最大速度为,则 ‎ 3分 ‎ 2分 ‎13. 【解析】(1)由于线框匀速出磁场,则 对m2有:m2gsinθ-μm2gcosθ-FT=0‎ 得FT=10 N (2分)‎ 对m1有:FT-m‎1g-BIL=0 (2分)‎ 又因为I=‎ 联立可得：v=‎2 m/s (2分)‎ 所以绳中拉力的功率P=FTv=20 W. (1分)‎ ‎(2)从线框刚刚全部进入磁场到线框ad边刚要离开磁场,由动能定理得 FT(d2-L)-m‎1g(d2-L)= (m1+m2)v2-Ek (3分)‎ 且Ek= (m1+m2)v02‎ 代入数据解得v0=‎1.9 m/s. (2分)‎