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2019-2020年高三物理二輪復習 考前沖刺 重點知識回顧 電路與電磁感應 1.如圖所示，一邊長為a的正方形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，導體環(huán)N為正方形的外接圓，垂直磁場放置，導體環(huán)M與導體環(huán)N為同心圓，兩環(huán)所用材料相同，兩導體環(huán)的半徑關系為＝.當磁場的磁感應強度隨時間均勻減小時，兩導體環(huán)中產(chǎn)生的感應電流的關系為(　　) A.＝1　　　　　　　　　 B.＝2 C.＝ D.＝ 解析：選D.兩導體環(huán)的半徑不同，它們所包圍的面積不同，但任一時刻穿過它們的磁通量均為穿過磁場所在區(qū)域面積上的磁通量，即任一時刻穿過兩導體環(huán)包圍面上的磁通量是相等的，所以兩導體環(huán)包圍面上的磁通量變化率是相等的，兩導體環(huán)中產(chǎn)生的感應電動勢相等，由兩導體環(huán)的半徑關系可知兩導體環(huán)的電阻關系為＝，故＝. 2．如圖甲所示，R為電阻箱，A為理想電流表，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r.圖乙為電源的輸出功率P與電流表示數(shù)I的關系圖象，其中功率P0分別對應電流I1、I2，外電阻R1、R2.下列說法中正確的是(　　) A．I1＋I2＞ B．I1＋I2＝ C.＞ D.＜ 解析：選B.由閉合電路歐姆定律得U＝E－Ir，輸出功率為P＝UI＝EI－I2r，故有EI1－Ir＝EI2－Ir，整理得I1＋I2＝，故選項A錯誤、B正確；根據(jù)電功率表達式有P0＝IR1＝IR2，且I＝，則有2R1＝2R2，整理得R1R2＝r2，故選項C、D錯誤． 3. 如圖為一具有理想邊界的勻強磁場，勻強磁場的邊界為平行的豎直線AB、MN，方向垂直紙面向里，邊界的寬度為l，有一半徑為的導體圓環(huán)(環(huán)面與磁場方向垂直)由圖中位置以速度v勻速向右穿過該勻強磁場．則下列說法正確的是(　　) A．導體環(huán)中產(chǎn)生的感應電流先增大后減小 B．導體環(huán)中產(chǎn)生的感應電流方向先逆時針后順時針 C．導體環(huán)所受安培力的方向先向左后向右 D．導體環(huán)在進入勻強磁場的過程中產(chǎn)生的平均感應電動勢為πBlv 解析：選B.在導體環(huán)進入磁場的過程中，通過導體環(huán)的磁通量逐漸增大，根據(jù)楞次定律可知感應電流的方向為逆時針方向，感應電動勢E＝Blv，有效長度先增大后減小，所以感應電流先增大后減小，同理出磁場過程中感應電流的方向為順時針方向，感應電流先增大后減小，選項A錯誤，B正確；根據(jù)左手定則可以判斷，進磁場和出磁場過程中導體環(huán)所受安培力的方向都向左，選項C錯誤；進入磁場過程中感應電動勢的平均值＝＝πBlv，選項D錯誤． 4．在如圖甲所示的電路中，有一理想的降壓變壓器，其匝數(shù)比為3∶1，一額定功率為6 W　9 V的燈泡L1與變壓器的原線圈串接，在變壓器的副線圈兩端并聯(lián)接入三個與L1完全相同的燈泡L2、L3、L4，兩個理想的交流電表按如圖的方式接入電路中，已知理想變壓器原線圈兩端的電壓隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示．則下列說法正確的是(　　) A．m、n兩點間所加電壓的瞬時值為umn＝27sin 100πt(V) B．L1、L2、L3、L4均正常發(fā)光 C．只有L2、L3、L4正常發(fā)光 D．整個電路消耗的總功率為18 W 解析：選B.由原線圈兩端的電壓隨時間變化的規(guī)律可知電壓的有效值為27 V，則副線圈兩端的電壓為9 V，副線圈電路中的三只燈泡均能正常發(fā)光．電流表的讀數(shù)為I＝3 A＝2 A，原線圈中的電流為2 A＝ A，所以原線圈中的燈泡也能正常發(fā)光，m、n兩點間電壓的瞬時值表達式為umn＝36sin 100πt(V)，A、C錯誤，B正確；由于四個燈泡都正常發(fā)光，故整個電路消耗的總功率為P＝46 W＝24 W，D錯誤． 5. 如圖所示，電燈L1標有“10 V　10 W”字樣，電燈L2標有“8 V　10 W”字樣，滑動變阻器的總電阻為6 Ω，電源內(nèi)阻不可忽略，當滑片由a端向b端滑動的過程中(不考慮燈絲電阻的變化) (　　) A．電流表示數(shù)一直減小，電壓表示數(shù)一直增大 B．電流表示數(shù)一直增大，電壓表示數(shù)一直減小 C．電流表示數(shù)先增大后減小，電壓表示數(shù)先減小后增大 D．電流表示數(shù)先減小后增大，電壓表示數(shù)先增大后減小 解析：選D.由P＝可得電燈L1的電阻R1＝10 Ω，電燈L2的電阻R2＝6.4 Ω，當滑動變阻器滑片滑動到上面部分電阻為1.2 Ω、下面部分電阻為4.8 Ω的位置時，兩支路電阻相等，并聯(lián)電阻最大，干路電流最小，路端電壓最大，所以當滑片由a端向b端滑動的過程中，電流表示數(shù)先減小后增大，電壓表示數(shù)先增大后減小，選項D正確． 6. 如圖所示，在虛線MN的右側(cè)存在著垂直紙面向里的勻強磁場，邊長為a的正三角形金屬線框平行紙面放置，t＝0時刻，頂點恰好在磁場的左邊界上，一邊平行磁場邊界MN.現(xiàn)令該金屬線框勻速進入磁場區(qū)域，則線框中產(chǎn)生的感應電動勢E、電流I、所施加的外力F、安培力做功的功率P隨時間t的變化關系的圖象中正確的是(　　) 解析：選B.設磁場的磁感應強度大小為B，正三角形金屬線框在進入磁場的過程中，其切割磁感線的有效切割長度為d，線框勻速運動的速度為v，線框的總電阻為R.則有d＝t，產(chǎn)生的感應電動勢為E＝Bdv＝t∝t，因此選項A錯誤；而電流I＝＝t∝t，選項B正確；由于線框勻速進入磁場，所以所施加的外力等于線框受到的安培力，即F＝BId＝Bd＝t2∝t2，所以選項C錯誤；由于安培力大小與外力F大小相等，所以安培力做功的功率與外力F做功的功率相等，即P＝Fv∝t2，選項D錯誤． 7. (多選)如圖所示，兩根等高光滑的圓弧軌道，半徑為r、間距為L，軌道電阻不計．在軌道頂端連有一阻值為R的電阻，整個裝置處在一豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度為B.現(xiàn)有一根長度稍大于L、電阻不計的金屬棒從軌道最低位置cd開始，在拉力作用下以初速度v0向右沿軌道做勻速圓周運動至ab處，則該過程中(　　) A．通過R的電流方向為由外向內(nèi) B．通過R的電流方向為由內(nèi)向外 C．R上產(chǎn)生的熱量為 D．流過R的電量為 解析：選AC.由右手定則可以判斷cd中的電流由c到d，故通過R的電流由外向內(nèi)，A正確、B錯誤；金屬棒在運動過程中的電動勢e＝BLv0cos(t)，金屬棒切割磁感線產(chǎn)生正弦交變電流的有效值I＝，在四分之一周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q＝I2R＝，C正確；平均電動勢＝，平均電流＝，通過R的電荷量＝Δt＝，聯(lián)立三式得通過R的電荷量q＝＝，D錯誤． 8. 如圖所示，間距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ與水平面夾角為30，上端N、Q間連接一阻值為R的電阻，電阻值也為R的金屬棒與導軌接觸良好，垂直導軌放置，ab、cd間距離為，cd以下存在垂直導軌平面向下的勻強磁場(磁感應強度大小未知)，現(xiàn)在施加一個平行斜面向下的恒力F，F(xiàn)的大小是棒重力的一半，當棒剛通過cd時突然只將拉力反向(大小不變)，已知整個過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，金屬棒所受安培力的最大功率為P，重力加速度為g，求： (1)金屬棒的質(zhì)量m； (2)磁感應強度B的大??； (3)金屬棒離cd的最大距離x. 解析：(1)金屬棒從靜止開始在磁場外勻加速運動，距離為，根據(jù)牛頓第二定律：有F＋mgsin 30＝ma1 而F＝mg，聯(lián)立解得a1＝g 所以金屬棒進入磁場時的速度滿足v2＝2a1， 即v＝ 進入磁場瞬間拉力反向后，金屬棒所受合力等于其所受的安培力，金屬棒向下做加速度減小的減速運動，最后靜止，由動能定理知WG－WF－W安＝0－mv2 所以WG＝mgxsin θ＝WF 由功能關系知Q總＝W安，由串聯(lián)規(guī)律知Q總＝2QR＝2Q 聯(lián)立解得m＝. (2)由題意知金屬棒剛進入磁場時所受安培力的功率最大， 即P＝FAv 而FA＝BIL＝ 聯(lián)立解得B＝. (3)金屬棒剛進入磁場時所受安培力滿足FA＝BIL＝＝ma 令經(jīng)微小段時間Δt，則有Δx＝vΔt，a＝ 代入上式并化簡得＝mΔv，由累積法知＝mv 代入B和m并化簡得x＝. 答案：(1)　(2)　(3)