2019-2020年高三物理二轮复习 考前冲刺 重点知识回顾 电路与电磁感应.doc

2019-2020年高三物理二轮复习 考前冲刺 重点知识回顾 电路与电磁感应1.如图所示，一边长为a的正方形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，导体环N为正方形的外接圆，垂直磁场放置，导体环M与导体环N为同心圆，两环所用材料相同，两导体环的半径关系为.当磁场的磁感应强度随时间均匀减小时，两导体环中产生的感应电流的关系为()A.1B.2C. D.解析：选D.两导体环的半径不同，它们所包围的面积不同，但任一时刻穿过它们的磁通量均为穿过磁场所在区域面积上的磁通量，即任一时刻穿过两导体环包围面上的磁通量是相等的，所以两导体环包围面上的磁通量变化率是相等的，两导体环中产生的感应电动势相等，由两导体环的半径关系可知两导体环的电阻关系为，故.2如图甲所示，R为电阻箱，A为理想电流表，电源的电动势为E，内阻为r.图乙为电源的输出功率P与电流表示数I的关系图象，其中功率P0分别对应电流I1、I2，外电阻R1、R2.下列说法中正确的是()AI1I2 BI1I2C. D.解析：选B.由闭合电路欧姆定律得UEIr，输出功率为PUIEII2r，故有EI1IrEI2Ir，整理得I1I2，故选项A错误、B正确；根据电功率表达式有P0IR1IR2，且I，则有2R12R2，整理得R1R2r2，故选项C、D错误3.如图为一具有理想边界的匀强磁场，匀强磁场的边界为平行的竖直线AB、MN，方向垂直纸面向里，边界的宽度为l，有一半径为的导体圆环(环面与磁场方向垂直)由图中位置以速度v匀速向右穿过该匀强磁场则下列说法正确的是()A导体环中产生的感应电流先增大后减小B导体环中产生的感应电流方向先逆时针后顺时针C导体环所受安培力的方向先向左后向右D导体环在进入匀强磁场的过程中产生的平均感应电动势为Blv解析：选B.在导体环进入磁场的过程中，通过导体环的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向，感应电动势EBlv，有效长度先增大后减小，所以感应电流先增大后减小，同理出磁场过程中感应电流的方向为顺时针方向，感应电流先增大后减小，选项A错误，B正确；根据左手定则可以判断，进磁场和出磁场过程中导体环所受安培力的方向都向左，选项C错误；进入磁场过程中感应电动势的平均值Blv，选项D错误4在如图甲所示的电路中，有一理想的降压变压器，其匝数比为31，一额定功率为6 W9 V的灯泡L1与变压器的原线圈串接，在变压器的副线圈两端并联接入三个与L1完全相同的灯泡L2、L3、L4，两个理想的交流电表按如图的方式接入电路中，已知理想变压器原线圈两端的电压随时间变化的规律如图乙所示则下列说法正确的是() Am、n两点间所加电压的瞬时值为umn27sin 100t(V)BL1、L2、L3、L4均正常发光C只有L2、L3、L4正常发光D整个电路消耗的总功率为18 W解析：选B.由原线圈两端的电压随时间变化的规律可知电压的有效值为27 V，则副线圈两端的电压为9 V，副线圈电路中的三只灯泡均能正常发光电流表的读数为I3 A2 A，原线圈中的电流为2 A A，所以原线圈中的灯泡也能正常发光，m、n两点间电压的瞬时值表达式为umn36sin 100t(V)，A、C错误，B正确；由于四个灯泡都正常发光，故整个电路消耗的总功率为P46 W24 W，D错误5.如图所示，电灯L1标有“10 V10 W”字样，电灯L2标有“8 V10 W”字样，滑动变阻器的总电阻为6 ，电源内阻不可忽略，当滑片由a端向b端滑动的过程中(不考虑灯丝电阻的变化) ()A电流表示数一直减小，电压表示数一直增大B电流表示数一直增大，电压表示数一直减小C电流表示数先增大后减小，电压表示数先减小后增大D电流表示数先减小后增大，电压表示数先增大后减小解析：选D.由P可得电灯L1的电阻R110 ，电灯L2的电阻R26.4 ，当滑动变阻器滑片滑动到上面部分电阻为1.2 、下面部分电阻为4.8 的位置时，两支路电阻相等，并联电阻最大，干路电流最小，路端电压最大，所以当滑片由a端向b端滑动的过程中，电流表示数先减小后增大，电压表示数先增大后减小，选项D正确6.如图所示，在虚线MN的右侧存在着垂直纸面向里的匀强磁场，边长为a的正三角形金属线框平行纸面放置，t0时刻，顶点恰好在磁场的左边界上，一边平行磁场边界MN.现令该金属线框匀速进入磁场区域，则线框中产生的感应电动势E、电流I、所施加的外力F、安培力做功的功率P随时间t的变化关系的图象中正确的是()解析：选B.设磁场的磁感应强度大小为B，正三角形金属线框在进入磁场的过程中，其切割磁感线的有效切割长度为d，线框匀速运动的速度为v，线框的总电阻为R.则有dt，产生的感应电动势为EBdvtt，因此选项A错误；而电流Itt，选项B正确；由于线框匀速进入磁场，所以所施加的外力等于线框受到的安培力，即FBIdBdt2t2，所以选项C错误；由于安培力大小与外力F大小相等，所以安培力做功的功率与外力F做功的功率相等，即PFvt2，选项D错误7.(多选)如图所示，两根等高光滑的圆弧轨道，半径为r、间距为L，轨道电阻不计在轨道顶端连有一阻值为R的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B.现有一根长度稍大于L、电阻不计的金属棒从轨道最低位置cd开始，在拉力作用下以初速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动至ab处，则该过程中()A通过R的电流方向为由外向内B通过R的电流方向为由内向外CR上产生的热量为D流过R的电量为解析：选AC.由右手定则可以判断cd中的电流由c到d，故通过R的电流由外向内，A正确、B错误；金属棒在运动过程中的电动势eBLv0cos(t)，金属棒切割磁感线产生正弦交变电流的有效值I，在四分之一周期内产生的热量QI2R，C正确；平均电动势，平均电流，通过R的电荷量t，联立三式得通过R的电荷量q，D错误8.如图所示，间距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面夹角为30，上端N、Q间连接一阻值为R的电阻，电阻值也为R的金属棒与导轨接触良好，垂直导轨放置，ab、cd间距离为，cd以下存在垂直导轨平面向下的匀强磁场(磁感应强度大小未知)，现在施加一个平行斜面向下的恒力F，F的大小是棒重力的一半，当棒刚通过cd时突然只将拉力反向(大小不变)，已知整个过程中电阻R上产生的焦耳热为Q，金属棒所受安培力的最大功率为P，重力加速度为g，求：(1)金属棒的质量m；(2)磁感应强度B的大小；(3)金属棒离cd的最大距离x.解析：(1)金属棒从静止开始在磁场外匀加速运动，距离为，根据牛顿第二定律：有Fmgsin 30ma1而Fmg，联立解得a1g所以金属棒进入磁场时的速度满足v22a1，即v进入磁场瞬间拉力反向后，金属棒所受合力等于其所受的安培力，金属棒向下做加速度减小的减速运动，最后静止，由动能定理知WGWFW安0mv2所以WGmgxsin WF由功能关系知Q总W安，由串联规律知Q总2QR2Q联立解得m.(2)由题意知金属棒刚进入磁场时所受安培力的功率最大， 即PFAv而FABIL联立解得B.(3)金属棒刚进入磁场时所受安培力满足FABILma令经微小段时间t，则有xvt，a代入上式并化简得mv，由累积法知mv代入B和m并化简得x.答案：(1)(2)(3)