2020高三物理復習-交變電流和電磁感應

1、交變電流和電磁感應一.單項選擇題（石景山區(qū)）1.路上使用一種電磁裝置向控制中心傳輸信號以確定火車的位置和速度，安放在火車首節(jié)車廂下面的磁鐵能產(chǎn)生勻強磁場，如圖rrvx %軌l（俯視圖）.當它經(jīng)過安放在兩鐵軌間的4 10心往 火左，到控制中心線圈時，便會產(chǎn)一電信號，被控制中心接收.當火車以恒定速度通過線時，表示線圈兩端的電壓Uab隨時間變化關系的圖像是：（）（海淀區(qū)）2如圖3所示，電源的電動勢為E,內(nèi)阻r不能忽略。A、B是兩個相同的小燈泡，L是一個自感系數(shù)相當大的線圈。關于這個電路的以下說法正確的是（）A.開關閉合到電路中電流穩(wěn)定的時間內(nèi)，An-cgnIIfYYY¥¥燈立刻亮

2、，而后逐漸變暗，最后亮度穩(wěn)定B.開關閉合到電路中電流穩(wěn)定的時間內(nèi)， B燈立刻亮，而后逐漸 變/暗，最后亮度穩(wěn)定C.開關由閉合到斷開瞬間，A燈閃亮一下再熄滅D.開關由閉合到斷開瞬間，電流自左向右通過 A燈（海淀區(qū)）3如圖所示，垂直紙面向里的勻強磁場的區(qū)域寬度為 2a ,磁 感應強度的大小為B。一邊長為a、電阻為4R的正方形均勻導線框ABCD從圖示位置沿水平向右方向以速度 v勻速穿過兩磁場區(qū)域，在 下圖中線框A、B兩端電壓Uab與線框移動距離x的關系圖象正確的 是（）aUabUabBav3Bav/4UabBav/42a 3a x Ox-3Bav/42a 3a xBav/4Oa 2a 3a x（海淀

3、區(qū)）4如圖11所示，一光滑平行金屬軌 道平面與水平面成。角，兩導軌上端用一電 阻R相連，該裝置處于勻強磁場中，磁場方 向垂直軌道平面向上。質量為 m的金屬桿 ab,以初速度vo從軌道底端向上滑行，滑行到某一高度 h后又返回到底端。若運動過程中，金屬桿保持與導軌垂直且接觸良好，并不計金屬桿ab的電阻及空氣阻力，則（）A.上滑過程中安培力的沖量比下滑過程大B.上滑過程通過電阻 R的電量比下滑過程多C.上滑過程通過電阻R產(chǎn)生的熱量比下滑過程多D.上滑過程的時間比下滑過程長（海淀區(qū)）5如圖12所示，一質量為m的金屬桿ab,以一定的初速度Vo從一光滑平行金屬軌道的底端向上滑行，軌道平面與水平面成。角，兩

4、導軌上端用一電阻相連，磁場方向垂直軌道平面向上，軌道與金h屬桿ab的電阻不計并接觸良好。金屬桿向上滑行到某一高度h后又返回到底端，在此過程中（）A.整個過程中合外力的沖量大小為 2mvoB.下滑過程中合外力所做的功等于電阻 R上產(chǎn)生的焦耳熱C.下滑過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱小于-mvo2 mgh2D.整個過程中重力的沖量大小為零（豐臺區(qū)）6如圖，閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的N極朝下。當磁鐵向下運動時（但未插入線圈內(nèi)部）（）A.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互吸引B.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互排斥C.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方

5、向相反，磁鐵與線圈相互吸引D.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互排斥（崇文區(qū)）7邊長為L的正方形金屬框在水平恒力 F作用下運動，穿過方向如圖的有界勻強磁場區(qū)域.磁場區(qū)域的寬度為d （d>L）。已知ab邊進入磁場時，線框的加速度恰好為零.則線框進入磁場的過程和從磁場另一側穿出的過程相比較，有（）A.產(chǎn)生的感應電流方向相反B.所受的安培力方向相反C.進入磁場過程的時間等于穿出磁場過程的時間D.進入磁場過程的發(fā)熱量少于穿出磁場過程的發(fā)熱量（崇文區(qū)）8如圖所示，為兩個有界勻強磁場，磁感應強度大小均為 B, 方向分別垂直紙面向里和向外，磁場寬度均為 L,距磁場區(qū)域的左側 L處，

6、有一邊長為L的正方形導體線框，總電阻為 R,且線框平面與 磁場方向垂直，現(xiàn)用外力F使線框以速度v勻速穿過磁場區(qū)域，以初 始位置為計時起點，規(guī)定：電流沿逆時針方向時的電動勢E為正，磁感線垂直紙面向里時磁通量 的方向為正，外力F向右為正。則 以下關于線框中的磁通量 、感應電動勢E、外力F和電功率P隨 時間變化的圖象正確的是（）八八E0/0CD（崇文區(qū)）9圖甲、圖乙分別表示兩種電壓的波形，其中圖甲所示電壓按正弦規(guī)律變化，下列說法正確的是A.圖甲表示交流電，圖乙表示直流電B .兩種電壓的有效值都是311VC.圖甲所示電壓的瞬時值表達式為 u = 220sin100 4 （V）D.圖甲所示電壓經(jīng)原、副線

7、圈匝數(shù)比為10:1的理想變壓器變壓后，功率比為1:1（豐臺區(qū)）10.某變電站用原副線圈匝數(shù)比為 m： n2的變壓器，將遠距離輸來的電能送到用戶，如圖所示將變壓器看作理想變壓器,當正常工作時，下列說法正確的是（A.原副線圈電壓比為n2： n1B.原副線圈電流比為m： n2C.原副線圈電壓比為m： n2D.變壓器的輸入功率與輸出功率的比為 m： n2(石景山區(qū))11距離輸送交流電都采用高壓輸電.我國正在研究用比330 kV高得多的電壓進行輸電.采用高壓輸電的優(yōu)點是 () 可節(jié)省輸電線的銅材料 可根據(jù)需要調節(jié)交流電的頻率 可減少輸電線上的能量損失 可加快輸電的速度上述四種說法正確的是：ACB.C.D

8、.(西城區(qū))12 .如圖所示，理想變壓器的原線圈接在 u = 220&sin(100 6) (V)的交流電源上，副線圈接有 R=55)Q任普汗阻。 原、副線圈匝數(shù)之比為2 1。電流表、電壓表好理想彳區(qū)能脫 法正確的是()A.原線圈中電流表的讀數(shù)為1 AB .原線圈中的輸入功率為22072 WC.副線圈中電壓表的讀數(shù)為110 五VD.副線圈中輸出交流電的周期為 50s二.多項選擇題 （西城區(qū)）1如圖，線圈M和線圈N繞在同一鐵芯上。M與電源、開關、滑動變阻器相連，P為滑動變阻器的滑動端,N與電阻R相連。下列說法正確的是 （A.當P向右移動，通過R的電流為b到aB.當P向右移動，通過R的電流

9、為a到bC.斷開S的瞬間，通過R的電流為b到aD.斷開S的瞬間，通過R的電流為a到b（西城區(qū)）2電磁學的基本現(xiàn)象和規(guī)律在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應用。下列哪些電器件在工作時，主要應用了電磁感應現(xiàn)象的是（）A.質譜儀 B.日光燈C.動圈式話筒 D.磁帶錄首機 （西城區(qū)）3實驗室經(jīng)常使用的電流表是磁電式儀表這種電流表的構造如圖甲所示。蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地輻向分布的。當線圈通以如圖乙所示的電流，下列說法正確的是（）A.線圈轉到什么角度，它的平面都跟磁感線平行B.線圈轉動時，螺旋彈簧被扭動，阻礙線圈轉動C.當線圈轉到如圖乙所示的位置，b端受到的安培力方向向上D.當線圈轉到如圖乙所示的位置，安培力

10、的作用使線圈沿順時針方向轉動（海淀區(qū)）4如圖所示，平行金屬導軌與水平面成 。角，導軌與兩相同的固定電阻Ri和R2相連，勻強磁場垂直穿過導軌平面。 有一導體棒 ab,質量為m,導體棒的電阻R =2Ri ,與導軌秋嚏蜜娜可為 內(nèi)導體棒ab沿導軌向上滑動，當上滑的速度為 費標Ri 消耗的熱功率為P,此時（-A.整個裝置因摩擦而產(chǎn)生的熱功率為mgcos。vB整個裝置消耗的機械功率為mgcose vc.導體棒受到的安培力的大小為8PD.導體棒受到的安培力的大小為學（海淀區(qū)）5如圖甲所示，在空間存在一個變化的電場和一個變化的磁場，電場的方向水平向右（圖甲14中由B至UC）,場強大小隨時間 變化情況如圖14

11、乙所示；磁感應強度方向垂直于紙面、大小隨時間 變化情況如圖14丙所示。在t=1s時，從A點沿AB方向（垂直于BC）以初速度V。射出第一個粒子，并在此之后，每隔 2s有一個相 同的粒子沿AB方向均以初速度V。射出，并恰好均能擊中C點，若 AB=BC=l,且粒子由A運動到C的運動時間小于1s。不計空氣阻02468 t/s丙EE0力，對于各粒子由A運動到C的過程中，以下說法正確的是02468 t/s乙A.電場強度Eo和磁感應強度Bo的大小之比為3 vo: 1B.第一個粒子和第二個粒子運動的加速度大小之比為1: 2C.第一個粒子和第二個粒子運動的時間之比為兀:2D.第一個粒子和第二個粒子通過 C的動能

12、之比為1: 5(海淀區(qū))6關于電磁場和電磁波，下列敘述中正確的是()A.均勻變化電場在它的周圍產(chǎn)生均勻變化的磁場B.電磁波中每一處的電場強度和磁場強度總是相互垂直的，且與波的傳播方向垂直C.電磁波從一種介質進入另一種介質，頻率不變，傳播速度與波長發(fā)生變化D.電磁波能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象（海淀區(qū)）7.如圖1所示為理想變壓器原線圈所接正弦交變電壓的波形。原、副線圈匝數(shù)比mn2=10： 1,串聯(lián)在原線圈電路中電流表的示數(shù)為1A,則A.與副線圈并聯(lián)的電壓表在t=0.5 10-2s時的示數(shù)為220 22 VB.副線圈所接用電器在1min內(nèi)消耗的電能為1.32 104JC. 1s內(nèi)通過副線圈所接用電器的電量

13、為 60CD.副線圈中電流有效值為10A（海淀區(qū)）8.如圖2所示，理想變壓器的副線圈 飛力|產(chǎn)0 上通過輸電線接有兩個相同的燈泡 L1和L2;（ $ 0T輸電線的等效電阻為R,開始時，開關S斷n /圖2開。當S接通時，以下說法正確的是（）A.副線圈兩端MN輸出電壓減小B.副線圈輸電線等效電阻 R上的電壓增大C.通過燈泡Li的電流減小D.原線圈中的電流增大（西城區(qū)）9.某發(fā)電站采用高壓輸電向外輸送電能。若輸送的總功率為P0,輸電電壓為U,輸電導線的總電阻為 R。則下列說法正確的 是A.輸電線上的電流I UB.輸電線上的電流RI包 UC.輸電線上損失的功率p （且）2RD.輸電線上損失的功U率p

14、U2 R三.填空題（海淀區(qū)）1.如圖所示，豎直放置的足夠長的光滑平 行金屬導軌，間距為l= 0.50m,導軌上端接有電 阻R=0.80Q ,導軌電阻忽略不計。空間有一水平 方向的有上邊界的勻強磁場，磁感應強度大小為 B=0.40T ,方向垂直于金屬導軌平面向外。 質量為 m=0.02kg、電阻r= 0.20Q的金屬桿MN,從靜止開始沿著金屬導軌 下滑，下落一定高度后以v=2.5m/s的速度進入勻強磁場中，在磁場 下落過程中金屬桿始終與導軌垂直且接觸良好。已知重力加速度為 g=10m/s2,不計空氣阻力，求在磁場中，（1）金屬桿剛進入磁場區(qū)域時加速度 （2）若金屬桿在磁場區(qū)域又下落 h開始以V0

15、勻速運動，V0四.實驗題 (石景山區(qū))1用如圖所示的實驗裝置研究電磁感應現(xiàn)象.當有電流從電流表的正極流入時，指針向右偏轉.下列說法哪些是正確的：()A.當把磁鐵N極向下插入線圈時，電流表指針向左偏轉B.當把磁鐵N極從線圈中拔出時，電流表指針向左偏轉C.保持磁鐵在線圈中靜止，電流表指針不發(fā)生偏轉D.磁鐵插入線圈后，將磁鐵和線圈一起以同一速度向上運動,電流表指針向左偏五.計算題 (西城區(qū))1.在如圖甲所示的電路中，螺線管匝數(shù) n = 1500匝，橫截 面積 S = 20cm2。螺線管導線電阻 r = 1.0 Q, Ri = 4.0 Q , R2 = 5.0 Q , C=30抹F。在一段時間內(nèi)，穿過

16、螺線管的磁場的磁感應強度 B按如圖 乙所示的規(guī)律變化。求：圖乙(1)求螺線管中產(chǎn)生的感應電動勢；(2)閉合S,電路中的電流穩(wěn)定后，求電阻R1的電功率；(3) S斷開后，求流經(jīng)R2的電量（石景山區(qū)）2.如圖（甲）所示，邊長為 L=2.5m、質量m=0.50kg的 正方形絕緣金屬線框，平放在光滑的水平桌面上，磁感應強度 B=0.80T的勻強磁場方向豎直向上，金屬線框的一邊 ab與磁場 的邊界MN重合.在力F作用下金屬線框由靜止開始向左運動， 在5.0s內(nèi)從磁場中拉出.測得金屬線框中的電流隨時間變化的圖象如圖（乙）所示.已知金屬線框的總電阻為R=4.0Q.（1）試判斷金屬線框從磁場中拉出的過程中，線

17、框中的感應電 流方向？（2） t=2.0s時，金屬線框的速度?（3）已知在5.0s內(nèi)力F做左（甲）（乙）功1.92J，那么，金屬框從磁場拉出過程線框中產(chǎn)生的焦耳熱是多少?(豐臺區(qū))3.如圖所示，寬度為L=0.20 m的足夠長的平行光滑金屬導軌固定在絕緣水平面上，導軌的一端連接阻值為R=1.0 Q的電阻。導軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小為B=0.50 To 一根質量為m=10g的導體棒MN放在導軌上與導軌接觸 良好，導軌和導體棒的電阻均可忽略不計。 現(xiàn)用一平行于導軌的拉力 拉動導體棒沿導軌向右勻速運動，運動速度 v=10 m/s ,在運動過程 中保持導體棒與導軌垂直。求：(1)

18、在閉合回路中產(chǎn)生的感應電流的大?。?2)作用在導體棒上的拉力的大小；(3)當導體棒移動30cm時撤去拉力，求整個過程中電阻 R上產(chǎn)生的熱量xM(東城區(qū))4.如圖所示，兩平行金屬導軌間的距離L=0.40m,金屬導軌所在的平面與水平面夾角打37。，在導軌所E在平面內(nèi)，分布著磁感應強度 B=0.50T、方向 垂直于導軌所在平面的勻強磁場。金屬導軌的 一端接有電動勢E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50 Q的直流電源?，F(xiàn)把一個質量m=0.040kg的導體棒ab放在金屬導軌上，導體棒恰好靜止。導體棒與金屬導軌垂直、且接觸良好，導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻 Ro=2.5 Q,金屬導軌電阻不計，g取10m/s

19、2。已知 sin37o=0.60 , cos37o=0.80 ,求：(1)通過導體棒的電流；(2)導體棒受到的安培力大小;(3)導體棒受到的摩擦力大小。(崇文區(qū))5.如圖所示，在坐標xoy平面內(nèi)存在B=2.0T的勻強磁場，OA與OCA為置于豎直平面內(nèi)的光滑金屬導軌，其中 OCA滿足曲線方程x 0.50 sin y(m), C為導軌的最右端，導軌OA與OCA相交處的。點 5和A點分別接有體積可忽略的定值電阻 Ri和R2,其Ri=4.0Q、R2=12.0Qo現(xiàn)有一足夠長、質量m=0.10kg的金屬棒MN在豎直向上的外力F 作用下，以v=3.0m/s的速度向上勻速運動，設棒與兩導軌接觸良好， 除電阻

20、Ri、R2外其余電阻不計，g取10m/s2,求：(1)金屬棒MN在導軌上運動時感應電流的最大值；交變電流和電磁感應一.單項選擇題1 . C2 . A3 .C4 . C5 .C6 .B7 .B8 .D9 .D10. C12345678.9.三.1.四.1五.1.解:多項選擇題ADBCDABDADBCDBCDBDBCDBC填空題(1) a=5m/s2 向下；(2) vo=5m/s實驗題AC計算題(1)根據(jù)法拉第電磁感應定律E n n S*(3分)求出E = 1.2 (V)(1分)（2）根據(jù)全電路歐姆定律R1 R2 r0.12（A）（1分）根據(jù)PI2R1（1分）求出P = 5.76 M0-2 （W）

21、（1 分）3. ） S斷開后，流經(jīng)R2的電量即為S閉合時C板上所帶的電量Q電容器兩端的電壓U = IR2=0.6 （V）（1分）流經(jīng) R2 的電量Q = CU = 1.8X10-5 （C）（2 分）4.解：（1）由楞次定律（或右手定則），線框中感應電流的方向為逆時針（或abcda） （2分）（2）設t=2.0s時的速度為v,據(jù)題意有：BLv=IR解得v !R_ 0.2 4.0 m/s=0.4m/s （3 分）BL 0.80 2.5（3）設t=5.0s時的速度為v,整個過程中線框中產(chǎn)生的焦耳熱為Q,則有：BLv =I R （1 分）Q Wf 1 mv 2 （2 分）2由 上 述 兩 式 解 得q wf 2）2 1.92 1 0.5 （生J=1.67J （1 分）2 BL20.80 2.5解：(1)感應電動勢為 E