高考物理二輪復(fù)習(xí)訓(xùn)練 專題電磁感應(yīng)交流電電磁波

1、第十講電磁感應(yīng)、交流電、電磁波一、單項(xiàng)選擇題1. (2011年高考廣東卷)將閉合多匝線圈置于僅隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)中，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，下列表述正確的是()A感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)B穿過(guò)線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大C穿過(guò)線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大D感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向始終相同解析：選C.由法拉第電磁感應(yīng)定律En知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈匝數(shù)有關(guān)，A錯(cuò)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正比于，與磁通量的大小無(wú)直接關(guān)系，B錯(cuò)誤，C正確根據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，即“增反減同”，D錯(cuò)誤2(2010年高考課標(biāo)全

2、國(guó)卷)如圖所示，兩個(gè)端面半徑同為R的圓柱形鐵芯同軸水平放置，相對(duì)的端面之間有一縫隙，鐵芯上繞導(dǎo)線并與電源連接，在縫隙中形成一勻強(qiáng)磁場(chǎng)一銅質(zhì)細(xì)直棒ab水平置于縫隙中，且與圓柱軸線等高、垂直讓銅棒從靜止開(kāi)始自由下落，銅棒下落距離為0.2R時(shí)銅棒中電動(dòng)勢(shì)大小為E1，下落距離為0.8R時(shí)電動(dòng)勢(shì)大小為E2.忽略渦流損耗和邊緣效應(yīng)關(guān)于E1、E2的大小和銅棒離開(kāi)磁場(chǎng)前兩端的極性，下列判斷正確的是()AE1>E2，a端為正BE1>E2，b端為正CE1<E2，a端為正 DE1<E2，b端為正解析：選D.設(shè)下落距離為d，則銅棒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中切割磁感線的等效長(zhǎng)度l2，銅棒做的是自由落體運(yùn)動(dòng)，故

3、v22gd，v，故有EBlvB·2·2B，將d10.2R，d20.8R，代入后比較得E1<E2；據(jù)安培定則知縫隙處的磁場(chǎng)方向水平向左，再由右手定則知b端等效為電源正極，電勢(shì)高，選D.3(2011年高考北京卷)某同學(xué)為了驗(yàn)證斷電自感現(xiàn)象，自己找來(lái)帶鐵心的線圈L、小燈泡A、開(kāi)關(guān)S和電池組E，用導(dǎo)線將它們連接成如圖所示的電路檢查電路后，閉合開(kāi)關(guān)S，小燈泡發(fā)光；再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，小燈泡僅有不顯著的延時(shí)熄滅現(xiàn)象雖經(jīng)多次重復(fù)，仍未見(jiàn)老師演示時(shí)出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象，他冥思苦想找不出原因你認(rèn)為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是 ()A電源的內(nèi)阻較大 B小燈泡電阻偏大 C線圈電阻偏大 D線圈

4、的自感系數(shù)較大解析：選C.從實(shí)物連接圖中可以看出，線圈L與小燈泡并聯(lián)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，小燈泡A中原來(lái)的電流立即消失，線圈L與小燈泡組成閉合電路，由于自感，線圈中的電流逐漸變小，使小燈泡中的電流變?yōu)榉聪蚯遗c線圈中電流相同，小燈泡未閃亮說(shuō)明斷開(kāi)S前，流過(guò)線圈的電流較小，原因可能是線圈電阻偏大，故選項(xiàng)C正確4(2010年高考天津理綜卷改編)為探究理想變壓器原、副線圈電壓、電流的關(guān)系，將原線圈接到電壓有效值不變的正弦交流電源上，副線圈連接相同的燈泡L1、L2，電路中分別接了理想交流電壓表V1、V2和理想交流電流表A1、A2，導(dǎo)線電阻不計(jì)，如圖所示當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后()AA1示數(shù)變大，A1與A2示數(shù)的比值變小

5、BA1示數(shù)變大，A1與A2示數(shù)的比值變大CV2示數(shù)變小，V1與V2示數(shù)的比值變大DV2示數(shù)不變，V1與V2示數(shù)的比值不變解析：選D.由知，開(kāi)關(guān)S閉合后，V2示數(shù)不變，V1與V2示數(shù)的比值不變，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確；開(kāi)關(guān)S閉合后，副線圈閉合回路的總電阻R減小，由I2知，I2變大，由知，A1示數(shù)變大，且A1與A2示數(shù)的比值不變，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤5(2011年北京西城抽樣)北半球地磁場(chǎng)的豎直分量向下如圖所示，在北京某中學(xué)實(shí)驗(yàn)室的水平桌面上，放置邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形閉合導(dǎo)體線圈abcd，線圈的ab邊沿南北方向，ad邊沿東西方向下列說(shuō)法中正確的是()A若使線圈向東平動(dòng)，則a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)高B若使線

6、圈向北平動(dòng)，則a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)低C若以ab為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)，則線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdaD若以ab為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)，則線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcda解析：選C.由右手定則知，若使線圈向東平動(dòng)，線圈的ab邊和cd邊切割磁感線，c(b)點(diǎn)電勢(shì)高于d(a)點(diǎn)電勢(shì)，故A錯(cuò)；同理知B錯(cuò)若以ab為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)，穿過(guò)線圈平面的磁通量將變小，由楞次定律可判得線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcda，C對(duì)6(2011年杭州質(zhì)檢)如圖所示，兩個(gè)相鄰的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，方向相反且垂直紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B，磁場(chǎng)區(qū)在y軸方向足夠長(zhǎng)，在x軸方向?qū)挾染鶠閍，一正三角形(中垂線長(zhǎng)為a)導(dǎo)線框ABC從圖示位置向右

7、勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，設(shè)逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较?，則圖中線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流i與線框移動(dòng)距離x的關(guān)系圖象正確的是()解析：選C.由楞次定律可知，在第一個(gè)階段感應(yīng)電流沿正方向，可排除B項(xiàng)；在最后一個(gè)階段感應(yīng)電流方向也沿著正方向，可排除D；在中間階段，線框在兩磁場(chǎng)中都切割，且總有效長(zhǎng)度在增加，可排除A，故C正確7(2010年高考安徽理綜卷)如圖所示，水平地面上方矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩個(gè)邊長(zhǎng)相等的單匝閉合正方形線圈和，分別用相同材料、不同粗細(xì)的導(dǎo)線繞制(為細(xì)導(dǎo)線)兩線圈在距磁場(chǎng)上界面h高處由靜止開(kāi)始自由下落進(jìn)入磁場(chǎng)，最后落到地面運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線圈平面始終保持在豎直平面內(nèi)且下邊緣平行于磁場(chǎng)

8、上邊界設(shè)線圈、落地時(shí)的速度大小分別為v1、v2，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱量分別為Q1、Q2.不計(jì)空氣阻力，則()Av1<v2，Q1<Q2 Bv1v2，Q1Q2Cv1<v2，Q1>Q2 Dv1v2，Q1<Q2解析：選D.兩線圈在未進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，都做自由落體運(yùn)動(dòng)，從距磁場(chǎng)上界面h高處下落，由動(dòng)能定理知兩線圈在進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度相同，設(shè)為v，線圈所受安培阻力F1BI1L，而R1電，S1，故F1.所以此時(shí)刻a1g，同理可得a2g與線框的質(zhì)量無(wú)關(guān)，即兩線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度相同，當(dāng)兩線圈進(jìn)入磁場(chǎng)后雖加速度發(fā)生變化，但兩者加速度是同步變化的，速度也同步變化，因此落地時(shí)速度相等即v1

9、v2；又由于線圈質(zhì)量大，機(jī)械能損失多，所以產(chǎn)生的熱量也多，即Q2>Q1，故D項(xiàng)正確8(2011年北京海淀區(qū)測(cè)試)某小型水電站的電能輸送示意圖如圖所示，發(fā)電機(jī)通過(guò)升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向用戶供電已知輸電線的總電阻為R，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為41，降壓變壓器副線圈兩端交變電壓u220sin100t V，降壓變壓器的副線圈與阻值R011 的電阻組成閉合電路若將變壓器均視為理想變壓器，則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A通過(guò)R0的電流有效值是20 AB降壓變壓器T2原、副線圈的電壓比為41C升壓變壓器T1的輸出電壓等于降壓變壓器T2的輸入電壓D升壓變壓器T1的輸出功率大于降壓變壓器T

10、2的輸入功率解析：選C.降壓變壓器副線圈電壓的有效值為220 V，所以通過(guò)R0的電流有效值為 A20 A，選項(xiàng)A對(duì)；降壓變壓器T2原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，為41，B對(duì)；由于輸電線上有電壓損失和功率損失，故升壓變壓器T1的輸出電壓大于降壓變壓器T2的輸入電壓，升壓變壓器T1的輸出功率大于降壓變壓器T2的輸入功率，選項(xiàng)C錯(cuò)D對(duì)9(2011年山東煙臺(tái)模擬)如圖甲、乙所示，兩圖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(shuō)法中正確的是()A圖甲表示交流電，圖乙表示直流電B兩種電壓的有效值相等C圖甲所示電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u311 sin100t(V)D圖甲所示電壓經(jīng)匝數(shù)比為101的

11、變壓器變壓后頻率變?yōu)樵瓉?lái)的解析：選C.區(qū)分交流電、直流電是看電流方向是否發(fā)生變化，A錯(cuò)誤；兩交流電的峰值相同、周期相同，但除了一些特殊時(shí)刻外，圖乙所示電壓瞬時(shí)值都較小，故其有效值比圖甲的小，B錯(cuò)誤；由uUmsint結(jié)合圖象可知C正確；變壓器不能改變交流電的周期和頻率，D錯(cuò)誤10(2011年南京二模)如圖所示，正方形線框abcd長(zhǎng)為L(zhǎng)，每邊電阻均為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞cd軸以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，c、d兩點(diǎn)與外電路相連，外電路電阻也為r，則下列說(shuō)法中正確的是()AS斷開(kāi)時(shí)，電壓表讀數(shù)為BL2BS斷開(kāi)時(shí)，電壓表讀數(shù)為BL2CS閉合時(shí)，電流表讀數(shù)為BL2DS閉合時(shí)，線框從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)過(guò)程中流過(guò)電

12、流表的電荷量為解析：選B.當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，線框ab邊是電源，其余三邊是外電路，電壓表的示數(shù)是cd兩端電壓的有效值，UcdBL2，A錯(cuò)誤B正確；S閉合時(shí)，整個(gè)外電路的結(jié)構(gòu)是電阻r與cd邊并聯(lián)再與ad、bc串聯(lián)，流過(guò)電阻r的電流即電流表的示數(shù)等于電路中總電流的一半，IA·，C錯(cuò)誤；流過(guò)電流表的電荷量qt，D錯(cuò)誤二、非選擇題11(2010年高考重慶理綜卷)法拉第曾提出一種利用河流發(fā)電的設(shè)想，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖可用圖表示，兩塊面積均為S的矩形金屬板，平行、正對(duì)、豎直地全部浸在河水中，間距為d.水流速度處處相同，大小為v，方向水平金屬板與水流方向平行，地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量為B，

13、水的電阻率為，水面上方有一阻值為R的電阻通過(guò)絕緣導(dǎo)線和電鍵S連接到兩金屬板上，忽略邊緣效應(yīng)，求：(1)該發(fā)電裝置的電動(dòng)勢(shì)；(2)通過(guò)電阻R的電流強(qiáng)度；(3)電阻R消耗的電功率解析：(1)由法拉第電磁感應(yīng)定律，有EBdv.(2)兩金屬板間河水的電阻r由閉合電路歐姆定律，有I.(3)由電功率公式PI2R，得P()2R.答案：(1)Bdv(2)(3)()2R12(2011年高考浙江卷)如圖甲所示，在水平面上固定有長(zhǎng)為L(zhǎng)2 m、寬為d1 m的金屬“U”型導(dǎo)軌，在“U”型導(dǎo)軌右側(cè)l0.5 m范圍內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示在t0時(shí)刻，質(zhì)量為m0.1 kg的導(dǎo)體棒以v01 m/s的初速度從導(dǎo)軌的左端開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長(zhǎng)度的電阻均為0.1 /m，不計(jì)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的接觸電阻及地球磁場(chǎng)的影響(取g10 m/s2)(1)通過(guò)計(jì)算分析4 s內(nèi)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)情況；(2)計(jì)算4 s內(nèi)回路中電流的大小，并判斷電流方向；(3)計(jì)算4 s內(nèi)回路產(chǎn)生的焦耳熱解析：(1)導(dǎo)體棒先在無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，有mgma，v1v0at，sv0tat2代