全程訓練2018屆高考物理一輪總復習周測九電磁感應交變電流B卷

1、B.C.D.2.電或或大事-rfl/我康也幡周測九電磁感應交變電流（B卷）（本試卷滿分95分）一、選擇題（本題包括8小題，每小題6分，共48分.在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項是正確的，有的小題有多個選項是正確的.全部選又的得6分，選不全的得3分，有選錯或不答的得0分）1.如圖所示，在水平地面下有一條沿東西方向鋪設的水平直導線，導線中通有自東向西穩(wěn)定、強度較大的直流電流.現(xiàn)用一閉合的檢測線圈（線圈中串有靈敏電流計，圖中未畫出）檢測此通電直導線的位置，若不考慮地磁場的影響，在檢測線圈位于水平面內(nèi)，從距直導線很遠處由北向南沿水平地面通過導線的上方并移至距直導線很遠處的過程中，俯視檢測

2、線圈，其中感應電流的方向是（）A.先順時針后逆時針先逆時針后順時針先順時針后逆時針，然后再順時針先逆時針后順時針，然后再逆時針A.S閉合瞬間,B.S閉合瞬間,C.S斷開瞬間,D.S斷開瞬間,4.如圖甲，線圈ab、cd繞在同一軟鐵芯上，在ab線圈中通以變化的電流，用示波器（多選）某同學設計的家庭電路保護裝置如圖所示，鐵芯左側(cè)線圈L1由火線和零線并行繞成.當右側(cè)線圈L2中產(chǎn)生電流時，電流經(jīng)放大器放大后，使電磁鐵吸起鐵質(zhì)開關K,從而切斷家庭電路.僅考慮Li在鐵芯中產(chǎn)生的磁場，下列說法正確的有（）A.家庭電路正常工作時，L2中的磁通量為零B.家庭電路中使用的用電器增多時，L2中的磁通量不變C.家庭電路

3、發(fā)生短路時，開關K將被電磁鐵吸起D.地面上的人接觸火線發(fā)生觸電時，開關K將被電磁鐵吸起3.工B如圖所示，A、B是兩個完全相同的燈泡，D是理想二極管，L是帶鐵芯的線圈，其自感系數(shù)很大，直流電阻忽略不計.下列說法正確的是（）A先亮A、B同時亮B逐漸熄滅A閃亮一下，然后逐漸熄滅測得線圈cd間電壓如圖乙所示，已知線圈內(nèi)部的磁場與流經(jīng)線圈的電流成正比，則下列描述線圈ab中電流隨時間變化關系的圖中，可能正確的是（）.一AB5.（多選）如圖甲所小，豎直向上的勻強磁場的磁感應強度B=0.5T,并且以不=0.1T/s的變化率均勻增大，圖象如圖乙所示，水平放置的導軌不計電阻，不計摩擦阻力，寬度L=0.5m,在導軌

4、上放著一金屬棒MN電阻F0=0.1Q,并且水平細線通過定滑輪懸吊著PN質(zhì)量M=0.2kg的重物.導軌的定值電阻R=0.4，與P、Q端點相連組成回路.又知長d=0.8m,在重物被拉起的過程中，下列說法中正確的是（g取10N/kg）（A.電阻R中電流的方向由P到QB.電流的大小為0.1AC.從磁感應強度為B0開始計時，經(jīng)過495s的時間，金屬棒MN恰能將重物拉起D.電阻R上產(chǎn)生的熱量約為16J6.圖甲、乙分別表示兩種電壓的波形，其中圖甲所示的電壓按正弦規(guī)律變化，下列說法正確的是（A.圖甲表示交流，圖乙表示直流B.圖甲電壓的有效值為220V,圖乙電壓的有效值小于220VC.圖乙電壓的瞬日值表達式為u

5、=220業(yè)sin100兀tVD.圖甲電壓經(jīng)過匝數(shù)比為10：1的變壓器變壓后，頻率變?yōu)樵瓉淼?.1倍7.如圖所示，一理想變壓器的原、副線圈分別由雙線圈ab和cd（匝數(shù)都為m）、ef和gh（匝數(shù)都為n2）組成.用11和U表不輸入電流和電壓，12和U表不輸出電流和電壓.在下列四種接法中，符合關系弓="，的有（）U2n212n1b與c相連，以a、d為輸入端；f與g相連，以e、h為輸出端b與c相連，以a、d為輸入端；e與g相連，以f、h為輸出端a與c相連，b與d相連作為輸入端；f與g相連，以e、h為輸出端a與c相連，b與d相連作為輸入端；e與g相連，f與h相連作為輸出端A.B.C.D.8.如圖

6、所示為一自耦變壓器，保持電阻R和輸入電壓不變，以下說法正確的是()A.滑片P向b方向移動，滑片Q下移，電流表示數(shù)減小B.滑片P不動，滑片Q上移，電流表示數(shù)不變C.滑片P向b方向移動，滑片Q不動，電壓表示數(shù)增大D.滑片P不動，滑片Q上移或下移，電壓表示數(shù)始終不變二、非選擇題(本題包括4小題，共47分)9. (11分)兩根足夠長的平行金屬導軌間的距離為L,導軌光滑且電阻不計，導軌所在的平面與水平面夾角為0.在導軌所在平面內(nèi)，分布磁感應強度為B方向垂直于導軌所在平面的勻強磁場.把一個質(zhì)量為m的導體棒ab放在金屬導軌上，在外力作用下保持靜止，導體棒與金屬導軌垂直且接觸良好，與金屬導軌接觸的兩點間的導體

7、棒電阻為R.完成下列問題：(1)如圖甲，金屬導軌的一端接一個內(nèi)阻為r的直流電源，撤去外力后導體棒仍能靜止,求直流電源的電動勢；(2)如圖乙，金屬導軌的一端接一個阻值為R的定值電阻，撤去外力讓導體棒由靜止開始下滑，在加速下滑的過程中，當導體棒的速度達到v時，求此時導體棒的加速度；(3)求第(2)問中導體棒所能達到的最大速度.10.（12分）半徑分別為r和2r的同心圓形導軌固定在同一水平面內(nèi)，一長為r、質(zhì)量為m且質(zhì)量分布均勻的直導體棒AB置于圓導軌上面.BA的延長線通過圓導軌中心O,裝置的俯視圖如圖所示.整個裝置位于一勻強磁場中，磁感應強度的大小為B,方向豎直向下.在內(nèi)圓導軌的C點和外圓導軌的D點

8、之間接有一阻值為R的電阻(圖中未畫出).直導體棒在水平外力作用下以角速度3繞O逆時針勻速轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)動過程中始終與導軌保持良好接觸.設導體棒與導軌之間的動摩擦因數(shù)為科，導體棒和導軌的電阻均可忽略.重力加速度大小為g.求：(1)通過電阻R的感應電流的方向和大??；(2)外力的功率.11. (12分)如圖甲所示，勻強磁場的磁感應強度B為0.5T,其方向垂直于傾角0為30°的斜面向上.絕緣斜面上固定有形狀的光滑金屬導軌MPN電阻忽略不計)，MP和NP長度士勻為2.5m,MNt線水平，長為3m.以MNf點O為原點，OP為x軸建立一維坐標系Ox一根粗細均勻的金屬桿CD長度d為3m,質(zhì)量m為1kg,

9、電阻R為0.3，在拉力F的作用下，從MNb以恒定速度v=1m/s在導軌上沿x軸正向運動(金屬桿與導軌接觸良好).g取10m/s2.(1)求金屬桿CD運動過程中產(chǎn)生白感應電動勢E及運動到x=0.8m處電勢差UCw(2)推導金屬桿CD從MNb運動到P點過程中拉力F與位置坐標x的關系式，并在圖乙中畫出Fx關系圖象；(3)求金屬桿CD從M畋1運動到P點的全過程產(chǎn)生的焦耳熱.12. (12分)如圖所示，MNPQ是兩條水平、平行放置的光滑金屬導軌，導軌的右端接理想變壓器的原線圈，變壓器的副線圈與電阻R=20a組成閉合回路，變壓器的原副線圈匝數(shù)之比m：m=1：10,導軌寬L=5m質(zhì)量m=2kg、電阻不計的導

10、體棒ab垂直MNPQ放在導軌上，在水平外力F作用下，從t=0時刻開始在圖示的兩虛線范圍內(nèi)往復運動，其速度隨時間變化的規(guī)律是v=2sin20nt(m/s).垂直軌道平面的勻強磁場的磁感應強度B=4T.導軌、導線和線圈電阻均不計.求：(2)周測九電磁感應交變電流(B卷)(1) ab棒中產(chǎn)生的電動勢的表達式；ab棒中產(chǎn)生的是什么電流?電阻R上的電熱功率P.從t=0至ijti=0.025s的時間內(nèi)，通過外力F所做的功.如圖為地下通電直導線產(chǎn)生的磁場的正視圖，當線圈在通電直導線正上方的左側(cè)時由楞次定律知，線圈中感應電流方向為逆時針，同理在右側(cè)也為逆時針，當線圈一部分在左側(cè)部分在右側(cè)時為順時針，故D正確.

11、2. ABD由于火線和零線并行繞制，所以在家庭電路正常工作時，火線和零線中的電流大小相等，方向相反，因此合磁通量為零，L2中的磁通量為零，A項正確；當家庭電路中使用的用電器增多時，火線和零線中的電流仍然大小相等，方向相反，匕中的磁通量不變，B項正確；家庭電路發(fā)生短路時，火線和零線中的電流同時增大，合磁通量仍然為零，因此開關K不會被電磁鐵吸起，C項錯誤；當?shù)孛嫔系娜私佑|火線發(fā)生觸電時，火線中的電流突然變大，即Li中的磁場發(fā)生變化，導致L2中的磁通量變化，L2中產(chǎn)生感應電流，電磁鐵將開關K吸起，D項正確.3. DS閉合瞬間，線圈相當于斷路，二極管兩端為反向電壓，電路中無電流通過，A、B都不亮，選項

12、A、B錯誤；開關S斷開瞬間，B立刻熄滅，由于自感線圈與A形成回路，二極管正向?qū)ǎ珹閃亮一下，然后逐漸熄滅，故選項C錯誤，選項D正確.4. C由線圈cd間的電壓圖象可知，00.5s內(nèi)，0.51.5s內(nèi)，cd間的電壓分別為不同的恒定值，由法拉第電磁感應定律知，00.5s內(nèi)，0.51.5s內(nèi)，穿過線圈cd中磁通量的變化率分別為不同的恒定值，在00.5s內(nèi)，0.51.5s內(nèi)，線圈ab中電流應該是均勻變化的，故選項C可能正確.5. AC根據(jù)楞次定律可知電流方向為MR+ACHM,故A項正確；電流大小1=AB-S0.1X0.8X0.5AtR+R0.1+0.4A=0.08A,故B項錯誤；要恰好把質(zhì)量M=0.

13、2kg的重物拉起，則F安=T=Mg=2N,解得t=495s,故C項正確;J,故D項錯誤.Mg0.2x10.一AB,八一B=L0.08X0.5T=50B=巳+t"5+0t，電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q=I2Rt=(0.08)2X0.4X495J=1.276. B由于兩圖中表示的電壓都隨時間做周期性變化，因此都為交變電流，故A錯誤;根據(jù)有效值的定義可知，圖甲電壓的有效值要比圖乙大，圖甲是正弦式交流電，所以有效值Em3羽=220V,圖乙電壓的有效值小于220V,故B正確；圖乙不是正弦式交流電，所以表達式不是正弦函數(shù)，故C錯誤；交變電流經(jīng)變壓器變壓后，頻率不發(fā)生變化，故D錯誤.，一U2mm,一，一

14、112n2作一一一,一7. D電壓關系曰=玄=；7,電流關系丁=芯=1；副線圈匝數(shù)等效為零；電壓U>2n2n2122n1niU1n1112n2Ui巾11n2關系U=不丁，電流關系r=2n-；電壓關系U=n，電流關系丁=n，符合條件U>2n212niU2n212ni8.D滑片P向b方向移動，輸出電壓減小,小，也可能增大，故電流的變化無法確定，故上移，電阻變化，電流表示數(shù)變化，所以Q下移時，總電阻的變化不明確，可能減A錯誤；滑片P不動，輸出電壓不變，滑片B錯誤；滑片P向b方向移動，輸出電壓減小，滑片Q不動，電阻不變，電壓表示數(shù)減小，所以不變，電壓表測的是輸出電壓，示數(shù)不變，所以9.解題

15、思路：(1)回路中的電流為1=C錯誤；滑片D正確.EP不動，自耦變壓器輸出的電壓R+r'導體棒受到的安培力為F安=BIL,對導體棒受力分析知F安=m3in0.聯(lián)立上面三式解得mgR+r|E=BLsin9(2)當導體棒速度為v時，產(chǎn)生的感應電動勢E=BLv,導體棒受到的安培力B2L2V，上F=BIL=TT.根據(jù)牛頓第二定律有REBLv此時電路中電流I=，=G7=，RR十RB2L2Vma=mg>in0三二，Ri十RaB2L2V斛得a=gsine-mR+R.tB2L2V(3)當工7=mgjin0時，導體棒達到最大速度Vm,可得R十RamgR+Rsin9VmB2L2答案：(1)mgR+r

16、sin0BLBVv(2) gsinemwRmgR+Rsin0(3) B2L210.解題思路：-1,一AS=2coAt(2(1)在At時間內(nèi)，導體棒掃過的面積為r)2r2根據(jù)法拉第電磁感應定律，導體棒上感應電動勢的大小為BASE=At口根據(jù)右手定則，感應電流的方向是從B端流向A端.因此，通過電阻R的感應電流的方向是從C端流向D端.由歐姆定律可知，通過電阻R的感應電流的大小I滿足2聯(lián)立式得I=2R(2)在豎直方向有mg-2N=0N兩導式中，由于質(zhì)量分布均勻，內(nèi)、外圓導軌對導體棒的支持力大小相等，其值為軌對運行的導體棒的滑動摩擦力均為f=科N©在At時間內(nèi)，導體棒在內(nèi)、外圓導軌上掃過的弧長

17、分別為11=rwAt12=2rcoAt克服摩擦力做的總功為W=f(l1+l2)在At時間內(nèi)，消耗在電阻根據(jù)能量守恒定律知，外力在WW+W?R上的功為W=12RAtAt時間內(nèi)做的功為外力的功率為由至？式得WP?At3P=2mgor+9co2B2r44R答案：(1)Br22R、39,方向由C向D(2)萬mgpr+-JbT4R11.解題思路：(1)金屬桿CD在勻速運動中產(chǎn)生的感應電動勢E=Blv(l=d),代入數(shù)值得E=1.5V.當x=0.8m時，金屬桿在導軌間的電勢差為零，設此時桿在導軌外的長度為Odxl外=OP-d,OP=mP,得l外=1.2m.由楞次定律判斷D點電勢高，故CDB端電勢差LCd=

18、Bl外v=0.6V.(2)桿在導軌間的長度l與位置x的關系是OP-x3l=-Qp-d=3-2x，I對應的電阻R=dRBlv電流I=g,Ri桿受到的安培力F安=BIl=7.5-3.75x,根據(jù)平衡條件得F=F安+mgsin0,得F=12.53.75x(N)(0<x<2),畫出的Fx圖象如圖所示.F/N，一一八j一一r5+12.5外力F所做的功W等于F-x圖線與x軸所圍成的圖形的面積，即W=-2X2J=17.5J.而桿的重力勢能增加量AS=mgOPsin0,故全過程產(chǎn)生的焦耳熱Q=WAE=7.5J.答案：(1)E=1.5VUCa0.6V(2) F=12.5-3.75x(N)(0<x<2),圖象見解析(3) Q=7.5J12.解題思路：(1)ab棒中產(chǎn)生的電動勢的表達式為E=BLv=40sin20兀t(V)故ab棒中產(chǎn)生的是正弦交變電流.(