黑龙江省大兴安岭实验中学西校区高二物理下学期期末试卷（A卷）（含解析）.doc

黑龙江省大兴安岭实验中学西校区2013-2014学年高二下 学期期末物理试卷（a卷）（选修3-2）一单项选择题（本题共10题每小题3分共30分）1（3分）了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要以下符合史实的是（）a焦耳发现了电流磁效应的规律b库仑总结出了点电荷间相互作用的规律c楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕d牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动2（3分）长为a、宽为b的矩形线框有n匝，每匝线圈电阻为r如图所示，对称轴mn的左侧有磁感应强度为b的匀强磁场，第一次将线框从磁场中以速度v匀速拉出，第二次让线框以=的角速度转过90角那么（）a通过导线横截面的电荷量q1：q2=1：nb通过导线横截面的电荷量q1：q2=1：1c线框发热功率p1：p2=2n：1d线框发热功率p1：p2=1：23（3分）（2010淄博一模）如图所示，光滑金属导轨ac、ad固定在水平面内，并处在方向竖直向下、大小为b的匀强磁场中有一质量为m的导体棒以初速度v0从某位置开始在导轨上水平向右运动，最终恰好静止在a点在运动过程中，导体棒与导轨始终构成等边三角形回路，且通过a点的总电荷量为q已知导体棒与导轨间的接触电阻阻值恒为r，其余电阻不计则（）a该过程中导体棒做匀减速运动b该过程中接触电阻产生的热量为mvc开始运动时，导体棒与导轨所构成回路的面积为s=d当导体棒的速度为v0时，回路中感应电流大小为初始时的一半4（3分）如图所示，oo为一金属转轴（只能转动不能移动），m为与oo固定连接且垂直于oo的金属杆，当oo转动时，m的另一端在固定的金属环n上滑动，并保持良好的接触整个装置处于一匀强磁场中，磁场方向平行于oo轴，磁感应强度的大小为b0图中v为一理想电压表，一端与oo接触，另一端与环n连接已知当oo的角速度=0时，电压表读数为u0；如果将磁场变为磁感应强度为nb0的匀强磁场，而要电压表的读数为mu0时，则oo转动的角速度应变为（）an0bm0c0d05（3分）在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器如下所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是（）abcd6（3分）如图所示，铁芯右边绕有一个线圈，线圈两端与滑动变阻器、电池组连成回路左边的铁芯上套有一个环面积为0.02m2、电阻为0.1的金属环铁芯的横截面积为0.01m2，且假设磁场全部集中在铁芯中，金属环与铁芯截面垂直调节滑动变阻器的滑动头，使铁芯中的磁感应强度每秒均匀增加0.2t，则从上向下看（）a金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为4.0103vb金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为4.0103vc金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为2.0103vd金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为2.0103v7（3分）（2009武汉二模）如图所示，在水平面内的直角坐标系xoy中有一光滑金属导轨aoc，其中曲线导轨oa 满足方程y=lsinkx，长度为的直导轨oc与x 轴重合，整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中现有一长为l的金属棒从图示位置开始沿x轴正方向做匀速直线运动，已知金属棒单位长度的电阻为r0，除金属棒的电阻外其余电阻均不计，棒与两导轨始终接触良好，则在金属棒运动的过程中，它与导轨组成的闭合回路（）a消耗的电功率逐渐减小b消耗的电功率逐渐增大c电流逐渐减小d电流逐渐增大8（3分）如图甲所示，为一种调光台灯电路示意图，它通过双向可控硅电子器件实现了无级调节亮度给该台灯接220v的正弦交变电流后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时交流电压表的示数为（）a220 vb110 vcvd v9（3分）在垂直纸面向里的有界匀强磁场中放置了一矩形线圈abcd线圈cd边沿竖直方向且与磁场的右边界重合线圈平面与磁场方向垂直从t=0时刻起，线圈以恒定角速度=绕cd边沿图示方向转动，规定线圈中电流沿abcda方向为正方向，则从t=0到t=t时间内，线圈中的电流i随时间t变化关系图象为（）abcd10（3分）（2009南充模拟）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=4：1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻r相连组成闭合回路，当直导线ab在匀强磁场中沿导轨（导轨电阻不计）匀速地向右运动，电流表a1的读数是12ma，那么电流表a2的读数是（）a48mab0c3mad与r值大小有关二多项选择题（本题共4题每小题4分共16分）11（4分）如图所示，某人在自行车道上从东往西沿直线以速度v骑行，该处地磁场的水平分量大小为b1，方向由南向北，竖直分量大小为b2，方向竖直向下自行车把为直把、金属材质，且带有绝缘把套，两把手间距为l只考虑自行车在地磁场中的电磁感应，下列结论正确的是（）a图示位置中辐条a点电势比b点电势低b图示位置中辐条a点电势比b点电势高c自行车左车把的电势比右车把的电势高b2lvd自行车在十字路口左拐改为南北骑向，则自行车车把两端电势差要降低12（4分）如图所示，在垂直纸面向里，磁感应强度为b的匀强磁场区域中有一个均匀导线制成的单匝直角三角形线框现用外力使线框以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动，运动中线框的ab边始终与磁场右边界平行，已知ab=bc=l，线框导线的总电阻为r则线框进入磁场的过程中（）a线框中的电动势随时间均匀增大b通过线框截面的电荷量为c线框所受外力的最大值为d线框中的热功率与时间成正比13（4分）如图所示的电路中，l是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，d1、d2和d3是三个完全相同的灯泡，e是内阻不计的电源在t=0时刻，闭合开关s，电路稳定后在t1时刻断开开关s规定电路稳定时流过d1、d2的电流方向为正方向，分别用i1、i2表示流过d1和d2的电流，则下图中能定性描述电流i随时间t变化关系的是（）abcd14（4分）在磁感应强度为b的匀强磁场中，有一与磁场方向垂直长度为l金属杆ao，已知ab=bc=co=，a、c与磁场中以o为圆心的同心圆（都为部分圆弧）金属轨道始终接触良好一电容为c的电容器接在轨道上，如图所示，当金属杆在与磁场垂直的平面内以o为轴，以角速度顺时针匀速转动时（）auac=2ub0buac=2uabc电容器带电量q=bl2cd若在eo间连接一个电压表，则电压表示数为零三、非选择题（本题共6题，满分54分）15（4分）（2008海南）当光照射到光敏电阻上时，光敏电阻的阻值_（填“变大”、“不变”或“变小”）半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随_变化而改变的特性制成的16（8分）电流传感器可以像电流表一样测量电流，它与计算机相连，能在几秒内画出电流随时间变化的图象如图甲所示电路，电源电动势为直流8v，电容器为几百微法的电解电容器，先使开关s与1相连，电源向电容器充电，然后把开关s掷向2，电容器通过电阻r放电，计算机屏幕上显示出电流随时间变化的it曲线，如图乙所示则：在图乙中画出了一个竖立的狭长矩形（在乙图的左端），它的面积表示的物理意义是：_根据以上数据估算的电容是_（结果保留三位有效数字）17（8分）如图所示，矩形线圈在0.01s内由原始位置转落至位置已知ad=5102m，ab=20102m，匀强磁场的磁感应强度b=2t，r1=r3=1，r2=r4=3求：（1）平均感应电动势；（2）转落时，通过各电阻的平均电流（线圈的电阻忽略不计）18（8分）（2009广东模拟）如图所示，在水平面上有两条光滑的长直平行金属导轨mn、pq，导轨间距离为l，导轨的电阻忽略不计，磁感应强度为b的匀强磁场垂直于导轨所在平面质量分别为ma、mb的两根金属杆a、b跨搁在导轨上，接入电路的电阻均为r轻质弹簧的左端与b杆连接，右端被固定开始时a杆以初速度v0向静止的b杆运动，当a杆向右的速度为v时，b杆向右的速度达到最大值vm，此过程中a杆产生的焦耳热为q，两杆始终垂直于导轨并与导轨良好接触求当b杆达到最 大速度vm时，（1）b杆受到弹簧的弹力（2）弹簧具有的弹性势能19（14分）如图所示，匀强磁场的磁感应强度b=2t，匝数n=6的矩形线圈abcd绕中心轴oo匀速转动，角速度=200rad/s已知ab=0.1m，bc=0.2m，线圈的总电阻r=40，试求：（1）感应电动势的最大值，感应电流的最大值；（2）设t=0时线圈平面与磁感线垂直，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；（3）画出感应电流的瞬时值i随t变化的图象；（4）当t=30时，穿过线圈的磁通量和线圈中的电流的瞬时值各是多大？（5）线圈从图示位置转过的过程中，感应电动势的平均值是多大？（6）线圈的发热功率多大？20（12分）发电机的端电压为220v，输出电功率为44kw，输电线路的电阻为0.2，先用初、次级匝数之比为1：10的升压变压器升压，经输电线路后，再用初、次级匝数比为10：1的降压变压器降压供给用户（1）画出全过程的线路图；（2）求用户得到的电压和功率；（3）若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压黑龙江省大兴安岭实验中学西校区2013-2014学年高二下学期期末物理试卷（a卷）（选修3-2）参考答案与试题解析一单项选择题（本题共10题每小题3分共30分）1（3分）了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要以下符合史实的是（）a焦耳发现了电流磁效应的规律b库仑总结出了点电荷间相互作用的规律c楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕d牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动考点：物理学史分析：根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可解答：解：a、焦耳发现了电流的热效应，通常称此为焦耳热，故a错误b、库仑研究电荷间作用的规律，得出库仑定律，故b正确c、奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了磁场产生电流，打开电气时代的大门，故c错误d、伽利略做斜面实验，研究自由落体运动，故d错误故选：b点评：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一2（3分）长为a、宽为b的矩形线框有n匝，每匝线圈电阻为r如图所示，对称轴mn的左侧有磁感应强度为b的匀强磁场，第一次将线框从磁场中以速度v匀速拉出，第二次让线框以=的角速度转过90角那么（）a通过导线横截面的电荷量q1：q2=1：nb通过导线横截面的电荷量q1：q2=1：1c线框发热功率p1：p2=2n：1d线框发热功率p1：p2=1：2考点：法拉第电磁感应定律；电功、电功率专题：电磁感应与电路结合分析：根据法拉第电磁感应定律，得出感应电动势e=n，结合闭合电路欧姆定律i=，与电量表达式q=it，即可解得电量q=，从而即可求解平均感应电动势感应电动势e=n，瞬时感应电动势e=blv分别求出感应电流的大小，再根据热功率的表达式p=i2nr，进行比较解答：解：在第一、二次运动过程中，磁通量的减少量为1=2=b当回路为n匝，总电阻为nr时有：q=可得q1：q2=1：1故知a错误b正确两种情况下线框电阻不变，由电（热）功率公式可得：=（）2e1=nbave2=nb联立式，即可求出以下结果p1：p2=2：1，故知c、d均错误故选：b点评：解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律与电量表达式相综合而得可解得电量q=，同时理解发热功率与什么因素有关，并对于这些基础知识，要加强理解和应用，平时练习不可忽视3（3分）（2010淄博一模）如图所示，光滑金属导轨ac、ad固定在水平面内，并处在方向竖直向下、大小为b的匀强磁场中有一质量为m的导体棒以初速度v0从某位置开始在导轨上水平向右运动，最终恰好静止在a点在运动过程中，导体棒与导轨始终构成等边三角形回路，且通过a点的总电荷量为q已知导体棒与导轨间的接触电阻阻值恒为r，其余电阻不计则（）a该过程中导体棒做匀减速运动b该过程中接触电阻产生的热量为mvc开始运动时，导体棒与导轨所构成回路的面积为s=d当导体棒的速度为v0时，回路中感应电流大小为初始时的一半考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化专题：压轴题；电磁感应功能问题分析：导体棒切割磁感线产生感应电流，导体棒受到安培力作用做减速运动；导体棒的动能转化为内能；根据e=blv求出感应电动势，由欧姆定律判断感应电流的大小；由法拉第电磁感应定律、欧姆定律及电流定义式的变形公式求出感应电荷量解答：解：a、感应电动势e=blv，感应电流i=，导体棒受到的安培力f=bil=，由于导体棒在运动过程中l不断减小，安培力不断减小，导体棒的加速度减小，导体棒做加速度减小的减速运动，不做匀减速运动，故a错误；b、克服安培力做功，导体棒的动能转化为焦耳热，由能量守恒定律可得，接触电阻产生的焦耳热q=mv02，故b错误；c、在整个过程中，感应电荷量q=it=t=，则s=，故c正确；d、感应电动势e=blv，感应电流i=，当导体棒的速度为时，导体棒的长度l减小，回路中感应电流大小小于初始时的一半，故d错误；故选c点评：本题考查了判断导体棒的运动性质、求产生的焦耳热、求感应电荷量、判断感应电流大小等问题，熟练掌握基础知识即可正确解题4（3分）如图所示，oo为一金属转轴（只能转动不能移动），m为与oo固定连接且垂直于oo的金属杆，当oo转动时，m的另一端在固定的金属环n上滑动，并保持良好的接触整个装置处于一匀强磁场中，磁场方向平行于oo轴，磁感应强度的大小为b0图中v为一理想电压表，一端与oo接触，另一端与环n连接已知当oo的角速度=0时，电压表读数为u0；如果将磁场变为磁感应强度为nb0的匀强磁场，而要电压表的读数为mu0时，则oo转动的角速度应变为（）an0bm0c0d0考点：导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律专题：电磁感应中的力学问题分析：根据公式e=blv求解产生的感应电动势，mn转动，则v=l，据此联立方程求出角速度解答：解：过程中m切割磁感线运动，故由题意可得，解得：若要电压表的示数变为，故，故d正确，故选：d点评：本题查了导体切割磁感线产生感应电动势公式的应用，在求电动势的时候一定要注意导体棒的平均速度等于中点的速度5（3分）在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器如下所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是（）abcd考点：变压器的构造和原理专题：交流电专题分析：原理是依据电磁感应原理的电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成它的一次绕组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中，因此它经常有线路的全部电流流过，二次绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中，电流互感器在工作时，它的2次回路始终是闭合的，因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，电流互感器的工作状态接近短路解答：解：由理想变压器的原副线圈的电流之比可知，电流与匝数成反比则电流互感器应串连接入匝数较多的线圈上同时一次绕组匝数很少，且串在需要测量的电流的线路中故a正确；故选：a点评：电流互感器的接线应遵守串联原则；按被测电流大小，选择合适的变化，否则误差将增大6（3分）如图所示，铁芯右边绕有一个线圈，线圈两端与滑动变阻器、电池组连成回路左边的铁芯上套有一个环面积为0.02m2、电阻为0.1的金属环铁芯的横截面积为0.01m2，且假设磁场全部集中在铁芯中，金属环与铁芯截面垂直调节滑动变阻器的滑动头，使铁芯中的磁感应强度每秒均匀增加0.2t，则从上向下看（）a金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为4.0103vb金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为4.0103vc金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为2.0103vd金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为2.0103v考点：法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律专题：电磁感应与电路结合分析：根据楞次定律判断出感应电流的方向，根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势的大小解答：解：根据右手螺旋定则知，螺线管中的磁场方向竖直向上，所以通过金属环的磁场方向竖直向下，当磁场均匀增大时，根据楞次定律知，感应电流的方向是逆时针方向根据e=故c正确，a、b、d错误故选c点评：解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流方向，以及掌握法拉第电磁感应定律e=n7（3分）（2009武汉二模）如图所示，在水平面内的直角坐标系xoy中有一光滑金属导轨aoc，其中曲线导轨oa 满足方程y=lsinkx，长度为的直导轨oc与x 轴重合，整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中现有一长为l的金属棒从图示位置开始沿x轴正方向做匀速直线运动，已知金属棒单位长度的电阻为r0，除金属棒的电阻外其余电阻均不计，棒与两导轨始终接触良好，则在金属棒运动的过程中，它与导轨组成的闭合回路（）a消耗的电功率逐渐减小b消耗的电功率逐渐增大c电流逐渐减小d电流逐渐增大考点：导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律专题：电磁感应与电路结合分析：根据感应电动势公式e=blv，导体有效的切割长度y=lsinkvt，回路的电阻r=l（sinkvt）r0，由功率公式p=，分析功率与时间的关系，确定变化情况，再由欧姆定律分析电流变化解答：解：设从图示位置开始导体棒运动时间为t时，速度大小为v，磁感应强度为b a、b根据感应电动势公式e=blv=bvy=bvlsinkvt，回路电阻l（sinkvt）r0，消耗的电功率p=，可知t增大，sinkvt增大，p不断增大故a错误，b正确 c、d由闭合电路欧姆定律得i=，i不变故cd错误故选b点评：本题考查综合分析问题的能力对于电流变化情况的分析，不能简单认为电动势增大，电流就增大，其实电阻也增大，电流并不变8（3分）如图甲所示，为一种调光台灯电路示意图，它通过双向可控硅电子器件实现了无级调节亮度给该台灯接220v的正弦交变电流后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时交流电压表的示数为（）a220 vb110 vcvd v考点：正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率专题：交流电专题分析：根据电流的热效应：由一个周期内交变电流通过电阻r的产生热量与直流电通过电阻r一个周期内产生热量相等，求解有效值解答：解：设交流电的有效值为u，将交流电与直流电分别通过相同电阻r，分析一个周期内热量：交流电q=直流电q=解得：u=110v故选：b点评：求解交流电的有效值，要从有效值的定义出发，根据一个周期内通过相同的电阻，发热量相同，此直流的值即为交流电的有效值9（3分）在垂直纸面向里的有界匀强磁场中放置了一矩形线圈abcd线圈cd边沿竖直方向且与磁场的右边界重合线圈平面与磁场方向垂直从t=0时刻起，线圈以恒定角速度=绕cd边沿图示方向转动，规定线圈中电流沿abcda方向为正方向，则从t=0到t=t时间内，线圈中的电流i随时间t变化关系图象为（）abcd考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力专题：带电粒子在磁场中的运动专题分析：矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交流电由于磁场有界，所以只有一半有感应电流则由楞次定则可判定感应电流的方向，由法拉第电磁感应定律求出感应电流大小解答：解：线圈以cd边为轴按图示方向匀速转动，从ab边速度正好与磁场平行开始计时，线圈磁通量在变小，则感应电流的磁场会阻碍其变小，所以感应电流方向是adcba，与规定的正方向相反，感应电流大小在渐渐变大，然而磁场只有一半，接着二分之一周期没有感应电流；当从ab边刚好进入磁场开始计时，线圈磁通量在变大，则感应电流的磁场会阻碍其变大，所以感应电流方向是abcda，与规定的正方向相同，感应电流大小在渐渐变小；所以只有b选项符合条件故选：b点评：本题虽没有明确什么方向为感应电流的正方向，但不影响答题同时也可以假设磁场没有界，则感应电流变化规律应是余弦曲线，从而可快速确定当一半磁场时的答案10（3分）（2009南充模拟）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=4：1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻r相连组成闭合回路，当直导线ab在匀强磁场中沿导轨（导轨电阻不计）匀速地向右运动，电流表a1的读数是12ma，那么电流表a2的读数是（）a48mab0c3mad与r值大小有关考点：变压器的构造和原理专题：交流电专题分析：变压器是根据磁通量的变化来工作的，当原线圈的磁通量恒定时，副线圈是没有感应电流的，根据变压器的工作的原理分析原线圈中的电流的变化情况即可的出结论解答：解：由于直导线ab匀速运动，则ab切割磁场产生的电流时恒定的，线圈产生的磁通量也是恒定的，所以不会引起副线圈的磁通量的变化，所以副线圈不会有感应电流产生，即安培表a2的读数为0故选b点评：变压器只能在交流电路中工作，变压器是根据磁通量的变化来工作的，知道变压器的工作的原理就可以解决本题二多项选择题（本题共4题每小题4分共16分）11（4分）如图所示，某人在自行车道上从东往西沿直线以速度v骑行，该处地磁场的水平分量大小为b1，方向由南向北，竖直分量大小为b2，方向竖直向下自行车把为直把、金属材质，且带有绝缘把套，两把手间距为l只考虑自行车在地磁场中的电磁感应，下列结论正确的是（）a图示位置中辐条a点电势比b点电势低b图示位置中辐条a点电势比b点电势高c自行车左车把的电势比右车把的电势高b2lvd自行车在十字路口左拐改为南北骑向，则自行车车把两端电势差要降低考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电势专题：电磁感应与电路结合分析：自行车辐条和车把切割磁感线，由右手定则判断电势的高低，由e=blv求产生的感应电动势解答：解：a、b自行车从东往西行驶时，辐条切割地磁场水平分量的磁感线，根据右手定则判断可知，图示位置中辐条a点电势比b点电势低，故a正确，b错误c、自行车左车把切割地磁场竖直分量的磁感线，由右手定则知，左车把的电势比右车把的电势高b2lvd、自行车左拐改为南北骑向，自行车车把仍切割磁感线，车把感应电动势方向不变，竖直分量大小为b2不变则车把两端电势差不变故d错误故选：a点评：本题首先要有空间想象能力，再运用右手定则判断电势的高低，求感应电动势时，要注意地磁场的方向，不能搞错12（4分）如图所示，在垂直纸面向里，磁感应强度为b的匀强磁场区域中有一个均匀导线制成的单匝直角三角形线框现用外力使线框以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动，运动中线框的ab边始终与磁场右边界平行，已知ab=bc=l，线框导线的总电阻为r则线框进入磁场的过程中（）a线框中的电动势随时间均匀增大b通过线框截面的电荷量为c线框所受外力的最大值为d线框中的热功率与时间成正比考点：导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；电磁感应中的能量转化专题：电磁感应中的力学问题分析：线框进入磁场的过程中，有效切割的长度均匀增大，由e=blv分析感应电动势的变化情况；根据感应电荷量公式q=n求电量；当ab刚要进入磁场切割磁感线时产生的感应电流最大，安培力最大，由f=bil求安培力的最大值，由平衡条件求解外力的最大值线框中的热功率由公式p=i2r分析解答：解：a、线框进入磁场的t时间时，线框切割磁感线的有效长度为vt，感应电动势为 e=blvt，可知 et，即电动势随时间均匀增大，故a正确；b、通过线框截面的电荷量 q=it=t又根据法拉第电磁感应定律得：e=n，联立得：q=n=，故b正确c、当ab刚要切割磁感线时电流最大，安培力最大，f安=bil=b=，根据平衡条件得知，外力 f=f安=，故c错误；d、由上可知，感应电流i与时间成正比，由p=i2r，可知热功率与时间成二次关系，故d错误故选：ab点评：本题考查了法拉第电磁感应定律和闭合回路欧姆定律的应用，是一道常规题，要注意题中导线框的有效切割长度的变化，然后结合力学、热功率等知识求解13（4分）如图所示的电路中，l是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，d1、d2和d3是三个完全相同的灯泡，e是内阻不计的电源在t=0时刻，闭合开关s，电路稳定后在t1时刻断开开关s规定电路稳定时流过d1、d2的电流方向为正方向，分别用i1、i2表示流过d1和d2的电流，则下图中能定性描述电流i随时间t变化关系的是（）abcd考点：自感现象和自感系数分析：当电流增大时，线圈会阻碍电流的增大，当电流减小时，线圈会阻碍电流的减小解答：解：a、在t1时刻断开开关s后，由于自感现象通过d1的电流逐渐减小，方向不变，故a错误，b正确；c、而通过d2和d3的电流方向立即改变，故c正确，d错误故选：bc点评：解决本题的关键掌握线圈对电流的变化有阻碍作用，当电流增大时，线圈会阻碍电流的增大，当电流减小时，线圈会阻碍电流的减小14（4分）在磁感应强度为b的匀强磁场中，有一与磁场方向垂直长度为l金属杆ao，已知ab=bc=co=，a、c与磁场中以o为圆心的同心圆（都为部分圆弧）金属轨道始终接触良好一电容为c的电容器接在轨道上，如图所示，当金属杆在与磁场垂直的平面内以o为轴，以角速度顺时针匀速转动时（）auac=2ub0buac=2uabc电容器带电量q=bl2cd若在eo间连接一个电压表，则电压表示数为零考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电容；闭合电路的欧姆定律专题：电磁感应与电路结合分析：根据转动切割磁感线感应电动势公式e=bl2可分别求出ao、bo、co间的电势差，即可求出uac与uab电容器板间电压等于ac间的电势差，由q=cu求出电量若在eo间连接一个电压表，电压表与co、导轨组成的闭合回路，磁通量增加，会有电流通过电压表，则电压表将有读数解答：解：a、b根据转动切割磁感线感应电动势公式e=bl2得： ao、bo、co间的电势差分别为： uao=bl2，ubo=b（）2=bl2，uco=b（）2=bl2，则uac=uaouco=bl2，可见，uac=2ub0故a正确，b错误c、电容器板间电压等于ac间的电势差，则电容器所带电量为 q=cuac=故c正确d、若在eo间连接一个电压表，电压表与co、导轨组成的闭合回路，磁通量增加，会有电流通过电压表，则电压表将有示数故d错误故选ac点评：本题一要掌握导体转动切割磁感线的感应电动势公式：e=bl2；二要准确理解公式的含义：此式反映杆的端点与圆心间的感应电动势，不是任意两点间的感应电动势三、非选择题（本题共6题，满分54分）15（4分）（2008海南）当光照射到光敏电阻上时，光敏电阻的阻值变小（填“变大”、“不变”或“变小”）半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随温度变化而改变的特性制成的考点：电阻率与温度的关系专题：压轴题；恒定电流专题分析：光敏电阻的阻值随着光照而减小，而热敏电阻的阻值随着温度的升高而降低解答：解：光照射到光敏电阻上时，光敏电阻是半导体的，收到光的激发，会产生更多的自由电子，导电性增加，电阻变小；因为热敏电阻为半导体，所以表现的性能与金属导体很大差异，根据常识金属导体的电阻随温度变高而增大，而一般热敏电阻和金属导体相反所以热敏电阻的阻值随着温度的升高而降低故答案为：变小 温度点评：对于半导体的热敏电阻的阻值随着温度升高而降低，光敏电阻的阻值随着光照而减小而金属导体随着温度升高而增加16（8分）电流传感器可以像电流表一样测量电流，它与计算机相连，能在几秒内画出电流随时间变化的图象如图甲所示电路，电源电动势为直流8v，电容器为几百微法的电解电容器，先使开关s与1相连，电源向电容器充电，然后把开关s掷向2，电容器通过电阻r放电，计算机屏幕上显示出电流随时间变化的it曲线，如图乙所示则：在图乙中画出了一个竖立的狭长矩形（在乙图的左端），它的面积表示的物理意义是：表示为通过电流传感器的电荷量根据以上数据估算的电容是370f（结果保留三位有效数字）考点：电容专题：电容器专题分析：（1）由图象的含义可知，横轴与纵轴的乘积即为电量，即可求解；（2）通过横轴与纵轴的数据，求出一个格子对应的电量，再结合图象所包含的面积，算出多少个格子，从而即可求解电量；根据电容器的电容定义式c=，结合电量与电势差，即可求解解答：解：（1）由q=it可知，it图象中的面积表示为通过电流传感器的电荷量（2）由数格法可知电容器放电前所带电荷量q=370.21030.4 c=2.96103 c，则c=370 f故答案为：表示为通过电流传感器的电荷量，370 f点评：解决本题的关键掌握电容的定义式，以及知道it图线与时间轴围成的面积表示通过的电荷量17（8分）如图所示，矩形线圈在0.01s内由原始位置转落至位置已知ad=5102m，ab=20102m，匀强磁场的磁感应强度b=2t，r1=r3=1，r2=r4=3求：（1）平均感应电动势；（2）转落时，通过各电阻的平均电流（线圈的电阻忽略不计）考点：法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律专题：电磁感应与电路结合分析：（1）根据电磁感应定律可得e=求解平均感应电动势（2）由闭合电路欧姆定律求解解答：解：线圈由位置转落至位置的过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，即产生感应电动势，视这一线圈为一等效电源，线圈内部为内电路，线圈外部为外电路，然后根据闭合电路欧姆定律求解（1）设线圈在位置时，穿过它的磁通量为1，线圈在位置时，穿过它的磁通量为2，有：1=bssin30=1102wb，2=2102wb，得：=21=1102wb根据电磁感应定律可得：e=v=1v（2）将具有感应电动势的线圈等效为电源，其外电路的总电阻为：r=2根据闭合电路欧姆定律得总电流为：i=a=0.5a通过各电阻的电流为：i=0.25a答：（1）平均感应电动势1v；（2）转落时，通过各电阻的平均电流0.25a点评：本题是电磁感应与电路的综合，也可以作出等效电路分析电路的结构，运用法拉第定律和闭合欧姆定律可以解决18（8分）（2009广东模拟）如图所示，在水平面上有两条光滑的长直平行金属导轨mn、pq，导轨间距离为l，导轨的电阻忽略不计，磁感应强度为b的匀强磁场垂直于导轨所在平面质量分别为ma、mb的两根金属杆a、b跨搁在导轨上，接入电路的电阻均为r轻质弹簧的左端与b杆连接，右端被固定开始时a杆以初速度v0向静止的b杆运动，当a杆向右的速度为v时，b杆向右的速度达到最大值vm，此过程中a杆产生的焦耳热为q，两杆始终垂直于导轨并与导轨良好接触求当b杆达到最 大速度vm时，（1）b杆受到弹簧的弹力（2）弹簧具有的弹性势能考点：导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；电磁感应中的能量转化专题：电磁感应功能问题分析：（1）b杆达到最大速度时，弹簧的弹力等于安培力，根据安培力大小公式与闭合电路欧姆定律及法拉第电磁感应定律，推导出安培力表达式fa=即可求解（2）选取系统为研究对象，确定从开始到b杆最大速度作为过程，由动能定理，结合产生焦耳热即为安培力做功的值，来确定弹簧的弹性势能解答：解：（1）设某时刻a、b杆速度分别为v和vm，由法拉第电磁感应定律，回路中的感应电动势e=bl（vvm）回路中的电流 i=b杆受到的安培力fb=bil当b杆的速度达到最大值vm时，b杆的加速度为0，设此时b杆受到的弹簧弹力为t，由牛顿第二定律得 t=fb联立以上各式解得 t=（2）以a、b杆和弹簧为研究对象，设弹簧弹性势能为ep，由能量转化与守恒定律=+2q+ep故 ep=2q答：（1）b杆受到弹簧的弹力是（2）弹簧具有的弹性势能为2q点评：由于两杆同时同向运动，所以切割的速度即为相对速度同时考查闭合电路欧姆定律、法拉第电磁感应定律、动能定理及安培力大小公式，并注意安培力做功与产生焦耳热的关系，及弹力做功与弹簧的弹性势能的关系19（14分）如图所示，匀强磁场的磁感应强度b=2t，匝数n=6的矩形线圈abcd绕中心轴oo匀速转动，角速度=200rad/s已知ab=0.1m，bc=0.2m，线圈的总电阻r=40，试求：（1）感应电动势的最大值，感应电流的最大值；（2）设t=0时线圈平面与磁感线垂直，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；（3）画出感应电流的瞬时值i随t变化的图象；（4）当t=30时，穿过线圈的磁通量和线圈中的电流的瞬时值各是多大？（5）线圈从图示位置转过的过程中，感应电动势的平均值是多大？（6）线圈的发热功率多大？考点：交流发电机及其产生正弦式电流的原理；电功、电功率；正弦式电流的图象和三角函数表达式；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率专题：交流电专题分析：（1）由em=nbs求出感应电动势的最大值；（2）从图示位置开始计时，线圈转动过程中的感应电动势的瞬时表达式形式为 e=emsint；（3）根据闭合电路欧姆定律，求出感应电流的瞬时值i=，从而画出图象；（4）将t=30代入