（安徽专用）高考物理二轮 考前三个月 第6题 电磁感应与直流电路学案.doc

第6题电磁感应与直流电路1如图1，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路若将滑动变阻器的滑片p向下滑动，下列表述正确的是()图1a线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流b穿过线圈a的磁通量变小c线圈a有扩张的趋势d线圈a对水平桌面的压力fn将增大答案d解析若将滑动变阻器的滑片p向下滑动，螺线管b中的电流增大，根据楞次定律，线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流，穿过线圈a的磁通量变大，线圈a有缩小的趋势，线圈a对水平桌面的压力fn将变大，选项d正确2水平面上的光滑平行导轨mn、pq上放着光滑导体棒ab、cd，两棒用绝缘拉直的细线系住t0时刻的匀强磁场的方向如图2甲所示，磁感应强度b随时间t的变化图线如图乙所示，不计ab、cd间电流的相互作用，则()图2a在0t2时间内回路中的电流先顺时针后逆时针b在0t2时间内回路中的电流大小先减小后增大c在0t2时间内回路中的电流大小一直减小d在0t1时间内细线的张力逐渐减小答案d解析0t2时间内，磁场先向里减小，再向外增大，由楞次定律可知，电流一直为顺时针方向，a错误；由esks可知，产生的感应电动势、感应电流大小不变，b、c错误；导体棒受到的安培力fbil,0t1时间内电流恒定而磁场减小，则安培力减小，细线的张力逐渐减小，d正确3如图3所示，b是一个螺线管，c是与螺线管相连接的金属线圈，在b的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环a，a的环面水平且与螺线管的横截面平行若仅在金属线圈c所处的空间加上与c环面垂直的变化磁场，发现在t1至t2时间段内金属环a的面积有缩小的趋势，则金属线圈c处所加磁场的磁感应强度随时间变化的bt图象可能是()图3答案d解析金属环a的面积有缩小的趋势，说明b产生的磁场在增强，即b中的电流在增大，c中产生的感应电动势在增大，故d正确4如图4所示，一沿水平方向的匀强磁场分布在宽度为2l的某矩形区域内(长度足够大)，该区域的上下边界mn、ps是水平的有一边长为l的正方形导线框abcd从距离磁场上边界mn的某高处由静止释放下落而穿过该磁场区域，已知当线框的ab边到达mn时线框刚好做匀速直线运动，(以此时开始计时)以mn处为坐标原点，取如图坐标轴x，并规定逆时针方向为感应电流的正方向，则关于线框中的感应电流与ab边的位置坐标x间的以下图线中，可能正确的是()图4答案d5. (2013安徽19)用图5所示的电路可以测量电阻的阻值图中rx是待测电阻，r0是定值电阻，是灵敏度很高的电流表，mn是一段均匀的电阻丝闭合开关，改变滑动头p的位置，当通过电流表的电流为零时，测得mpl1，pnl2，则rx的阻值为()图5a.r0 b.r0c.r0 d.r0答案c解析设r0、rx与三者的结点为q，当通过电流表的电流为零时，说明pq，则ur0urmp，urxurpn，ir0irxi0，irmpirpni，故i0r0irmp，i0rxirpn.两式相除有，所以rxr0r0，正确选项为c.6. 在如图6所示的电路中，电源的电动势为e，内阻为r，灯泡l的电阻大于电源的内阻r.闭合开关s，在滑动变阻器的滑片p由a向b移动的过程中，下列各物理量的变化情况正确的是()图6a电流表的读数先增大后减小b灯泡l变亮c电源输出功率先增大后减小d电压表的读数先增大后减小答案d解析由简化电路图可知，滑动变阻器的右半部分与电流表a串联，再与左半部分并联，并联部分与灯泡串联后再与电压表并联，电压表测路端电压滑片p向左滑动，当两支路电阻相等，即rararb时，并联路段电阻最大，因此并联路段的电阻先增大后减小，外电路总电阻先增大后减小，由串联分压可知路端电压先增大后减小，选项d正确；电流表刚开始测干路电流，随着p由a向b移动，电流表示数逐渐变小，p滑到b端，电阻r和电流表被短路，电流表示数为零，a错误；外电路电阻增大时，流过灯泡的电流减小，灯泡分压减小，灯泡变暗，选项b错误；外电路电阻越接近电源内阻，电源输出功率越大，由于灯泡电阻大于电源内阻，因此外电路电阻总大于电源内阻，随着外电阻的增大，输出功率逐渐减小，选项c错误7氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化在如图7所示电路中，不同的一氧化碳浓度对应传感器不同的电阻值，电压表的示数与一氧化碳的浓度一一对应，观察电压表示数就能判断一氧化碳浓度是否超标已知氧化锡传感器的电阻的倒数与一氧化碳浓度成正比，那么，电压表示数u与一氧化碳浓度之间的对应关系正确的是()图7au越大，表示越大，与u成正比bu越大，表示越小，与u成反比cu越大，表示越大，但与u不成正、反比关系du越大，表示越小，但与u不成正、反比关系答案c解析根据题意，设氧化锡传感器的电阻为r1，电源的电动势为e，内阻为r，电压表的示数u，越大，u越大，但u与既不成正比也不成反比，选项c正确8在如图8所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为e、内电阻为r，r1、r2为定值电阻，r3为滑动变阻器，c为电容器，、为理想电流表和理想电压表在滑动变阻器滑动头p自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是()图8aa点的电势降低b电压表示数变小c电流表示数变小d电容器c所带电荷量增多答案a解析在滑动变阻器滑动头p自a端向b端滑动的过程中，外电路电阻减小，电源输出电流变大，路端电压减小，r1两端电压升高，故a点的电势降低，电压表示数变大，电流表示数变大；因r2与r3并联，r2两端电压降低，故电容器c两端电压降低，电容器c所带电荷量减少，选项a正确，b、c、d错误9如图9所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d，极板面积为s，这两个电极与定值电阻r相连在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为b.发电导管内有电阻率为的高温电离气体，气体以速度v向右流动，并通过专用管道导出由于运动的电离气体受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势下列说法中正确的是()图9a发电导管的内阻rb流过电阻r的电流方向为bac发电导管产生的电动势为bdvd电阻r消耗的电功率为答案a解析由电阻的决定式可知选项a正确；由左手定则可知电离气体中的正离子向上侧面聚集，上侧面相当于电源的正极，故流过电阻r的电流方向为ab，选项b错误；对于某个气体离子受力分析，由电场力等于洛伦兹力可知，qbqv，解得发电导管产生的电动势为bdv，选项c错误；由于发电导管有内阻，故电阻r消耗的电功率一定小于，选项d错误10如图10所示，水平面内两光滑的平行金属导轨，左端与电阻r相连接，匀强磁场b竖直向下分布在导轨所在的空间内，质量一定的金属棒垂直于导轨并与导轨接触良好今对金属棒施加一个水平向右的外力f，使金属棒从a位置开始向右做初速度为零的匀加速运动，依次通过位置b和c.若导轨与金属棒的电阻不计，ab与bc的距离相等，关于金属棒在运动过程中的有关说法正确的是()图10a金属棒通过b、c两位置时，外力f的大小之比为1b金属棒通过b、c两位置时，电阻r的电功率之比为12c从a到b和从b到c的两个过程中，通过金属棒横截面的电荷量之比为12d从a到b和从b到c的两个过程中，电阻r上产生的热量之比为11答案b解析由v22ax可知，金属棒通过b、c两位置时，金属棒速度之比为1，产生的感应电流之比为1，所受安培力之比为1，由牛顿第二定律可知，外力f的大小之比不是1，选项a错误；由电功率公式pi2r可知，金属棒通过b、c两位置时，电阻r的电功率之比为12，选项b正确；由法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和电流定义式可得，q/r，从a到b和从b到c的两个过程中，相等，所以通过金属棒横截面的电荷量之比为11，选项c错误；由焦耳定律，qi2rtqir，从a到b和从b到c的两个过程中，电阻r上产生的热量之比为1，选项d错误11如图11所示，光滑平行金属轨道平面与水平面成角，两轨道上端用一电阻r相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上，质量为m的金属杆ab，以初速度v0从轨道底端向上滑行，滑行到某一高度h后又返回到底端若运动过程中，金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，且轨道与金属杆的电阻均忽略不计，则不正确的是()图11a整个过程电路中产生的电能等于始末状态动能的减少量b上滑到最高点的过程中克服安培力与重力所做功之和等于mvc上滑到最高点的过程中电阻r上产生的焦耳热等于mvmghd金属杆两次通过斜面上的同一位置时电阻r的热功率相同答案d解析金属杆从轨道底端滑上斜面又返回到出发点，由能量的转化和守恒知选项a正确；上滑到最高点时动能转化为重力势能和电阻r上产生的焦耳热(即克服安培力所做的功)，选项b、c正确；金属杆两次通过斜面上同一位置时的速度不同，电路的电流不同，故电阻r的热功率不同，选项d错误12如图12，mn和pq是电阻不计的平行金属导轨，其间距为l，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，右端接一个阻值为r的定值电阻平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为b的匀强磁场质量为m、电阻也为r的金属棒从高度为h处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为，金属棒与导轨间接触良好则金属棒穿过磁场区域的过程中()图12a流过金属棒的最大电流为b通过金属棒的电荷量为c克服安培力所做的功为mghd金属棒产生的焦耳热为mg(hd)答案d解析金属棒滑下过程中，根据动能定理有mghmv，根据法拉第电磁感应定律有eblvm，根据闭合电路欧姆定律有i，联立得im，a错误；根据q可知，通过金属棒的电荷量为，b错误；全过程根据动能定理得mghwfw安0，故c错误；由wfmgd，金属棒克服安培力做的功完全转化成电热，由题意可知金属棒与电阻r上产生的焦耳热相同，设金属棒上产生的焦耳热为q，故2qw安，联立得qmg(hd)，d正确13如图13甲所示，光滑的平行水平金属导轨mn、pq相距l，在mp之间接一个阻值为r的电阻，在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的匀强磁场，磁感应强度为b.一质量为m、电阻为r、长度也刚好为l的导体棒ab垂直放在导轨上，与磁场左边界相距d0，现用一个水平向右的力f拉棒ab，使它由静止开始运动，棒ab离开磁场前已做匀速直线运动，棒ab与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，f随ab与初始位置的距离x变化的情况如图乙所示，f0已知下列判断正确的是()甲乙图13a棒ab在ac之间的运动一定是匀速运动b棒ab在ce之间不