高考物理 回归教材专项突破十一 交变电流.doc

2013年高考物理回归教材之专项突破十一交变电流1（2013上海市徐汇区二模）一有界匀强磁场区域如图（甲）所示，abcd是一个质量为m、电阻为r、边长为l、匝数为n的正方形线圈。线圈一半在磁场内，一半在磁场外。t=0时刻磁场磁感应强度由b0开始均匀减小，线圈在磁场力作用下运动,v-t图象如图（乙），图中斜向虚线为速度图线在0点的切线，数据由图中给出，不考虑重力影响。则磁场磁感应强度的变化率为（ ）（a） （b） （c） （d）2. (2013柳州铁一中四模) 如图一面积为s的单匝矩形线圈处于一个交变的匀强磁场中，磁感应强度的变化规律为：bb0sint.下列说法正确的是a线框中不会产生方向不断变化的交变电流b在时刻，线框中感应电流将达到最大值c对应磁感应强度b0的时刻，线框中感应电流也一定为零d若增大磁场交变频率，则线框中感应电流的频率也将同倍数增加，但有效值不变3（2013高考长春市三模）如图所示，两个宽度均为的条形区域，存在着大小相等，方向相反且均垂直纸面的匀强磁场，以竖直虚线为分界线，其左侧有一个用金属丝制成的与纸面共面的直角三角形线框abc，其底边bc长为2，并处于水平。现使线框以速度水平匀速穿过匀强磁场区，则此过程中，线框中的电流随时间变化的图象正确的是（设逆时针电流方向为正方向，取时间作为计时单位）4（18分）（2013武汉市4月调研）如图甲所示，发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具，它在飞起时能够持续闪烁发光。某同学对竹蜻蜓的电路作如下简化：如图乙所示，半径为l的导电圆环绕垂直于圆环平面、通过圆心o的金属轴o1o2以角速度匀速转动，圆环上接有电阻均为r的三根金属辐条op、oq、or，辐条互成120角。在圆环左半部分分布着垂直圆环平面向下磁感应强度为b的匀强磁场，在转轴o1o2与圆环的边缘之间通过电刷m、n与一个led灯相连（假设led灯电阻恒为r）。其它电阻不计，从辐条op进入磁场开始计时。（1）在辐条op转过60的过程中，求通过led灯的电流；（2）求圆环每旋转一周， led灯消耗的电能；（3）为使led灯闪烁发光时更亮，可采取哪些改进措施？（请写出三条措施）提示：由n个电动势和内电阻都相同的电池连成的并联电池组，它的电动势等于一个电池的电动势，它的内电阻等于一个电池的内电阻的n分之一。 5（14分）（2013上海市徐汇区二模）如图(甲)，mn、pq两条平行的光滑金属轨道与水平面成 = 30角固定，m、p之间接电阻箱r，电阻箱的阻值范围为04，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为b = 0.5t。质量为m的金属杆a b水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆a b，测得最大速度为vm。改变电阻箱的阻值r，得到vm与r的关系如图(乙)所示。已知轨距为l = 2m，重力加速度g=l0m/s2，轨道足够长且电阻不计。（1）当r = 0时，求杆a b匀速下滑过程中产生感生电动势e的大小及杆中的电流方向；（2）求金属杆的质量m和阻值r；（3）求金属杆匀速下滑时电阻箱消耗电功率的最大值pm；（4）当r = 4时，求随着杆a b下滑回路瞬时电功率每增大1w的过程中合外力对杆做的功w。 6.（14分）（2013上海市闵行区二模）如图所示，倾角为370的光滑绝缘的斜面上放着m=1kg的u型导轨abcd，abcd。另有一质量m=1kg的金属棒ef平行bc放在导轨上，ef下侧有绝缘的垂直于斜面的立柱p、s、q挡住ef使之不下滑。以oo为界，下部有一垂直于斜面向下的匀强磁场，上部有平行于斜面向下的匀强磁场。两磁场的磁感应强度均为b=1t，导轨bc段长l=1m。金属棒ef的电阻r=1.2，其余电阻不计。金属棒与导轨间的动摩擦因数=0.4，开始时导轨bc边用细线系在立柱s上，导轨和斜面足够长。当剪断细线后，试求： （1）细线剪短瞬间，导轨abcd运动的加速度； （2）导轨abcd运动的最大速度；（3）若导轨从开始运动到最大速度的过程中，流过金属棒ef的电量q=5c，则在此过程中，系统损失的机械能是多少？（sin370=0.6） 7（14分）(2013河北省唐山市二模)如图所示，竖直平面内有两光滑金属圆轨道，平行正对放置，直径均为d，电阻不计。某金属棒长l、质量m、电阻r，放在圆轨道最低点mm 处，与两导轨刚好接触。两圆轨道通过导线与电阻r相连。空间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为b。现使金属棒获得垂直纸面向里的初速度vo，当其沿圆轨道滑到最高点nn 处时，对轨道恰无压力（滑动过程中金属棒与圆轨道始终接触良好）。重力加速度为g，求： （1）金属棒刚获得垂直纸面向里的初速度时，判断电阻r中电流的方向； （2）金属棒到达最高点nn 处时，电路中的电功率； （3）金属棒从mm 处滑到nn 处的过程中，电阻r上产生的焦耳热。 8.(15分)（2013成都市三模）如图8所示,光滑矩形斜面abcd的倾角,在其上放置一矩形金属框abcd,ab的边长,bc的边长,线框的质量,电阻r= 0.1 ,线框通过细线绕过定滑轮与重物相连,细线与斜面平行且靠近,重物质量m=2kg,斜面上efgh区域是有界匀强磁场,磁感应强度的大小b=0.5t,方向垂直于斜面向上;已知ef到gh的距离为0.6m,现让线框从静止开始运动(开始时刻,cd与ab边重合),在重物m达到地面之前,发现线框匀速穿过匀强磁场区域,不计滑轮摩擦,取g=10m/s2。 求:(1)线框进入磁场前细线所受拉力的大小; (2)线框从静止运动开始到ab边刚进入磁场所用的时间;(3)线框abcd在整个运动过程中产生的热量。9（16分）（2013浙江省宁波市二模）如图所示，两平行导轨间距l=0.1m，足够长光滑的倾斜部分和粗糙的水平部分圆滑连接，倾斜部分与水平面的夹角=30，垂直斜面方向向上磁感应强度b=0.5t，水平部分没有磁场。金属棒ab质量m=0.005kg，电阻r=0.02，运动中与导轨有良好接触，并且垂直于导轨，电阻r=0.08，其余电阻不计，当金属棒从斜面上离地高h=1.0m以上任何地方由静止释放后，在水平面上滑行的最大距离x都是1.25m。（取g=10m/s2），求：（1）棒在斜面上的最大速度？（2）水平面的滑动摩擦因数？（3）从高度h=1.0m处滑下后电阻r上产生的热量？qr=3.810-2j（1分）10(18分) （2013河南省三市三模）如图所示，两条足够长的平行光滑金属导轨竖直固定放置，导轨电阻不计，其间距为l=2m。在两导轨之间有磁感应强度为b=0.5t的匀强磁场，其方向垂直导轨所在的竖直面水平向外。金属棒ab的质量为m1=2kg，金属棒cd的质量为m2=1kg，ab和cd都与导轨垂直放置，且其长度刚好都和导轨宽度相同，ab和cd的电阻之和为r=1。开始时使ab和cd都静止。当ab棒在竖直面向上的外力作用下，以加速度大小为a1=1m/s2沿两导轨所在的竖直面向上开始做匀加速运动的同时，cd棒也由静止释放。ab棒和cd棒在运动过程中始终和导轨垂直，且和导轨接触良好。重力加速度为g=10m/s2。试求：（1）当cd棒沿两导轨所在的竖直面向下运动的加速度大小为a2=2m/s2时，作用在ab棒上的外力大小和回路中的总电功率；（2）当cd棒沿两导轨所在的竖直面向下运动的速度最大时，作用在ab棒上的外力大小和回路中的总电功率。11（14分）（2013上海市普陀区调研）如图甲所示，一个被x轴与曲线方程y0.2sinx（m）（x0.3m）所围的空间中存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度b0.8t。单匝正方形绝缘金属线框abcd粗细均匀、边长l0.4m、