高考物理总复习 百题精炼（第3期） 专题4 电磁感应、交变电流（教师版）.doc

2013年高考物理总复习 百题精炼（第3期） 专题4 电磁感应、交变电流（教师版）1【2013辽宁丹东市四校联考】如图所示，平行导轨置于磁感应强度为b的匀强磁场中（方向向里），间距为l，左端电阻为r，其余电阻不计，导轨右端接一电容为c的电容器。现有一长2l的金属棒ab放在导轨上，ab以a为轴顺时针以转过90的过程中，通过r的电量为 ( ) aq= bq=2bl2c cq= dq= bl2(+2c )2【2013云南模拟】一导线弯成如右图所示的闭合线圈，以速度v向左匀速进入磁感应强度为b的匀强磁场，磁场方向垂直平面向外。线圈总电阻为r，从线圈进入磁场开始到完全进入磁场为止，下列结论正确的是 （ ）a感应电流一直沿顺时针方向b线圈受到的安培力先增大，后减小c感应电动势的最大值e=brvd穿过线圈某个横截面的电荷量为3【2013河北省五校联盟模拟】现代科学研究中常用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备。电子感应加速器主要有上、下电磁铁磁极和环形真空室组成。当电磁铁绕组通以变化的电流时,产生变化的磁场，穿过真空盒所包围的区域内的磁通量也随时间变化，这时真空盒空间内就产生感应涡旋电场，电子将在涡旋电场作用下得到加速。如图所示（上图为侧视图、下图为真空室的俯视图），若电子被“约束”在半径为r的圆周上运动，当电磁铁绕组通有图中所示的电流时（ ）a电子在轨道上逆时针运动b保持电流的方向不变，当电流增大时，电子将加速c保持电流的方向不变，当电流减小时，电子将加速d被加速时电子做圆周运动的周期不变4【2013广西模拟】在如图5甲所示的电路中，螺线管匝数n = 1500匝，横截面积s = 20cm2。螺线管导线电阻r= 1.0，r1 = 4.0，r2 = 5.0，c=30f。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度b按如图5乙所示的规律变化则下列说法中正确的是（ ）a螺线管中产生的感应电动势为1vb闭合s，电路中的电流稳定后，电阻r1的电功率为510-2 wc电路中的电流稳定后电容器下极板带正电 ds断开后，流经r2的电量为1.810-5c 5【2013山东调考】如图甲所示，光滑平行金属导轨mn、pq所在平面与水平面成角，m、p两端接一阻值为r的定值电阻，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计整个装置处在磁感应强度为b的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上t0时对金属棒施一平行于导轨的外力f，金属棒由静止开始沿导轨向上运动，通过r的感应电流随时间t变化的关系如图乙所示下列关于穿过回路abpma的磁通量和磁通量的瞬时变化率以及a、b两端的电势差uab和通过金属棒的电荷量q随时间t变化的图象中，正确的是()6【2013重庆模拟】两根相距为l的足够长的金属弯角光滑导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边与水平面的夹角为37，质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，导轨的电阻不计，回路总电阻为2r，整个装置处于磁感应强度大小为b，方向竖直向上的匀强磁场中，当ab杆在平行于水平导轨的拉力f作用下以速度v沿导轨匀速运动时，cd杆恰好处于静止状态，重力加速度为g，以下说法正确的是（ ）aab杆所受拉力f的大小为mg tan37 b回路中电流为c回路中电流的总功率为mgv sin37 dm与v大小的关系为m7【2013辽宁丹东市四校协作模拟】如图所示，两种情况下变压器灯泡l2、l3的功率均 为p，且l1、l2、l3为相同的灯泡，匝数比为n1n2=31，则图（a）中l1的功率和图（b）中l1的功率分别为( )ap、p b9p、4p/9 c4p/9、9p d4p/9、9p8【2013唐山一中模拟】如图正方形线框abcd长为l,，每边电阻均为r，在磁感应强度为b的匀强磁场中绕cd轴以角速度转动，c、d两点与外电路相连、外电路电阻也为r。则下列说法中正确的是（ ）as断开时，电压表读数为bl2bs断开时，电压表读数为cs闭合时，电流表读数为 bl2.ds闭合时，线框从图示位置转过/2过程中流过电流表的电量为bl2/7r9【2013江苏常州水平监测】有一台交流发电机e，通过理想升压变压器t1和理想降压变压器t2向远处用户供电，输电线的总电阻为r。t1的输入电压和输入功率分别为u1和p1，它的输出电压和输出功率分别为u2和p2；t2的输入电压和输入功率分别为u3和p3，它的输出电压和输出功率分别为u4和p4。设t1的输入电压u1一定，当用户消耗的电功率变大时，有( ).au2不变，u3变小 b.u2减小，u4变大cp1变小，p2变小 dp2变大，p3变大10【2013武汉联考】a、b两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成，它们的半径之比rarb21，在两导线环包围的空间内存在一正方形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直于两导线环的平面，如图所示当磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中，求两导线环内所产生的感应电动势之比和流过两导线环的感应电流的电流之比a b c de得es（s为磁场区域面积）对a、b两导线环，由于及s均相同，得i，r（s1为导线的横截面积）l2r所以代入数值得11【2013山东省聊城模拟】如图7-12所示，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属棒ab.导轨的一端连接电阻r，其他电阻均不计，磁感应强度为b的匀强磁场垂直于导轨平面向下，ab在一水平恒力f作用下由静止开始向右运动的过程中 ()a随着ab运动速度的增大，其加速度也增大b外力f对ab做的功等于电路中产生的电能c外力f做功的功率始终等于电路中的电功率d克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能12【2013武汉二中模拟】光滑金属导轨宽l0.4 m，电阻不计，均匀变化的磁场穿过整个轨道平面，如图7-13甲所示磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图7-13乙所示金属棒ab的电阻为1 ，自t0时刻起从导轨最左端以v2 m/s的速度向右匀速运动，则 ()a1 s末回路中电动势为0.8 vb1 s末ab棒所受磁场力为0.64 nc1 s末回路中电动势为1.6 vd1 s末ab棒所受磁场力大小为1.28 n解析1 s末磁场的磁感应强度大小为b2 t，回路中电动势为eblv1.6 v，则c对；回路中的电流为i1.6 a，杆受的安培力大小为fbil1.28 n，d对答案cd13. 【2013银川一中模拟】如图7-14所示，边长为a的闭合金属正三角形框架，完全处于垂直于框架平面的匀强磁场中，现把框架匀速拉出磁场，如图所示，则选项图中电动势、外力、外力功率与位移图象规律与这一过程相符合的是 ()图7-14解析：框架匀速拉出过程中，有效长度l均匀增加，由eblv知，电动势均匀变大，a错、b对；因匀速运动，则f外f安bil，故外力f外随位移x的增大而非线性增大，c错；外力功率pf外v，v恒定不变，故p也随位移x的增大而非线性增大，d错答案：b14. 【2013重庆巴蜀中学模拟】如图所示，水平放置的u形框架上接一个阻值为r0的电阻，放在垂直纸面向里的、磁感应强度大小为b的匀强磁场中，一个半径为l、质量为m的半圆形硬导体ac在水平向右的恒定拉力f作用下，由静止开始运动距离d后速度达到v，半圆形硬导体ac的电阻为r，其余电阻不计下列说法正确的是 ()a此时ac两端电压为uac2blvb此时ac两端电压为uacc此过程中电路产生的电热为qfdmv2d此过程中通过电阻r0的电荷量为q15. 【2012安徽皖北联考】如图所示，水平虚线mn的上方有一垂直纸面向里的匀强磁场，矩形导线框abcd从mn下方某处以v0的速度竖直上抛，向上运动高度h后垂直进入匀强磁场，此过程中导线框的ab边始终与边界mn平行不计空气阻力，在导线框从抛出到速度减为零的过程中，以下四个图象中可能正确反映导线框的速度与时间的关系的是（ ） 16【2013大连一中模拟】如图所示，一粗糙的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，磁场方向垂直轨道于平面向上质量为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，轨道与金属杆的电阻均忽略不计则下列说法正确的是 ()a金属杆ab上滑过程与下滑过程通过电阻r的电量一样多b金属杆ab上滑过程中克服重力、安培力与摩擦力所做功之和等于mvc金属杆ab上滑过程与下滑过程因摩擦而产生的内能不一定相等d金属杆ab在整个过程中损失的机械能等于装置产生的热量17.【2012济南模拟】如图所示，宽度为d的有界匀强磁场竖直向下穿过光滑的水平桌面，一质量为m的椭圆形导体框平放在桌面上，椭圆的长轴平行磁场边界，短轴小于d.现给导体框一个初速度v0(v0垂直磁场边界)，已知导体框全部在磁场中的速度为v，导体框全部出磁场后的速度为v1；导体框进入磁场过程中产生的焦耳热为q1，导体框离开磁场过程中产生的焦耳热为q2.下列说法正确的是()a导体框离开磁场过程中，感应电流的方向为顺时针方向b导体框进出磁场都是做匀变速直线运动cq1q2dq1q2m(vv)18. 如图所示，竖直平面内有一足够长的宽度为l的金属导轨，质量为m的金属导体棒ab可在导轨上无摩擦地上下滑动，且导体棒ab与金属导轨接触良好，ab电阻为r，其他电阻不计，导体棒ab由静止开始下落，过一段时间后闭合开关s，发现导体棒ab立刻做变速运动，则在此后导体棒ab的运动过程中，下列说法中正确的是 ()a导体棒ab做变速运动期间加速度一定减小b单位时间内克服安培力做的功全部转化为电能，电能又转化为内能c导体棒减小的机械能转化为闭合电路中的电能和电热之和，符合能的转化和守恒定律d导体棒ab最后做匀速运动时，速度大小为v19【2013海口一中模拟】如图所示，水平的平行虚线间距为d，其间有磁感应强度为b的匀强磁场。一个长方形线圈的边长分别为l1、l2，且l2d，线圈质量m，电阻为r。现将线圈由静止释放，测得当线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h时，其下边缘刚进入磁场和下边缘刚穿出磁场时的速度恰好相等。求：（1）线圈刚进入磁场时的感应电流的大小；（2）线圈从下边缘刚进磁场到下边缘刚出磁场（图中两虚线框所示位置）的过程做何种运动，求出该过程最小速度v；（3）线圈进出磁场的全过程中产生的总焦耳热q总。【答案】(1) (2) (3)2mgd 【解析】,， ， 先做加速度减小的减速运动，后做加速度为g的匀加速运动 20【2013苏州一中模拟】两根足够长的光滑平行直导轨mn、pq与水平面成角放置，两导轨间距为l，m、p两点间接有阻值为r的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为b的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，它们的电阻不计。现让ab杆由静止开始沿导轨下滑。求ab杆下滑的最大速度vm；ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻r产生的焦耳热为q，求该过程中ab杆下滑的距离x及通过电阻r的电量q。 21【2013北京市海淀区模拟】如图13甲所示，长、宽分别为l1、l2的矩形金属线框位于竖直平面内，其匝数为n，总电阻为r，可绕其竖直中心轴o1o2转动。线框的两个末端分别与两个彼此绝缘