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第一单元静电场 千里之行，始于足下！第五讲 期中复习选修3-2法拉第电磁感应定律：1.平行闭合线圈的匝数为n，所围面积为S，总电阻为R，在时间内穿过每匝线圈的磁通量变化为，则通过导线某一截面的电荷量为（ ）。A B C D2.在电磁感应现象中，下列说法正确的是（ ）A导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流B导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流 C闭合电路在磁场内作切割磁感线运动，电路内一定会产生感应电流图1D穿过闭合线圈的磁通量发生变化，电路中一定有感应电流。 3. 如图1所示的电路中，一个N极朝下的条形磁铁竖直下落，恰能穿过水平放置的方形导线框，下列判断正确的是 （ ）A磁铁经过图中位置1时，线框中感应电流沿abcd方向，经过位置2时沿adcb方向B磁铁经过图中位置1时，线框中感应电流沿adcb方向，经过位置2时沿abcd方向C磁铁经过位置1和2时，感应电流都沿abcd方向图2D磁铁经过位置1和2时，感应电流都沿adcb方向4. 如图2所示，在同一铁心上绕着两个线圈，单刀双掷开关原来接在1位置，现在它从1打向2，试判断此过程中，通过R的电流方向是 （ ）A先由P到Q，再由Q到P B先由Q到P，再由P到Q C始终是由Q到PD始终是由P到Q5. 如图3所示中，L1和L2是两个相同灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻值与R相同，在开关S接通的瞬间，下列说法正确的是（）图3A接通时L1先达到最亮，断开时L1后灭B接通时L2先达到最亮，断开时L2后灭C接通时L1先达到最亮，断开时L1先灭D接通时L2先达到最亮，断开时L2先灭6. 如图4所示，两竖直放置的平行光滑导轨处于垂直于导轨平面的匀强磁场中，金属杆ab可沿导轨滑动，原先S断开，让ab杆由静止下滑，一段时间后闭合S，则从S闭合开始记时，ab杆的运动速度v随时间t的关系图不可能是下图中的哪一个？ ( )图4图57.美国一位物理学家卡布莱拉用实验寻找磁单极子。实验根据的原理就是电磁感应现象，仪器的主要部分是由超导体做成的线圈，设想有一个磁单极子穿过超导线圈，如图5所示，于是在超导线圈中将引起感应电流，关于感应电流的方向下列说法正确的是（）A磁单极子穿过超导线圈的过程中，线圈中产生的感应电流的方向变化BN磁单极子，与S磁单极子分别穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向相同C磁单极子穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向不变 D假若磁单极子为N磁单极子，穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向始终为顺时针（从上往下看）图68. 如图6示，金属杆ab以恒定的速率v在光滑的平行导轨上向右滑行，设整个电路中总电阻为R（恒定不变），整个装置置于垂直于纸面向里的匀强磁场中，下列说法不正确的是（）Aab杆中的电流与速率v成正比B磁场作用于ab杆的安培力与速率v成正比C电阻R上产生的电热功率与速率v平方成正比D外力对ab杆做功的功率与速率v的成正比9.由于地磁场的存在，飞机在一定高度水平飞行时，其机翼就会切割磁感线，机翼的两端之间会有一定的电势差。若飞机在北半球水平飞行，则从飞行员的角度看，机翼左端的电势比右端的电势( ) A低 B高C相等D以上情况都有可能图710. 如图7示，一宽40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v20cm/s通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻为t0，在图8所示的图线中，正确反映感应电流随时间变化规律的是（）图819如图16所示，电阻R=0.1的导体ab沿光滑的导线框向右做匀速运动，线框中接有电阻R0.4线框放在磁感应强度B0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，导体ab的长度L0.4m，运动速度v5.0m/s线框的电阻不计。电源的电动势（即产生的感应电动势）为多少？电路abcd中的电流为多少？求导体ab所受的安培力的大小，并判断其方向。外力做功的功率是多少？ 电源的功率为多少？其中电源内部消耗的功率是多少？外部电阻消耗的功率又是多少？图16其实这道题讲的就是发电机的原理。试从能量的角度分析一下，看发电机的能量是怎样转化的。图1720如图17所示，导体框架的平行导轨间距d1m，框架平面与水平面夹角30，匀强磁场方向垂直框架平面向上，且B0.2T，导体棒ab的质量m0.2kg，R=0.1，水平跨在导轨上，且可无摩擦滑动（g取10m/s2）求：ab下滑的最大速度以最大速度下滑时，ab棒上的电热功率。6两根金属导轨平行放置在倾角为=30的斜面上，导轨左端接有电阻R=10，导轨自身电阻忽略不计。匀强磁场垂直于斜面向上，磁感强度B=0.5T。质量为m=0.1kg，电阻可不计的金属棒ab静止释放，沿导轨下滑。如图所示，设导轨足够长，导轨宽度L=2m，金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好，当金属棒下滑h=3m时，速度恰好达到最大值v=2m/s。求此过程中电阻中产生的热量。6解：当金属棒速度恰好达到最大速度时，受力分析，则mgsin=F安+f 据法拉第电磁感应定律：E=BLv 据闭合电路欧姆定律：I= F安=ILB=0.2N f=mgsinF安=0.3N 下滑过程据动能定理得：mghf W = mv2 解得W=1J ，此过程中电阻中产生的热量Q=W=1J2如图所示，长直导线右侧的矩形线框abcd与直导线位于同一平面，当长直导线中的电流发生如图所示的变化时（图中所示电流方向为正方向），线框中的感应电流与线框受力情况为（ ） t1到t2时间内，线框内电流的方向为abcda，线框受力向右 t1到t2时间内，线框内电流的方向为abcda，线框受力向左 在t2时刻，线框内电流的方向为abcda，线框受力向右 在t3时刻，线框内无电流，线框不受力A B C D 4如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线abcd所围区域内磁场的磁感强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环将受到向上的磁场作用力 （ a ）5、如图所示，先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈拉出有界的匀强磁场区域，在先后两种情况下（ ）A、线圈中的感应电流之比I1：I2=2：lB、作用在线圈上的外力大小之比F1：F2=1：2C、线圈中产生的焦耳热之比Q1：Q2=1：4D、通过线圈某截面的电荷量之比q1：q2=1：2dMNcabRv6、如图所示，两根相距l的平行直导轨ab、cd，b、d间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计。MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R。整个装置处于垂直于导轨所在平面的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B。对MN施加一个力使它沿导轨以速度v做匀速运动。用U表示MN两端电压，则A、U=Blv/2，流过电阻R的电流由b到dB、U=Blv/2，流过电阻R的电流由d到bC、U=Blv，流过电阻R的电流由b到dD、U=Blv，流过电阻R的电流由d到b交流电：2、交变电流电源的电压是6V，它和电阻R1、R2及电容器C、电压表连接成图所示的电路。图中电压表的读数为U1，为了保证电容器C不被击穿，电容器的耐压值为U2，则（ ） A、U1=V B、U2=6V C、U1=V D、U2V3、一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，它产生的电动势为E=200sin100t（V），以下说法不正确的是（ ）A、电动势的有效值是200V B、频率是100 HzC、当t=0时，线圈平面与中性面重合D、当t=0.015s时，电动势的瞬时值为220 VVAR4、如图，理想变压器原副线圈匝数之比为41原线圈接入一电压为uU0sint的交流电源，副线圈接一个R27.5 的负载电阻若U0220V，100 Hz，则下述结论正确的是（ ）A、副线圈中电压表的读数为55 V B、副线圈中输出交流电的周期为C、原线圈中电流表的读数为 A D、原线圈中的输入功率为9、如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，R120 ，R230 ，C为电容器。已知通过R1的正弦交流电如图乙所示，则（ ）A、交流电的频率为0.02 HzB、原线圈输入电压的最大值为200 VC、电阻R2的电功率约为6.67 WD、通过R3的电流始终为零13、图（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO匀速转动，线圈的匝数n=100、电阻r=10 W，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90 ，与R并联的交流电压表为理想电表。 在t0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量F随时间t按图17（乙）所示正弦规律变化。 求：（1）交流发电机产生的电动势的最大值；（2）写出感应电流随时间变化的函数表达式； （3）交流电压表的示数； （4）线圈从图示位置转动90过程中通过电阻R的电量。（5）1min时间内外力对线框所做的功。-2.002.03.146.289.42/10-2Wbt /10-2sOdORBabcV（甲）（乙）远距离输电：7、水电站向小山村输电，输送电功率为50 kW，若以1100 V送电，则线路损失为10 kW，若以3300 V送电，则线路损失可降为( )A、3.3 kW B、1.1 kW C、30 kW D、11 kW2009某小型水电站的电能输送示意图如下。发电机的输出电压为200V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n，n2。降压变压器原副线匝数分别为a3、n4（变压器均为理想变压器）。要使额定电压为220V的用电器正常工作，则（ ） AB C升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 D升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率答案：AD14、发电机的端电压220V，输出电功率为44kW，输电导线的电阻为0.2，如果用初、次级匝数之比为110的升压变压器升压，经输电线路后，再用初、次级匝数比为101的降压变压器降压供给用户 画出全过程的输电线路图求用户得到的电压和功率若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压（09年四川卷）17.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，R120 ，R230 ，C为电容器。已知通过R1的正弦交流电如图乙所示，则A.交流电的频率为0.02 HzB.原线圈输入电压的最大值为200 VC.电阻R2的电功率约为6.67 WD.通过R3的电流始终为零答案：C201019一理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头A副线圈输出电压的频率为50HzB副线圈输出电压的有效值为31VCP为右移动时，原、副线圈的电流比减小DP向右移动时，变压器的输出功率增加（09年全国卷）24.(15分)如图，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率， 为负的常量。用电阻率为、横截面积为的硬导线做成一边长为的方框。将方框固定于纸面内，其右半部位于磁场区域中。求（1） 导线中感应电流的大小；（2） 磁场对方框作用力的大小随时间的变化。（1）；（2）。解析：本题考查电磁感应现象.(1)线框中产生的感应电动势在线框产生的感应电流,联立得(2)导线框所受磁场力的大小为,它随时间的变化率为,由以上式联立可得。（09年江苏物理）6如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为 氖泡在两端电压达到100V时开始发光，下列说法中正确的有 A开关接通后，氖泡的发光频率为100Hz B开关接通后，电压表的示数为100 V C开关断开后，电压表的示数变大 D开关断开后，变压器的输出功率不变答案：AB机械振动机械波：1如图71所示，为某质点沿x轴做简谐振动的图像，下面说法中正确的是（ ）A在t=4s时质点速度最大，加速度为0B在t=1s时，质点速度和加速度都达到以最大值C在0到1s时间内，质点速度和加速度方向相同D在t=2s时，质点的位移沿x轴负方向。加速度也沿x轴负方向图712关于声波，下列说法正确的是（ ）A在空气中的声波一定是纵波B声波不仅能在空气中传播，也能在固体、液体和真空中传播C响度不仅与声强有关，与声音频率也有关D对于空气中传播的声波来说，由于v=f，所以频率越高，声速也越大3一列简谐横波向右传播，波速为v，沿波的传播方向上有相距为l的P、Q两质点（P在左，Q在右），如图图72所示，某时刻P、Q两质点都处于平衡位置，且P、Q间仅有一个波峰，经过时间t，Q质点第一次运动到波谷，则t取值可能有（ ）A1个B2个C3个D4个图724在图73所示的装置中，在曲轴AB上悬挂一个弹簧振子，若不转动把手C，让其上下振动，周期为T1，若使把手C周期T2（T2T1）匀速转动，当运动都稳定后，则（ ）A弹簧振子的振动周期为T1B弹簧振子的振动周期为T2C要使弹簧振子振幅增大，可让把手转速减小D要使弹簧振子振幅增大，可让把手转速增小图735弹簧振子振动图像如图74所示，在t1到t2的时间内（ ）A振子速度、加速度方向都不变B振子速度、加速度方向都改变C振子速度方向不变，加速度方向改变D振子速度方向改变，加速度方向不变图746下列说法正确的是（ ）A在回复力作用下的运动一定是简谐振动B简谐振动物体，速度增大时，加速度一定减小C回复力一定是振动物体所受的合外力D振动物体两次通过平衡位置的时间间隔为一个周期7一弹簧振子的振动周期是0.025s，当振子从平衡位置开始向右运动，经过0.17s时，振子的运动情况是（ ）A向右做减速运动B向右做加速运动C向左做减速运动D向左做加速运动8如图75所示，一列向+x方向传播的简谐横波（图示时刻为t=0），已知该波周期为4s，则（ ）A对质点A来说，在第1秒内回复力对它做正功B对质点B和C来说，在第1秒内回复力对它们做的功相同C对质点B和C来说，在第1秒内回复力对它们的冲量相同D对质点A、B、C来说，在任何连接的二秒内，回复力做功为零图759沿波的传播方向上有A、B两质点，它们的振动方向始终相同，C是A、B的中点，则C的振动（ ）A一定跟A、B两质点的振动方向相同B一定跟A、B两质点的振动方向相反C跟A振动方向相同，跟B点的振动方向相反D可能跟A、B两点振动方向相同，也可能跟A、B两点振动方向相反10甲、乙两小船随水波上下振动，两船相距80m。当甲在水波波峰时，乙恰在平衡位置，经过20s再观察，甲观察，甲恰在波谷，乙仍在平衡位置。则下列说法正确的是（ ）A水波的最大波长为160mB水波的波长可能是mC水波的最小频率是HzD水波的最小波速是8ms-116如图710所示，一根柔软的弹性绳子右端固定，左端自由，A、B、C、D为绳上等间隔的点，点间间隔为50cm，现用手拉着绳子的端点A使其上下振动，若A点开始向上，经0.1秒第一次达到最大位移，C点恰好开始振动，则（1）绳子形成的向右传播的横波速度为多大（2）从A开始振动，经多长时间J点第一次向下达到最大位移（3）画出当J点第一次向下达到最大位移时的波形图像图71017如图711所示，甲为某一波动在t=0.1s时刻的图像，乙为参与波动的某一质点的振动图像。（1）两图中AA、OC各表示什么物理量