2012届高考物理 热点预测备战（六）电路与电磁感应（非课改地区）VIP

用心 爱心 专心1 电路与电磁感应电路与电磁感应 45 45 分钟分钟 100100 分分 一 选择题一 选择题 本题共本题共 8 8 小题 每小题小题 每小题 6 6 分 共分 共 4848 分分 每小题至少一个选项正确每小题至少一个选项正确 1 2011 成都模拟 一学校物理兴趣小组用蓄电池 电动机 皮带 自行车组装了一辆电 动车 人骑上后总质量为 50 kg 假定蓄电池能提供的电压为 24 V 内电阻不计 当电动车 在水平地面上以 0 8 m s 的速度匀速行驶时 通过电动机的电流为 5 A 设车所受的阻力 恒为车重的 0 2 倍 忽略电动车自身的摩擦 则电动机的阻值是 g 取 10 m s2 A 4 8 B 3 2 C 1 6 D 0 4 2 2011 渝中区模拟 如图所示的电路可以用来 研究电磁感应现象 干电池 开关 线 圈 A 滑动变阻器串联成一个电路 电流计 线圈 B 串联成另一个电路 线圈 A B 套在同 一个闭合铁芯上 且它们的匝数足够多 从开关闭合时开始计时 流经电流计的电流大小 i 随时间 t 变化的图象是 3 在如图所示的电路中 电源的电动势 E 和内 阻 r 恒定 闭合开关 S 后灯泡能够发光 经过 一段时间后灯泡突然变亮 则出现这种现象的 原因可能是 A 电阻 R1短路 B 电阻 R2断路 用心 爱心 专心2 C 电阻 R2短路 D 电容器 C 断路 4 在如图乙所示的四个情景中 虚线上方空间都存在方向垂直纸面向里的匀强磁场 A B 中的导线框为正方形 C D 中的导线框为直角扇形 各导线框均绕轴 O 在纸面内匀速转动 转动方向如箭头所示 转动周期均为 T 从线框处于图示位置时开始计时 以在 OP 边上从 P 点指向 O 点的方向为感应电流 i 的正方向 则在如图乙所示的四个情景中 产生的感应电 流 i 随时间 t 的变化规律如图甲所示的是 5 如图甲所示 MN 左侧有一垂直纸面向里的匀强磁场 现将一边长为l 质量为 m 电阻为 R 的正方形金属线框置于该磁场中 使线框平面与磁场垂直 且 bc 边与磁场边界 MN 重合 当 t 0 时 对线框施加一水平拉力 F 使线框由静止开始向右做匀加速直线运动 当 t t0 时 线框的 ad 边与磁场边界 MN 重合 图乙为拉力 F 随时间变化的图线 由以上条件可知 磁场的磁感应强度 B 的大小为 用心 爱心 专心3 A B 0 1mR tl 0 12mR tl C D 0 1mR 2tl 0 2mR tl 6 图甲是线圈绕垂直于磁场的轴在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电压随时间变 化的图象 把该交流电压加在图乙中变压器的 A B 两端 已知理想变压器原线圈 和副线 圈 的匝数比为 5 1 交流电流表和交流电压表均为理想电表 电阻 R 1 其他各处电阻 不计 以下说法正确的是 A 在 t 0 1 s 0 5 s 时 穿过线圈的磁通量最大 B 线圈转动的角速度为 10 rad s C 电压表的示数为V2 D 电流表的示数为 0 40 A 7 如图所示的电路中 A1 A2是完全相同的灯泡 线圈 L 的自感系数较大 它 的电阻与定值电阻 R 相等 下列说法正确的是 A 闭合开关 S A1先亮 A2后亮 最后它们一样亮 B 闭合开关 S A1 A2始终一样亮 C 断开开关 S A1 A2都要过一会儿才熄灭 用心 爱心 专心4 D 断开开关 S A2立刻熄灭 A1过一会儿才熄灭 8 如图所示的电路中 两根光滑金属导轨平行放置在倾角为 的斜面上 导轨下端接有电阻 R 导轨电阻不计 斜面处在竖直向上的磁感应强度为 B 的匀强磁场中 电阻可略去不计的金 属棒 ab 质量为 m 受 到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力 F 的 作用 金属棒沿导轨匀速下滑 则它在下滑 h 高度的过程中 以下说法正确的是 A 作用在金属棒上各力的合力做功为零 B 重力做功将机械能转化为电能 C 重力与恒力 F 做功的代数和等于电阻 R 上产生的焦耳热 D 金属棒克服安培力做的功等于重力与恒力 F 做的总功与电阻 R 上产生的焦耳热之和 二 计算题二 计算题 本大题共本大题共 3 3 小题小题 共共 5252 分分 需写出规范的解题步骤需写出规范的解题步骤 9 14 分 如图所示 宽度为 L 0 20 m 的 足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水 平面上 导轨的一端连接阻值为 R 1 0 的电阻 导轨所在空间存在竖直向下的匀 强磁场 磁感应强度大小为 B 0 50 T 一根 质量为 m 10 g 的导体棒 MN 放在导轨上与导轨接触良好 导轨和导体棒的电阻均可忽略不 计 现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动 运动速度 v 10 m s 在运 动过程中保持导体棒与导轨垂直 求 1 在闭合回路中产生的感应电流的大小 2 作用在导体棒上的拉力的大小 3 当导体棒移动 30 cm 时撤去拉力 求整个过程直到 MN 静止时电阻 R 上产生的热量 10 2011 海南高考 18 分 如图 ab 和 cd 是 两条竖直放置的长直光滑金属导轨 MN 和 M N 是两根用细线连接的金属杆 其质量分别为 m 和 2m 竖直向上的外力 F 作用在杆 MN 上 使两杆水平 静止 并刚好与导轨接触 两杆的总电阻为 R 导轨间距为l 整个装置处在磁感应强度为 B 的匀强 磁场中 磁场方向与导轨所在平面垂直 导轨电阻可 用心 爱心 专心5 忽略 重力加速度为 g 在 t 0 时刻将细线烧断 保持 F 不变 金属杆和导轨始终接触良好 求 1 细线烧断后 任意时刻两杆运动的速度之比 2 两杆分别达到的最大速度 11 20 分 光滑平行的金属导轨 MN 和 PQ 间距 L 1 0 m 与水平面之间的夹角 30 匀强磁场磁感应强度 B 2 0 T 垂直于导轨平面向上 MP 间接有阻值 R 2 0 的电阻 其他 电阻不计 质量 m 2 0 kg 的金属杆 ab 垂直导轨放置 如图 甲 所示 用恒力 F 沿导轨平面向 上拉金属杆 ab 由静止开始运动 v t 图象如图 乙 g 10 m s2 导轨足够长 求 1 恒力 F 的大小 2 金属杆速度为 2 0 m s 时的加速度大小 3 根据 v t 图象估算在前 0 8 s 内电阻上产生的热量 答案解析答案解析 1 解析 选 C 电动机的输入功率 P UI 120 W 由于电动车匀速行驶 故电动机输出功率 P出 mg v 80 W 根据 P P出 I2 r 解得 r 1 6 故 C 正确 2 解析 选 B 开关闭合瞬间 流过线圈 A 的电流逐渐增大 根据互感现象 线圈 B 中产 生感应电流 当 A 中的电流达到恒定时 B 中就没有了感应电流 故 B 中电流逐渐减小 B 正确 用心 爱心 专心6 3 解析 选 A B R1短路和 R2断路 都使灯泡两端电压变大 故 A B 正确 若 R2短路 则 L 不亮 C 错误 若电容器断路 则不影响灯泡 故 D 错误 4 解析 选 C 当 A B 中导线框进入磁场后 导线切割磁感线的有效长度不断变化 故 感应电流的大小应不断变化 故 A B 错 再根据右手定则可以确定 以感应电流的方向判断 C 正确 D 错误 5 解析 选 B 开始时根据牛顿第二定律 F0 ma 当 t t0时 v at0 再根据 2 0 1 at 2 l 牛顿第二定律 解得故 B 正确 2 2 0 Bv 3Fma R l 0 12mR B t l 6 解析 选 D t 0 1 s 0 5 s 时 电压达到最大值 此时线圈平面与磁场平行 A 错误 由图知 T 0 4 s 所以角速度B 错误 由得输出电压 22 5 rad s T0 4 s 11 22 Un Un 的最大值为V 所以电压表示数应为 2 V C 错误 R 中电流 2 A 由变压器的2 2 R 2 V I 1 电流与匝数关系知电流表示数为 0 40 A D 正确 7 解析 选 C 由于线圈 L 的自感系数较大 闭合开关时 A2先亮 故 A B 错误 断开 开关时 A1 A2都过一会儿才熄灭 故 C 正确 D 错误 8 解析 选 A C 由于金属棒匀速下滑 故作用在棒上的各个力的合力做功为零 故 A 对 克服安培力做功将机械能转化为电能 故 B 错误 列出动能定理方程 WG WF W安 0 变形可得 WG WF W安 可知 C 正确 D 错误 9 解析 1 感应电动势为 E BLv 1 0 V 3 分 感应电流为 2 分 E I1 0 A R 2 导体棒匀速运动 安培力与拉力平衡 即有 F BIL 0 1 N 3 分 3 导体棒移动 30 cm 的时间为 2 分 t0 03 s v l 根据焦耳定律 Q1 I2Rt 0 03 J 或 Q1 0 03 J 2 分 Fl 根据能量守恒 Q2 mv2 0 5 J 1 分 1 2 电阻 R 上产生的热量 Q Q1 Q2 0 53 J 1 分 答案 1 1 0 A 2 0 1 N 3 0 53 J 10 解析 1 设任意时刻时 MN M N 杆的速度分别为 v1 v2 用心 爱心 专心7 细线烧断前 F mg 2mg 2 分 细线烧断后 对 MN 杆在任意时刻 F mg F安 ma1 2 分 对 M N 杆在任意时刻 2mg F安 2ma2 2 分 a1t v1 1 分 a2t v2 1 分 联立解得 v1 v2 2 1 2 分 2 当两杆达到最大速度时 对 M N 有 2mg F安 0 2 分 E Bl v1 v2 2 分 I 1 分 E R 1 分 FBI 安 l 联立解得 2 分 12 2 22 2 4mgR2mgR vv 3B3B ll 答案 1 2 1 2 2 22 2 4mgR2mgR 3B3Bll 11 解析 1 由图 乙 知 杆运动的最大速度为 vm 4 m s 此时有 F mgsin F安 3 分 22 m B L v mgsin R 代入数据得 F 18 N 3 分 2 由牛顿第二定律可得 F F安 mgsin ma 3 分 代入数据得 22 B L v Fmgsin R a m a 2 0 m s2 3 分 3 由图 乙 可知 0 8 s 末金属杆的速度 v1 2 2 m s 2 分 前 0 8 s 内图线与 t 轴所包围的小方格的个数为 27