山东省2012届高三物理二轮专题复习：6 电磁感应和电路

1、专题六电磁感应和电路知识梳理 专题测试一、选择题(每小题3分,共36分1. (广东卷第15题.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是(A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同2.(2011江苏卷第2题.如图所示,固定的水平长直导线中通有电流I ,矩形线框与导线在同一竖直平面内,且一边与导线平行。线框由静止释放,在下落过程中 A .穿过线框的磁通量保持不变B .线框中感应电流方向保持不变C .

2、线框所受安掊力的合力为零D .线框的机械能不断增大3.(2011江苏卷第5题.如图所示,水平面内有一平行金属导轨,导轨光滑且电阻不计。匀强磁场与导轨一闪身垂直。阻值为R 的导体棒垂直于导轨静止放置,且与导轨接触。T=0时,将形状S 由1掷到2。Q 、i 、v 和a 分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、 棒的速度和加速度。下列图象正确的是 ( 4(福建卷第17题. 如图,足够长的U 型光滑金属导轨平面与水平面成角(0<<90°,其中MN 平行且间距为L ,导轨平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直,导轨电阻不计。金属棒ab 由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且良

3、好接触,ab 棒接入电路的电阻为R ,当流过ab 棒某一横截面的电量为q 时,它的速度大小为v ,则金属棒ab 在这一过程中 A.F 运动的平均速度大小为12 B.平滑位移大小为qR BLC.产生的焦尔热为qBL D.受到的最大安培力大小为22sin B L R 5(海南卷第6题.如图,EOF 和E O F '''为空间一匀强磁场的边界,其中EO E O '',FO F O '',且EO OF ;OO '为EOF 的角平分线,OO '间的距离为l ;磁场方向垂直于纸面向里。一边长为l 的正方形导线框沿OO '方向匀

4、速通过磁场,t=0 时刻恰好位于图示位置。规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正,则感应电流i 与实践t 的关系图线可能正确的是( 6.(2011广东卷第15题.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是( A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大 C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大 D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同7.(北京卷第17题.如图所示电路,电源内阻不可忽略。开关S 闭合后,在变阻器R 0的滑动端向下滑动的过程中,( A .电压表与电流表的示数都减

5、小B .电压表与电流表的小数都增大 C .电压表的示数增大,电流表的示数减小D .电压表的示数减小,电流表的示数增大 8. (海南卷第2题.如图,E 为内阻不能忽略的电池,R 1、R 2、R 3为定值电阻,S 0、S 为开关,V 与A 分别为电压表与电流表。初始时S0与S 均闭合,现将S 断开,则( A. V 的读数变大,A 的读数变小 B. V 的读数变大,A 的读数变大 C. V 的读数变小,A 的读数变小 D. V 的读数变小,A 的读数变大 9.如图7所示电路中,L 为电感线圈,C 为电容器,当开关S 由断开变为闭合时,则( A .A 灯有电流通过,方向由a 到b B .A 灯中无电流

6、通过,不可能变亮 C .B 灯立即熄灭,c 点电势低于d 点电势 D .B 灯逐渐熄灭,c 点电势低于d 点电势图7E10.如图8所示,MN、PQ为平行光滑导轨与地面成30°角固定,并处于与导轨所在平面垂直向上、足够宽的匀强磁场中,导轨间距恒定,N、Q间接一定值电阻R.现有一金属杆ab沿导轨匀速下滑,并与导轨接触良好,若其它电阻忽略不计,则 ( A.闭合电路不产生感应电流B.金属杆ab产生的感应电动势保持不变C.金属杆ab受到的安培力方向沿导轨向下D.金属杆ab受到的安培力方向沿导轨向上11.如图9所示,两条平行虚线之间存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,虚线间的距离为L,金属圆环的

7、直径也是L.自圆环从左边界进入磁场开始计时,以垂直于磁场边界的恒定速度v穿过磁场区域.规定逆时针方向为感应电流i的正方向,则圆环中感应电流i随其移动距离x的i-x图象最接近( 12.如图10所示,一个边长为l、总电阻为R的单匝等边三角形金属线框,在外力的作用下以速度v匀速穿过宽度均为l的两个有界匀强磁场,磁场的磁感应强度大小均为B,方向相反.线框运动方向始终与底边平行且与磁场边界垂直.取顺时针方向的电流为正,从图示位置开始,线框中的感应电流i与线框沿运动方向的位移x之间的函数图象是 ( 二、实验题(13题6分,14题7分,共13分13.(6分某同学进行测量电阻R的阻值的实验.他先用多用电表进行

8、粗测,电表示数如图11所示.然后用伏安法进行较精确的测量,现已选定滑动变阻器(阻值0200 ,开关一只,导线若干,另有如下备选器材: 图 8图 9图10图11A.电源(E=16 V,r=2 B.电源(E=3 V,r=0.5 C.电压表(量程015 V,内阻约50 kD.电压表(量程03 V,内阻约10 kE.电流表(量程0500 A,内阻约500 F.电流表(量程01 mA,内阻约250 请回答如下问题:多用电表的读数_;用伏安法测量应选用的器材为_;(请填写器材前的符号请在下边的方框图中画出实验电路原理图. 14.(7分某实验小组要描绘一个标有“3.8 V,1 W”的小灯泡L的R-U曲线,所

9、供选择的器材除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:A.电压表V(量程5 V,内阻约为5 kB.直流电源E(电动势4.5 V,内阻不计C.电流表A1(量程150 mA,内阻约为2 D.电流表A2(量程300 mA,内阻约为1 E.滑动变阻器R1(阻值010 F.滑动变阻器R2(阻值0200 (1实验中为较准确测量、方便调节,电流表应选用_,滑动变阻器应选用_;(填写仪器符号(2实验中要求小灯泡的电压从零逐渐增大到额定电压,测量误差尽可能小.请你为该实验小组设计电路图,画在下面的方框中 (3据实验数据，计算并描绘出了 RU 的图象，如图 12 所示由图象可知，当所加电压为 3.00 V 时，

10、灯泡实际消耗的电功率为_ W假设灯丝电阻 R 与其温度 t 的关系是 R k(t273(k 为比例系数，室温为 27 °C，可知该灯泡正常发光时，灯丝的温度约为 _； 图 12 (4小灯泡的电功率 P 随电压 U 变化的图象及其伏安特性曲线可能分别是图 13 中的 _ A和 B和 C和 D和 图 13 三、解答题(15 题 18 分，16 题 19 分，17 题 14 分，共 51 分 15 （2011 天津卷第 11 题）（18 分）如图所示，两根足够长的光滑金属导轨 MN、PQ 间距为 l=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成 30°角。完全相同的两金

11、属 棒 ab、cd 分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒的质量均为 0.02kg，电阻均为 R=0.1 ，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强 度为 B=0.2T，棒 ab 在平行于导轨向上的力 F 作用下，轨向上匀速运动，而棒 cd 恰好能 保持静止。取 g=10m/s ，问： （1）通过 cd 棒的电流 I 是多少，方向如何？ （2）棒 ab 受到的力 F 多大？ （3）棒 cd 每产生 Q=0.1J 的热量，力 F 做的功 W 是多少？ 2 -6- 16. (四川卷第 24 题.（19 分）如图所示，间距 l=0.3m 的平行金属导轨 a1b1c1

12、和 a2b2c2 分别固 定在两个竖直面内， 在水平面 a1b1b2a2 区域内和倾角 q = 37 ° 的斜面 c1b1b2c2 区域内分别有磁感 应强度 B1=0.4T、方向竖直向上和 B2=1T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。电阻 R=0.3 W 、质 量 m1=0.1kg、长为 l 的相同导体杆 K、S、Q 分别放置在导轨上，S 杆的两端固定在 b1、b2 点， K、Q 杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好。一端系于 K 杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质 滑轮自然下垂，绳上穿有质量 m2=0.05kg 的小环。已知小环以 a=6 m/s2 的加速度沿绳下滑，K 杆保持静止，Q 杆

13、在垂直于杆且沿斜面向下的拉力 F 作用下匀速运动。不计导轨电阻和滑轮摩 擦，绳不可伸长。取 g=10 m/s2，sin 37 ° =0.6，cos 37 ° =0.8。求 （1）小环所受摩擦力的大小； （2）Q 杆所受拉力的瞬时功率。 17.(14 分如图 16 甲所示，足够长的光滑平行金属导轨 MN、PQ 竖直放置，其宽度 L1 m， 一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端 M 与 P 之间连接阻值为 R0.40 的电阻，质 量为 m0.01 kg、电阻为 r0.30 的金属棒 ab 紧贴在导轨上现使金属棒 ab 由静止开 始下滑，下滑过程中 ab 始终保持水平，且与导轨

14、接触良好，其下滑距离 x 与时间 t 的关系 如图乙所示，图象中的 OA 段为曲线，AB 段为直线，导轨电阻不计，g10 m/s (忽略 ab 棒 运动过程中对原磁场的影响，试求： 2 图 16 (1当 t1.5 s 时，重力对金属棒 ab 做功的功率； (2金属棒 ab 在开始运动的 1.5 s 内，电阻 R 上产生的热量； -7- (3磁感应强度 B 的大小 答案 1C 2B 10BD 3D 4B 5B 12A (2 分ACE (3 分实验电路原理图 6C 7A 8B 9.D 11A 13(1 分30 k 14.(1A2(1 分；R1(1 分 (2如图 滑动变阻器分压接法；电流表外接(2

15、分 (30.78(1 分 2 327(1 分 (4C(1 分 15. 解析： （1）棒 cd 受到的安培力 Fcd = IlB 棒 cd 在共点力作用下平衡，则 Fcd = m g sin 30 o 由式代入数据解得 I=1A，方向由右手定则可知由 d 到 c。 （2）棒 ab 与棒 cd 受到的安培力大小相等 Fab=Fcd 对棒 ab 由共点力平衡有 F = m g sin 30 o + IlB 代入数据解得 F=0.2N 2 （3）设在时间 t 内棒 cd 产生 Q=0.1J 热量，由焦耳定律可知 Q = I R t 设 ab 棒匀速运动的速度大小为 v，则产生的感应电动势 E=Blv 由闭合电路欧姆定律知