电磁感应和交变电流专题复习-2021-2022学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册

电磁感应过关第一关：单选如图1、2为演示自感现象的电路图，灯泡舛和A2规格相同，L］和L2为线圈。实验时，闭合开关S］,灯舛逐渐变亮，最终舛与A2的亮度相同；断开开关S2瞬间，灯A3突然闪亮，随后逐渐变暗。下列说法正确的是（）■L\AjA2—As一4^圈1圏2图1中，变阻器R与L］的阻值相同图1中，断开S1瞬间，灯A2将突然闪亮，随后A1和A2逐渐变暗图2中，灯A3与L2的阻值相同图2中，闭合S2待电路稳定后，灯A3中电流大于L2中电流如图所示，竖直平面内有一金属圆环，半径为a,总电阻为R（指拉直时两端的电阻）,磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻R为-的导体棒AB，AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v,则这时AB两端的电压大小为（）‘BavBav2BavA.B.C.-D.Bav3233•水平面内有两根平行金属导轨，导轨之间接有电阻凡金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置处在磁感应强度随时间均匀增大的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。如图所示，棒ab始终保持静止，下列说法正确的是（）C.B.回路中感应电流为顺时针方向4.棒ab所受的静摩擦力保持不变C.B.回路中感应电流为顺时针方向4.棒ab所受的静摩擦力保持不变D.棒ab所受的静摩擦力逐渐增大如图所示，两条平行光滑金属导轨倾斜放置,导轨顶端连接一平行板电容器，导轨处于垂直轨道平面向上的匀强磁场中。将金属棒ab由静止开始释放并计时，金属棒在向下运动的过程中始终保持与导轨垂直并良好接触，导轨足够长且不计所有电阻，假定电容器不会被击穿。则下列关于金属棒的位移X、速度讥加速度Q、电容器的电荷量q与时间t的关系图C.像，描述正确的是（）B.C.像，描述正确的是（）B.某同学设想的减小电梯坠落时造成伤害的一种应急安全装置如图所示，在电梯轿厢底部安装永久强磁铁，磁铁N极朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，线圈在电梯轿厢坠落时能自动闭合，从而减小对箱内人员的伤害。当轿厢坠落到图示位置时，关于该装置，以下说法正确的是（）从下往上看，金属线圈A中的感应电流沿逆时针方向从下往上看，金属线圈B中的感应电流沿顺时针方向金属线圈B对轿厢下落有阻碍作用，A没有阻碍作用金属线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势先后以3v和v的速度匀速把一矩形线圈拉出如图所示的匀强磁场区域，下列说法错误的是（）:XXXX:II:XXXX:两次线圈中的感应电动势之比为1：3两次线圈中的感应电流之比为3：1两次通过线圈同一截面的电荷量之比为1：1两次线圈中产生的焦耳热之比为3：1II第二关：多选1.如图甲所示，一长为L的导体棒，绕水平圆轨道的圆心O匀速顺时针转动，角速度为®,电阻为尸，在圆轨道空间存在有界匀强磁场，磁感应强度大小为B.半径小于2的区域内磁场竖直向上，半径大于|的区域磁场竖直向下，俯视如图乙所示,导线一端第二关：多选1.如图甲所示，一长为L的导体棒，绕水平圆轨道的圆心O匀速顺时针转动，角速度为®,电阻为尸，在圆轨道空间存在有界匀强磁场，磁感应强度大小为B.半径小于2的区域内磁场竖直向上，半径大于|的区域磁场竖直向下，俯视如图乙所示,导线一端Q与圆心O相连,另一端P与圆轨道连接给电阻R供电，其余电阻不计，则（A.电路中的电动势为咛B.电阻R中的电流方向向上C.电阻R中的电流大小为仏+r）D.导体棒的安培力做功的功率为02•.如图所示，abc和def为互相平行的“L”形金属导轨,be、f部分被固定在绝缘的水平面上,ab、de竖直放置。匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直于be且与水平面间的夹角为37。。垂直导轨放置的导体棒1由静止开始沿着竖直导轨下落，质量为m的导体棒2静止在水平导轨上；ab、de的间距、be、ef的间距、两导体棒的长度均为d,导轨的竖直部分光滑，水平部分与导体棒2之间的动摩擦因数“=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，回路的总电阻恒为R,若导体棒1下落高度h时达到最大速度，导体棒2恰好要滑动，重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则下列说法正确的是（）A.导体棒1的质量为2.5mA.导体棒1的质量为2.5mC.该过程通过导体棒的电荷量为BRdB.导体棒1的最大速度大小为字警8B2d2D.该过程经历的时间为25mR8B2d28B2d2h25mgR如图所示，同一竖直面内的正方形导线框a、b的质量分别为2m和m。二者的边长均为厶、电阻均为人。它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，在两导线框之间有一宽度为2厶、磁感应强度大小为E、方向垂直竖直面的匀强磁场区域。开始时，线框b的上边与匀强磁场的下边界重合，线框a的下边到匀强磁场上边界的距离为厶现将线框a由静止释放,当线框b全部进入磁场时恰好开始做匀速直线运动。不计摩擦和空气阻力,重力加速度为go则下列说法正确的是（）a匀速下降的距离为3Lb匀速运动的速度为mgRB2La经过磁场过程中产生的热量为3mgLb进入磁场与a进入磁场过程中通过两线框导线横截面的电荷量相等如图所示，足够长的光滑平行金属直导轨固定在水平面上，左侧轨道间距为2",右侧轨道间距为〃。轨道处于竖直向下的磁感应强度大小为B的匀强磁场中。质量为2加、有效电阻为2R的金属棒静止在左侧轨道上，质量为加、有效电阻为R的金属棒b静止在右侧轨道上。现给金属棒a一水平向右的初速度5,经过一段时间两金属棒达到稳定状态。已知两金属棒运动过程中始终相互平行且与导轨良好接触，导轨电阻忽略不计，金属棒a始终在左侧轨道上运动，则下列说法正确的是（）A.金属棒b稳定时的速度大小为3vA.金属棒b稳定时的速度大小为3v0B.C.D.整个运动过程中通过金属棒a的电荷量为2mV03Bd2Rmv整个运动过程中两金属棒扫过的面积差为03B2d4整个运动过程中金属棒a产生的焦耳热为9mv°2边长为L的单匝正方形导线框abed放在绝缘的光滑水平桌面上，其右端相距s处有边界PQ,在PQ左侧存在垂直于线框面向下的匀强磁场。现用水平向右的恒力F使线框由静止向右运动，且线框运动过程中ad边始终与PQ保持垂直，线框全部离开磁场前已做匀速直线运动，已知磁感应强度大小为线框质量为加，电阻为人，边长为L。下列说法正确的是（）XXBXA.3A.ed边离开磁场时线圈中的感应电动势大小为-BL4ed边离开磁场时线框的加速度大小为—-B^dmFsmm2R线框全部离开磁场过程中，通过线框某一横截面的电荷量为BL2R线框全部离开磁场过程中，线框中产生的热量为

第三关：计算1•如图甲所示，在光滑绝缘水平面内有一单匝长方形金属线框，cd边长L=0.25m,线框的质量m=0.4kg、电阻R=0.2Q，空间存在一有界匀强磁场，磁场的左边界如虚线所示，虚线右侧存在区域足够大的磁场，磁场方向竖直向下。线框在水平向右的外力F作用下由静止开始做匀加速直线运动，cd边到达磁场左边界时(记t=0)的速度大小v=0.5m/s，外力F随时间t变化的图像如图乙所示。求:(1)匀强磁场的磁感应强度大小B；(2)整个过程中通过线框某截面的电荷量q。甲X甲X如图所示，ef、gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距为l=1m,导轨左端连接一个R=2Q的电阻，将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直地放置在导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计,整个装置放在磁感应强度为B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下，现对金属棒施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始向右运动。若施加的水平外力恒为F=8N,则金属棒达到的稳定速度V］是多少？若施加的水平外力的功率恒为P=18W,则金属棒达到的稳定速度v2是多少？1XXXXXXR—FTXXXXXX交变电流过关交变电流过关最后一关:1.如图所示，在理想自耦变压器原线圈的两端加上正弦式交变电压U]=10*：2sinl0St(V),总匝数n=200匝的副线圈两端连接一个电动机M和电阻凡已知电动机的额定电压2Ue=25V、额定功率P=10W、内部线圈电阻r=2.50，定值电阻R=250。现调节自耦变压器的滑片？使电动机恰好正常工作。电流表为理想电表，则以下说法中正确的是()RRA.A.电流表的示数为1.4AC.变压器的输入功率为35W接入电路的原线圈的匝数为40匝D.电动机的输出功率为7.5W2.如图，理想变压器原线圈匝数为件，接有一阻值为Ri=6R的电阻和理想交流电流表A.副线圈匝数为n2，接有阻值叮R和R3=5R的两个电阻。U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定，频率为50Hz。该变压器原、副线圈匝数比ni：n2=3:1，当开关S断开时，电流经R的交变电流的频率为100Hz2当开关S断开时，R的电功率为12R2当开关S闭合时，原线圈两端的电压增大

当开关S闭合时，R2的电功率变为原来的16倍交流电压表受其量程范围