(浙江专用)2016届高三物理二轮复习专题八电路和电磁感

(浙江专用)2016届高三物理二轮复习专题八电路和电磁感.(浙江专用)2016届高三物理二轮复习专题八电路和电磁感./(浙江专用)2016届高三物理二轮复习专题八电路和电磁感.专题八电路和电磁感觉(限时:45分钟)【测控导航】考点题号(难易度)1.直流电路综合问题1(易),6(中),7(中)2.法拉第电磁感觉定律的理解与应用2(中),4(中),9(易),10(中)3.楞次定律自感、感觉电动势大小计算3(中),5(中),8(中)4.法拉第电磁感觉定律与图象结合11(难)一、选择题(在每题给出的四个选项中,第1～5题只有一项吻合题目要求,第6～9题有多项吻合题目要求)1.(2015杜桥第二学期月考)氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测,它的电阻随一氧化碳浓度ρ的变化而变化,已知其电阻率的倒数与一氧化碳浓度成正比.将传感器接在以下列图的电路中,已知R1,R2为定值电阻,观察电表示数的变化,就能判断一氧化碳浓度的变化情况,以下判断正确的选项是(C)A.电压表读数增大时,电流表读数增大,浓度ρ增大B.电压表读数减小时,电流表读数减小,浓度ρ增大C.电压表读数增大时,电流表读数减小,浓度ρ减小D.电压表读数减小时,电流表读数增大,浓度ρ減小解析:已知其电阻率的倒数与一氧化碳浓度成正比.当浓度ρ减小,传感器的电阻变大,电路的总电阻变大,依照闭合电路的欧姆定律,电路的总电流减小,故电流表示数变小,内电压变小,路端电压增大,由于R1两端电压减小,故R2两端电压增大,即电压表示数增大.当浓度ρ增大,由以上解析可知,电流表示数增大,电压表示数减小.应选项C正确,A,B,D错误.2.(2015宁波高考模拟)在竖直向上的匀强磁场中,分别放入两个完好相同的带中心轴的水平金属圆盘a和b(圆盘的电阻不能够忽略),它们能够绕中心轴自由转动,互相用导线把中心转轴和对方圆盘的边缘相连接,组成电路以下列图.当圆盘a在外力作用下按如图方向转动时,则开始一段时间(A)A.圆盘b沿与a盘相反的方向转动B.圆盘b沿与a盘相同的方向转动C.圆盘b是一个等势体D.圆盘b中心电势比边缘电势低解析:由于磁场的方向向上,从上向下看,a盘逆时针转动,其半径切割磁感线,感觉电流从圆心流向边缘;b盘电流也是从圆心流向边缘,依照左手定则,安培力沿顺时针方向,因此b盘将1沿顺时针方向转动,应选项A正确,B错误;电流流过b盘转动的过程中,会使b盘的内外产生电压,依照欧姆定律可知,圆盘b中心电势比边缘电势高,应选项C,D错误.3.(2015东阳模拟)以下列图,有两个相邻的有界匀强磁场所区,磁感觉强度的大小均为B,磁场方向相反,且与纸面垂直,磁场所区在x轴方向宽度均为a,在y轴方向足够宽.现有一高为a的正三角形导线框从图示地址开始向右沿x轴方向匀速穿过磁场所区.若以逆时针方向为电流的正方向,在选项图中,线框中感觉电流i与线框搬动的位移x的关系图象正确的选项是(C)解析:线框从开始进入到全部进入第一个磁场时,磁通量向里增大,则由楞次定律可知,电流方向为逆时针,因切割的有效长度均匀增大,故由E=BLv可知,电动势也均匀增加,则电流均匀增大;当线圈开始进入第二个磁场后,线圈中磁通量向里减小,则可知电流为顺时针即为负值,线框在两个磁场中切割磁感线产生同向的感觉电流,而有效长度均匀增加,因此,电流值快速增大,同理线框出右边磁场时电流为正当且均匀增大,由此知选项C正确.4.(2015全国新课标理综Ⅱ)如图,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感觉强度大小为B,方向平行于ab边向上.当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,a,b,c三点的电势分别为Ua,Ub,Uc.已知bc边的长度为l.以下判断正确的选项是(C)A.Ua>Uc,金属框中无电流B.Ub>Uc,金属框中电流方向沿abcaC.Ubc=-Bl2ω,金属框中无电流D.Uac=Bl2ω,金属框中电流方向沿acba2解析:闭合金属框在匀强磁场中以角速度ω逆时针转动时,穿过金属框的磁通量向来为零,金属框中无电流.由右手定则可知Ub=Ua<Uc,选项A,B,D错误;b,c两点的电势差Ubc=-Blv中=-Bl2ω,选项C正确.5.(2015丽水二模)如图(甲)是用电流传感器(相当于电流表,其电阻能够忽略不计)研究自感现象的实验电路,图中两个电阻的阻值均为R,L是一个自感系数足够大的自感线圈,其直流电阻值也为R.如图(乙)是某同学画出的在t0时辰开关S切换前后,经过传感器的电流随时间变化的图象.关于这些图象,以下说法中正确的选项是(C)A.图(1)是开关S由断开变为闭合,经过传感器1的电流随时间变化的情况B.图(2)是开关S由断开变为闭合,经过传感器1的电流随时间变化的情况C.图(3)是开关S由闭合变为断开,经过传感器2的电流随时间变化的情况D.图(4)是开关S由闭合变为断开,经过传感器2的电流随时间变化的情况解析:开关S由断开变为闭合,传感器2这一支路马上有电流,线圈这一支路,由于线圈阻拦电流的增加,经过线圈的电流要逐渐增加,因此干路电流(经过传感器①的电流)也要逐渐增加,应选项A,B错误;开关S由闭合变为断开,经过传感器2的电流应马上消失,但线圈这一支路,由于电感阻拦电流的减小,该电流经过传感器2,可是电流的方向与以前相反,且经过传感器2的电流逐渐减小,应选项C正确,D错误.教师备用:(2015大连一模)如图(甲)所示,圆滑平行金属导轨MN,PQ所在平面与水平面成θ角,MP两端接一电阻R,整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中.t=0时对金属棒施加一平行于导轨的外力F,使金属棒ab由静止开始沿导轨向上运动,导轨电阻忽略不计.已知经过电阻R的感觉电流i随时间t变化的关系如图(乙)所示.以下关于棒运动速度v、外力F、流过R的电荷量q以及闭合回路中磁通量的变化率随时间变化的图象正确的选项是(D)3解析:由图(乙)知i∝t,而i=,则E∝t,而E=,感觉电流为i=,即=kt,故有=kRt,因此图象D正确;而E=BLv,则有=kt,即v=t,导体棒做匀加速直线运动,A错误;由牛顿第二定律知,F-mgsinθ-BktL=ma,整理可得F=ma+mgsinθ+BkLt,故Ft图象是一条但是原点的直线,B错误;经过导体棒的电荷量为2,C错误.q=kt,故qt图象为张口向上的抛物线6.(2015宁波效实高考模拟)以下列图电路中,小灯泡规格相同,且均能发光,当逐一闭合开关,接入灯泡增加时,以下说法正确的选项是(AC)各灯变暗各灯变亮C.经过电源的电流变大D.电源的输出功率必然变大解析:由图可知,灯泡均为并联.当点亮的灯泡数目增加时,并联的支路增加,由并联电路的电阻规律可知,外面总电阻减小,由闭合电路欧姆定律得知,经过电源的电流增大,则电源的内电压增大,故路端电压减小,灯泡两端的电压变小,灯泡变暗,应选项A,C正确,B错误;当外电路电阻等于电源内阻时,电源的输出功率最大,当逐一闭合开关时,由于外电路电阻与电源内阻大小关系不确定,因此电源输出功率的变化不确定,应选项D错误.7.(2015浙江五校联考)以下列图,A和B为竖直放置的平行金属板,在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球.开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑片P在a处,此时绝缘线向右偏离竖直方向.(电源的内阻不能够忽略)以下判断正确的选项是(AC)A.小球带正电B.当滑片P从a向b滑动时,细线的偏角θ变大C.当滑片P从a向b滑动时,电流表中有电流,方向从上向下D.当滑片P停在b处时,电源的输出功率必然大于滑片P在a处时电源的输出功率解析:由题图,A板带正电,B板带负电,电容器内匀强电场方向水平向右.细线向右偏,则小球带正电,应选项A正确;滑片向右搬动时,R变小,外电路总电阻变小,总电流变大,路端电压U=E-Ir变小,因此电容器的电压变小,电容器放电,板间场强变小,小球所受的电场力变小,故细线偏角θ变小,应选项B错误,C正确;依照电源的输出功率与外电阻的关系:当外电阻等于内阻时,输出功率最大.外电阻大于内阻,外电阻减小,输出功率增大;当外电阻小于内阻时,外电阻减小,输出功率减小.本题不知道外电阻与内阻大小关系,故无法判断电源输出功率的大小变化,应选项D错误.8.(2015严州新校理科综合)“超导量子干涉仪”可用于探测心磁(10-10T)和脑磁(10-13T)等稍微磁场,其矫捷度可达10-14T,其探测“回路”表示图如图(甲)所示.穿过ABCD“回路”4的磁通量为Φ,总电流强度I=i1+i2.I与Φ/Φ0的关系如图(乙)所示(Φ0=2.07×10-15Wb),以下说法正确的选项是(CD)A.图(乙)中横坐标的单位是WbB.穿过“回路”的磁通量越大,电流I越大C.穿过“回路”的磁通量变化惹起电流I周期性变化D.依照图象,不能够由电流I的大小来确定穿过“回路”的磁通量大小解析:Φ,Φ0单位相同,因此是没单位的比值,应选项A错误;从图中能够看出穿过“回路”的磁通量变化惹起电流I周期性变化,当的比值是整数时,电流最大,应选项B错误,C正确;由于电流是周期性变化的,同一个电流值,对应很多个回路的磁通量,故不能够依照电流的大小来确定回路中磁通量的大小,选项D正确.9.(2015山东理综)如图,一均匀金属圆围绕经过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动.现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场,圆盘开始减速.在圆盘减速过程中,以下说法正确的是(ABD)A.处于磁场中的圆盘部分,凑近圆心处电势高所加磁场越强越易使圆盘停止转动C.若所加磁场反向,圆盘将加速转动D.若所加磁场穿过整个圆盘,圆盘将匀速转动解析:把圆盘看作沿半径方向亲密排列的金属条,依照右手定则,处于磁场中的圆盘部分,感应电流从凑近圆盘边缘处流向凑近圆心处,故凑近圆心处电势高,A正确;安培力F=,磁场越强,安培力越大,B正确;磁场反向时,安培力仍是阻力,C错误;若所加磁场穿过整个圆盘,则磁通量不再变化,没有感觉电流,安培力为零,将匀速转动,D正确.二、非选择题10.(2015甘肃二诊)以下列图,一个边缘带有凹槽的金属圆环,沿其直径装有一根长2L的金属杆AC,可绕经过圆环中心的水平轴O转动.将一根质量不计的足够长细绳一端固定于槽内并将绳绕于圆环槽内,绳子的另一端悬挂了一个质量为m的物体.圆环的一半处在磁感觉强度为B,方向垂直环面向里的匀强磁场中.现将物体由静止释放,若金属圆环和金属杆单位长度的电阻均为R.忽略全部摩擦和空气阻力.5(1)设某一时辰圆环转动的角速度为ω0,且OA边在磁场中,央求出此时金属杆OA产生电动势的大小;(2)央求出物体在下落过程中可达到的最大速度;当物体下落达到最大速度后,金属杆OC段刚要进入磁场时,杆A,O两端之间电压多大?解析:(1)由于=ω0L,由公式E=BLv得感觉电动势E=.等效电路以下列图,R并==,R2=LR,r=LR,R总=R并+R2+r,当达到最大速度时,功率关系为mgv=,其中E==,最大速度为v=.由mgv=IE,得OA中的电流大小为I=,当OC段刚要进入磁场时,AO段切割磁感线,其两端的电压为UAO=I(R并+R2)=(+1).6答案:(1)(2)(+1)教师备用:(2015泰州一模)以下列图,螺线管横截面积为S,线圈匝数为N,电阻为R1,管内有图示方向的变化磁场.螺线管与足够长的平行金属导轨MN,PQ相连并固定在同一平面内,与水平面的夹角为θ,两导轨的间距为L.导轨的电阻忽略不计.导轨处于垂直斜面向上、磁感觉强度为B0的匀强磁场中.金属杆ab垂直导轨放置,与导轨接触优异,并可沿导轨无摩擦滑动.已知金属杆ab的质量为m,电阻为R2,重力加速度为g.忽略螺线管的磁场对金属杆ab的影响、忽略空气阻力.(1)为使ab杆保持静止,求经过ab的电流的大小和方向;(2)当ab杆保持静止时,求螺线管内磁场的磁感觉强度B的变化率;(3)若螺线管内磁场的磁感觉强度的变化率=k(k>0),将金属杆ab由静止释放,杆将沿斜面向下运动.求当杆的速度为v时,杆的加速度大小.解析:(1)以金属杆ab为研究对象,依照平衡条件mgsinθ-B0IL=0,得I=,经过ab杆电流方向为由b到a.依照法拉第电磁感觉定律E=n=NS,依照欧姆定律I=,得=.依照法拉第电磁感觉定律E1=NS=NSk(k>0),7ab杆切割磁感线产生的电动势E2=B0Lv,总电动势E总=E1+E2,感觉电流I′=,依照牛顿第二定律mgsinθ-F=ma,安培力F=B0I′L,因此a=gsinθ-(k>0).答案:(1)方向b→a(2)(3)gsinθ-(k>0)11.(2015广东理综)如图(a)所示,平行长直金属导轨水平放置,间距L=0.4m.导轨右端接有阻值R=1Ω的电阻,导体棒垂直放置在导轨上,且接触优异.导体棒及导轨的电阻均不计.导轨间正方形地域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场,bd连线与导轨垂直,长度也为L.从0时辰开始,磁感觉强度B的大小随时间t变化,规律如图(b)所示;同一时辰,棒从导轨左端开始向右匀速运动,1s后恰巧进入磁场.若使棒在导轨上向来以速度v=1m/s做直线运动,求:棒进入磁场前,回路中的电动势E;(2)棒在运动过程中碰到的最大安培力F,以及棒经过三角形abd地域时电流i与时间t的关系式.解析:(1)由图(b)可知0～1.0s内B的变化率=0.5T/s正方形