專題強(qiáng)化測評(五

1、溫馨提示： 此套題為Word版，請按住Ctrl,滑動鼠標(biāo)滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。專題強(qiáng)化測評（五）電路與電磁感應(yīng)(45分鐘 100分)一、選擇題(本題共 8小題，每小題8分，共64分.每小題至少一個(gè)選項(xiàng)正確)1.(2011廣東高考)將閉合多匝線圈置于僅隨時(shí)間變化的磁場中，線圈平面與磁場方向垂直，關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，下列表述正確的是( )A.感應(yīng)電動勢的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān)B.穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動勢越大C.穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大D.感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同2.在如圖所示的電路中,電源的電動勢為E,內(nèi)電阻為r.L1、L

2、2是兩個(gè)小燈泡.閉合S后,兩燈均能發(fā)光,當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭向右滑動時(shí),會出現(xiàn)( )A.L1變暗 L2變暗 B.L1變亮 L2變暗C.L1變亮 L2變亮 D.L1變暗 L2變亮3.(2011南京模擬)如圖所示電路中，A、B是兩個(gè)完全相同的燈泡，L是一個(gè)理想電感線圈，當(dāng)S閉合與斷開時(shí)，A、B的亮度情況是( )A.S閉合時(shí)，A立即亮，然后逐漸熄滅B.S閉合時(shí)，B立即亮，然后逐漸熄滅C.S閉合足夠長時(shí)間后，B發(fā)光，而A不發(fā)光D.S閉合足夠長時(shí)間后，B立即熄滅，而A逐漸熄滅4在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，一個(gè)面積為S的矩形線圈勻速轉(zhuǎn)動時(shí)所產(chǎn)生的交流電電壓隨時(shí)間變化的波形如圖所示，線圈與一阻值R9 的

3、電阻串聯(lián)在一起，線圈的電阻為1 ，則( )A通過電阻R的電流瞬時(shí)值表達(dá)式為i10sin 200t(A)B電阻R兩端的電壓有效值為90 VC1 s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為450 JD圖中t1102 s時(shí)，線圈位于中性面5如圖所示,一理想自耦變壓器的原線圈接有正弦交變電壓,其最大值保持不變,副線圈接有可調(diào)電阻R,觸頭P與線圈始終接觸良好,下列判斷正確的是( )A.若通過電路中A、C兩處的電流分別為IA、IC,則IAICB.若僅將觸頭P向A端滑動,且電阻R同時(shí)變大,則電阻R消耗的電功率可能保持不變C.若僅使電阻R增大,則原線圈的輸入電功率增大D.若在使電阻R減小的同時(shí),將觸頭P向A端滑動,則通過A處的

4、電流增大6.如圖所示,甲圖中的水平放置的光滑平行導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場中,R為定值電阻,其他電阻不計(jì),原來靜止的導(dǎo)體棒AB受恒力F的作用而運(yùn)動起來,對于感應(yīng)電流的描述,圖乙中正確的是( )7.如圖所示的電路,將兩個(gè)相同的電流表分別改裝成A1(03 A)和A2(00.6 A)的電流表,把兩個(gè)電流表并聯(lián)接入電路中測量電流強(qiáng)度,則下列說法正確的是( )A.A1的指針半偏時(shí),A2的指針也半偏B.A1的指針還沒半偏時(shí),A2的指針已經(jīng)半偏C.A1的讀數(shù)為1 A時(shí),A2的讀數(shù)為0.6 AD.A1的讀數(shù)為1 A時(shí),干路的電流I為1.2 A8.(2011福建高考)如圖，足夠長的U型光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成角(090

5、)，其中MN與PQ平行且間距為L，導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直，導(dǎo)軌電阻不計(jì).金屬棒ab由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸，ab棒接入電路的電阻為R，當(dāng)流過ab棒某一橫截面的電量為q時(shí)，棒的速度大小為v，則金屬棒ab在這一過程中( )A.運(yùn)動的平均速度大小為B.下滑的位移大小為C.產(chǎn)生的焦耳熱為qBLvD.受到的最大安培力大小為sin二、計(jì)算題(本題共2小題，共36分.需寫出規(guī)范的解題步驟)9.(16分)如圖所示，固定的水平光滑金屬導(dǎo)軌，間距為L，左端接有阻值為R的電阻，處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連，放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌

6、與導(dǎo)體棒的電阻均可忽略.初始時(shí)刻，彈簧恰處于自然長度，導(dǎo)體棒具有水平向右的初速度v0.在沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動的過程中，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸.(1)求初始時(shí)刻導(dǎo)體棒受到的安培力.(2)若導(dǎo)體棒從初始時(shí)刻到速度第一次為零時(shí)，彈簧的彈性勢能為Ep，則這一過程中安培力所做的功W1和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q1分別為多少？(3)導(dǎo)體棒往復(fù)運(yùn)動，最終將靜止于何處？從導(dǎo)體棒開始運(yùn)動直到最終靜止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q為多少？10.(2011珠海模擬)(20分)如圖所示，豎直平面內(nèi)有一寬L=1米、足夠長的光滑矩形金屬導(dǎo)軌，電阻不計(jì)在導(dǎo)軌的上下邊分別接有電阻R1=3 和R2=6 在MN上方及CD下方

7、有水平方向的勻強(qiáng)磁場和，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=1 T現(xiàn)有質(zhì)量m=0.2 kg、電阻r=1 的導(dǎo)體棒ab，在金屬導(dǎo)軌上從MN上方某處由靜止下落，下落過程中導(dǎo)體棒始終保持水平，與金屬導(dǎo)軌接觸良好當(dāng)導(dǎo)體棒ab下落到快要接近MN時(shí)的速度大小為v1=3 m/s不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2(1)求導(dǎo)體棒ab快要接近MN時(shí)的加速度大小(2)若導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場后，棒中的電流大小始終保持不變，求磁場和之間的距離h(3)若將磁場的CD邊界略微下移，使導(dǎo)體棒ab剛進(jìn)入磁場時(shí)速度大小變?yōu)関2=9 m/s，要使棒在外力F作用下做a=3 m/s2的勻加速直線運(yùn)動，求所加外力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系式答案解析1.【解析】

8、選C.由法拉第電磁感應(yīng)定律知：可見感應(yīng)電動勢的大小與線圈的匝數(shù)有關(guān)，A錯誤；感應(yīng)電動勢的大小取決于磁通量的變化快慢，而與磁通量的大小無關(guān)，B錯誤，C正確；感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場阻礙原磁場的變化，當(dāng)磁通量增大時(shí)，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場與原磁場方向相反，D錯誤.2.【解析】選D.當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭向右滑動時(shí),R的有效阻值變大,R與L2并聯(lián)電阻變大,電路中R總變大,所以電路中總電流I總減小,即通過L1的電流變小,故L1變暗,UL2=E-I總(r+RL1),UL2變大,L2實(shí)際消耗功率變大,故L2變亮,D項(xiàng)正確.3.【解析】選A、C. 由于L是理想電感線圈，電阻可忽略不計(jì)、自感系數(shù)足夠大，在開關(guān)閉合的瞬間

9、線圈的阻礙作用很大，線圈中的電流為零，所以通過A、B的電流大小相等，A正確，B錯誤；閉合開關(guān)S待電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí)線圈短路，A中電流為零，回路電阻減小，B比原來更亮，C正確，D錯誤.4【解析】選C、D.通過電阻R的電流最大值為線圈轉(zhuǎn)動的角速度rad/s100 rad/s，故電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為i10sin 100t(A)，A項(xiàng)錯誤；電阻R兩端的電壓有效值為V，B項(xiàng)錯誤；1 s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量C項(xiàng)正確；t1102 s時(shí)感應(yīng)電動勢為零，此時(shí)穿過線圈的磁通量最大，線圈位于中性面，D項(xiàng)正確5【解析】選B、D.由n1I1=n2I2可知,經(jīng)過變壓器的原線圈電流IA與副線圈的電流IC之比等于原、副線圈的匝數(shù)

10、的反比,原、副線圈的匝數(shù)比等于AB與BP的比值,故IAIC=BPAB,A錯;若觸頭P向A端滑動,則副線圈電壓增大,電阻同時(shí)變大,則R消耗功率可能不變,B對;若電阻增大,因電壓不變,故電功率減小,原線圈的輸入功率等于電阻消耗功率,故C錯;若R減小,且觸頭P向A端滑動,則電壓增大,電阻減小,消耗功率必定增大,原線圈消耗功率增大,通過原線圈上A處的電流也增大,D項(xiàng)正確.6.【解析】選C.導(dǎo)體棒AB運(yùn)動的加速度故導(dǎo)體棒開始階段做加速度減小的加速運(yùn)動,后以勻速運(yùn)動狀態(tài)收尾,而可見,I隨時(shí)間t的變化關(guān)系與v隨時(shí)間t的變化關(guān)系類似,C項(xiàng)正確.7.【解析】選A、D.因?yàn)锳1(03 A)和A2(00.6 A)是

11、由兩個(gè)相同電流表改裝而來的,只不過是它們并聯(lián)的電阻不同,電壓相等,所以通過它們的電流也相同,A正確,B錯誤;A1的讀數(shù)為1 A時(shí),A2的讀數(shù)為0.2 A,所以通過干路的電流I為1.2 A,C錯誤，D正確.8.【解析】選B.由E=BLv、F安=BIL可得導(dǎo)體棒的速度為v時(shí)的安培力為D錯；對導(dǎo)體棒受力分析如圖甲所示，據(jù)牛頓運(yùn)動定律判斷可得導(dǎo)體棒的運(yùn)動情況如圖乙所示，由圖乙可知導(dǎo)體棒這一過程的平均速度大于A錯；由法拉第電磁感應(yīng)定律得到導(dǎo)體棒這一過程的電量因此導(dǎo)體棒下滑的位移B對；由能量關(guān)系可得這一過程產(chǎn)生的焦耳熱C錯，故選B.9.【解析】導(dǎo)體棒以初速度v0做切割磁感線運(yùn)動而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，回路中的感

12、應(yīng)電流使導(dǎo)體棒受到安培力的作用,安培力做功使系統(tǒng)機(jī)械能減少，最終將全部機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱.由平衡條件知，棒最終靜止時(shí)，彈簧的彈力為零，即此時(shí)彈簧處于初始的原長狀態(tài).(1)初始時(shí)刻棒中感應(yīng)電動勢E=BLv0 (1分)棒中感應(yīng)電流 (1分)作用于棒上的安培力F=BIL (1分)聯(lián)立，得 (1分)安培力方向：水平向左 (2分)(2)由功和能的關(guān)系，安培力做功為 (3分)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱 (2分)(3)由能量轉(zhuǎn)化及平衡條件等，可判斷：棒最終靜止于初始位置.(3分) (2分)答案:(1) 水平向左 (2) (3)靜止于初始位置 10.【解析】(1)以導(dǎo)體棒為研究對象，棒在磁場中切割磁感線，棒中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E，棒在重力和安培力作用下做加速運(yùn)動由牛頓第二定律得：mgBILma1 (2分)E=BLv1=3 V (1分) (1分) (1分)由以上各式可得：a15 m/s2 (1分)(2)導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場后，安培力等于重力，棒做勻速運(yùn)動，棒中電流大小就始終保持不變mg=BIL (1分) (1分)E=B