(浙江專用)2016屆高三物理二輪復(fù)習(xí)專題八電路和電磁感

(浙江專用)2016屆高三物理二輪復(fù)習(xí)專題八電路和電磁感.(浙江專用)2016屆高三物理二輪復(fù)習(xí)專題八電路和電磁感./(浙江專用)2016屆高三物理二輪復(fù)習(xí)專題八電路和電磁感.專題八電路和電磁感覺(限時(shí):45分鐘)【測(cè)控導(dǎo)航】考點(diǎn)題號(hào)(難易度)1.直流電路綜合問題1(易),6(中),7(中)2.法拉第電磁感覺定律的理解與應(yīng)用2(中),4(中),9(易),10(中)3.楞次定律自感、感覺電動(dòng)勢(shì)大小計(jì)算3(中),5(中),8(中)4.法拉第電磁感覺定律與圖象結(jié)合11(難)一、選擇題(在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1～5題只有一項(xiàng)吻合題目要求,第6～9題有多項(xiàng)吻合題目要求)1.(2015杜橋第二學(xué)期月考)氧化錫傳感器主要用于汽車尾氣中一氧化碳濃度的檢測(cè),它的電阻隨一氧化碳濃度ρ的變化而變化,已知其電阻率的倒數(shù)與一氧化碳濃度成正比.將傳感器接在以下列圖的電路中,已知R1,R2為定值電阻,觀察電表示數(shù)的變化,就能判斷一氧化碳濃度的變化情況,以下判斷正確的選項(xiàng)是(C)A.電壓表讀數(shù)增大時(shí),電流表讀數(shù)增大,濃度ρ增大B.電壓表讀數(shù)減小時(shí),電流表讀數(shù)減小,濃度ρ增大C.電壓表讀數(shù)增大時(shí),電流表讀數(shù)減小,濃度ρ減小D.電壓表讀數(shù)減小時(shí),電流表讀數(shù)增大,濃度ρ減小解析:已知其電阻率的倒數(shù)與一氧化碳濃度成正比.當(dāng)濃度ρ減小,傳感器的電阻變大,電路的總電阻變大,依照閉合電路的歐姆定律,電路的總電流減小,故電流表示數(shù)變小,內(nèi)電壓變小,路端電壓增大,由于R1兩端電壓減小,故R2兩端電壓增大,即電壓表示數(shù)增大.當(dāng)濃度ρ增大,由以上解析可知,電流表示數(shù)增大,電壓表示數(shù)減小.應(yīng)選項(xiàng)C正確,A,B,D錯(cuò)誤.2.(2015寧波高考模擬)在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,分別放入兩個(gè)完好相同的帶中心軸的水平金屬圓盤a和b(圓盤的電阻不能夠忽略),它們能夠繞中心軸自由轉(zhuǎn)動(dòng),互相用導(dǎo)線把中心轉(zhuǎn)軸和對(duì)方圓盤的邊緣相連接,組成電路以下列圖.當(dāng)圓盤a在外力作用下按如圖方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),則開始一段時(shí)間(A)A.圓盤b沿與a盤相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)B.圓盤b沿與a盤相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)C.圓盤b是一個(gè)等勢(shì)體D.圓盤b中心電勢(shì)比邊緣電勢(shì)低解析:由于磁場(chǎng)的方向向上,從上向下看,a盤逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),其半徑切割磁感線,感覺電流從圓心流向邊緣;b盤電流也是從圓心流向邊緣,依照左手定則,安培力沿順時(shí)針方向,因此b盤將1沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),應(yīng)選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;電流流過b盤轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中,會(huì)使b盤的內(nèi)外產(chǎn)生電壓,依照歐姆定律可知,圓盤b中心電勢(shì)比邊緣電勢(shì)高,應(yīng)選項(xiàng)C,D錯(cuò)誤.3.(2015東陽模擬)以下列圖,有兩個(gè)相鄰的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)所區(qū),磁感覺強(qiáng)度的大小均為B,磁場(chǎng)方向相反,且與紙面垂直,磁場(chǎng)所區(qū)在x軸方向?qū)挾染鶠閍,在y軸方向足夠?qū)?現(xiàn)有一高為a的正三角形導(dǎo)線框從圖示地址開始向右沿x軸方向勻速穿過磁場(chǎng)所區(qū).若以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?在選項(xiàng)圖中,線框中感覺電流i與線框搬動(dòng)的位移x的關(guān)系圖象正確的選項(xiàng)是(C)解析:線框從開始進(jìn)入到全部進(jìn)入第一個(gè)磁場(chǎng)時(shí),磁通量向里增大,則由楞次定律可知,電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針,因切割的有效長(zhǎng)度均勻增大,故由E=BLv可知,電動(dòng)勢(shì)也均勻增加,則電流均勻增大;當(dāng)線圈開始進(jìn)入第二個(gè)磁場(chǎng)后,線圈中磁通量向里減小,則可知電流為順時(shí)針即為負(fù)值,線框在兩個(gè)磁場(chǎng)中切割磁感線產(chǎn)生同向的感覺電流,而有效長(zhǎng)度均勻增加,因此,電流值快速增大,同理線框出右邊磁場(chǎng)時(shí)電流為正當(dāng)且均勻增大,由此知選項(xiàng)C正確.4.(2015全國新課標(biāo)理綜Ⅱ)如圖,直角三角形金屬框abc放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感覺強(qiáng)度大小為B,方向平行于ab邊向上.當(dāng)金屬框繞ab邊以角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),a,b,c三點(diǎn)的電勢(shì)分別為Ua,Ub,Uc.已知bc邊的長(zhǎng)度為l.以下判斷正確的選項(xiàng)是(C)A.Ua>Uc,金屬框中無電流B.Ub>Uc,金屬框中電流方向沿abcaC.Ubc=-Bl2ω,金屬框中無電流D.Uac=Bl2ω,金屬框中電流方向沿acba2解析:閉合金屬框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),穿過金屬框的磁通量向來為零,金屬框中無電流.由右手定則可知Ub=Ua<Uc,選項(xiàng)A,B,D錯(cuò)誤;b,c兩點(diǎn)的電勢(shì)差Ubc=-Blv中=-Bl2ω,選項(xiàng)C正確.5.(2015麗水二模)如圖(甲)是用電流傳感器(相當(dāng)于電流表,其電阻能夠忽略不計(jì))研究自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)電路,圖中兩個(gè)電阻的阻值均為R,L是一個(gè)自感系數(shù)足夠大的自感線圈,其直流電阻值也為R.如圖(乙)是某同學(xué)畫出的在t0時(shí)辰開關(guān)S切換前后,經(jīng)過傳感器的電流隨時(shí)間變化的圖象.關(guān)于這些圖象,以下說法中正確的選項(xiàng)是(C)A.圖(1)是開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合,經(jīng)過傳感器1的電流隨時(shí)間變化的情況B.圖(2)是開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合,經(jīng)過傳感器1的電流隨時(shí)間變化的情況C.圖(3)是開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_,經(jīng)過傳感器2的電流隨時(shí)間變化的情況D.圖(4)是開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_,經(jīng)過傳感器2的電流隨時(shí)間變化的情況解析:開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合,傳感器2這一支路馬上有電流,線圈這一支路,由于線圈阻攔電流的增加,經(jīng)過線圈的電流要逐漸增加,因此干路電流(經(jīng)過傳感器①的電流)也要逐漸增加,應(yīng)選項(xiàng)A,B錯(cuò)誤;開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_,經(jīng)過傳感器2的電流應(yīng)馬上消失,但線圈這一支路,由于電感阻攔電流的減小,該電流經(jīng)過傳感器2,可是電流的方向與以前相反,且經(jīng)過傳感器2的電流逐漸減小,應(yīng)選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤.教師備用:(2015大連一模)如圖(甲)所示,圓滑平行金屬導(dǎo)軌MN,PQ所在平面與水平面成θ角,MP兩端接一電阻R,整個(gè)裝置處于方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.t=0時(shí)對(duì)金屬棒施加一平行于導(dǎo)軌的外力F,使金屬棒ab由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng),導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì).已知經(jīng)過電阻R的感覺電流i隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖(乙)所示.以下關(guān)于棒運(yùn)動(dòng)速度v、外力F、流過R的電荷量q以及閉合回路中磁通量的變化率隨時(shí)間變化的圖象正確的選項(xiàng)是(D)3解析:由圖(乙)知i∝t,而i=,則E∝t,而E=,感覺電流為i=,即=kt,故有=kRt,因此圖象D正確;而E=BLv,則有=kt,即v=t,導(dǎo)體棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;由牛頓第二定律知,F-mgsinθ-BktL=ma,整理可得F=ma+mgsinθ+BkLt,故Ft圖象是一條但是原點(diǎn)的直線,B錯(cuò)誤;經(jīng)過導(dǎo)體棒的電荷量為2,C錯(cuò)誤.q=kt,故qt圖象為張口向上的拋物線6.(2015寧波效實(shí)高考模擬)以下列圖電路中,小燈泡規(guī)格相同,且均能發(fā)光,當(dāng)逐一閉合開關(guān),接入燈泡增加時(shí),以下說法正確的選項(xiàng)是(AC)各燈變暗各燈變亮C.經(jīng)過電源的電流變大D.電源的輸出功率必然變大解析:由圖可知,燈泡均為并聯(lián).當(dāng)點(diǎn)亮的燈泡數(shù)目增加時(shí),并聯(lián)的支路增加,由并聯(lián)電路的電阻規(guī)律可知,外面總電阻減小,由閉合電路歐姆定律得知,經(jīng)過電源的電流增大,則電源的內(nèi)電壓增大,故路端電壓減小,燈泡兩端的電壓變小,燈泡變暗,應(yīng)選項(xiàng)A,C正確,B錯(cuò)誤;當(dāng)外電路電阻等于電源內(nèi)阻時(shí),電源的輸出功率最大,當(dāng)逐一閉合開關(guān)時(shí),由于外電路電阻與電源內(nèi)阻大小關(guān)系不確定,因此電源輸出功率的變化不確定,應(yīng)選項(xiàng)D錯(cuò)誤.7.(2015浙江五校聯(lián)考)以下列圖,A和B為豎直放置的平行金屬板,在兩極板間用絕緣線懸掛一帶電小球.開始時(shí)開關(guān)S閉合且滑動(dòng)變阻器的滑片P在a處,此時(shí)絕緣線向右偏離豎直方向.(電源的內(nèi)阻不能夠忽略)以下判斷正確的選項(xiàng)是(AC)A.小球帶正電B.當(dāng)滑片P從a向b滑動(dòng)時(shí),細(xì)線的偏角θ變大C.當(dāng)滑片P從a向b滑動(dòng)時(shí),電流表中有電流,方向從上向下D.當(dāng)滑片P停在b處時(shí),電源的輸出功率必然大于滑片P在a處時(shí)電源的輸出功率解析:由題圖,A板帶正電,B板帶負(fù)電,電容器內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向右.細(xì)線向右偏,則小球帶正電,應(yīng)選項(xiàng)A正確;滑片向右搬動(dòng)時(shí),R變小,外電路總電阻變小,總電流變大,路端電壓U=E-Ir變小,因此電容器的電壓變小,電容器放電,板間場(chǎng)強(qiáng)變小,小球所受的電場(chǎng)力變小,故細(xì)線偏角θ變小,應(yīng)選項(xiàng)B錯(cuò)誤,C正確;依照電源的輸出功率與外電阻的關(guān)系:當(dāng)外電阻等于內(nèi)阻時(shí),輸出功率最大.外電阻大于內(nèi)阻,外電阻減小,輸出功率增大;當(dāng)外電阻小于內(nèi)阻時(shí),外電阻減小,輸出功率減小.本題不知道外電阻與內(nèi)阻大小關(guān)系,故無法判斷電源輸出功率的大小變化,應(yīng)選項(xiàng)D錯(cuò)誤.8.(2015嚴(yán)州新校理科綜合)“超導(dǎo)量子干涉儀”可用于探測(cè)心磁(10-10T)和腦磁(10-13T)等稍微磁場(chǎng),其矯捷度可達(dá)10-14T,其探測(cè)“回路”表示圖如圖(甲)所示.穿過ABCD“回路”4的磁通量為Φ,總電流強(qiáng)度I=i1+i2.I與Φ/Φ0的關(guān)系如圖(乙)所示(Φ0=2.07×10-15Wb),以下說法正確的選項(xiàng)是(CD)A.圖(乙)中橫坐標(biāo)的單位是WbB.穿過“回路”的磁通量越大,電流I越大C.穿過“回路”的磁通量變化惹起電流I周期性變化D.依照?qǐng)D象,不能夠由電流I的大小來確定穿過“回路”的磁通量大小解析:Φ,Φ0單位相同,因此是沒單位的比值,應(yīng)選項(xiàng)A錯(cuò)誤;從圖中能夠看出穿過“回路”的磁通量變化惹起電流I周期性變化,當(dāng)?shù)谋戎凳钦麛?shù)時(shí),電流最大,應(yīng)選項(xiàng)B錯(cuò)誤,C正確;由于電流是周期性變化的,同一個(gè)電流值,對(duì)應(yīng)很多個(gè)回路的磁通量,故不能夠依照電流的大小來確定回路中磁通量的大小,選項(xiàng)D正確.9.(2015山東理綜)如圖,一均勻金屬圓圍繞經(jīng)過其圓心且與盤面垂直的軸逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng).現(xiàn)施加一垂直穿過圓盤的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),圓盤開始減速.在圓盤減速過程中,以下說法正確的是(ABD)A.處于磁場(chǎng)中的圓盤部分,湊近圓心處電勢(shì)高所加磁場(chǎng)越強(qiáng)越易使圓盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)C.若所加磁場(chǎng)反向,圓盤將加速轉(zhuǎn)動(dòng)D.若所加磁場(chǎng)穿過整個(gè)圓盤,圓盤將勻速轉(zhuǎn)動(dòng)解析:把圓盤看作沿半徑方向親密排列的金屬條,依照右手定則,處于磁場(chǎng)中的圓盤部分,感應(yīng)電流從湊近圓盤邊緣處流向湊近圓心處,故湊近圓心處電勢(shì)高,A正確;安培力F=,磁場(chǎng)越強(qiáng),安培力越大,B正確;磁場(chǎng)反向時(shí),安培力仍是阻力,C錯(cuò)誤;若所加磁場(chǎng)穿過整個(gè)圓盤,則磁通量不再變化,沒有感覺電流,安培力為零,將勻速轉(zhuǎn)動(dòng),D正確.二、非選擇題10.(2015甘肅二診)以下列圖,一個(gè)邊緣帶有凹槽的金屬圓環(huán),沿其直徑裝有一根長(zhǎng)2L的金屬桿AC,可繞經(jīng)過圓環(huán)中心的水平軸O轉(zhuǎn)動(dòng).將一根質(zhì)量不計(jì)的足夠長(zhǎng)細(xì)繩一端固定于槽內(nèi)并將繩繞于圓環(huán)槽內(nèi),繩子的另一端懸掛了一個(gè)質(zhì)量為m的物體.圓環(huán)的一半處在磁感覺強(qiáng)度為B,方向垂直環(huán)面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.現(xiàn)將物體由靜止釋放,若金屬圓環(huán)和金屬桿單位長(zhǎng)度的電阻均為R.忽略全部摩擦和空氣阻力.5(1)設(shè)某一時(shí)辰圓環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω0,且OA邊在磁場(chǎng)中,央求出此時(shí)金屬桿OA產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的大小;(2)央求出物體在下落過程中可達(dá)到的最大速度;當(dāng)物體下落達(dá)到最大速度后,金屬桿OC段剛要進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),桿A,O兩端之間電壓多大?解析:(1)由于=ω0L,由公式E=BLv得感覺電動(dòng)勢(shì)E=.等效電路以下列圖,R并==,R2=LR,r=LR,R總=R并+R2+r,當(dāng)達(dá)到最大速度時(shí),功率關(guān)系為mgv=,其中E==,最大速度為v=.由mgv=IE,得OA中的電流大小為I=,當(dāng)OC段剛要進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),AO段切割磁感線,其兩端的電壓為UAO=I(R并+R2)=(+1).6答案:(1)(2)(+1)教師備用:(2015泰州一模)以下列圖,螺線管橫截面積為S,線圈匝數(shù)為N,電阻為R1,管內(nèi)有圖示方向的變化磁場(chǎng).螺線管與足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN,PQ相連并固定在同一平面內(nèi),與水平面的夾角為θ,兩導(dǎo)軌的間距為L(zhǎng).導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì).導(dǎo)軌處于垂直斜面向上、磁感覺強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置,與導(dǎo)軌接觸優(yōu)異,并可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動(dòng).已知金屬桿ab的質(zhì)量為m,電阻為R2,重力加速度為g.忽略螺線管的磁場(chǎng)對(duì)金屬桿ab的影響、忽略空氣阻力.(1)為使ab桿保持靜止,求經(jīng)過ab的電流的大小和方向;(2)當(dāng)ab桿保持靜止時(shí),求螺線管內(nèi)磁場(chǎng)的磁感覺強(qiáng)度B的變化率;(3)若螺線管內(nèi)磁場(chǎng)的磁感覺強(qiáng)度的變化率=k(k>0),將金屬桿ab由靜止釋放,桿將沿斜面向下運(yùn)動(dòng).求當(dāng)桿的速度為v時(shí),桿的加速度大小.解析:(1)以金屬桿ab為研究對(duì)象,依照平衡條件mgsinθ-B0IL=0,得I=,經(jīng)過ab桿電流方向?yàn)橛蒪到a.依照法拉第電磁感覺定律E=n=NS,依照歐姆定律I=,得=.依照法拉第電磁感覺定律E1=NS=NSk(k>0),7ab桿切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E2=B0Lv,總電動(dòng)勢(shì)E總=E1+E2,感覺電流I′=,依照牛頓第二定律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廣東理綜)如圖(a)所示,平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌水平放置,間距L=0.4m.導(dǎo)軌右端接有阻值R=1Ω的電阻,導(dǎo)體棒垂直放置在導(dǎo)軌上,且接觸優(yōu)異.導(dǎo)體棒及導(dǎo)軌的電阻均不計(jì).導(dǎo)軌間正方形地域abcd內(nèi)有方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),bd連線與導(dǎo)軌垂直,長(zhǎng)度也為L(zhǎng).從0時(shí)辰開始,磁感覺強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間t變化,規(guī)律如圖(b)所示;同一時(shí)辰,棒從導(dǎo)軌左端開始向右勻速運(yùn)動(dòng),1s后恰巧進(jìn)入磁場(chǎng).若使棒在導(dǎo)軌上向來以速度v=1m/s做直線運(yùn)動(dòng),求:棒進(jìn)入磁場(chǎng)前,回路中的電動(dòng)勢(shì)E;(2)棒在運(yùn)動(dòng)過程中碰到的最大安培力F,以及棒經(jīng)過三角形abd地域時(shí)電流i與時(shí)間t的關(guān)系式.解析:(1)由圖(b)可知0～1.0s內(nèi)B的變化率=0.5T/s正方形