高三物理二輪高頻考點(diǎn)沖刺突破專題15閉合電路歐姆定律在穩(wěn)恒電路、磁場、交變電路中的應(yīng)用(原卷版+解析)

2023年高三物理二輪高頻考點(diǎn)沖刺突破專題15閉合電路歐姆定律在穩(wěn)恒電路、磁場、交變電路中的應(yīng)用專練目標(biāo)專練內(nèi)容目標(biāo)1高考真題（1T—4T）目標(biāo)2閉合電路歐姆定律在穩(wěn)恒電路的應(yīng)用（5T—8T）目標(biāo)3閉合電路歐姆定律在磁場中的應(yīng)用（9T—12T）目標(biāo)4閉合電路歐姆定律在交變電路的應(yīng)用（13T—16T）【典例專練】高考真題1．某同學(xué)利用壓力傳感器設(shè)計(jì)水庫水位預(yù)警系統(tǒng)。如圖所示，電路中的和，其中一個(gè)是定值電阻，另一個(gè)是壓力傳感器（可等效為可變電阻）。水位越高，對壓力傳感器的壓力越大，壓力傳感器的電阻值越小。當(dāng)a、b兩端的電壓大于時(shí)，控制開關(guān)自動(dòng)開啟低水位預(yù)警；當(dāng)a、b兩端的電壓小于（、為定值）時(shí)，控制開關(guān)自動(dòng)開啟高水位預(yù)警。下列說法正確的是（）A．B．為壓力傳感器C．若定值電阻的阻值越大，開啟高水位預(yù)警時(shí)的水位越低D．若定值電阻的阻值越大，開啟低水位預(yù)警時(shí)的水位越高2．如圖所示，電路中燈泡均正常發(fā)光，阻值分別為，，，，電源電動(dòng)勢，內(nèi)阻不計(jì)，四個(gè)燈泡中消耗功率最大的是（）A． B． C． D．3．三個(gè)用同樣的細(xì)導(dǎo)線做成的剛性閉合線框，正方形線框的邊長與圓線框的直徑相等，圓線框的半徑與正六邊形線框的邊長相等，如圖所示。把它們放入磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間線性變化的同一勻強(qiáng)磁場中，線框所在平面均與磁場方向垂直，正方形、圓形和正六邊形線框中感應(yīng)電流的大小分別為和。則（）A． B． C． D．4．如圖，發(fā)電機(jī)的矩形線圈長為、寬為L，匝數(shù)為N，放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)分別為、和，兩個(gè)副線圈分別接有電阻和，當(dāng)發(fā)電機(jī)線圈以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，理想電流表讀數(shù)為I，不計(jì)線圈電阻，下列說法正確的是（）A．通過電阻的電流為 B．電阻兩端的電壓為C．與的比值為 D．發(fā)電機(jī)的功率為閉合電路歐姆定律在穩(wěn)恒電路的應(yīng)用5．如圖所示，將一根粗細(xì)均勻的電阻絲彎成一個(gè)閉合的圓環(huán)，接入電路中，電路與圓環(huán)的接觸點(diǎn)O點(diǎn)固定，P為電路與圓環(huán)良好接觸的滑動(dòng)觸頭，電源的電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r，閉合開關(guān)S，在滑動(dòng)觸頭P緩慢地從m點(diǎn)開始經(jīng)n點(diǎn)移到q點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是（）A．電壓表和電流表的示數(shù)都一直變大B．燈先變暗后變亮，電流表的示數(shù)一直變小C．燈先變暗后變亮，電壓表的示數(shù)先變大后變小D．電容器C所帶電荷量先減少后增多6．如圖，電路中定值電阻阻值R大于電源內(nèi)阻阻值r，將滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)，理想電壓表、、示數(shù)變化量的絕對值分別為、、，理想電流表A示數(shù)變化量的絕對值為，下列說法正確的是（）A．的示數(shù)增大B．電源輸出功率在增大C．與的比值在減小D．當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值等于r，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大7．如圖所示，電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r，滑動(dòng)變阻器接入電路的有效阻值為RP（0~15Ω），已知定值電阻R0為10Ω，R為4Ω，滑動(dòng)變阻器消耗的功率P與其接入電路的有效阻值RP的關(guān)系如右圖所示，下列說法正確的是（）A．電源的電動(dòng)勢B．電源的內(nèi)阻C．滑動(dòng)變阻器的滑片從右向左移動(dòng)時(shí)，R消耗的功率先增大后減小D．滑動(dòng)變阻器的滑片從右向左移動(dòng)時(shí)，電源的輸出功率一直增大8．如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢為，內(nèi)阻為，兩個(gè)定值電阻阻值為，滑動(dòng)變阻器最大阻值為，兩個(gè)電表均為理想電表，滑動(dòng)變阻滑片從a滑到b的過程中，下列說法正確的是（

）A．電流表讀數(shù)I先增大后減小B．電壓表讀數(shù)U先增大后減小C．電壓表讀數(shù)U與電流表讀數(shù)I的比值不變D．電壓表讀數(shù)的變化量與電流表讀數(shù)的變化量的比值不變閉合電路歐姆定律在磁場中的應(yīng)用9．磁流體發(fā)電機(jī)，又叫等離子體發(fā)電機(jī)，圖中的燃燒室在3000K的高溫下將氣體全部電離為電子和正離子，即高溫等離子體。高溫等離子體經(jīng)噴管加速后以1000m/s的速度進(jìn)入矩形發(fā)電通道。發(fā)電通道有垂直于紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=6T等離子體發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在兩極間形成電勢差。已知發(fā)電通道長a=50cm，寬b=20cm，高d=20cm，等高速等高子體離子體的電阻率ρ=2Ω·m。則以下判斷中正確的是（）A．因正離子帶電量未知，故發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢不能確定B．圖中外接電阻R兩端的電壓為1200VC．當(dāng)外接電阻R=8Ω時(shí)，發(fā)電機(jī)的效率最高D．當(dāng)外接電阻R=4Ω時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出功率最大10．如圖所示，虛線PQ為勻強(qiáng)磁場的左邊界，虛線右側(cè)存在著垂直水平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，粗細(xì)均勻邊長為L的單匝正方形金屬線框abcd，總電阻為R，水平向右勻速進(jìn)入磁場，當(dāng)線框的對角線bd恰好與磁場邊界線重合時(shí)，線框的速度大小為。則針對圖示時(shí)刻下列判斷正確的是（）A．線框中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向B．b、c兩點(diǎn)間的電勢差C．線框受到的安培力大小為D．線框受到安培力的方向垂直bc邊向左11．如圖甲所示，是傾角、表面粗糙的絕緣斜面，是匝數(shù)、質(zhì)量、總電阻、邊長的正方形金屬線框。線框與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，在的區(qū)域加上垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場，使線框的一半處于磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。取，，。下列說法正確的是（）A．0~6s內(nèi)，線框中的感應(yīng)電流大小為1AB．0~6s內(nèi)，線框產(chǎn)生的焦耳熱為6JC．時(shí)，線框受到的安培力大小為8ND．時(shí)，線框即將開始運(yùn)動(dòng)12．如圖所示，光滑的金屬圓形軌道、豎直放置，共同圓心為點(diǎn)，軌道半徑分別為、，間接有阻值為的電阻。兩軌道之間區(qū)域內(nèi)（含邊界）有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，水平且與圓心等高，豎直且延長線過圓心。一輕質(zhì)金屬桿電阻為，長為，一端套在軌道上，另一端連接質(zhì)量為的帶孔金屬球（視為質(zhì)點(diǎn)），并套在軌道上，均接觸良好。讓金屬桿從處無初速釋放，第一次即將離開磁場時(shí)，金屬球的速度大小為。其余電阻不計(jì)，忽略一切摩擦，重力加速度為，下列說法正確的是（）A．金屬球向下運(yùn)動(dòng)過程中，點(diǎn)電勢高于點(diǎn)電勢B．金屬桿第一次即將離開磁場時(shí)，電阻兩端的電壓為C．金屬桿從滑動(dòng)到的過程中，通過電阻的電荷量為D．金屬桿從滑動(dòng)到的過程中，電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為閉合電路歐姆定律在交變電路的應(yīng)用13．如圖所示，理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為，a、b兩端接的交流電源，定值電阻，燈泡L額定電壓為22V，其電阻恒定為，以下說法正確的是（）A．燈泡L消耗的電功率為48.4WB．流過電阻R的電流為1.1AC．若a、b兩端接的交流電源，燈泡就能正常發(fā)光D．保持a、b兩端所接電源不變，換用原副線圈匝數(shù)比為的理想變壓器時(shí)，燈泡可能正常發(fā)光14．如圖所示為某變壓器的工作示意圖，定值電阻和分別連在理想變壓器原、副線圈上，且，理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為，變壓器原線圈接在交流電源上，則和的功率之比為（）A． B． C． D．15．如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2:1，交流電的輸入電壓不變，電路中三個(gè)電阻的阻值均為。當(dāng)開關(guān)K斷開時(shí)，理想交流電壓表V1、V2的示數(shù)分別為、。當(dāng)開關(guān)K閉合后，V1示數(shù)變化，V2示數(shù)變化。下列說法正確的是（）A．B．，C．D．K閉合后，電路總功率變?yōu)樵瓉淼?倍16．如圖所示，是某款電吹風(fēng)的簡化電路圖，a、b、c、d為四個(gè)固定觸點(diǎn)。繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的扇形金屬觸片，可同時(shí)接觸兩個(gè)觸點(diǎn)，觸片處于不同位置時(shí)，吹風(fēng)機(jī)有關(guān)機(jī)、吹冷風(fēng)和吹熱風(fēng)三種狀態(tài)。和是理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)。正常工作時(shí)，吹風(fēng)機(jī)吹冷風(fēng)和熱風(fēng)的輸入功率分別為和，小風(fēng)扇的內(nèi)阻為，額定電壓為，則電吹風(fēng)正常工作時(shí)（電熱絲的阻值不變）（）A．B．電熱絲的阻值為C．吹冷風(fēng)時(shí)，通過原線圈的電流為D．無論吹冷風(fēng)還是吹熱風(fēng)，小風(fēng)扇輸出的功率均為2023年高三物理二輪高頻考點(diǎn)沖刺突破專題15閉合電路歐姆定律在穩(wěn)恒電路、磁場、交變電路中的應(yīng)用專練目標(biāo)專練內(nèi)容目標(biāo)1高考真題（1T—4T）目標(biāo)2閉合電路歐姆定律在穩(wěn)恒電路的應(yīng)用（5T—8T）目標(biāo)3閉合電路歐姆定律在磁場中的應(yīng)用（9T—12T）目標(biāo)4閉合電路歐姆定律在交變電路的應(yīng)用（13T—16T）【典例專練】高考真題1．某同學(xué)利用壓力傳感器設(shè)計(jì)水庫水位預(yù)警系統(tǒng)。如圖所示，電路中的和，其中一個(gè)是定值電阻，另一個(gè)是壓力傳感器（可等效為可變電阻）。水位越高，對壓力傳感器的壓力越大，壓力傳感器的電阻值越小。當(dāng)a、b兩端的電壓大于時(shí)，控制開關(guān)自動(dòng)開啟低水位預(yù)警；當(dāng)a、b兩端的電壓小于（、為定值）時(shí)，控制開關(guān)自動(dòng)開啟高水位預(yù)警。下列說法正確的是（）A．B．為壓力傳感器C．若定值電阻的阻值越大，開啟高水位預(yù)警時(shí)的水位越低D．若定值電阻的阻值越大，開啟低水位預(yù)警時(shí)的水位越高【答案】C【詳解】AB．題意可知水位越高，對壓力傳感器的壓力越大，壓力傳感器的電阻值越小?？刂崎_關(guān)自動(dòng)開啟低水位預(yù)警，此時(shí)水位較低，壓力傳感器的電阻值較大，由于a、b兩端此時(shí)的電壓大于，根據(jù)串聯(lián)電路電壓分部特點(diǎn)可知，為壓力傳感器，故高水位時(shí)壓力傳感器的電阻值越小，壓力傳感器兩端電壓變小，，AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，a、b兩端的電壓為若定值電阻的阻值越大，當(dāng)開啟低水位預(yù)警時(shí)a、b兩端的電壓大于時(shí)，壓力傳感器阻值需要越大，則水位越低；當(dāng)a、b兩端的電壓小于時(shí)開啟高水位預(yù)警時(shí)，壓壓力傳感器阻值需要越大，則水位越低。C正確，D錯(cuò)誤。故選C。2．如圖所示，電路中燈泡均正常發(fā)光，阻值分別為，，，，電源電動(dòng)勢，內(nèi)阻不計(jì)，四個(gè)燈泡中消耗功率最大的是（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】由電路圖可知R3與R4串聯(lián)后與R2并聯(lián)，再與R1串聯(lián)。并聯(lián)電路部分的等效電阻為由閉合電路歐姆定律可知，干路電流即經(jīng)過R1的電流為并聯(lián)部分各支路電流大小與電阻成反比，則；四個(gè)燈泡的實(shí)際功率分別為，，，故四個(gè)燈泡中功率最大的是R1。故選A。3．三個(gè)用同樣的細(xì)導(dǎo)線做成的剛性閉合線框，正方形線框的邊長與圓線框的直徑相等，圓線框的半徑與正六邊形線框的邊長相等，如圖所示。把它們放入磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間線性變化的同一勻強(qiáng)磁場中，線框所在平面均與磁場方向垂直，正方形、圓形和正六邊形線框中感應(yīng)電流的大小分別為和。則（）A． B． C． D．【答案】C【詳解】設(shè)圓線框的半徑為r，則由題意可知正方形線框的邊長為2r，正六邊形線框的邊長為r；所以圓線框的周長為面積為同理可知正方形線框的周長和面積分別為，正六邊形線框的周長和面積分別為，三線框材料粗細(xì)相同，根據(jù)電阻定律可知三個(gè)線框電阻之比為根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有可得電流之比為：即故選C。4．如圖，發(fā)電機(jī)的矩形線圈長為、寬為L，匝數(shù)為N，放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)分別為、和，兩個(gè)副線圈分別接有電阻和，當(dāng)發(fā)電機(jī)線圈以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，理想電流表讀數(shù)為I，不計(jì)線圈電阻，下列說法正確的是（）A．通過電阻的電流為 B．電阻兩端的電壓為C．與的比值為 D．發(fā)電機(jī)的功率為【答案】BC【詳解】AB．由題知理想電流表讀數(shù)為I，則根據(jù)歐姆定律U1=IR1根據(jù)變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系有，代入數(shù)據(jù)有U0=，U2=再由歐姆定律有U2=I2R2可計(jì)算出I2=綜上可知，A錯(cuò)誤、B正確；C．由于矩形線圈產(chǎn)生的交變電流直接輸入原線圈，則有Emax=NB2L2ω，U0==NBL2ω由選項(xiàng)AB知U0=則，C正確；D．由于變壓器為理想變壓器則有P0=P1+P2=U1I+U2I2=I2R1+U2I2代入選項(xiàng)ABC公式有P0=由于矩形線圈產(chǎn)生的交變電流直接輸入原線圈，則發(fā)電機(jī)的功率為P0，D錯(cuò)誤。故選BC。閉合電路歐姆定律在穩(wěn)恒電路的應(yīng)用5．如圖所示，將一根粗細(xì)均勻的電阻絲彎成一個(gè)閉合的圓環(huán)，接入電路中，電路與圓環(huán)的接觸點(diǎn)O點(diǎn)固定，P為電路與圓環(huán)良好接觸的滑動(dòng)觸頭，電源的電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r，閉合開關(guān)S，在滑動(dòng)觸頭P緩慢地從m點(diǎn)開始經(jīng)n點(diǎn)移到q點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是（）A．電壓表和電流表的示數(shù)都一直變大B．燈先變暗后變亮，電流表的示數(shù)一直變小C．燈先變暗后變亮，電壓表的示數(shù)先變大后變小D．電容器C所帶電荷量先減少后增多【答案】C【詳解】ABC．閉合的圓環(huán)，接入電路中，接觸點(diǎn)O點(diǎn)與P間電阻絲并聯(lián)接入到電路中，在滑動(dòng)觸頭P緩慢地從m點(diǎn)開始經(jīng)n點(diǎn)移到q點(diǎn)的過程中，圓環(huán)接入到電路中的總電阻先變大后變小，故電路中的總電阻先變大后變小，則干路電流I先減小后增大，燈先變暗后變亮，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知路端電壓即電壓表示數(shù)先變大后變小，圓環(huán)與燈并聯(lián)電路的電壓，與之和等于外電路電壓，故燈先增大后減小，先變亮后變暗，流過電流表的電流，先減小后增大，則電流表的示數(shù)先減小后增大，故AB錯(cuò)誤，C正確；D．圓環(huán)與燈并聯(lián)的電壓先增大后減小，則電容器板間的電壓先增大后減小，由可得電容器所帶的電荷量先增大后減少，故D錯(cuò)誤。故選C。6．如圖，電路中定值電阻阻值R大于電源內(nèi)阻阻值r，將滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)，理想電壓表、、示數(shù)變化量的絕對值分別為、、，理想電流表A示數(shù)變化量的絕對值為，下列說法正確的是（）A．的示數(shù)增大B．電源輸出功率在增大C．與的比值在減小D．當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值等于r，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大【答案】B【詳解】A．由題圖可知，滑動(dòng)變阻器與電阻R串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)，其阻值減小，整個(gè)閉合回路電阻減小，干路電流增大，路端電壓為，測的是路端電壓，故其示數(shù)減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．電源的輸出功率隨外電阻的變化關(guān)系如圖所示由于定值電阻阻值R大于電源內(nèi)阻阻值，故滑動(dòng)變阻器的阻值減小時(shí)，外電阻向內(nèi)阻接近，，則此時(shí)電源輸出功率在變大，選項(xiàng)B正確；C．、分別測得是R和滑動(dòng)變阻器的電壓，滑動(dòng)變阻器兩端電壓為可得故與的比值保持不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．將電阻R等效為電源的內(nèi)阻，由等效內(nèi)阻的知識，當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值等于時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。7．如圖所示，電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r，滑動(dòng)變阻器接入電路的有效阻值為RP（0~15Ω），已知定值電阻R0為10Ω，R為4Ω，滑動(dòng)變阻器消耗的功率P與其接入電路的有效阻值RP的關(guān)系如右圖所示，下列說法正確的是（）A．電源的電動(dòng)勢B．電源的內(nèi)阻C．滑動(dòng)變阻器的滑片從右向左移動(dòng)時(shí)，R消耗的功率先增大后減小D．滑動(dòng)變阻器的滑片從右向左移動(dòng)時(shí)，電源的輸出功率一直增大【答案】BD【詳解】AB．把滑動(dòng)變阻器Rp看作外電阻，剩余部分等效為電源內(nèi)阻，由圖可知，當(dāng)Rp阻值為10Ω時(shí)功率最大，說明等效電源內(nèi)阻為10Ω，所以代入數(shù)據(jù)解得當(dāng)Rp阻值為10Ω時(shí)，由公式代入數(shù)據(jù)解得則R0兩端的電壓為則通過R0的電流為則內(nèi)電壓為則電源電動(dòng)勢為故A錯(cuò)誤，B正確；C．滑動(dòng)變阻器的滑片從右向左移動(dòng)時(shí)，有效阻值Rp阻值不斷增大，則總電阻不斷增大，總電流不斷減小，內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，所以通過R0的電流增大，流過R的電流減小，根據(jù)可得出，R消耗的功率一直減小，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)Rp阻值為最大值15Ω時(shí)，外電路阻值最大，為滑動(dòng)變阻器的滑片從右向左移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的有效阻值一直增大，外電路總電阻也隨著一直增大，向內(nèi)電阻靠近，故電源的輸出功率一直增大，故D正確。故選BD。8．如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢為，內(nèi)阻為，兩個(gè)定值電阻阻值為，滑動(dòng)變阻器最大阻值為，兩個(gè)電表均為理想電表，滑動(dòng)變阻滑片從a滑到b的過程中，下列說法正確的是（

）A．電流表讀數(shù)I先增大后減小B．電壓表讀數(shù)U先增大后減小C．電壓表讀數(shù)U與電流表讀數(shù)I的比值不變D．電壓表讀數(shù)的變化量與電流表讀數(shù)的變化量的比值不變【答案】BD【詳解】AB．根據(jù)題意，由電路圖可知，當(dāng)滑動(dòng)變阻滑片從a滑到b的過程中，外電路的總電阻先增大后減小，則由閉合回路的歐姆定律可知，電流表讀數(shù)I先減小后增大，電壓表讀數(shù)U先增大后減小，故A錯(cuò)誤，B正確；C．根據(jù)題意可知，電壓表讀數(shù)U與電流表讀數(shù)I的比值為外電路的總電阻，在當(dāng)滑動(dòng)變阻滑片從a滑到b的過程中，先增大后減小，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)題意，由閉合回路歐姆定律可知，電壓表讀數(shù)的變化量與電流表讀數(shù)的變化量的比值為電源的內(nèi)阻，在當(dāng)滑動(dòng)變阻滑片從a滑到b的過程中，保持不變，故D正確。故選BD。閉合電路歐姆定律在磁場中的應(yīng)用9．磁流體發(fā)電機(jī)，又叫等離子體發(fā)電機(jī)，圖中的燃燒室在3000K的高溫下將氣體全部電離為電子和正離子，即高溫等離子體。高溫等離子體經(jīng)噴管加速后以1000m/s的速度進(jìn)入矩形發(fā)電通道。發(fā)電通道有垂直于紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=6T等離子體發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在兩極間形成電勢差。已知發(fā)電通道長a=50cm，寬b=20cm，高d=20cm，等高速等高子體離子體的電阻率ρ=2Ω·m。則以下判斷中正確的是（）A．因正離子帶電量未知，故發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢不能確定B．圖中外接電阻R兩端的電壓為1200VC．當(dāng)外接電阻R=8Ω時(shí)，發(fā)電機(jī)的效率最高D．當(dāng)外接電阻R=4Ω時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出功率最大【答案】D【詳解】A．發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢與高速等離子體的電荷量無關(guān)，故A錯(cuò)誤；BD．等離子體所受的電場力和洛倫茲力平衡得得發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢發(fā)電機(jī)的內(nèi)阻為則圖中外接電阻R兩端的電壓為當(dāng)外接電阻發(fā)電機(jī)輸出功率最大，故B錯(cuò)誤D正確；C．發(fā)電機(jī)的效率可知，外電阻越大，電源的效率越高，故C錯(cuò)誤。故選D。10．如圖所示，虛線PQ為勻強(qiáng)磁場的左邊界，虛線右側(cè)存在著垂直水平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，粗細(xì)均勻邊長為L的單匝正方形金屬線框abcd，總電阻為R，水平向右勻速進(jìn)入磁場，當(dāng)線框的對角線bd恰好與磁場邊界線重合時(shí)，線框的速度大小為。則針對圖示時(shí)刻下列判斷正確的是（）A．線框中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向B．b、c兩點(diǎn)間的電勢差C．線框受到的安培力大小為D．線框受到安培力的方向垂直bc邊向左【答案】C【詳解】A．線框bc邊切割磁感線，由右手定則可知，線框中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，故A錯(cuò)誤。B．b、c兩點(diǎn)間的電壓為路端電壓，且b點(diǎn)電勢高于c點(diǎn)，故故B錯(cuò)誤。C．回路中的電流線框受安培力的有效長度為，故線框受到的安培力大小故C正確。D．由等效定理及左手定則可知線框受到的安培力方向垂直于邊界線斜向左上，故D錯(cuò)誤。故選C。11．如圖甲所示，是傾角、表面粗糙的絕緣斜面，是匝數(shù)、質(zhì)量、總電阻、邊長的正方形金屬線框。線框與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，在的區(qū)域加上垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場，使線框的一半處于磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。取，，。下列說法正確的是（）A．0~6s內(nèi)，線框中的感應(yīng)電流大小為1AB．0~6s內(nèi)，線框產(chǎn)生的焦耳熱為6JC．時(shí)，線框受到的安培力大小為8ND．時(shí)，線框即將開始運(yùn)動(dòng)【答案】C【詳解】AD．由圖乙知；設(shè)線框即將向運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則線框未動(dòng)時(shí)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律由閉合電路歐姆定律得解得t=10.4s，0~10.4s內(nèi)線框處于靜止，線框中的感應(yīng)電流大小為0.5A，故AD錯(cuò)誤；B．0~6s內(nèi)，框產(chǎn)生焦耳熱為故B錯(cuò)誤；C．時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為線框受到的安培力大小為故C正確。故選C。12．如圖所示，光滑的金屬圓形軌道、豎直放置，共同圓心為點(diǎn)，軌道半徑分別為、，間接有阻值為的電阻。兩軌道之間區(qū)域內(nèi)（含邊界）有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，水平且與圓心等高，豎直且延長線過圓心。一輕質(zhì)金屬桿電阻為，長為，一端套在軌道上，另一端連接質(zhì)量為的帶孔金屬球（視為質(zhì)點(diǎn)），并套在軌道上，均接觸良好。讓金屬桿從處無初速釋放，第一次即將離開磁場時(shí)，金屬球的速度大小為。其余電阻不計(jì)，忽略一切摩擦，重力加速度為，下列說法正確的是（）A．金屬球向下運(yùn)動(dòng)過程中，點(diǎn)電勢高于點(diǎn)電勢B．金屬桿第一次即將離開磁場時(shí)，電阻兩端的電壓為C．金屬桿從滑動(dòng)到的過程中，通過電阻的電荷量為D．金屬桿從滑動(dòng)到的過程中，電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為【答案】C【詳解】A．金屬球向下運(yùn)動(dòng)過程中，金屬桿在磁場中切割磁感線，根據(jù)右手定則可知回路中的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，即流過的電流方向?yàn)榈剑庶c(diǎn)電勢低于點(diǎn)電勢，A錯(cuò)誤；B．金屬桿第一次即將離開磁場時(shí)，金屬桿下端的速度為，金屬桿上端的速度為金屬桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢為電阻兩端的電壓為，B錯(cuò)誤；C．金屬桿從滑動(dòng)到的過程中，回路中的平均電動(dòng)勢為回路中的平均電流為此過程通過電阻的電荷量為聯(lián)立可得，C正確；D．金屬桿從滑動(dòng)到的過程中，根據(jù)能量守恒可知，回路中產(chǎn)生的總焦耳熱為電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為，D錯(cuò)誤。故選C。閉合電路歐姆定律在交變電路的應(yīng)用13．如圖所示，理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為，a、b兩端接的交流電源，定值電阻，燈泡L額定電壓為22V，其電阻恒定為，以下說法正確的是（）A．燈泡L消耗的電功率為48.4WB．流過電阻R的電流為1.1AC．若a、b兩端接的交流電源，燈泡就能正常發(fā)光D．保持a、b兩端所接電源不變，換用原副線圈匝數(shù)比為的理想變壓器時(shí)，燈泡可能正常發(fā)光【答案】C【詳解】B．a(chǎn)、b兩端接的交流電源，則有效值為設(shè)原線圈電流為，由變壓器的原理有，對原線圈由全電路的歐姆定律有其中，，，代入數(shù)據(jù)解得故流過電阻R的電流為0.88A，故B錯(cuò)誤；A．流過副線圈的電流為則燈泡L消耗的電功率為故A錯(cuò)誤；C．若a、b兩端接的交流電源，則由可得則流過副線圈的電流為而燈泡正常發(fā)光的額定電流為流過燈泡的電流剛好為