2022年高考物理二轮复习 专题七 电路和电磁感应点精练（含详解）.doc

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1、专题七电路和电磁感应 【测控导航】考点题号(难易度)1.直流电路1(易)、5(中)2.交变电流的描述与四值问题2(易)3.理想变压器3(易)、6(中)4.远距离输电4(易)5.电磁感应与图像问题7(中)6.电磁感应的动力学、能量问题8(中)、9(中)、10(中)、11(中)、12(难)1.(2012上海市十三校高三联考)如图所示电路中,电压表、电流表都是理想电表,若仅使电阻R1断路,则两电表的示数变化情况为(B) A.两电表示数都变小B.两电表示数都变大C.电流表示数变大,电压表示数变小D.电流表示数变小,电压表示数变大解析:外电路中,R2与R3串联再与R1并联,电流表测量通过R2和R3的电流

2、,电压表测量R2两端的电压;R1断路时,电路外电阻变大,电路总电流变小,内电压变小,路端电压变大,故R2与R3两端电压变大,电流表和电压表示数均变大.故选项B正确.2.如图(甲)所示为一台小型发电机构造的示意图,线圈逆时针转动,产生的电动势随时间变化的正弦规律如图(乙)所示.发电机线圈内电阻为1.0 ,外接灯泡的电阻为9.0 .则(D)A.在t=0.01 s的时刻,穿过线圈磁通量为零B.电动势的瞬时表达式为e=6sin(50t) VC.电压表的示数为6 VD.通过灯泡的电流为0.6 A解析:在0.01 s时刻,瞬时电动势为零,线圈在中性面位置,磁通量最大,选项A错误;电动势的瞬时值表达式为e=

3、6sin(100t)V,选项B错误;电压表测外电路的电压,U= V=5.4 V,选项C错误,通过灯泡的电流为I=0.6 A,选项D正确.3.(2013四川广元市二模)如图所示,一理想变压器原线圈匝数n1=1 100匝,副线圈匝数n2=220匝,交流电源的电压u=220sin100t(V),电阻R=44 .若交流电压表、电流表均为理想电表,不考虑导线电阻,则(BD) A.该交流电的频率为100 HzB.电流表A1的示数为0.20 AC.电流表A2的示数为1.41 AD.电压表的示数为44 V解析:由交流电源的电压表达式可知f=50 Hz,选项A错误;U1=220 V,由=,得U2=44 V,I2

4、= A=1 A,由=,得I1=0.20 A,选项B、D正确,选项C错误.4.(2013湖北省黄冈市高三4月调研考试)某小型水电站的电能输送示意图如图所示,发电机的输出电压为200 V,输电线总电阻为r;升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2,输入、输出电压分别为U1、U2,输出功率为P;降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4,输入、输出电压分别为U3、U4,输入功率为P(变压器均为理想变压器),若额定电压为220 V的用电器正常工作,则(C)A.U2=U3B.P=PC. D.,选项C正确,D错误.5.(2013广东省韶关市高三第二次调研考试)如图所示,R是光敏电阻,当它受到的光照强度增大时(C

5、D) A.灯泡L变暗B.光敏电阻R上的电压增大C.电压表V的读数减小D.电容器C的带电量增大解析:随着光照强度的增大,光敏电阻的阻值减小,整个电路的总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律得知,总电流增大,路端电压减小,电压表V的读数减小,灯泡中的电流增大,两端的电压增大,灯泡L变亮,电容器C的带电量增大,光敏电阻R上的电压减小,故选项C、D正确.6.(2013河南省豫东、豫北十所名校高三第四次阶段性测试)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为112,原线圈两端输入的正弦交流电压u=220sin 100t(V),副线圈所接电压表为理想电压表,定值电阻R0=10 ,滑动变阻器R的阻值变化范围为020

6、.下列说法正确的是(C) A.电压表的示数为40 VB.副线圈输出电压的频率为100 HzC.滑动变阻器R消耗功率的最大值为40 WD.滑动变阻器的滑片向下移动时,变压器的输出功率变小解析:理想变压器原线圈两端输入电压的峰值为220 V,则有效值为220 V,角速度为100 rad/s,则周期为0.02 s,频率为50 Hz,选项B错误;变压器原、副线圈中的电压之比等于匝数之比,所以电压表的示数为40 V,选项A错误;将定值电阻R0看作副线圈电源的等效内阻,则滑动变阻器R的阻值与定值电阻R0阻值相等时,滑动变阻器R消耗功率最大,P=I2R=()210 W=40 W,选项C正确;当滑动变阻器的滑

7、片向下移动时,副线圈负载电阻减小,变压器的输出电压不变,输出功率变大,选项D错误.7.(2013山东省济宁市高三4月联考)如图(甲)所示,一矩形金属线圈abcd垂直匀强磁场并固定于磁场中,磁场的磁感应强度B随时间t的变化关系图像如图(乙)所示,则线圈的ab边所受安培力F随时间t变化的图像是(规定向右为安培力F的正方向)(A)解析:01 s、23 s时间内,通过线圈的磁通量向里且在减小,由楞次定律可判断出,线圈中产生顺时针方向的感应电流,再由左手定则可判断出ab边所受安培力方向向左,选项B错误;同理可得12 s、34 s时间内,ab边所受安培力方向向右,选项C错误;ab边所受安培力大小F=BIl

8、ab=,与磁感应强度B的大小成正比,选项D错误、A正确.8.(2013江西省宜春市高三4月模拟)如图所示,水平面内有一个边长为l的正三角形虚线框,框内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B;一个边长也为l的正三角形导线框所在平面与磁场方向垂直;虚线框与导线框的高在x轴上,顶点重合在O点.在t=0时,使导线框从图示位置从静止开始以恒定加速度a沿x轴正方向移动,直到整个导线框离开磁场区域.以下说法正确的是(AC) A.导线框开始运动的一小段时间内,感应电流的方向为逆时针方向B.导线框中的电流大小i随其顶点的位移x作线性变化C.当虚线框与导线框的高完全重合时,感应电动势为D.从图示位置到虚线框与导

9、线框的高完全重合的过程中,感应电动势为解析:导线框开始运动的一小段时间内,通过导线框的磁通量向里且在增大,由楞次定律可判断出导线框中产生逆时针方向的感应电流,选项A正确;导线框切割磁感线的有效长度L为导线框在磁场中部分首尾两点的连线,从图示位置到虚线框与导线框的高完全重合的过程中,总电阻不变,切割磁感线的有效长度L=2tan 30=x,切割速度v=at=,产生的感应电动势E=BLv=,导线框中的电流大小i随其顶点的位移x不作线性变化,选项B错误、D错误;当虚线框与导线框的高完全重合时,导线框的位移x=l,感应电动势为E=,选项C正确.9.(2013四川成都七中二模)如图所示,MN和PQ为处于同

10、一水平面内的两根平行的光滑金属导轨,垂直导轨放置的金属棒ab与导轨接触良好,在水平金属导轨之间加垂直纸面向里的匀强磁场,导轨的N、Q端接理想变压器的初级线圈,理想变压器的输出端有三组次级线圈,分别接有电阻元件R、电感元件L和电容元件C.若用IR、IL、IC分别表示通过R、L和C的电流,不考虑电容器的瞬间充放电,则下列判断中正确的是(BD) A.若ab棒匀速运动,则IR0、IL0、IC=0B.若ab棒匀加速运动,则IR0、IL0、IC=0C.若ab棒做加速度变小的加速运动,则IR0、IL=0、IC=0D.若ab棒在某一中心位置附近做简谐运动,则IR0、IL0、IC0解析:当ab棒匀速运动时,产生

11、恒定电流,变压器铁芯中磁通量不变,则IR、IL、IC均为零,选项A错误;当ab棒匀加速运动时,产生的感应电流均匀增大,变压器铁芯中磁通量均匀增大,副线圈中产生恒定的电动势,则IR0、IL0、IC=0,选项B正确;若ab棒做加速度变小的加速运动,则副线圈中产生变化的电动势,则IR、IL、IC均不为零,选项C错误;若ab棒做简谐运动时,即做加速度时刻变化的运动,则副线圈中产生大小、方向均变化的电动势,则IR、IL、IC均不为零,选项D正确.10.(2013四川省资阳市高三第二次高考模拟)如图所示,水平面内两根光滑的平行金属导轨,左端与电阻R相连接,匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内,一定质量

12、的金属棒垂直于导轨并与导轨接触良好.若对金属棒施加一个水平向右的外力F,使金属棒从a位置由静止开始向右做匀加速运动并依次通过位置b和c.若导轨与金属棒的电阻不计,a到b与b到c的距离相等,则下列关于金属棒在运动过程中的说法正确的是(AC)A.在从a到b与从b到c的两个过程中,通过电阻R的电量之比为11B.在从a到b与从b到c的两个过程中,电阻R上产生的热量之比为11C.金属棒通过b、c两位置时,电阻R消耗的功率之比为12D.金属棒通过b、c两位置时,外力F做功的功率之比为12解析:由q=it=t得电量q=,ab=bc,则qab=qbc,选项A正确;由公式v2=2ax,xac=2xab,得到vc

13、vb=1,根据能量守恒定律,热量Qab=Wab-m,Qbc=Wbc-(m-m)=Wbc-m,xab=xbc,金属棒所受安培力逐渐增大,外力F增大,所以WbcWab,QbcQab,选项B错误;由于vcvb=1,电阻R消耗的功率P=,则电阻R消耗的功率之比PbPc=12,选项C正确;根据牛顿第二定律,F-F安=ma,F安=,F=+ma,ma一定,则外力做功的功率之比FbvbFcvc12,选项D错误.11.(2013四川雅安中学高三下学期三月月考)如图所示,相距为d的两条水平虚线L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度为B,质量为m、电阻为R的正方形线圈abcd边长为L(Ld),将线圈在磁

14、场上方高h处由静止释放,cd边刚进入磁场时速度为v0,cd边刚离开磁场时速度也为v0,则线圈穿越磁场的过程中(从cd边刚入磁场一直到ab边刚离开磁场)(CD) A.感应电流做功为mgLB.线圈进入磁场的过程中一直做减速运动C.线圈的最小速度可能为D.线圈的最小速度一定为解析:线圈cd边从L1到L2的过程中重力与安培力做功,由动能定理得mgd-W安=m-m,则W安=mgd,W安总=2mgd,故选项A错误;线圈进入磁场的过程中可能先做加速度减小的加速运动,再做匀速运动,故选项B错误;在磁场中当线圈匀速运动时,mg=,则v=,此速度可能为最大速度也可能为最小速度,故选项C正确;线圈从初始位置到ab边

15、离开磁场的过程中,由动能定理有:mgh+mgd+mgL-2mgd=mv2-0,则v=,故选项D正确.12.(2013四川省绵阳市高三第三次诊断性考试)如图所示,平行光滑金属导轨P,Q相距L=0.5 m,足够长,导轨平面与水平面的夹角=30,导体棒ab质量m0=0.2 kg,垂直放在导轨P、Q上.匀强磁场磁感应强度B=1 T,方向垂直于导轨平面向上.导轨P、Q与导体棒ab、电阻R1、R2组成闭合回路.水平放置的平行金属板M、N接在R2两端,M、N之间的电场可视为匀强电场.R1=1 ,R2=1.5 ,不计导轨和导体棒电阻,重力加速度g=10 m/s2.(1)当从静止释放导体棒,求导体棒沿导轨匀速下

16、滑时速度v的大小?(2)当导体棒沿导轨匀速下滑时,一比荷为4106 C/kg的带正电微粒以初速度v0从M、N的正中间水平向右射入,打在极板上的速度与水平方向成60角,不计微粒重力,求v0的大小?解析:(1)导体棒ab沿导轨匀速下滑时,设其中的电动势为E,回路中的电流为I,则E=BLvE=I(R1+R2)m0gsin =BIL解得v=10 m/s.(2)设金属板M、N之间的电压为U,带电微粒质量为m,带电荷量为q,打在极板上的速度为v2,则v0=v2cos 60qU=m-mU=IR2已知=4106 C/kg,解得U=3 V,I=2 A所以v0=2103 m/s答案:(1)10 m/s(2)2103 m/s7