2020年高考物理二輪復(fù)習(xí)熱點(diǎn)專(zhuān)題鞏固練-電磁感應(yīng)及綜合應(yīng)用 交變電流(原卷版)

1、專(zhuān)題（08）電磁感應(yīng)及綜合應(yīng)用 交變電流（原卷版）【專(zhuān)題考向】對(duì)于交變電流，從近幾年命題看，高考對(duì)本部分內(nèi)容考查命題頻率較低。電磁感應(yīng)命題頻率較高，大部分以選擇題的形式出題，也有部分是計(jì)算題，多以中檔以上難度的題目來(lái)增加試卷的區(qū)分度。 考查較多的知識(shí)點(diǎn)有：楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用；電磁感應(yīng)中動(dòng)力學(xué)問(wèn)題分析；電磁感應(yīng)中 的動(dòng)力學(xué)和能量問(wèn)題?！局R(shí)、方法梳理】b1看到“磁感應(yīng)強(qiáng)度 b 隨時(shí)間 t 均勻變化”，想到“ k 為定值”。t2應(yīng)用楞次定律時(shí)的“三看”和“三想”(1) 看到“線圈(回路)中磁通量變化”時(shí)，想到“增反減同”。(2) 看到“導(dǎo)體與磁體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)”時(shí)，想到“來(lái)拒去留”。

2、(3) 看到“回路面積可以變化”時(shí)，想到“增縮減擴(kuò)”。3抓住“兩個(gè)定律”、運(yùn)用“兩種觀點(diǎn)”、分析“一種電路”“兩個(gè)定律”是指楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律；“兩種觀點(diǎn)”是指動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)和能量觀點(diǎn)；“一種電路”是指 電磁感應(yīng)電路?！緹狳c(diǎn)訓(xùn)練】1、(多選)兩條平行虛線間存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與紙面垂直。邊長(zhǎng)為 0.1 m、總電阻為 0.005 的正方形導(dǎo)線框 abcd 位于紙面內(nèi)，cd 邊與磁場(chǎng)邊界平行，如圖(a)所示。已知導(dǎo)線框一直向右做勻速直線運(yùn) 動(dòng)，cd 邊于 t0 時(shí)刻進(jìn)入磁場(chǎng)。線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖線如圖(b)所示(感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí) 針時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)取正)。下列說(shuō)法正確的

3、是( )a 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 0.5 tb 導(dǎo)線框運(yùn)動(dòng)速度的大小為 0.5 m/sc 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向外d 在 t0.4 s 至 t0.6 s 這段時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框所受的安培力大小為 0.1 n2、(多選)某同學(xué)模擬“遠(yuǎn)距離輸電”電路，將實(shí)驗(yàn)室提供的器材連接成了如圖所示電路。a、b 為理想變壓器，1 210燈 l 、l 相同且阻值不變，輸電線路等效電阻為 r?，F(xiàn)保持 a 的輸入電壓不變，當(dāng)開(kāi)關(guān) s 斷開(kāi)時(shí)，燈 l 正常發(fā)光，則( )a僅閉合 s，l 變暗1b 僅閉合 s，輸電線路的發(fā)熱功率變小c 僅將滑片 p 上移，l 變亮1d僅將滑片 p 上移，輸電線路的發(fā)熱功率變小3、(多選)

4、如圖所示，水平放置的粗糙 u 形框架上接一個(gè)阻值為 r 的電阻，放在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度0大小為 b 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一個(gè)半徑為 l、質(zhì)量為 m 的半圓形硬導(dǎo)體 ac 在水平向右的恒定拉力 f 作用下， 由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)距離 d 后速度達(dá)到 v，半圓形硬導(dǎo)體 ac 的電阻為 r，其余電阻不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是( )aa 點(diǎn)的電勢(shì)高于 c 點(diǎn)的電勢(shì)b此時(shí) ac 兩端電壓為 u acblvr0r r01c此過(guò)程中電路產(chǎn)生的電熱為 qfd mv222bldd此過(guò)程中通過(guò)電阻 r 的電荷量為 qr r04、掃描隧道顯微鏡 (stm)可用來(lái)探測(cè)樣品表面原子尺度上的形貌。為了有效隔離外界振動(dòng)對(duì) stm 的

5、擾動(dòng)， 在圓底盤(pán)周邊沿其徑向?qū)ΨQ(chēng)地安裝若干對(duì)紫銅薄板，并施加磁場(chǎng)來(lái)快速衰減其微小振動(dòng)，如圖所示。無(wú)擾 動(dòng)時(shí)，按下列四種方案對(duì)紫銅薄板施加恒磁場(chǎng)；出現(xiàn)擾動(dòng)后，對(duì)于紫銅薄板上下及左右振動(dòng)的衰減最有效 的方案是( )1122225、(多選)如圖所示，豎直光滑導(dǎo)軌上端接入一定值電阻 r，c 和 c 是半徑都為 a 的兩圓形磁場(chǎng)區(qū)域，其區(qū)1 2域內(nèi)的磁場(chǎng)方向都垂直于導(dǎo)軌平面向外，區(qū)域 c 中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按 b bkt(k0)變化，c2中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為 b ，一質(zhì)量為 m、電阻為 r、長(zhǎng)度為 l 的金屬桿 ab 穿過(guò)區(qū)域 c 的圓心，垂直地 跨放在兩導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，并恰能保持靜止

6、(軌道電阻不計(jì)，重力加速度大小為 g)。則( )a通過(guò)金屬桿的電流方向?yàn)閺?a 到 bmgb通過(guò)金屬桿的電流大小為2b a22kb a3c定值電阻的阻值為 rmgkamgd整個(gè)電路中產(chǎn)生的熱功率 p2b26、如圖所示，平行極板與單匝圓線圈相連，極板距離為 d，圓半徑為 r，單匝線圈的電阻為 r ，外接電阻1為 r ，其他部分的電阻忽略不計(jì)。在圓中有垂直紙面向里的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，有一個(gè)帶電粒子 靜止在極板之間，帶電粒子質(zhì)量為 m、電荷量為 q。則下列說(shuō)法正確的是( )a粒子帶正電1 210b (r r )mgdb磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為 t r2qr2c保持開(kāi)關(guān)閉合，向上移動(dòng)下極板時(shí)，粒子

7、將向下運(yùn)動(dòng) d斷開(kāi)開(kāi)關(guān) s，粒子將向下運(yùn)動(dòng)7、鉗形電流表由電流互感器和電流表組合而成，常用來(lái)測(cè)量電流強(qiáng)度很大的電流，其原理如圖。若原線圈 與副線圈的匝數(shù)比為 1500，電流表 a 的示數(shù)為 1 a，則( )a 鉗形電流表的鉗口是電流互感器的鐵芯b 鉗形電流表能夠用來(lái)測(cè)量直流電的電流c 被測(cè)電路電流的平均值為 500 ad 被測(cè)電路電流的最大值為 500 a8、(多選)如圖甲所示，一理想變壓器原線圈匝數(shù) n ，副線圈匝數(shù) n ，電流表和電壓表是理想電表，副線圈1 2接有“220 v 220 w”的抽油煙機(jī)和“220 v 40 w”的白熾燈，如果原線圈電壓按圖乙所示規(guī)律變化，抽油煙 機(jī)正常工作，則

8、下列說(shuō)法正確的是( )n 10a理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比 n 12b電流表 a 的讀數(shù)為 1 a，電壓表的示數(shù)為 220 v2c 抽油煙機(jī)的內(nèi)阻為 220 d 變壓器的輸入功率為 260 w9、如圖所示，水平面(紙面)內(nèi)間距為 l 的平行金屬導(dǎo)軌間接一電阻，質(zhì)量為 m、長(zhǎng)度為 l 的金屬桿置于導(dǎo)軌上。t0 時(shí)，金屬桿在水平向右、大小為f 的恒定拉力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。t時(shí)刻，金屬桿進(jìn)入磁感應(yīng)0130 0強(qiáng)度大小為 b、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，且在磁場(chǎng)中恰好能保持勻速運(yùn)動(dòng)。桿與導(dǎo)軌的電阻均忽略不計(jì)，兩者始終保持垂直且接觸良好，兩者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 。重力加速度大小為 g。求：(

9、1) 金屬桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的大?。?2) 電阻的阻值。10、如圖甲所示，acd 是固定在水平面上的半徑為 2r、圓心為 o 的金屬半圓弧導(dǎo)軌，ef 是半徑為 r、圓心 也為 o 的半圓弧，在半圓弧 ef 與導(dǎo)軌 acd 之間的半圓環(huán)區(qū)域內(nèi)存在垂直導(dǎo)軌平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感 應(yīng)強(qiáng)度大小為 b，b 隨時(shí)間 t 變化的圖象如圖乙所示oa 間接有電阻 p，金屬桿 om 可繞 o 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，m 端 與軌道接觸良好，金屬桿 om 與電阻 p 的阻值均為 r，其余電阻不計(jì)。(1)0t 時(shí)間內(nèi)，om 桿固定在與 oa 夾角為 的位置不動(dòng)，求這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)電阻 p 的感應(yīng)電流大小和3方向；(2)t

10、2t 時(shí)間內(nèi)，om 桿在外力作用下以恒定的角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，2t 時(shí)轉(zhuǎn)過(guò)角度 到 oc 位置，求電 0 0 0 2阻 p 在這段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱 q；(3)2t 3t 時(shí)間內(nèi)，om 桿仍在外力作用下以恒定的角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，3t 時(shí)轉(zhuǎn)到 od 位置，若 2t 時(shí)勻強(qiáng) 0 0 0 0磁場(chǎng)開(kāi)始變化，使得 2t 3t 時(shí)間內(nèi)回路中始終無(wú)感應(yīng)電流，求 b 隨時(shí)間 t 變化的關(guān)系式，并在圖乙中補(bǔ)畫(huà) 出這段時(shí)間內(nèi)的大致圖象。11、如圖 1a，超級(jí)高鐵是一種以“真空管道運(yùn)輸”為理論核心設(shè)計(jì)的交通工具，它具有超高速、低能耗、無(wú) 噪聲、零污染等特點(diǎn)。如圖 b，已知管道中固定著兩根平行金屬導(dǎo)軌 mn、pq，兩導(dǎo)

11、軌間距為 3r；運(yùn)輸車(chē) 的質(zhì)量為 m，橫截面是半徑為 r 的圓。運(yùn)輸車(chē)上固定著間距為 d、與導(dǎo)軌垂直的兩根導(dǎo)體棒 1 和 2，每根導(dǎo) 體棒的電阻為 r，每段長(zhǎng)度為 d 的導(dǎo)軌的電阻也為 r。其他電阻忽略不計(jì)，重力加速度為 g。011(1) 如圖 c，當(dāng)管道中的導(dǎo)軌平面與水平面成 30時(shí)，運(yùn)輸車(chē)恰好能無(wú)動(dòng)力地勻速下滑。求運(yùn)輸車(chē)與導(dǎo)軌 間的動(dòng)摩擦因數(shù) ；(2) 在水平導(dǎo)軌上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不考慮摩擦及空氣阻力。當(dāng)運(yùn)輸車(chē)由靜止離站時(shí)，在導(dǎo)體棒 2 后間距為 d 處接通固定在導(dǎo)軌上電動(dòng)勢(shì)為 e 的直流電源，此時(shí)導(dǎo)體 棒 1、2 均處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為 b，垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖 d。求剛接通電源時(shí)運(yùn)

12、輸車(chē)的加速 度的大小(電源內(nèi)阻不計(jì)，不考慮電磁感應(yīng)現(xiàn)象)；當(dāng)運(yùn)輸車(chē)進(jìn)站時(shí)，管道內(nèi)依次分布磁感應(yīng)強(qiáng)度為 b，寬度為 d 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且相鄰的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向相 反。求運(yùn)輸車(chē)以速度 v 從如圖 e 通過(guò)距離 2d 后的速度 v。12、如圖所示，水平軌道與半徑為 r的半圓弧形軌道平滑連接于 s 點(diǎn)，兩者均光滑且絕緣，并安裝在固定的豎直絕緣平板上。在平板的上下各有一個(gè)塊相互正對(duì)的水平金屬板 p、q，兩板間的距離為 d。半圓軌道的最高點(diǎn) t、最低點(diǎn) s、及 p、q 板右側(cè)邊緣點(diǎn)在同一豎直線上。裝置左側(cè)有一半徑為 l 的水平金屬圓環(huán)，圓環(huán)平面區(qū)域內(nèi)有豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 b 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)根長(zhǎng)度略大于 l 的金屬桿一端置于圓環(huán)上，另一端與過(guò)圓心 o 的豎直轉(zhuǎn)軸連接，轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)金屬桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(從上往下看)，在圓環(huán)邊緣和轉(zhuǎn)軸處引出導(dǎo)線分別與 p、q 連接。圖中電阻阻值為 r，不計(jì)其他電阻。右側(cè)水平軌道上有一帶電量為+q、質(zhì)量為12m 的小球 1 以速度 v010gr 向左運(yùn)動(dòng)，與前面靜止的、質(zhì)量也為 m 的不帶