高三物理二輪復(fù)習-專題六-電磁感應(yīng)和電路

PAGE1-山東省新泰市汶城中學高三物理二輪復(fù)習專題六：電磁感應(yīng)和電路自主預(yù)習知識點總結(jié)1．電阻定律：導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度成正比，與橫截面積成反比；數(shù)學表達式為，表示電阻率．電阻率是反映材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，其特點是隨著溫度的改變而改變，金屬電阻率隨溫度升高而增大；半導(dǎo)體電阻率隨溫度升高而減小．2．電功和電功率（1）電流做功的實質(zhì)是電場力移動電荷做功，簡稱電功．（2）從功和能的關(guān)系來認識，電流做功的過程是電能轉(zhuǎn)化為其他能的過程，轉(zhuǎn)化的能量在數(shù)值上等于電流所做的功．3．兩種電路電功和電功率比較（1）純電阻電路，電功，電功率且電功全部轉(zhuǎn)化為電熱（內(nèi)能），有．（2）非純電阻電路，電功，電功率，電熱，電熱功率，電功率大于熱功率，即W＞Q，故求電功、電功率只能用、，求電熱、電熱功只能用、．4．電源的功率和效率（1）電源的幾個功率①電源的總功率：②電源內(nèi)部消耗的功率：③電源的輸出功率：（2）電源的效率5．閉合電路的歐姆定律（1）內(nèi)容：閉合電路的電流強度與電源的電動勢成正比，與整個電路的電阻成________．用公式表示為．（2）實質(zhì)：因為，在等式兩邊同乘以I即可得到三個功率的關(guān)系．對整個電路而言，此表達式本身也說明了______________是守恒的．（3）總電流I和路端電壓U隨外電阻R的變化規(guī)律：當R增大時，根據(jù)可知I減小，根據(jù)可知U_________（視電源E和r為不變）；當R→∞（即斷路）時，I=0，U=________；當R減小時，I增大，U減??；當R=0（即短路）時，=_________，U=0．6．U－I圖象（1）對電源有：，如圖中a線．（2）對定值電阻有：，如圖中b線．（3）圖中a線常用來分析電源_________和_________的測量實驗．（4）圖中矩形OABD、OCPD和ABPC的“面積”分別表示電源的總功率、________功率和內(nèi)電阻消耗的功率．7．感應(yīng)電流（1）產(chǎn)生條件（2）方向判斷（3）“阻礙”的表現(xiàn)8．感應(yīng)電動勢的產(chǎn)生（1）感生電場：英國物理學家麥克斯韋的電磁理論認為，變化的磁場能在周圍空間激發(fā)電場，這種電場叫感生電場．感生電場是產(chǎn)生____________的原因．（2）感生電動勢：由感生電場產(chǎn)生的電動勢稱為感生電動勢．如果在感生電場所在的空間存在導(dǎo)體，在導(dǎo)體中就能產(chǎn)生感生電動勢，感生電動勢在電路中的作用就是_________．（3）動生電動勢：由于導(dǎo)體運動而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢稱為動生電動勢．產(chǎn)生動生電動勢的那部分導(dǎo)體相當于____________．9．感應(yīng)電動勢的計算（1）法拉第電磁感應(yīng)定律：．若B變，而S不變，則E=____________；若S變而B不變，則E=____________．常用于計算______________電動勢．（2）導(dǎo)體垂直切割磁感線：E=BLv，主要用于求電動勢的__________值．（3）如圖所示，導(dǎo)體棒圍繞棒的一端在垂直磁場的平面內(nèi)做勻速圓周運動而切割磁感線產(chǎn)生的電動勢E=_____________．（4）感應(yīng)電荷量的計算回路中發(fā)生磁通量變化時，在△t內(nèi)遷移的電荷量（感應(yīng)電荷量）為．可見，q僅由回路電阻和_____________變化量決定，與發(fā)生磁通量變化的時間無關(guān)．10．交變電流的產(chǎn)生及表示（1）在勻強磁場里，繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動的線圈里產(chǎn)生的是_________電流．（2）若N匝面積為s的線圈以角速度．繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，從中性面開始計時，其函數(shù)形式為：e=_______________，用E=NBs表示電動勢最大值，則有e=____________．其電流大小為．11．正弦式交流電的有效值與最大值的關(guān)系為，，非正弦交流電無此關(guān)系，必須根據(jù)電流的_____________，用等效的思想來求解．12．變壓器的工作原理是根據(jù)______________原理來改變交流電壓的．高考體驗1、（07）A.＜＜＜B.＜＜＜C.=＜=D.＜＜＜2、（08）兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L，底端接阻值為R的電阻。將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好．導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直，如圖所示。除電阻R外其余電阻不計?，F(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則A.釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度gB.金屬棒向下運動時，流過電阻R的電流方向為a→bC.金屬棒的速度為v時，所受的安培力大小為F=D.電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少3、（09）如圖所示，一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路。虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右勻速進入磁場，直徑CD始終與MN垂直。從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止，下列結(jié)論正確的是A.感應(yīng)電流方向不變B.CD段直線始終小受安培力C.感應(yīng)電動勢最大值Em＝D.感應(yīng)電動勢平均值4、（10）如圖所示，空間存在兩個磁場，磁感應(yīng)強度大小均為，方向相反且垂直紙面，、為其邊界，OO′為其對稱軸。一導(dǎo)線折成邊長為的正方形閉合回路，回路在紙面內(nèi)以恒定速度向右運動，當運動到關(guān)于OO′對稱的位置時A．穿過回路的磁通量為零B．回路中感應(yīng)電動勢大小為2BC．回路中感應(yīng)電流的方向為順時針方向D．回路中邊與邊所受安培力方向相同5、(11)如圖甲所示，兩固定的豎直光滑金屬導(dǎo)軌足夠長且電阻不計。兩質(zhì)量、長度均相同的導(dǎo)體棒、，置于邊界水平的勻強磁場上方同一高度處。磁場寬為3，方向與導(dǎo)軌平面垂直。先由靜止釋放，剛進入磁場即勻速運動，此時再c、dh3h圖甲由靜止釋放，兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸。用表示的加速度，表示的動能，、分別表示、相對釋放點的位移。圖乙中正確的是c、dh3h圖甲aacOhxcacOhxcEkdOhxdOhxdEkd圖乙6、（12）如圖所示，相距為Ｌ的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，上端接有定值電阻Ｒ，勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強度為Ｂ。將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒由靜止釋放，當速度達到v時開始勻速運動，此時對導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力，并保持拉力的功率恒為Ｐ，導(dǎo)體棒最終以2v的速度勻速運動。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻，重力加速度為g。下列選項正確的是（）A、Ｂ、Ｃ、當導(dǎo)體棒速度達到時加速度大小為Ｄ、在速度達到2v以后勻速運動的過程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功7、（07）某變壓器原、副線圈匝數(shù)比為55∶9，原線圈所接電源電壓按圖示規(guī)律變化，副線圈接有負載。下列判斷正確的是A.輸出電壓的最大值為36VB.原、副線圈中電流之比為55∶9C.變壓器輸入、輸出功率之比為55∶9D.交流電源有效值為220V，頻率為50Hz8、（08）圖1、圖2分別表示兩種電壓的波形，其中圖1所示電壓按正弦規(guī)律變化。下列說法正確的是A.圖l表示交流電，圖2表示直流電B.兩種電壓的有效值相等C.圖1所示電壓的瞬時值表達式為u=311sinl00πtVD.圖1所示電壓經(jīng)匝數(shù)比為10：l的變壓器變壓后，頻率變?yōu)樵瓉淼?、（09）某小型水電站的電能輸送示意圖如下，發(fā)電機的輸出電壓為200V，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n1、n2。降壓變壓器原副線匝數(shù)分別為a3、n4（變壓器均為理想變壓器）。要使額定電壓為220V的用電器正常工作，則A. B.C.升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓D.升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率10、（10）一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示，P為滑動變阻器的觸頭。A.副線圈輸出電壓的頻率為50HzB.副線圈輸出電壓的有效值為31VC.P向右移動時，原、副線圈的電流比減小D.P向右移動時，變壓器的輸出功率增加11、(11)為保證用戶電壓穩(wěn)定在220V，變電所需適時進行調(diào)壓，圖甲為調(diào)壓變壓器示意圖。保持輸入電壓不變，當滑動接頭P上下移動時可改變輸出電壓。某次檢測得到用戶電壓隨時間t變化的曲線如圖乙所示。以下正確的是（）~u1~u1P圖甲u2圖乙u2/VO12B、C、為使用戶電壓穩(wěn)定在220V，應(yīng)將P適當下移D、為使用戶電壓穩(wěn)定在220V，應(yīng)將P適當上移12、（12）圖甲是某燃氣爐點火裝置的原理圖。轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換為圖乙所示的正弦交變電壓，并加在一理想變壓器的原線圈上，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2，eq\o\ac(○,Ｖ)為交流電壓表。當變壓器副線圈電壓的瞬時值大于5000Ｖ時，就會在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進而點燃氣體。以下判斷正確的是（）Ａ、電壓表的示數(shù)等于5ＶＢ、電壓表的示數(shù)等于Ｃ、實現(xiàn)點火的條件是Ｄ、實現(xiàn)點火的條件是合作探究1、如圖5－1－1所示，平行金屬板中帶電質(zhì)點P原處于靜止狀態(tài)，不考慮電流表和電壓表對電路的影響，當滑動變阻器R4的滑片向b端移動時，則()A．電壓表讀數(shù)減小B．電流表讀數(shù)減小C．質(zhì)點P將向上運動D．R3上消耗的功率逐漸增大2、一臺小型發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的規(guī)律圖象如圖5－1－4甲所示，已知發(fā)電機線圈內(nèi)阻為20.0Ω，現(xiàn)外接一只“100V125W”的燈泡，如圖5－1－4乙所示，則()A．此時刻線圈中感應(yīng)電流為0B．通過燈的電流隨時間t的變化規(guī)律是cos100πt(A)C．燈泡能正常發(fā)光D．燈泡的實際功率是80W3、如圖5－1－6所示，匝數(shù)為100匝的矩形線圈abcd處于磁感應(yīng)強度B＝eq\f(6\r(2),25π)T的水平勻強磁場中，線圈面積S＝0.5m2，內(nèi)阻不計．線圈繞垂直于磁場的軸以角速度ω＝10πrad/s勻速轉(zhuǎn)動．線圈通過金屬滑環(huán)與理想變壓器原線圈相連，變壓器的副線圈接入一只“12V12W”燈泡，燈泡正常發(fā)光，下列說法中正確的是()A．通過燈泡的交變電流的頻率是50HzB．變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為10∶1C．矩形線圈中產(chǎn)生的電動勢的最大值為120VD．若將燈泡更換為“12V24W”且保證其正常發(fā)光，需要增大矩形線圈的轉(zhuǎn)速4、如圖5－2－1所示，有一等腰直角三角形的區(qū)域，其斜邊長為2L，高為L.在該區(qū)域內(nèi)分布著如圖所示的磁場，左側(cè)磁場方向垂直紙面向外，右側(cè)磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度大小均為B.一邊長為L、總電阻為R的正方形導(dǎo)線框abcd，從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)域．取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流方向為正，則選項圖中表示線框中電流i隨bc邊的位置坐標x變化的圖象正確的是()5、在如圖5－2－4甲所示的電路中，螺線管匝數(shù)n＝1500匝，橫截面積S＝20cm2.螺線管導(dǎo)線電阻r＝1.0Ω，R1＝4.0Ω，R2＝5.0Ω，C＝30μF.在一段時間內(nèi)，穿過螺線管的磁場的磁感應(yīng)強度B按如圖5－2－4乙所示的規(guī)律變化．則下列說法中正確的是()A．螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為1VB．閉合S，電路中的電流穩(wěn)定后，電阻R1的電功率為5×10－2WC．電路中的電流穩(wěn)定后電容器下極板帶正電D．S斷開后，流經(jīng)R2的電荷量為1.8×10－5C6、在如圖5－1－9所示的電路中，兩平行正對金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d＝4.0cm.電源電動勢E＝400V，內(nèi)電阻r＝20Ω，電阻R1＝1980Ω.閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球(可視為質(zhì)點)從B板上的小孔以初速度v0＝1.0m/s豎直向上射入兩板間，小球恰好能到達A板．若小球所帶電荷量q＝1.0×10－7C，質(zhì)量m＝2.0×10－4kg，不考慮空氣阻力，忽略射入小球?qū)﹄娐返挠绊?，取g＝10m/s2.求：(1)A、B兩金屬板間的電壓的大小U；(2)滑動變阻器消耗的電功率P滑；(3)電源的效率η.7、如圖5－2－7所示，水平放置的導(dǎo)體框架，寬L＝0.50m，接有電阻R＝0.20Ω，勻強磁場垂直框架平面向里，磁感應(yīng)強度B＝0.40T．一導(dǎo)體棒ab垂直框邊跨放在框架上，并能無摩擦地在框架上滑動，框架和導(dǎo)體棒ab的電阻均不計．當ab以v＝4.0m/s的速度向右勻速滑動時，求：(1)ab棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大?。?2)維持導(dǎo)體棒ab做勻速運動的外力F的大小；(3)若將外力F突然減小到F′，簡要論述導(dǎo)體棒ab以后的運動情況．鞏固練習A1A2A2R1R2U1．如圖所示，A1、A2是兩只完全相同的電流表（內(nèi)阻不可忽略），電路兩端接恒定電壓U，這時A1、AA1A2A2R1R2UA．通過電阻R1的電流必然減小B．通過電阻R2的電流必然增大C．通過電流表A1的電流必然增大D．通過電流表A2的電流必然增大2．黑箱中有一個理想二極管（正向電阻為零，反向電阻無窮大），還有兩個阻值均為1kΩ的電阻，它們與黑箱的接線柱1、2、3接成電路。再用多用電表的歐姆擋對三個接線柱間的電阻進行測量，得到的數(shù)據(jù)如表格所示。那么黑箱中的線路應(yīng)該是圖中所示電路中的哪一個（）黑筆觸點112紅筆觸點231電阻值00.5kΩ2kΩ3．如圖所示電路，閉合開關(guān)時燈不亮，已經(jīng)確定是燈泡斷路或短路引起的，在不能拆開電路的情況下（開關(guān)可閉合，可斷開），現(xiàn)用一個多用電表的直流電壓擋、直流電流擋和歐姆擋分別對故障作出如下判斷（如表所示）：次序操作步驟現(xiàn)象和結(jié)論1閉合開關(guān)，選直流電壓擋，紅黑表筆分別接a、b有示數(shù)，燈斷路；無示數(shù)，燈短路2閉合開關(guān)，選直流電流擋，紅黑表筆分別接a、b有示數(shù)，燈斷路；無示數(shù)，燈短路3閉合開關(guān)，選歐姆擋，紅黑表筆分別接a、b指針不動，燈斷路；指針偏轉(zhuǎn)，燈短路4斷開開關(guān)，選歐姆擋，紅黑表筆分別接a、b指針不動，燈斷路；指針偏轉(zhuǎn)，燈短路以上判斷，正確的是（）A．只有1、2對B．只有3、4對C．只有1、2、4對D．全對4．如圖所示，直線A為電源a的路端電壓與電流的關(guān)系圖像，直線B為電源b的路端電壓與電流的關(guān)系圖像，直線C為一個電阻R的兩端電壓與電流的關(guān)系圖像．將這個電阻R分別接到a，b兩電源上，那么（）A．R接到a電源上，電源的效率較高B．R接到b電源上，電源的輸出功率較大C．R接到a電源上，電源的輸出功率較大，但電源效率較低D．R接到b電源上，電阻的發(fā)熱功率和電源的效率都較高5．如圖所示，電源的電動勢E=110V，電阻R1=21Ω，電動機繞組的電阻R0=0.5Ω，電鍵S1始終閉合。當電鍵S2斷開時，電阻R1的電功率是525W；當電鍵S2閉合時，電阻R1的電功率是336W，求（1）電源的內(nèi)電阻；（2）當電鍵S2閉合時流過電源的電流和電動機的輸出功率。6．如圖，光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L＝0.2m，電阻R＝0.4W，與電阻R并聯(lián)的電容器的電容C=0.6×10－6F．導(dǎo)軌上停放著一質(zhì)量m＝0.1kg、電阻r＝0.1W的金屬桿ab，導(dǎo)軌電阻不計，整個裝置處于磁感應(yīng)強度B＝0.5