復(fù)習(xí)之高效課堂精講精練29

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精新課標(biāo)2014年高考一輪復(fù)習(xí)之高效課堂精講精練29一、單項(xiàng)選擇題(本大題共5小題，每小題6分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，選對(duì)的得6分，選錯(cuò)或不答的得0分．）圖10－1－161．一個(gè)矩形線圈繞與勻強(qiáng)磁場垂直的OO′軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的兩條引線分別與A、B兩半圓銅環(huán)相連，兩個(gè)半圓銅環(huán)通過滑動(dòng)電刷連入電路，電路中僅有一個(gè)電阻R。如圖10－1－16所示，在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，通過R的電流（）A．大小和方向都不斷變化B．大小不斷變化，方向從A→R→BC．大小和方向都不變D．大小不斷變化，方向從B→R→A【解析】線圈中產(chǎn)生交流電，由于電刷交替與兩半圓銅環(huán)接觸，組成一個(gè)換向器．流過R的電流方向不變．根據(jù)右手定則可知，通過R的電流方向是B→R→A.【答案】D2．如圖10－1－17甲所示，為一種調(diào)光臺(tái)燈電路示意圖,它通過雙向可控硅電子器件實(shí)現(xiàn)了無級(jí)調(diào)節(jié)亮度．給該臺(tái)燈接220V的正弦交流電后加在燈管兩端的電壓如圖乙所示，則此時(shí)交流電壓表的示數(shù)為()圖10－1－17A．220V B．110VC.eq\f（220,\r（2））V D.eq\f(110,\r（2))V【解析】本題考查電壓的有效值的計(jì)算．設(shè)電壓的有效值為U，根據(jù)有效值定義有eq\f（\f（220,\r（2）)2，R)·eq\f(T，2）＝eq\f（U2，R)T,解得U＝110V,則B正確．【答案】B圖10－1－183．(2012·合肥模擬）在垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場中放置了矩形線圈abcd.線圈cd邊沿豎直方向且與磁場的右邊界重合．線圈平面與磁場方向垂直．從t＝0時(shí)刻起，線圈以恒定角速度ω＝eq\f(2π，T)繞cd邊沿圖10－1－18所示方向轉(zhuǎn)動(dòng)，規(guī)定線圈中電流沿abcda方向?yàn)檎较颍瑒t從t＝0到t＝T時(shí)間內(nèi),線圈中的電流I隨時(shí)間t變化關(guān)系圖象為（)【解析】在0~eq\f（T,4)內(nèi)，線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，故產(chǎn)生正弦式交流電，由楞次定律知，電流方向?yàn)樨?fù)值；在eq\f(T，4）~eq\f(3,4)T，線圈中無感應(yīng)電流；在eq\f(3,4)T時(shí)，ab邊垂直切割磁感線，感應(yīng)電流最大，且電流方向?yàn)檎?故只有B項(xiàng)正確．【答案】B4．如圖10－1－19所示,圖甲和圖乙分別表示正弦脈沖波和方波的交變電流與時(shí)間的變化關(guān)系．若使這兩種電流分別通過兩個(gè)完全相同的電阻，則經(jīng)過1min的時(shí)間，兩電阻消耗的電功之比W甲∶W乙為（)圖10－1－19A．1∶eq\r(2) B．1∶2C．1∶3 D．1∶6【解析】電功的計(jì)算,I要用有效值．圖甲中,由有效值的定義得(eq\f(1，\r(2))）2R×2×10－2＋0＋（eq\f(1，\r(2））)2R×2×10－2＝Ieq\o\al（2,1)R×6×10－2,得I1＝eq\f（\r（3)，3)A；圖乙中，I的大小不變I2＝1A，由W＝UIt＝I2Rt可以得到W甲∶W乙＝1∶3.C正確．【答案】C圖10－1－205．(2012·烏魯木齊模擬)閉合金屬線框曲線部分恰好是半個(gè)周期的正弦曲線，直線部分長度為0。4m，線框的電阻為1Ω，若線框從虛線位置開始以2m/s的速度勻速進(jìn)入足夠大的勻強(qiáng)磁場（線框直線部分始終與磁場右邊界垂直），這個(gè)過程中線框釋放出的焦耳熱為0。4J，線框中電流隨時(shí)間變化的關(guān)系式為(）A．i＝2sin10πtA B．i＝eq\r(2)sin10πtAC．i＝2sin5πtA D．i＝eq\r（2）sin5πtA【解析】設(shè)該正弦交流電的電流有效值為I，由題意可得：Q＝I2Rt，其中t＝eq\f（l，v)＝0。2s解得I＝eq\r（2)A，所以該正弦交流電的最大值為Im＝eq\r(2）I＝2A,金屬線框從圖示的位置到完全進(jìn)入磁場為半個(gè)周期，故T＝2eq\f(l，v)＝0.4s，ω＝eq\f（2π,T）＝5πrad/s,所以正弦交流電的表達(dá)式為i＝2sin5πtA，C選項(xiàng)正確．【答案】C二、雙項(xiàng)選擇題(本大題共5小題，每小題8分，共40分．全部選對(duì)的得8分,只選1個(gè)且正確的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分．）6．一只矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),穿過線圈的磁通量隨時(shí)間變化的圖象如圖10－1－21甲所示，則下列說法正確的是（)圖10－1－21A．t＝0時(shí)刻,線圈平面與中性面垂直B.t＝0。01s時(shí)刻，Φ的變化率最大C.t＝0。02s時(shí)刻，交流電動(dòng)勢e＝0D．該線圈產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢的圖象如圖乙所示【解析】由Φ－t圖象知,t＝0時(shí)，Φ最大，即線圈處于中性面位置,此時(shí)e＝0,故A、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖象知T＝0。04s，在t＝0。01s時(shí)，Φ＝0，eq\f（ΔΦ，Δt)最大，e最大，則B項(xiàng)正確；在t＝0.02s時(shí),Φ最大，eq\f（ΔΦ,Δt)＝0,e＝0，則C項(xiàng)正確．【答案】BC圖10－1－227．(2012·海淀模擬）如圖10－1－22所示,閉合的矩形導(dǎo)體線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，沿著OO′方向觀察，線圈沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)．已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈匝數(shù)為n,ab邊的邊長為l1，ad邊的邊長為l2,線圈電阻為R，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，則當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)（)A．線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcdaB．線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢為2nBl2ωC．穿過線圈磁通量隨時(shí)間的變化率最大D．線圈ad邊所受安培力的大小為eq\f（n2B2l1l\o\al(2,2）ω,R）【解析】根據(jù)右手定則，線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba,A錯(cuò)；當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢應(yīng)為最大值Em＝nBl1l2ω,此時(shí),穿過線圈磁通量隨時(shí)間的變化率最大，B錯(cuò),C對(duì)；線圈ad邊所受安培力的大小F＝Il2nB＝eq\f(n2B2l1l\o\al（2，2）ω，R），D對(duì)．【答案】CD圖10－1－238．(2010·廣東高考）圖10－1－23是某種正弦式交變電壓的波形圖，由圖可確定該電壓的(）A．周期是0.01sB．最大值是311VC．有效值是220VD．表達(dá)式為u＝220sin100πt(V)【解析】由圖象知，該交變電壓的周期為0.02s，最大值為311V,而有效值U＝eq\f(Um,\r(2)）＝eq\f（311,\r(2）)V＝220V,故A錯(cuò)，B、C正確．正弦交變電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式u＝Umsinωt＝311sineq\f(2π，0.02）t（V）＝311sin100πt(V),故D錯(cuò)誤．【答案】BC9．如圖10－1－24所示，面積均為S的兩個(gè)電阻相同的線圈，分別放在如圖所示的磁場中，甲圖中是磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場,線圈在磁場中以周期T繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，乙圖中磁場變化規(guī)律為B＝B0cos2πt/T，從圖示位置開始計(jì)時(shí)，則（)圖10－1－24A．兩線圈的磁通量變化規(guī)律不同B．兩線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢達(dá)到最大值的時(shí)刻不同C．經(jīng)相同的時(shí)間t(t＞T)，兩線圈產(chǎn)生的熱量相同D．從此時(shí)刻起，經(jīng)T/4時(shí)間,流過兩線圈橫截面的電荷量相同【解析】甲圖中的磁通量變化規(guī)律為Φ甲＝B0Scoseq\f（2π,T）t,乙圖中磁通量的變化規(guī)律為Φ乙＝B0Scoseq\f（2π，T）t.由于兩線圈的磁通量變化規(guī)律相同，則兩線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的變化規(guī)律相同，達(dá)到最大值的時(shí)刻也相同，有效值E也相同，又因兩線圈電阻相同，所以Q＝eq\f(E2,R)t也相同，經(jīng)過eq\f(T,4）時(shí)間，流過兩線圈橫截面的電荷量q＝I·eq\f(T，4)也相同，故C、D兩項(xiàng)正確．【答案】CD圖10－1－2510．(2011·寧夏模擬)如圖10－1－25所示，矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中可以分別繞垂直于磁場方向的軸P1和P2以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場方向平行時(shí)()A．線圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流等于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流B．繞圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢小于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢C．線圈繞P1和P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電流的方向相同,都是a→d→c→b→aD．線圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)dc邊受到的安培力大于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)dc邊受到的安培力【解析】無論線圈是繞P1軸轉(zhuǎn)動(dòng)還是繞P2軸轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)線圈中的磁通量變化率是相同的，故繞P1軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電流等于繞P2軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電流，選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤；電流的方向按照右手定則判斷應(yīng)當(dāng)是a→d→c→b→a，選項(xiàng)C正確；由于繞P1軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電流等于繞P2軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電流,故無論繞哪個(gè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)dc邊所受到的安培力都相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【答案】AC三、非選擇題（本題共2小題，共30分．要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位．)圖10－1－2611．(14分）一矩形線圈abcd放置在如圖10－1－26所示的有理想邊界的勻強(qiáng)磁場中(OO′的左邊有勻強(qiáng)磁場，右邊沒有)，線圈的兩端接一只燈泡．已知線圈的匝數(shù)n＝100，電阻r＝1.0Ω，ab邊長L1＝0。5m,ad邊長L2＝0。3m,小燈泡的電阻R＝9。0Ω，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.0×10－2T．線圈以理想邊界OO′為軸以角速度ω＝200rad/s按如圖10－1－26所示的方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(OO′軸離ab邊距離為eq\f(2,3)L2），以如圖所示位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn)．求：（1)在0~eq\f（T，4）的時(shí)間內(nèi)，通過小燈泡的電荷量；（2)畫出感應(yīng)電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的圖象（以abcda方向?yàn)檎较?至少畫出一個(gè)完整的周期）;（3)小燈泡消耗的電功率．【解析】(1）通過小燈泡的電荷量q＝IΔt＝eq\f(\x\to（E),R總)Δt＝eq\f（nΔΦ,R總）＝eq\f（nBL1·\f（2，3)L2，R＋r)＝0。01C。(2）ab邊在磁場里切割磁感線時(shí)最大感應(yīng)電動(dòng)勢為E1＝nBL1·eq\f（2,3）L2·ω，代入數(shù)據(jù)得E1＝20V.cd邊在磁場里切割磁感線時(shí)最大感應(yīng)電動(dòng)勢為E2＝nBL1·eq\f(1,3)L2·ω，代入數(shù)據(jù)得E2＝10V.圖象如圖所示．(3）設(shè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值為U，則eq\f(\f(20，\r(2)）2,R）·eq\f(T,2）＋eq\f（\f(10，\r(2))2,R)·eq\f（T,2）＝eq\f(U2，R)·T，得U2＝125V2,則小燈泡消耗的電功率P＝(eq\f(U，R總))2R，代入數(shù)據(jù)得P＝11。25W?！敬鸢浮?1）0.01C(2）見解析(3)11.25W圖10－1－2712．(16分)如圖10－1－27所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2T,匝數(shù)n＝6的矩形線圈abcd繞中心軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度ω＝200rad/s。已知ab＝0.1m，bc＝0。2m，線圈的總電阻R＝40Ω，試求：(1)感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值，感應(yīng)電流的最大值;（2)設(shè)t＝0時(shí)線圈平面與磁感線垂直，寫出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式;(3)畫出感應(yīng)電流的瞬時(shí)值i隨ωt變化的圖象;(4）當(dāng)ωt＝30°時(shí)，穿過線圈的磁通量和線圈中的電流的瞬時(shí)值各是多大?（5)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過eq\f（π,2)的過程中，感應(yīng)電動(dòng)勢的平均值是多大？(6)線圈的發(fā)熱功率多大?【解析】（1)因?yàn)榫€圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng),感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值就出現(xiàn)在題圖所示位置Em＝nBSω＝6×2×0.1×0.2×200V＝48V感應(yīng)電流最大值Im＝eq\f（Em,R)＝eq\f(48,40）A＝1。2A.(2)感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式：e＝Em·sinωt＝48sin200tV.(3）i。ωt圖象如圖所示（4)當(dāng)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過30°角時(shí),穿過線圈的磁通量Φ和感應(yīng)電動(dòng)勢e分別為:Φ＝BL1L2＝2×0.1×0.2×eq\f(1，2）Wb＝0.02Wbe＝48sin30°V＝24V由歐姆定律可得此時(shí)電流瞬時(shí)值為:i＝eq\f(e，R）＝0。6A.（5)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過eq\f(π，2）的過程中，磁通量的變化為ΔΦ＝B·S線