江蘇專用2025版高考物理二輪復(fù)習(xí)專題四電路與電磁感應(yīng)學(xué)案

PAGEPAGE20專題四電路與電磁感應(yīng)回來教材·必備學(xué)問1.恒定電流(1)閉合電路中的電壓、電流關(guān)系:E=U外+U內(nèi),I=ER+r,U=E(2)閉合電路中的功率關(guān)系:P總=EI,P內(nèi)=I2r,P出=IU=I2R=P總-P內(nèi)。(3)直流電路中的能量關(guān)系:電功W=qU=UIt,電熱Q=I2Rt。(4)純電阻電路中W=Q,非純電阻電路中W>Q。2.電磁感應(yīng)(1)推斷感應(yīng)電流的方向:右手定則和楞次定律(增反減同、來拒去留、增縮減擴(kuò))。(2)求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)常見狀況與方法情景圖探討對(duì)象回路(不肯定閉合)一段直導(dǎo)線(或等效成直導(dǎo)線)繞一端轉(zhuǎn)動(dòng)的一段導(dǎo)體棒繞與B垂直的軸轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)線框表達(dá)式E=nΔE=BLvE=12BL2E=NBSωsinωt(3)自感現(xiàn)象與渦流自感電動(dòng)勢(shì)與導(dǎo)體中的電流變更率成正比,線圈的自感系數(shù)L跟線圈的形態(tài)、長(zhǎng)短、匝數(shù)等因素有關(guān)系。線圈的橫截面積越大,線圈越長(zhǎng),匝數(shù)越多,它的自感系數(shù)就越大。帶有鐵芯的線圈其自感系數(shù)比沒有鐵芯時(shí)大得多。3.交變電流(1)交變電流的“四值”①最大值:為Um、Im,即交變電流的峰值。②瞬時(shí)值:反映交變電流每瞬間的值,如e=Emsinωt。

③有效值:正弦式交變電流的有效值與最大值之間的關(guān)系為E=Em2、U=Um2、I=Im2;非正弦式交變電流的有效值可以依據(jù)④平均值:反映交變電流的某物理量在t時(shí)間內(nèi)的平均大小,如平均電動(dòng)勢(shì)E=nΔΦ(2)志向變壓器的基本關(guān)系式①功率關(guān)系:P入=P出;②電壓關(guān)系:U1U2=n1n2;③(3)遠(yuǎn)距離輸電常用關(guān)系式(如圖所示)①功率關(guān)系:P1=P2,P3=P4,P2=P線+P3。②電壓損失:U損=I2R線=U2-U3。③輸電電流:I線=P2U2=P④輸電導(dǎo)線上損耗的電功率:P損=I線U損=I線2R線=P2高考演練·明確方向1.(2024江蘇單科,1,3分)某志向變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為1∶10,當(dāng)輸入電壓增加20V時(shí),輸出電壓 ()A.降低2V B.增加2VC.降低200V D.增加200V答案D依據(jù)志向變壓器原、副線圈的電壓比與匝數(shù)比關(guān)系公式可知,ΔU1ΔU2=n1n2,則ΔU2=n2n1ΔU2.(2024江蘇單科,2,3分)電流互感器是一種測(cè)量電路中電流的變壓器,工作原理如圖所示。其原線圈匝數(shù)較少,串聯(lián)在電路中,副線圈匝數(shù)較多,兩端接在電流表上。則電流互感器()A.是一種降壓變壓器B.能測(cè)量直流電路的電流C.原、副線圈電流的頻率不同D.副線圈的電流小于原線圈的電流答案D由題設(shè)條件可知變壓器的原線圈匝數(shù)較少,副線圈匝數(shù)較多,由U1U2=n1n2可知,電流互感器是一種升壓變壓器,A錯(cuò)誤;由n1I1=n2I2可知,原線圈的電流大于副線圈的電流,D正確;變壓器的工作原理是電磁感應(yīng),不能測(cè)量直流電路的電流,B錯(cuò)誤;變壓器不變更溝通3.(2024江蘇單科,3,3分)如圖所示的電路中,電阻R=2Ω。斷開S后,電壓表的讀數(shù)為3V;閉合S后,電壓表的讀數(shù)為2V,則電源的內(nèi)阻r為 ()A.1ΩB.2ΩC.3ΩD.4Ω答案A若斷開S,則電壓表的示數(shù)等于電源電動(dòng)勢(shì)E,則E=3V。若閉合S,據(jù)串聯(lián)電路電壓安排關(guān)系可得UE=RR+r,且U=2V,R=2Ω,得出r=1Ω,4.(2024江蘇單科,3,3分)如圖所示,兩勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1和B2大小相等、方向相反。金屬圓環(huán)的直徑與兩磁場(chǎng)的邊界重合。下列變更會(huì)在環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針方向感應(yīng)電流的是()A.同時(shí)增大B1減小B2B.同時(shí)減小B1增大B2C.同時(shí)以相同的變更率增大B1和B2D.同時(shí)以相同的變更率減小B1和B2答案B同時(shí)增大B1減小B2,環(huán)中的合磁通量方向垂直紙面對(duì)里,且增大,由楞次定律可知環(huán)中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面對(duì)外,由安培定則可知環(huán)中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向,A錯(cuò)誤;同時(shí)減小B1增大B2,環(huán)中的合磁通量方向垂直紙面對(duì)外,且增大,由楞次定律可知,環(huán)中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面對(duì)里,由安培定則可知環(huán)中感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向,B正確;同時(shí)以相同的變更率增大或減小B1和B2,環(huán)中的合磁通量始終為零,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,C、D錯(cuò)誤。202420242024電路T2:遠(yuǎn)距離輸電定量問題T8:含容電路、閃光燈T1:變壓器定量運(yùn)算T3:閉合電路歐姆定律的應(yīng)用T6:汽車電源、啟動(dòng)電機(jī)和車燈連接的電路分析電磁感應(yīng)T9:導(dǎo)體桿切割磁感線時(shí)的功能問題T13:電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用T14:電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用T2:電流互感器T3:楞次定律的應(yīng)用T14:電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用考向解讀1.注意基礎(chǔ)。如電路分析及應(yīng)用、變壓器、遠(yuǎn)距離輸電等。2.強(qiáng)調(diào)綜合。如以難度適中的計(jì)算題考查學(xué)生的分析綜合實(shí)力。

考向突破·關(guān)鍵實(shí)力一、交變電流、變壓器綜合問題1.交變電流的“四值”最大值:分析電容器的耐壓值。瞬時(shí)值:計(jì)算線圈某時(shí)刻的受力狀況。有效值:電表的讀數(shù),計(jì)算電熱、電功、電功率及保險(xiǎn)絲的熔斷電流。平均值:計(jì)算一段時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量。2.志向變壓器原理及其動(dòng)態(tài)分析(1)依據(jù)題意分清變量和不變量,以及變壓器電路的原、副線圈的功率、電流、電壓的關(guān)系。(2)弄清“誰確定誰”的制約關(guān)系。對(duì)電壓而言,輸入確定輸出;對(duì)電流、電功(率)而言,輸出確定輸入。典例1(多選)(2024江蘇蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市二調(diào))如圖甲所示為一種自耦變壓器(可視為志向變壓器)的結(jié)構(gòu)示意圖。線圈勻稱繞在圓環(huán)型鐵芯上,滑動(dòng)觸頭P在某一位置,在B、C間接一個(gè)溝通電壓表和一個(gè)電阻R。若A、B間輸入圖乙所示的交變電壓,則 ()甲乙A.t=1×10-2s時(shí),電壓表的示數(shù)為零B.A、B間輸入電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=2202·sin100πtVC.滑動(dòng)觸頭P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),R兩端的電壓增大D.滑動(dòng)觸頭P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),A、B間輸入功率增大答案BD因?yàn)殡妷罕淼氖緮?shù)為有效值,所以A錯(cuò)誤;從題圖乙可知,A、B間輸入電壓的最大值為2202V,周期為T=2×10-2s,所以角速度為ω=2πT=100π,所以,A、B間輸入電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=2202sin100πtV,B正確;滑動(dòng)觸頭P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),變壓器上A、P間的匝數(shù)增多,變壓器A、P間電壓增大,則R兩端的電壓減小,C錯(cuò)誤;滑動(dòng)觸頭P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),B、C間電壓增大,依據(jù)P=U2R可知輸出功率增大,即A、B間輸入功率增大1(2024江蘇鹽城第三次模擬)“新冠肺炎”席卷全球,某汽車廠確定改建生產(chǎn)線轉(zhuǎn)產(chǎn)口罩,原生產(chǎn)線工作電壓為380V,而口罩機(jī)工作電壓為220V?，F(xiàn)在須要變壓器來進(jìn)行降壓,若變壓器原線圈匝數(shù)為1900匝,則副線圈匝數(shù)為 ()A.110B.220C.1100D.2200答案C依據(jù)U1U2=n1n2解得n2=U2n1U二、電磁感應(yīng)與圖像的綜合1.圖像問題的求解類型類型據(jù)電磁感應(yīng)過程選圖像據(jù)圖像分析推斷電磁感應(yīng)過程2.解題關(guān)鍵弄清初始條件、正負(fù)方向的對(duì)應(yīng)變更范圍、所探討物理量的函數(shù)表達(dá)式、進(jìn)出磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)等是解決此類問題的關(guān)鍵。3.解決圖像問題的一般步驟(1)明確圖像的種類,即看圖像是B-t圖還是Φ-t圖,或者E-t圖、I-t圖等。(2)分析電磁感應(yīng)的詳細(xì)過程。(3)用右手定則、楞次定律等確定方向的對(duì)應(yīng)關(guān)系。(4)結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等學(xué)問寫出函數(shù)關(guān)系式。(5)依據(jù)函數(shù)關(guān)系式,進(jìn)行分析,如分析斜率的變更、截距等。(6)畫圖像或推斷圖像。4.電磁感應(yīng)中圖像類選擇題的兩個(gè)常用方法解除法定性地分析電磁感應(yīng)過程中物理量的變更趨勢(shì)(增大還是減小)、變更快慢(勻稱變更還是非勻稱變更),特殊是分析物理量的正負(fù),以解除錯(cuò)誤的選項(xiàng)函數(shù)法依據(jù)題目所給條件定量地寫出兩個(gè)物理量之間的函數(shù)關(guān)系式,然后由函數(shù)關(guān)系式對(duì)圖像進(jìn)行分析和推斷典例2(2024江蘇南京四模)如圖所示,導(dǎo)體電路放置在水平面內(nèi),處于豎直向下、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,平行光滑且足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌上放置導(dǎo)體棒MN,水平導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,t=0時(shí)刻單刀雙擲開關(guān)S撥到t位置,電源給電容器C充電,t1時(shí)刻又將S撥到2位置,電容器C通過MN連接的回路放電,以下關(guān)于電容器充放電電流iC、電容器兩極電壓UC、導(dǎo)體棒MN的速度v及MN兩端電壓UMN隨時(shí)間t變更圖像正確的是 ()答案Ct=0時(shí)刻單刀雙擲開關(guān)S撥到1位置,電容器充電,電容器兩極間電壓等于電源電動(dòng)勢(shì);開關(guān)S撥到1位置時(shí)電容器充電電流最大,然后漸漸減小,電容器充電完畢,電流為零;將S撥到2位置之前,棒MN無電流,棒MN兩端電壓UMN為零,棒MN處于靜止;t1時(shí)刻,將單刀雙擲開關(guān)S撥到2位置,電容器處于放電狀態(tài),電流漸漸減小,依據(jù)C=ΔQΔU可知電容器兩極間電壓漸漸減小;有電流流過棒MN,在安培力作用下棒MN運(yùn)動(dòng),在棒MN運(yùn)動(dòng)過程中,由于切割磁感線也將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),該電動(dòng)勢(shì)方向和電容器電壓相反,故電路中電流是變更的,當(dāng)棒MN的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電容器電壓相等時(shí),棒MN做勻速運(yùn)動(dòng),故棒MN先做加速度漸漸減小的加速運(yùn)動(dòng),最終勻速運(yùn)動(dòng),故A、B、D項(xiàng)錯(cuò)誤2(2024江蘇南通如皋調(diào)研)將一段導(dǎo)線繞成如圖甲所示的閉合回路,并固定在水平面()答案B分析一個(gè)周期內(nèi)的狀況:在前半個(gè)周期內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度勻稱變更,由法拉第電磁感應(yīng)定律得知,圓形線圈中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),則感應(yīng)電流恒定不變,ab邊在磁場(chǎng)中所受的安培力也恒定不變,由楞次定律可知,圓形線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向,通過ab的電流方向從b→a,由左手定則推斷得知,ab邊所受的安培力方向水平向左,為負(fù)值;同理可知,在后半個(gè)周期內(nèi),安培力大小恒定不變,方向水平向右,故B項(xiàng)正確。三、電磁感應(yīng)中感生類問題綜合解答電磁感應(yīng)中電路問題的步驟典例3(2024江蘇常熟中學(xué)適應(yīng)性考試)如圖甲所示,水平虛線下方有垂直于紙面方向的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變更規(guī)律如圖乙所示,規(guī)定垂直于紙面對(duì)里為磁場(chǎng)的正方向。相鄰邊長(zhǎng)分別為L(zhǎng)、2L的單匝長(zhǎng)方形導(dǎo)體閉合線框用細(xì)線懸掛,線框一半位于磁場(chǎng)內(nèi),力傳感器記錄了細(xì)線拉力F隨時(shí)間t的變更關(guān)系如圖丙,設(shè)重力加速度為g,圖乙、圖丙中B0、F0、T是已知量。求:(1)0～T時(shí)間內(nèi)線框內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E;(2)線框的質(zhì)量m和電阻R;(3)若某時(shí)刻起磁場(chǎng)不再變更,磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為B0,剪斷細(xì)線,結(jié)果線框在上邊進(jìn)入磁場(chǎng)前已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng),求線框從起先下落到上邊剛到虛線位置過程中產(chǎn)生的電熱Q。甲乙丙答案(1)2B0L2T(2)F02g解析(1)0~T時(shí)間內(nèi)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=ΔΦΔt=(2)t=0時(shí)對(duì)線框分析則有F0=B0IL+mgt=T時(shí)F=0,則有B0IL=mg又I=E聯(lián)立可得m=FR=4(3)線框在上邊進(jìn)行磁場(chǎng)前已做勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)線框的速度為v,對(duì)線框有mg=B0IL=B0·B0LvR可得v=2線框從起先下落到上邊剛到虛線位置過程中產(chǎn)生的電熱Q=mgL-12mv解得Q=F0L3(2024江蘇南京六校聯(lián)合體聯(lián)考)如圖所示,圖甲為手機(jī)及無線充電板,圖乙為充電原理示意圖。充電板接溝通電源,對(duì)充電板供電,充電板內(nèi)的送電線圈可產(chǎn)生交變磁場(chǎng),從而使手機(jī)內(nèi)的受電線圈產(chǎn)生交變電流,再經(jīng)整流電路轉(zhuǎn)變成直流電后對(duì)手機(jī)電池充電,下列說法正確的是 ()甲乙A.手機(jī)外殼用金屬材料制作可以削減能量損耗B.假如圖示方向的磁場(chǎng)在變強(qiáng),受電線圈中c點(diǎn)的電勢(shì)高于d點(diǎn)的電勢(shì)C.在送電線圈電壓不變的狀況下,增加送電線圈匝數(shù)可以提高受電線圈的電壓D.受電線圈中交變電流的頻率與放射線圈中交變電流的頻率相同答案D手機(jī)外殼運(yùn)用金屬材料會(huì)屏蔽電磁波,導(dǎo)致無線充電不能完成,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;依據(jù)楞次定律可知,受電線圈內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向俯視為順時(shí)針,受電線圈中感應(yīng)電流方向由c到d,因此c點(diǎn)的電勢(shì)低于d點(diǎn)的電勢(shì),故B項(xiàng)錯(cuò)誤;該設(shè)備利用電磁感應(yīng)原理,因此依據(jù)原、副線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式變形可得U2=U1·n2n1,則當(dāng)送線圈匝數(shù)n1增加時(shí),受電線圈的電壓U2減小,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;該設(shè)備采納的是電磁感應(yīng)原理,因此當(dāng)放射線圈中電流方向變更時(shí),受電線圈中的電流方向也會(huì)變更,即受電線圈中交變電流的頻率與放射線圈中交變電流的頻率相同,故四、電磁感應(yīng)中動(dòng)生類問題綜合1.解決電磁感應(yīng)動(dòng)力學(xué)問題的一般思路 2.計(jì)算電荷量時(shí),可以依據(jù)q=nΔΦR總,也可以利用q=3.能量轉(zhuǎn)化及熱量求法(1)能量轉(zhuǎn)化其他形式的能量電能焦耳熱或其他形式的能量(2)求解熱量Q的三種方法焦耳熱Q的三種求法焦耳定律:典例4(2024江蘇單科,14,15分)如圖所示,電阻為0.1Ω的正方形單匝線圈abcd的邊長(zhǎng)為0.2m,bc邊與勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊緣重合。磁場(chǎng)的寬度等于線圈的邊長(zhǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5T。在水平拉力作用下,線圈以8m/s的速度向右穿過磁場(chǎng)區(qū)域。求線圈在上述過程中(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E;(2)所受拉力的大小F;(3)感應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量Q。答案(1)0.8V(2)0.8N(3)0.32J解析(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blv,代入數(shù)據(jù)得E=0.8V(2)感應(yīng)電流I=ER,拉力的大小等于安培力F=解得F=B2l2vR,(3)運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=2lv,焦耳定律Q=I解得Q=2B2l3vR4(2024江蘇蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市二調(diào))如圖甲所示,放置在水平桌面上的兩條光滑無限長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=1m,質(zhì)量m=1kg,電阻r=1Ω的光滑導(dǎo)體棒垂直放在導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌左端與阻值為R=3Ω的電阻相連,其余電阻不計(jì)。兩導(dǎo)軌間有方向垂直導(dǎo)軌平面對(duì)下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)給導(dǎo)體棒施加一水平向右的恒定拉力F,并測(cè)出速度隨時(shí)間變更的圖像如圖乙所示。甲乙(1)求導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過程中流過R電流的最大值;(2)求t=1.6s時(shí)導(dǎo)體棒的加速度的大小;(3)若導(dǎo)體棒在起先運(yùn)動(dòng)的1.6s內(nèi)位移為x=8m,求這段時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量大小。答案(1)5A(2)2m/s2(3)36J解析(1)從題圖乙可以看出,導(dǎo)體棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的最大速度為vm=10m/s,由E=BLv,I=E可得I=BLv(2)由牛頓其次定律可得:F-F安=ma當(dāng)導(dǎo)體棒以最大速度運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體棒合外力為零所以F=F安m=BIL=10N當(dāng)t=1.6s時(shí),導(dǎo)體棒速度為vt=8m/s此時(shí)F安=B2代入a=F-F安(3)由能量守恒定律可知:Fx=Q總+12mvt2,解得:因回路電流相同,有:QRQ總=RR+一、單項(xiàng)選擇題1.(2024課標(biāo)Ⅱ,14,6分)管道高頻焊機(jī)可以對(duì)由鋼板卷成的圓管的接縫實(shí)施焊接。焊機(jī)的原理如圖所示,圓管通過一個(gè)接有高頻溝通電源的線圈,線圈所產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)使圓管中產(chǎn)生交變電流,電流產(chǎn)生的熱量使接縫處的材料熔化將其焊接。焊接過程中所利用的電磁學(xué)規(guī)律的發(fā)覺者為 ()A.庫侖 B.霍爾 C.洛倫茲 D.法拉第答案D焊接過程中利用電磁感應(yīng)產(chǎn)生的渦流將材料熔化,發(fā)覺電磁感應(yīng)規(guī)律的是法拉第,故D選項(xiàng)正確。2.(2024江蘇南通、揚(yáng)州、泰州等七市三模)如圖所示,一根兩端開口、長(zhǎng)為1m的銅管豎直放置,把一個(gè)磁性很強(qiáng)的圓柱形磁體從管上端放入管中,磁體直徑略小于銅管內(nèi)徑,磁體過了較長(zhǎng)時(shí)間才從銅管下端落出,比自由落體慢了很多。則()A.磁體下落變慢,主要是因?yàn)榇朋w受到空氣阻力作用B.磁體下落變慢,主要是因?yàn)榇朋w受到金屬銅的吸引C.銅管內(nèi)電流方向保持不變D.銅管對(duì)磁體的作用力方向始終向上答案D依據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙磁通量的變更,故D正確。3.(2024江蘇鹽城6月模擬)如圖所示,某發(fā)電廠通過升壓變壓器和降壓變壓器向遠(yuǎn)距離輸送電能,假設(shè)輸電線路電阻發(fā)熱是電能損失的唯一緣由。若遠(yuǎn)距離輸電電壓加倍,其他條件不變,下列說法正確的是 ()A.輸電線上的電流加倍B.輸電線上的電能損失加倍C.輸電線上的損失的功率是原來的二分之一D.輸電線上的損失的功率是原來的四分之一答案D輸電線上輸送的功率肯定,依據(jù)P=UI,知輸電電壓越高,輸電電流越小,若輸送電壓提高到原來的2倍,則電流減小到原來的12,依據(jù)P損=I2R,可知,電線上損失的功率為原來的14,故D正確,A、B、C4.(2024江蘇蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市二調(diào))為測(cè)量線圈L的直流電阻R0,某探討小組設(shè)計(jì)了如圖所示電路。已知線圈的自感系數(shù)較大,兩電表可視為志向電表,其示數(shù)分別記為U、I,試驗(yàn)起先前,S1處于斷開狀態(tài),S2處于閉合狀態(tài)。關(guān)于試驗(yàn)過程,下列說法不正確的是 ()A.閉合S1,電流表示數(shù)漸漸增大至穩(wěn)定值B.閉合S1,電壓表示數(shù)漸漸減小至穩(wěn)定值C.待兩電表示數(shù)穩(wěn)定后,方可讀取U、I的值D.試驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)先斷開S1答案D閉合S1,由于L的自感作用,L的電阻漸漸減小,電流表示數(shù)漸漸增大至穩(wěn)定值,依據(jù)U=E-UR,電壓表示數(shù)漸漸減小至穩(wěn)定值,A、B正確;待兩電表示數(shù)穩(wěn)定后,方可讀取U、I的值,求出線圈L的直流電阻R0=U/I,C項(xiàng)正確;試驗(yàn)結(jié)束后,若先斷開S1,由于L的自感作用,L相當(dāng)于一個(gè)電源,與電壓表形成閉合回路,可能燒壞電壓表,所以D不正確。因?yàn)楸绢}要求選擇不正確的,所以本題選D。5.(2024江蘇常熟中學(xué)適應(yīng)性考試)如圖所示,n匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線框面積為S,電阻為r。線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO'以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),并與志向變壓器原線圈相連,原、副線圈匝數(shù)之比為2∶1,變壓器副線圈接入一只額定電壓為U,電阻為R的燈泡,燈泡正常發(fā)光。從線框通過中性面起先計(jì)時(shí),下列說法錯(cuò)誤的是 ()A.勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中穿過線框的磁通量變更率最大值為BSωB.燈泡中的電流方向每秒變更ω/π次C.變壓器原線圈兩端電壓最大值為nBSωD.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流表達(dá)式為i=U2R答案C線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),單匝線圈在磁場(chǎng)中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Em=BSω,故A正確;溝通電的周期T=2πω,1s內(nèi)完成周期性變更的次數(shù)1T=ω2π,1個(gè)周期電流方向變更2次,所以燈泡中電流方向每秒變更ω2π×2=ωπ,故B正確;依據(jù)變壓器原、副線圈中電壓的特點(diǎn)可知U1U2=n1n2,解得U1=2U,變壓器原線圈兩端電壓最大值為2U1=22U,故C錯(cuò)誤;副線圈中的電流I=UR,依據(jù)變壓器原、副線圈中電流與線圈匝數(shù)的關(guān)系可知,I1I2=n2n1,解得I1=n2n1I2=U2R,故電流的最大值為Im=2I6.(2024北京,9,3分)如圖所示,志向變壓器原線圈接在u=Umsin(ωt+φ)的溝通電源上,副線圈接三個(gè)阻值相同的電阻R,不計(jì)電表內(nèi)電阻影響。閉合開關(guān)S后 ()A.電流表A2的示數(shù)減小B.電壓表V1的示數(shù)減小C.電壓表V2的示數(shù)不變D.電流表A1的示數(shù)不變答案A開關(guān)S閉合時(shí),副線圈總的電阻減小,由于變壓器的匝數(shù)比和輸入的電壓都不變,所以輸出的電壓也不變,即V1示數(shù)不變,但因副線圈的總電阻減小,則副線圈的總電流增大,則原線圈的電流增大,故A1的示數(shù)變大;由于副線圈的電流增大,故串聯(lián)在副線圈的電阻R兩端的電壓增大,而副線圈的總電壓不變,所以副線圈并聯(lián)部分的電壓減小,即V2的示數(shù)減小,所以電流表A2的示數(shù)減小,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。二、多項(xiàng)選擇題7.(2024江蘇連云港模擬)某50Hz的鉗形電流表的工作原理如圖所示。當(dāng)通有溝通電的導(dǎo)線從環(huán)形鐵芯的中間穿過時(shí),與繞在鐵芯上的線圈相連的電表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。不考慮鐵芯的漏磁及各種能量損耗,已知n2=1000匝,當(dāng)用該表測(cè)50Hz溝通電時(shí) ()A.電流表G中通過的是交變電流B.若G中通過的電流為50mA,則導(dǎo)線中的被測(cè)電流為50AC.若導(dǎo)線中通過的是10A直流電,G中通過的電流是10mAD.若導(dǎo)線在鉗形口多繞幾圈,則鉗形電流表的示數(shù)偏小答案AB變壓器只變更溝通電的電壓,不變更溝通電的頻率,電流表G中通過的仍是溝通電流,故A正確;依據(jù)變壓器原、副線圈電流與匝數(shù)成反比I1I2=n2n1,可得I1=50A,故B正確;若導(dǎo)線中通過的是10A直流電,當(dāng)電流方向不發(fā)生變更時(shí),電流大小不變,副線圈中無感應(yīng)電流,故C錯(cuò)誤;導(dǎo)線在鉗形口多繞幾圈,即n1增大,I2隨之增大,8.(2024課標(biāo)Ⅱ,19,6分)特高壓輸電可使輸送中的電能損耗和電壓損失大幅降低。我國已勝利駕馭并實(shí)際應(yīng)用了特高壓輸電技術(shù)。假設(shè)從A處采納550kV的超高壓向B處輸電,輸電線上損耗的電功率為ΔP,到達(dá)B處時(shí)電壓下降了ΔU。在保持A處輸送的電功率和輸電線電阻都不變的條件下,改用1100kV特高壓輸電,輸電線上損耗的電功率變?yōu)棣',到達(dá)B處時(shí)電壓下降了ΔU'。不考慮其他因素的影響,則 ()A.ΔP'=14ΔP B.ΔP'=12C.ΔU'=14ΔU D.ΔU'=12答案AD設(shè)輸送功率為P,輸電線電阻為R,則采納超高壓輸電時(shí)輸電線上損失電壓為ΔU=PUR∝1U,損失的電功率ΔP=PU2R∝1U2,而U'U=1100kV550kV=2,所以ΔU'=12ΔU,ΔP'=9.(2024江蘇單科,6,4分)某汽車的電源與啟動(dòng)電機(jī)、車燈連接的簡(jiǎn)化電路如圖所示。當(dāng)汽車啟動(dòng)時(shí),開關(guān)S閉合,電機(jī)工作,車燈突然變暗,此時(shí) ()A.車燈的電流變小 B.路端電壓變小C.電路的總電流變小 D.電源的總功率變大答案ABD開關(guān)S閉合后外電路增加了一個(gè)并聯(lián)支路,則通過電源的總電流增大,由U=E-Ir可知路端電壓減小,再由I燈=UR燈可知通過車燈的電流減小,由P=IE可知電源的總功率增大,故A、B、D項(xiàng)正確,C10.(2024江蘇鹽城三模)如圖所示,Ⅰ、Ⅱ兩條虛線之間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向與豎直紙面垂直。一個(gè)質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)體框,在此平面內(nèi)沿豎直方向運(yùn)動(dòng),t=0時(shí)刻導(dǎo)體框的上半部分恰好進(jìn)入磁場(chǎng),速度為v0。經(jīng)驗(yàn)一段時(shí)間后,當(dāng)導(dǎo)體框上半部分恰好出磁場(chǎng)時(shí),速度為零。此后導(dǎo)體框下落,再經(jīng)驗(yàn)一段時(shí)間到達(dá)初始位置。則導(dǎo)體框 ()A.在上升過程中的加速度始終大于gB.在上升過程中的時(shí)間比下落過程中的少C.在上升過程中安培力做的功比下落過程中的多D.在上升過程中電阻消耗的電能比下落過程中的大答案BCD整個(gè)導(dǎo)體框在磁場(chǎng)內(nèi)上升過程中只受重力作用,則其加速度等于g,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;上升過程經(jīng)過磁場(chǎng)邊界時(shí),受向下的安培力,則加速度大于g;下降過程經(jīng)過磁場(chǎng)邊界時(shí),受向上的安培力,則加速度小于g;上升下降的位移大小相等,可知在上升過程中的時(shí)間比下落過程中的少,選項(xiàng)B正確;依據(jù)能量守恒定律可知,線框經(jīng)過同一