物理新版年高考年模拟交变电流电磁波 47页

第十三章 交变电流、电磁学 第一部分 三年高考题荟萃 ‎2011年高考新题 ‎1(福建第15题).图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1:n2=5:1，电阻R=20 ，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图所示。现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光。下列说法正确的是 ‎ A.输入电压u的表达式u=20sin(50)V ‎ C.只断开S2后，原线圈的输入功率增大 B.只断开S1后，L1、L2均正常发光 D.若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W 解析：答案D。些题考查变压器和电路动态变化等知识点。由输入电压u随时间t的变化关系图象可知，交变电流周期为0.02s，输入电压u的表达式 选项A错误，只断开S1后，L1、L2均不能发光，选项B错误，只断开S2后，灯泡L1、L2串联接入电路，变压器输出电流变小，原线圈的输入功率减小，选项C错误，若S1换接到2后，变压器输出电压U=4V，R中电流为I=0.2A，R消耗的电功率为P=UI=0.8W，选项D正确 ‎ ‎2．(四川第20题).如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩 ‎ 形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈 电阻为2。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，‎ 线圈转过60°时的感应电流为‎1A。那么 A.线圈消耗的电功率为4W B.线圈中感应电流的有效值为‎2A C.任意时刻线圈中的感应电动势为e=4cos D. 任意时刻穿过线圈的磁通量为=sin ‎【思路点拨】线圈从垂直于中性面位置启动，则瞬时值的表达式为余弦函数。由此构造出瞬时值表达式，可求出电动势的最大值，然后是有效值，再到功率，从而完成A．B．C的筛选；再画出线圈转动的截面图，可知其磁通量变化规律确是正弦函数，但对线圈的最大磁通量，即BS的计算有误，即排除D项。‎ ‎ 【精讲精析】选AC。由于线圈垂直于中性面启动，则瞬时表达式可记为，代入数据可知，得最大值，即有效值以及，功率为，瞬时值表达式为。再由于，则任意时刻穿过线圈的磁通量为，可知D错。‎ u V n1‎ n2‎ ‎3(浙江第16题).如图所示，在铁芯上、下分别绕有匝数n1=800和m2=200的两个线圈，上线圈两端u=51sin314tV的交流电源相连，将下线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是 A. 2.0‎V B. 9.0V ‎ C. 12.7V D. 144.0V 答案：A 解析：交流电源电压的有效值，如果看成理想的来处理有：、、，解得，故交流电压表的读数应该小于，所以答案为A。 ‎ ‎450‎ O L ω ‎4（2011安徽第19题）．如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B。电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动（O轴位于磁场边界）。则线框内产生的感应电流的有效值为 A． B． ‎ C． D．‎ 答案：D 解析：交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的，线框转动周期为T，而线框转动一周 只有T/4的时间内有感应电流，则有，所以。D正确。‎ ‎5（2011新课标理综第17题）.如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关，灯泡正常发光。若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则（A）‎ 解析：主要考查理想变压器原副线圈电压、电流与匝数的关系。U2=220V，根据U1：U2=n1:n2得，U1=110V。I2=P/U2=0.1A，根据I1：I2= n2：n1得I1=0.2A。所以正确答案是A。‎ ‎6（2011天津第4题）．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示，产生的交变电动势的图象如图2所示，则 ‎ A．t =0.005s时线框的磁通量变化率 ‎ 为零 B．t =0.01s时线框平面与中性面重合 C．线框产生的交变电动势有效值为311V D．线框产生的交变电动势的频率为100Hz ‎【解析】：交变电流知识的考查。由图2可知，该交变电动势瞬时值的表达式为。当t=0.005s时，瞬时值e=311V，此时磁通量变化率最大，A错；同理当t=0.01s时，e=0V，此时线框处于中性面位置，磁通量最大，磁通量的变化率为零，B正确；对于正弦交变电流其有效值为Emax/，题给电动势的有效值为220V，C错；交变电流的频率为f=1/T=ω/2π=50Hz，D错。‎ ‎【答案】：B ‎7（2011山东第20题）.为保证用户电压稳定在220V，变电所需适时进行调压，图甲为变压器示意图。保持输入电压不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压。某此检测得到用户电压随时间t变化的曲线如图乙所示。以下正确的是 （ ）‎ A.‎ B.‎ C.为使用户电压稳定在220V，应将P适当下移 D.为使用户电压稳定在220V，应将P适当上移 答案：BD 解析：由电压随时间t变化的曲线可知，用户电压的最大值是，周期是，所以 ‎，A错误，B正确；根据，减小，增大，因此为使用户电压稳定在220V，应将P适当上移，C错误，D正确。‎ ‎8(广东第19题).图7（a）左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R=55Ω， 为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图7（b）所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V，下列表述正确的是 A．电流表的示数为2A B. 原、副线圈匝数比为1:2‎ C. 电压表的示数为电压表的有效值 D. 原线圈中交变电压的频率为100Hz A v R ‎(a)‎ ‎(b)‎ ‎9（2011海南第11题）.如图：理想变压器原线圈与10V ‎ 的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a和b，小灯泡a ‎ 的额定功率为0.3w，正常发光时电阻为30可，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的 电流为‎0.09A，可计算出原、副线圈的匝数比为_____，流过灯泡b的电流为___, ‎ 解析：副线圈电压 ， ‎ 由能量守恒得： 代人数据得：‎ ‎10．(江苏第13题)题13-1图为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头。原线圈输入正弦式交变电压的u-t图象如题13-2图所示。若只在ce间接一只Rce=400 Ω的电阻，或只在de间接一只Rde=225 Ω的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为80W。‎ ‎(1)请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式；‎ ‎(2)求只在ce间接400Ω的电阻时，原线圈中的电流I1；‎ ‎(3)求ce和de 间线圈的匝数比。‎ 解析：‎ ‎2010年高考新题 ‎1．2010·重庆·1７一输入电压为220v，输出电压为36V的变压器副线圈烧坏，为获知此变压器元、复线圈匣数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新饶了5匣线圈。如题17图所示，然后将原来线圈接到220v交流电源上，测得新绕线全的端电压为1v，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线数分别为 A．1100,360 B.1100，180‎ C．2200,180 D. 2200,360‎ ‎【答案】B ‎【解析】对新绕线的理想变压器，根据变压比公式得 变压器烧坏前，同理 ，B正确。‎ ‎2. 2010·天津·1下列关于电磁波的说法正确的是 A．均匀变化的磁场能够在空间产生电场 ‎ B．电磁波在真空和介质中传播速度相同 C．只要有电场和磁场，就能产生电磁波 ‎ D．电磁波在同种介质中只能沿直线传播 答案：A ‎3. 2010·天津·7为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1，A2，导线电阻不计，如图所示。当开关S闭合后 ‎ A. A1示数变大，A1与A2示数的比值不变 B. A1示数变大，A1与A2示数的比值变大 C. V2示数变小，V1与V2示数的比值变大 D. V2示数不变，V1与V2示数的比值不变 答案：AD ‎4. 2010·全国卷Ⅱ·19图中为一理想变压器，其原线圈与一电压有效值不变的交流电源相连：P为滑动头。现令P从均匀密绕的副线圈最底端开始，沿副线圈匀速上滑，直至白炽灯L两端的电压等于其额定电压为止。用表示流过原线圈的电流，表示流过灯泡的电流，表示灯泡两端的电压，表示灯泡消耗的电功率（这里的电流、电压均指有效值：电功率指平均值）。下列4个图中，能够正确反映相应物理量的变化趋势的是 ‎ ‎ ‎5. 2010·江苏物理·3如图所示的电路中，电源的电动势为E,内阻为r,电感L 的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后，在t=t1时刻断开S,下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像中，正确的是 答案：B ‎6. 2010·江苏物理·7在如图多事的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有 A．升压变压器的输出电压增大 B．降压变压器的输出电压增大 C．输电线上损耗的功率增大 D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大 答案：CD ‎7. 2010·福建·13中国已投产运行的1000kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程。假设甲、乙两地原来用500kV的超高压输电，输电线上的损耗电功率为P。在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率变为 A. B. C.2P D.4P[来源:学+科+网]‎ 答案：A ‎8．2010·北京·19在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R。闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I。然后，断开S。若t′时刻再闭合S，则在t′前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流L1、流过L2的电流l2随时间t变化的图像是 ‎【答案】B ‎【解析】本题考查通电自感，与滑动变阻器R串联的L2，没有自感直接变亮，电流变化图像和A中图线，C D错误。与带铁芯的电感线圈串联的L1，自感强电流逐渐变大，B正确。‎ ‎9. 2010·上海物理·7电磁波包含了射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是 ‎（A）无线电波、红外线、紫外线、射线 ‎（B）红外线、无线电波、射线、紫外线 ‎（C）射线、红外线、紫外线、无线电波 ‎（D）紫外线、无线电波、射线、红外线 ‎【解析】A ‎ 本题考查电磁波普。难度：易。‎ ‎10. 2010·海南物理·11873年奥地利维也纳世博会上，比利时出生的法国工程师格拉姆在布展中偶然接错了导线，把另一直流发电机发出的电接到了自己送展的直流发电机的电流输出端。由此而观察到的现象导致了他的一项重要发明，从而突破了人类在电能利用方中的一个瓶颐．此项发明是 A．新型直流发电机 B．直流电动机 C．交流电动机 D．交流发电机 ‎ ‎【答案】B ‎ ‎【解析】直流发电机发电时接另一直流发电机，则另一直流发电机实际成了直流电动机，B正确。‎ ‎11．2010·海南物理·9如右图，一理想变压器原副线圈匝数之比为4：1 ，原线圈两端接入一正弦交流电源；副线圈电路中R为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表．下列结论正确的是 A．若电压表读数为6V，则输入电压的最大值为V ‎ B．若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半 C．若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍 D．若保持负载电阻的阻值不变．输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍 ‎【答案】AD ‎ ‎【解析】若电压表读数为6V，则输入电压为是有效值，因此其最大值为V，A正确；若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则输出电压也增加到原来的2倍，电流表示数应增加到原来的2倍，B错；若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输出电流减小到原来的一半，输入功率等于输出功率即也减小到原来的一半，C错；若保持负载电阻的阻值不变．输入电压增加到原来的2倍，输出电压增大到原来的2倍，则由可知输出功率增加到原来的4倍，D正确。‎ ‎12.2010·全国卷Ⅰ·22图1是利用激光测转的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料。当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来（如图2所示）。‎ ‎（1）若图2中示波器显示屏横向的每大格（5小格）对应的时间为5.00×10-2 s ，则圆盘的转速为__________________转/s。（保留3位有效数字）‎ ‎（2）若测得圆盘直径为10.20 cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为 ________ cm。（保留3位有效数字）‎ ‎【答案】⑴4.55转 /s ⑵2.91cm ‎【解析】⑴从图2可知圆盘转一圈的时间在横坐标上显示22格，由题意知图2中横坐标上每格表示1.00×10-2s，所以圆盘转动的周期是0.22s，则转速为4.55转 /s ‎⑵反光引起的电流图像在图2中横坐标上每次一格，说明反光涂层的长度占圆盘周长的22分之一为cm。‎ ‎【命题意图与考点定位】匀速圆周运动的周期与转速的关系,以及对传感器所得图像的识图。‎ ‎2009年 高考题 一、选择题 ‎1.（09·天津·9）（1）如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动，线框中感应电流的有效值I= 。线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q= 。‎ 答案：（1），‎ 解析：本题考查交变流电的产生和最大值、有效值、平均值的关系及交变电流中有关电荷量的计算等知识。‎ 电动势的最大值，电动势的有效值，电流的有效值；。‎ ‎2.（09·广东物理·9）图为远距离高压输电的示意图。关于远距离输电，下列表述正确的是 （ ABD ）‎ A．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失 B．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗 C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小 D．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好 解析：依据输电原理，电路中的功率损耗，而,增大输电线的横截面积，减小输电线的电阻，则能够减小输电线上的功率损耗，A正确；由P=UI来看在输送功率一定的情况下，输送电压U越大，则输电电流越小，则功率损耗越小，B正确；若输电电压一定，输送功率越大，则电流I越大，电路中损耗的电功率越大，C错误；输电电压并不是电压越高越好，因为电压越高，对于安全和技术的要求越高，因此并不是输电电压越高越好，D正确。‎ ‎3.（09·江苏物理·6）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为 氖泡在两端电压达到100V时开始发光，下列说法中正确的有 （ AB ）‎ ‎ A．开关接通后，氖泡的发光频率为100Hz ‎ B．开关接通后，电压表的示数为100 V ‎ C．开关断开后，电压表的示数变大 ‎ D．开关断开后，变压器的输出功率不变 解析：‎ 本题主要考查变压器的知识，要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解。由交变电压的瞬时值表达式知，原线圈两端电压的有效值为V=20V，由得副线圈两端的电压为V，电压表的示数为交流电的有效值，B项正确；交变电压的频率为 Hz，一个周期内电压两次大于100V，即一个周期内氖泡能两次发光，所以其发光频率为100Hz，A项正确；开关断开前后，输入电压不变，变压器的变压比不变，故输出电压不变，C项错误；断开后，电路消耗的功率减小，输出功率决定输入功率，D项错误。‎ ‎4.（09·海南物理·9）一台发电机最大输出功率为4000kW,电压为4000V，经变压器升压后向远方输电。输电线路总电阻．到目的地经变压器降压，负载为多个正常发光的灯泡（220V、60W）。若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%,变压器和的耗损可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则（ ABD ）‎ A．原、副线圈电流分别为和‎20A B．原、副线圈电压分别为和220V C．和的变压比分别为1：50和40：1‎ D．有盏灯泡（220V、60W）正常发光 ‎5.（09·海南物理·12）钳型表的工作原理如图所示。当通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时，与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转。由于通过环形铁芯的磁通量与导线中的电流成正比，所以通过偏转角度的大小可以测量导线中的电流。日常所用交流电的频率在中国和英国分别为50Hz和60Hz。现用一钳型电流表在中国测量某一电流，电表读数为‎10A；若用同一电表在英国测量同样大小的电流，则读数将是 A。若此表在中国的测量值是准确的，且量程为‎30A；为使其在英国的测量值变为准确，应重新将其量程标定为 A．‎ 答案：12 25‎ ‎6.（09·山东·19）某小型水电站的电能输送示意图如下。发电机的输出电压为200V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n，n2。降压变压器原副线匝数分别为n3、n4（变压器均为理想变压器）。要使额定电压为220V的用电器正常工作，则 （ AD ）‎ A． ‎ B．‎ C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 D．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率 解析：根据变压器工作原理可知，，由于输电线上损失一部分电压，升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压，有，所以，A正确，BC不正确。升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率加上输电线损失功率，D正确。‎ 考点：变压器工作原理、远距离输电 提示：理想变压器的两个基本公式是：⑴ ，即对同一变压器的任意两个线圈，都有电压和匝数成正比。⑵，即无论有几个副线圈在工作，变压器的输入功率总等于所有输出功率之和。只有当变压器只有一个副线圈工作时，才有。‎ 远距离输电，从图中应该看出功率之间的关系是：P1=P2，P3=P4，P1/=Pr=P2。电压之间的关系是：。电流之间的关系是：。输电线上的功率损失和电压损失也是需要特别注意的。分析和计算时都必须用，而不能用。特别重要的是要会分析输电线上的功率损失。‎ ‎7.（09·四川·17）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，R1＝20 ，R2＝30 ，C为电容器。已知通过R1的正弦交流电如图乙所示，则 （ C ）‎ A.交流电的频率为0.02 Hz B.原线圈输入电压的最大值为200 V C.电阻R2的电功率约为6.67 W D.通过R3的电流始终为零 解析：根据变压器原理可知原副线圈中电流的周期、频率相同，周期为0.02s、频率为50赫兹，A错。由图乙可知通过R1的电流最大值为Im＝‎1A、根据欧姆定律可知其最大电压为Um＝20V，再根据原副线圈的电压之比等于匝数之比可知原线圈输入电压的最大值为200 V、B错；因为电容器有通交流、阻直流的作用，则有电流通过R3和电容器，D错；根据正弦交流电的峰值和有效值关系并联电路特点可知电阻R2的电流有效值为I＝、电压有效值为U＝Um/V，电阻R2的电功率为P2＝UI＝W、C对。‎ ‎9.（09·福建·16）一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0，则外接一只电阻为95.0的灯泡，如图乙所示，则 （ D ）‎ A.电压表的示数为220v ‎ B.电路中的电流方向每秒钟改变50次 C.灯泡实际消耗的功率为484w ‎ D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J 解析：电压表示数为灯泡两端电压的有效值,由图像知电动势的最大值Em=V，有效值E=220V，灯泡两端电压，A错；由图像知T=0.02S，一个周期内电流方向变化两次，可知1s内电流方向变化100次，B错；灯泡的实际功率,C错；电流的有效值，发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为，D对。‎ ‎2008年高考题 一、选择题 ‎1.（08·北京·18）一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5。原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示。副线圈仅接入一个10 的电阻。则 （ D ）‎ A．流过电阻的电流是‎20 A ‎ B．与电阻并联的电压表的示数是100V C．经过1分钟电阻发出的热量是6×103 J D．变压器的输入功率是1×103W 解析 原线圈中电压的有效值是220V，由变压比知副线圈中电压为100V，流过电阻的电流是‎10A；与电阻并联的电压表的示数是100V；经过1分钟电阻发出的热量是6×1034J。‎ ‎2.（08·天津·17）一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R 设原线圈的电流为I1，输入功率为P1，副线圈的电流为I2，输出功率为P2。当R增大时 （ B ）‎ A．I1减小，P1增大 B．I1减小，P1减小 C．I2增大，P2减小 D．I2增大，P2增大 解析 ‎ 理想变压器的特点是输入功率等于输出功率，当负载电阻增大时，由于副线圈的电压不变，所以输出电流I2减小，导致输出功率P2减小，所以输入功率P1减小；输入的电压不变，所以输入的电流I1减小，B正确 ‎3.（08四川·16）如图，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻，开关S是闭合的。V1‎ 和V2‎ 为理想电压表，读数分别为U1和U2； A1‎ 、A2‎ 和A3‎ 为理想电流表，读数分别为I1、I2和I3。现断开S，U1数值不变，下列推断中正确的是 （ BC ）‎ A．U2变小、I3变小 B．U2不变、I3变大 C．I1变小、I2变小 D．I1变大、I2变大 解析：因为变压器的匝数与U1不变，所以U2与两电压表的示数均不变．当S断开时，因为负载电阻增大，故次级线圈中的电流I2减小，由于输入功率等于输出功率，所以I1也将减小，C正确；因为R1的电压减小，故R2、R3两端的电压将增大，I3变大，B正确．‎ ‎4.（08宁夏·19）如图a所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度 逆时针匀速转动。若以线圈平面与磁场夹角时（如图b）为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正。则下列四幅图中正确的是 （ D ）‎ ‎【解析】本题考查正弦交流电的产生过程、楞次定律等知识和规律。从a图可看出线圈从垂直于中性面开始旋转，由楞次定律可判断，初始时刻电流方向为b到a，故瞬时电流的表达式为i=－imcos（+ωt），则图像为D图像所描述。平时注意线圈绕垂直于磁场的轴旋转时的瞬时电动势表达式的理解。‎ ‎5.（08·海南·7）如图，理想变压器原副线圈匝数之比为4∶1．原线圈接入一电压为u＝U0sinωt的交流电源，副线圈接一个R＝27.5 Ω的负载电阻．若U0＝220V，ω＝100π Hz，则下述结论正确的是 （ AC ）‎ V A R A．副线圈中电压表的读数为55 V B．副线圈中输出交流电的周期为 C．原线圈中电流表的读数为‎0.5 ‎A D．原线圈中的输入功率为 ‎【解析】：原线圈电压有效值U1=220V，由电压比等于匝数比可得副线圈电压U2=55V，A对；电阻R上的电流为‎2A，由原副线圈电流比等于匝数的反比，可得电流表示数为‎0.5A， C对；输入功率为P=220×0.5W=110W，D错；周期T= =0.02s，B错。‎ ‎6.（08·广东·5）小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示国。此线圈与一个R＝10Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻。下列说法正确的是 （ C ）‎ A．交变电流的周期为0.125s B．交变电流的频率为8Hz C．交变电流的有效值为A D．交变电流的最大值为‎4A ‎【解析】由e－t图像可知，交变电流电流的周期为0.25s，故频率为4Hz，选项A、B错误。根据欧姆定律可知交变电流的最大值为‎2A，故有效值为A，选项C正确。‎ 二、非选择题 ‎7.（08上海物理·20 B）某小型实验水电站输出功率是20kW，输电线路总电阻是6Ω。‎ ‎（1）若采用380 V输电，求输电线路损耗的功率。‎ ‎（2）若改用5000 V高压输电，用户端利用n1:n2＝22：1的变压器降压，求用户得到的电压。‎ 答案：见解析 解析：（1）输电线上的电流强度为I＝A＝‎‎52.63A 输电线路损耗的功率为P损＝I2R＝52.632×6W≈16620W＝16.62kW ‎（2）改用高压输电后，输电线上的电流强度变为I′＝A＝‎‎4A 用户端在变压器降压前获得的电压 U1＝U－I′R＝（5000－4×6）V＝4976V 根据 ‎ 用户得到的电压为U2＝＝×4976V＝226.18V 第二部分两年模拟题 ‎2010届高三模拟题 十三章 交变电流、电磁波 题组一 一、选择题 ‎1．(黑龙江哈九中2011届高三上学期期末考试物理试题全解全析)如图所示，a、b间接入电压u=311sin314t（V）的正弦交流电，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，所有电表均为理想电表，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压（报警器未画出），R3为一定值电阻。当传感器R2所在处出现火情时，以下说法中正确的是 （ ）‎ ‎ A．A1的示数增大，A2的示数增大 B．V1的示数不变，V2的示数减少 ‎ C．V1的示数减小，V2的示数减小 D．A1的示数增大，A2的示数减小 ‎【答案】BD；‎ ‎【解析】当传感器R2所在处出现火情时，R2阻值减小，使得次级线圈电流增大，依据变压器的电流特点，变压器初级电流也增大，即A1的示数增大；此时定值电阻R3上的压降增大，根据串联电路的电压关系，则电压表V2的示数减小，故A2的示数减小；而变压器初级电压与负载情况无关，故电压表V 1的示数不变.‎ ‎【考点】交变电流．‎ ‎2．(上海市静安区2011届高三上学期期末检测试卷)如图为三个门电路符号，A输入端全为 “‎1”‎，B输入端全为“‎0”‎．下列判断正确的是（ ）‎ A.甲为“非”门，输出为“‎1”‎ ‎ B.乙为“与”门，输出为“‎‎0”‎ C.乙为“或”门，输出为“‎1”‎ ‎ D.丙为“与”门，输出为“‎‎1”‎ 答案 C.‎ M O x P V ‎(a)‎ ‎(b)‎ U ‎0‎ E t t1‎ ‎3．（上海市浦东新区2011届高三第一学期质量抽测试卷）某种位移传感器的工作原理如图(a)所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的滑片P一起平移，通过理想电压表的示数来反映物体M的位移x。已知电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器的总长为L，物体M以O为平衡位置做简谐运动（取向右为正方向），振幅为，物体经过O时P恰好位于滑动变阻器的中点。若电压表的示数U随时间t的变化关系如图(b)所示，则在图示0—t1时间内，下列说法正确的是（ ）‎ A．物体M的速度为正方向且不断增大 B．物体M的速度为负方向且不断减小 C．物体M的加速度为正方向且不断增大 D．物体M的加速度为负方向且不断减小 答案 A.‎ ‎4．（上海市浦东新区2011届高三第一学期质量抽测试卷）如图所示，波源S1在绳的左端发出频率为f1、振幅为A1=‎2A的半个波形a，同时另一个波源S2在绳的右端发出频率为f2、振幅为A2=A的半个波形b，f2=‎2f1，P为两个波源连线的中点，则下列说法中正确的有（ ）‎ A．两列波同时到达P点 S2‎ P S1‎ a b B．两个波源的起振方向相同 C．两列波在P点叠加时P点的位移最大可达‎3A D．两列波相遇时，绳上位移可达‎3A的点只有一个，此点在P点的左侧 答案 ABD.‎ ‎5、 （福建省莆田一中2011届高三上学期期中试题）示波管的内部结构如图甲所示。如果在偏转电极、之间都没有加电压，电子束将打在荧光屏一中心。如果在偏转电极之间和之间加上图丙所示的几种电压，荧光屏上可能会出现图乙中（a）、（b）所示的两种波形．则下列说法中正确的是 （ ）‎ ‎①若和分别加电压（3）和（1），荧光屏上可以出现图乙中（a）所示波形 ‎②若和分别加电压（4）和（1），荧光屏上可以出现图乙中（a）所示波形 ‎③若和分别加电压（3）和（2），荧光屏上可以出现图乙中（b）所示波形 ‎④若和分别加电压（4）和（2），荧光屏上可以出现图乙中（b）所示波形 A．①② B．③④ C．①③ D．②④‎ 答案 C.‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎0‎ ‎100‎ u/V ‎ t/10－2 s ‎6．（广东省惠州市2011届高三第三次调研考试理综物理试题）一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知 A．该交流电的电压瞬时值的表达式为u ＝100sin（25t）V B．该交流电的频率为25 Hz C．该交流电的电压的有效值为100 ‎ D．若将该交流电压加在阻值R＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为50 W 答案 BD.‎ ‎7．（黑龙江省佳木斯大学附属中学2011届高三上学期期末考试）酒精测试仪利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器．酒精气体传感器的 电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与酒精气体的浓度有了对应关系．如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度 成正比,电压表示数U与酒精气体浓度c之间的关系正确的是( ) ‎ A．U越大，表示c越大，c与U成正比 B．U越大，表示c越大，但是c与U不成正比 C．U越大，表示c越小，c与U成反比 D．U越大，表示c越小，但是c与U不成反比 答案 B.‎ ‎8．（湖北省新洲二中2011届高三元月月理科综合试题部分）电子以水平速度v0沿两平行金属板A、B的中心轴线MN射入，两金属板间电压UAB的变化规律如图所示。已知电子质量为m，电荷量为e，电压周期为T，电压为U0，若电子（不计重力及电子之间的相互作用力）从t＝0时刻进入两板间，在t＝T/2时刻恰好能从板的上边缘飞出，则下列说法正确的是 A．若电子从t＝T/3时刻进入两板间，在半个周期内恰好能从板的下边缘飞出 B．若电子从t＝T/4时刻进入两板间，能从板右边水平飞出 C．在从t＝0时刻到t＝T/2时刻这一段时间进入两板间的电子中，有电子能从板右边N点飞出 D．在从t＝0时刻到t＝T/2时刻这一段时间进入两板间的电子中，电场力对电子做功最多为eU0‎ UAB U0‎ ‎-U0‎ T ‎2T t v0‎ M A B N 答案 BC.‎ ‎9．（吉林省东北师大附中2011届高三第三次摸底考试试题）如图所示，把一个装有Na2SO4导电溶液的圆形玻璃器皿放入磁场中，玻璃器皿的中心放一个圆柱形电极，沿器皿边缘内壁放一个圆环形电极，把两电极分别与电池的正、负极相连。对于导电溶液中正、负离子的运动，下列说法中正确的是 （ ）‎ S N ‎ A．正、负离子均做逆时针方向的螺旋形运动 ‎ B．正、负离子均做顺时针方向的螺旋形运动 ‎ C．正离子沿圆形玻璃器皿的半径向边缘内壁移动 ‎ D．负离子做顺时针方向的螺旋形运动 答案 A.‎ ‎10. (山东省青岛二中2011届高三调研试卷)如图所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴，Q中通有变化的电流，电流变化的规律如图（b）所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为N，则（ ）‎ Q P ‎( a )‎ t1‎ t2‎ t3‎ t4‎ t i O ‎( b )‎ A．t1时刻，N>G B．t2时刻，N>G C．t3时刻，N0表示斥力，F<0表示引力。A、B、C、D为x轴上四个特定的位置。现把乙分子从A处由静止释放，则乙分子（ ） A．由A到B做加速运动，由B到C做减速运动 B．由A到C做加速运动，到达C时速度最大 C．由A到C做加速运动，加速度先减小后增大 D．由B到D的过程中，两分子间的分子势能一直增加 答案 B.‎ ‎14．（湖北省松滋一中城南校区2011届高三物理复习单元卷）如图所示，波源S在t＝0时刻从平衡位置开始向上运动，形成向左右两侧传播的简谐横波。S、a、b、c、d、e和a′、b′、c′是沿波传播方向上的间距为‎1m的9个质点，t＝0时刻（除S外）均静止于平衡位置。已知波的传播速度大小为‎1m/s，当t＝1s时波源S第一次到达最高点，则在t＝4s到t＝4.6s这段时间内，下列说法中正确的是（ ）‎ A．质点c的加速度正在增大 ‎ B．质点a的速度正在减小 C．质点b的运动方向向上 ‎ D．质点c′的位移正在减小 答案 D.‎ ‎15. （湖南省浏阳一中、醴陵一中2011届高三第五次月考）示波管的内部结构如图甲所示．如果在偏转电极、之间都没有加电压，电子束将打在荧光屏中心．如果在偏转电极之间和之间加上图丙所示的几种电压，荧光屏上可能会出现图乙中（a）、（b）所示的两种波形．则 A．若和分别加电压（3）和（1），荧光屏上可以出现图乙中（a）所示波形 B．若和分别加电压（4）和（1），荧光屏上可以出现图乙中（a）所示波形 C．若和分别加电压（3）和（2），荧光屏上可以出现图乙中（b）所示波形 D．若和分别加电压（4）和（2），荧光屏上可以出现图乙中（b）所示波形 答案 AC.‎ 二、填空题 ‎16．（上海市浦东新区2011届高三第一学期质量抽测试卷）（6分）太阳能是一种清洁、绿色能源。在上海举办的2010年世博会上，大量使用了太阳能电池。太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能；在没有光照时，可以视为一个电学器件。某实验小组通过实验，探究一个太阳能电池在没有光照时（没有储存电能）的I-U特性。所用的器材包括：太阳能电池，电源E，电流传感器，电压传感器，滑动变阻器R，开关S及导线若干。‎ 太阳能电池 ‎+‎ ‎-‎ B A E S R ‎+‎ ‎-‎ ‎+‎ ‎-‎ ‎（a）‎ P Q ‎（b）‎ ‎（1）为了描绘出完整的I-U特性曲线，在图1中A处接________传感器，B处接________传感器，并将图(a)连成完整的实验电路图。‎ ‎（2）该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图(b)的I-U图像，图中PQ为过P点的切线。由图可知，当电压小于2.00V时，太阳能电池的电阻________（选填“很大”或“很小”）；当电压为2.80V时，太阳能电池的电阻约为______Ω。‎ 答案 16．（1）__电压__；__电流__。‎ ‎（2）_很大_；_1.0×103（965～1040）_。‎ 太阳能电池 ‎+‎ ‎-‎ B A E S R ‎+‎ ‎-‎ ‎+‎ ‎-‎ 三、计算题 ‎17．（浙江省杭州宏升高复学校2011届第三次月考）（12分）N个长度逐个增大的金属圆筒和一个靶，它们沿轴线排列成一串，如图所示（图中只画出了六个圆筒，作为示意）．各筒和靶相间地连接到频率为f、最大电压值为U的正弦交流电源的两端。整个装置放在高真空容器中。圆筒的两底面中心开有小孔。现有一电量为q、质量为m的正离子沿轴线射入圆筒，并将在圆筒间及圆筒与靶间的缝隙处受到电场力的作用而加速（设圆筒内部没有电场）。缝隙的宽度很小，离子穿过缝隙的时间可以不计．已知离子进入第一个圆筒左端的速度为v0，且此时第一、二两个圆筒间的电势差Φ1一Φ2＝-U。为使打到靶上的离子获得最大能量，各个圆筒的长度应满足什么条件？并求出在这种情况下打到靶上的离子的能量。‎ 答案 ‎ 题组二 一、选择题 ‎1．上海市2010届八校高三联考下列四种电磁波中，最难观察到衍射现象的是（ D ）‎ ‎（A）无线电波 （B）可见光 （C）紫外线 （D）g射线 ‎2．北京西城区2010年高三理科综合练习下列说法中正确的是 ( B )‎ A．频率越大的光，其光子的能量越小 B．频率越大的光，其光子的动量越大 C． “狭义相对论”认为物体运动的速度越大，质量越小 D． “狭义相对论”认为物体运动的速度越大，能量越小 ‎3．北京西城区2010年高三理科综合练习一只电热水壶和一台电动机同时并联接入u=311sin314t（V）的交流电源上，均正常工作。用交流电流表分别测得流过电热水壶的电流是‎5A，流过电动机的电流是‎0.5A，则下列说法中正确的是 ( C )‎ A．电热水壶的电阻是44Ω，电动机线圈的电阻是440Ω B．电热水壶消耗的电功率是1555W，电动机消耗的电功率是155.5W C．1min内，电热水壶消耗的电能为6.6×104J，电动机消耗的电能为6.6×103J D．电热水壶的发热功率是电动机发热功率的10倍[来源:Z&xx&k.Com]‎ 题组二 一、选择题 ‎1．湖南省长沙市一中·雅礼中学2010届高三三月联考如图所示，理想变压器的原副线圈匝数比n1:n2＝1:10，副线圈与阻值R＝20Ω的电阻相连．原线圈两端所加的电压u＝20sin20πt（V），则 （ BC ）‎ V R ‎~‎ u 第6题图 A．交流电压表的示数为20V B．副线圈输出交流电的频率为10Hz C．电阻R上消耗的电功率为2kW D．原线圈中电流的最大值为‎100A ‎2．福建省泉州市四校2010届高三上学期期末联考如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10 ． 1，b是原线圈的中心接头，电压表V和电流表A均为理想电表，除滑动变阻器电阻R以外其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为(V)．下列说法中正确的是（ A ）‎ A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22 V B．时，点c、d间的电压瞬时值为110V C．单刀双掷开关与a连接，滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小 D．当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变小 ‎3．河南省南召二高2010届高三上学期期末模拟关于电磁场和电磁波的认识正确的是（ C ）‎ A．任何电场在它周围空间都会产生磁场 B．电磁波和机械波一样依赖于介质传播 C．电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度 D．电磁波是纵波 ‎4. 江苏省田家炳实验中学2010届高三上学期期末模拟如图甲所示，光滑的水平桌面上固定着一根绝缘的长直导线，可以自由移动的矩形导线框abcd靠近长直导线静止放在桌面上．当长直导线中的电流按图乙所示的规律变化时(图甲中电流所示的方向为正方向)，则( BD )‎ ‎ A、在t2时刻，线框内没有电流，线框不受力 B、t1到t2时间内，线框内电流的方向为abcda C、t1到t2时问内，线框向右做匀减速直线运动 D、t1到t2时间内，线框克服磁场力做功 ‎5．湖南省雅礼中学2010届高三上学期第五次月考一个阻值为2Ω的线圈在匀强磁场中转动产生的交变电动势为 e=10sin20ptV，当该线圈与一阻值为8Ω的电阻组成闭合回路时，下列说法正确的是： ( A )‎ A．t=0时，线圈平面位于中性面 B．t=0时，穿过线圈的磁通量为0‎ C．电阻的热功率为16W D．用电压表测路端电压时读数为11.3V ‎6. 四川省内江市2010届高三二模模拟如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，所有电表均为理想电表，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压（报警器未画出），R3为一定值电阻。当传感器R2所在处出现火情时，以下说法中正确的是（ D ）‎ A．A1的示数增大，A2的示数增大 C．V1的示数增大，V2的示数增大 D．V1的示数减小，V2的示数减小 D．A1的示数增大，A2的示数减小 M N O O/‎ ‎7．福建省泉州市四校2010届高三上学期期末联考如图，一根通有交流电i=Imsinωt的长直导线OO/（规定电流从O流向O/为电流的正方向），与一个断开的圆形线圈处在同一平面内，已知某时刻线圈的M端的电势高于N端的，则交流电可能处于每个周期内的( A )‎ A． 第一个1/4周期内 B． 第二个1/4周期内 C． 前1/2周期内 D． 后1/2周期内 ‎8．湖南师大附中2010届高三第五次月考试卷矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，下列说法正确的是 （ A ）‎ A． 在中性面时，通过线圈的磁通量最大；‎ B． 在中性面时，感应电动势最大；‎ C． 穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也为零；‎ D． 线圈每通过中性面两次，电流方向改变一次。‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎0‎ ‎100‎ u/V t/10－2 s ‎9．贵州省兴义市清华实验学校2010届高三9月月考一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示。由图可知 （ BD ）‎ A．该交流电的电压瞬时值的表达式为u＝100sin(25t)V B．该交流电的频率为25 Hz C．该交流电的电压的有效值为141.4V D．若将该交流电压加在阻值R＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率时50 W ‎10．山东省兖州市2010届高三上学期模块检测阻值为l0‎ 的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上．以下说法中正确的是( BC )‎ A．电压的有效值为l0V B．通过电阻的电流有效值为A C．电阻消耗电功率为5W D．电阻每秒种产生的热量为10J ‎11．福建省龙岩二中2010届高三摸底考试某理想变压器的原、副线圈按如图所示电路连接，图中电表均为理想交流电表，且R1=R2，电键S原来闭合。现将S断开，则电压表的示数U、电流表的示数I、电阻R1上的功率P1、变压器原线圈的输入功率P的变化情况分别是 （ A ）‎ A．U增大 B．I增大 C．P1减小 D．P增大 ‎12．江苏省淮阴中学2010届高三摸底考试如图所示，在AB间接入正弦交流电U1=220V，通过理想变压器和二极管D1、D2给阻值R=20Ω的纯电阻负载供电，已知D1、D2为相同的理想二极管，正向电阻为0，反向电阻无穷大，变压器原线圈n1=110匝，副线圈n2=20匝，Q为副线圈正中央抽头，为保证安全，二极管的反向耐压值至少为U0，设电阻R上消耗的热功率为P，则有 ( C )‎ A B n1‎ n2‎ Q D1‎ D2‎ RU A．U0=40V，P=80W B．U0=40V，P=80W C．U0=40V，P=20 W ‎ D．U0=40V，P=20 W ‎13．湖南师大附中2010届高三第五次月考试卷如图所示，理想变压器的原线圈匝数为 n1=1000匝，副线圈匝数 n2=200匝，交变电源的电动势e =311sin314t V，电阻R=88Ω，电流表和电压表对电路的影响忽略不计，下列结论正确的是（ AB ）‎ b c d a A1‎ V1‎ A2‎ V2‎ R A.电流频率为50HZ B.电流表A1的示数约为‎0.1A C.电压表V1的示数为311V D.电阻R的发热功率约为44W U1‎ ‎14. 河南省郑州47中09-10学年高三上学期模拟如图所示，理想变压器的原线圈接交流电压，副线圈接两个完全相同的灯泡“110V‎0.5A”,已知原副线圈的匝数比为2/1，要保证两个灯泡均正常发光，则原线圈中的电流为：( C )‎ A、‎2A B、‎1A C、‎0.5A D、‎‎0.25A ‎15. 广东省蓝田中学2010届高三摸底考试对于理想变压器，下列说法中正确的是 （ AC ）‎ A．原线圈的输入功率随着副线圈的输出功率增大而增大 B．原线圈的输入电流随着副线圈的输出电流减少而增大 C．原线圈的电压不随副线圈的输出电流变化而变化 D．当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零 ‎16. 江苏省淮阴中学2010届高三摸底考试下列说法中正确的是 A. 拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以减弱反射光的强度 B．如果质点所受总是指向平衡位置的合外力，质点的运动就是简谐运动 C．静止在地面上的人观察一条沿自身长度方向高速运动的杆，观察到的长度比杆静止时长 D．麦克斯韦提出光是一种电磁波并通过实验证实了电磁波的存在 E．由光子说可知，光子的能量是与频率成正比的，这说明了光的波动性与光的粒子性是统一的 F．横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期 答案：AE ‎17．四川省宜宾市2010届高三摸底测试关于电磁场和电磁波，下列说法中不正确的是（ A ）‎ A.变化的电场周围产生变化的磁场，变化的磁场周围产生变化的电场，两者相互联系，统称为电磁场 B.电磁场从发生区域由近及远的传播称为电磁波 C.电磁波是一种物质，可在真空中传播。所以平日说真空是没有实物粒子，但不等于什么都没有，有“场”这种特殊物质 D.电磁波在真空中的传播速度总是3×‎108m/s ‎18．山东省费县一中2010届高三第一次调研测试如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1:5，原线圈两端的交变电压为 氖泡在两端电压达到100V时开始发光，下列说法中正确的有 ( AB )‎ ‎ A．开关接通后，氖泡的发光频率为100Hz ‎ B．开关接通后，电压表的示数为100 V ‎ C．开关断开后，电压表的示数变大 ‎ D．开关断开后，变压器的输出功率不变 ‎19．海南省海口市2010届高三调研测试电吹风是电动机带动风叶转动的装置，电热丝给空气加热得到热风。设电动机线圈和电热丝的总电阻为R，接在一电压为u=U0sinωt 的交流电源上，若已知电吹风使用时消耗的功率为P，通过电热丝和电动机线圈的总电流为I，则有 ( BD )‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎20．浙江省温州市十校联合体2010届高三期中联考一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流e=(V)，那么（ C ）‎ A．该交变电流的频率是l00 Hz ‎ B．当t = 0时，线圈平面恰好与中性面垂直 C．当t =s时，e有最大值 ‎ D．该交变电流电动势的有效值为V a b O ‎-10‎ ‎10‎ ‎0.1‎ ‎0.3‎ ‎0.5‎ t/s u/V ‎ ‎21、天津市2010届高三上学期六校联考如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是 ( BCD )‎ ‎ A．在图中t = 0时刻穿过线圈的磁通量均为零 ‎ B．线圈先后两次转速之比为3:2‎ ‎ C．交流电a的瞬时值为V ‎ D．交流电b的最大值为V ‎22．湖南省雅礼中学2010届高三上学期第五次月考如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有三个灯炮L1、L2和L3，输电线的等效电阻为R，原线圈接有一个理想的电流表，开始时，开关S接通，当S断开时，以下说法中正确的是 ( D )‎ A．原线圈两端P、Q间的输入电压减小 ‎ B．等效电阻R上消耗的功率变大 C．原线圈中电流表示数增大 ‎ D．灯炮L1和L2变亮 ‎23.福建省厦门外国语学校2010届高三第三次月考矩形金属线圈共10匝，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情况如图所示.下列说法中正确的是 （ D ）‎ A．此交流电的频率为0.2Hz B．此交流电动势的有效值为1V C．t=0.1s时，线圈平面与磁场方向平行 D．t=0.1s时，通过线圈的磁通量最大 ‎24. 江苏省田家炳实验中学2010届高三上学期期末模拟某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图所示，下列说法中正确的是（ D ）‎ A．交变电流的频率为0.02Hz B．交变电流的瞬时表达式为 C．在t=0.01s时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大 D．若发电机线圈电阻为0.4Ω，则其产生的热功率为5W ‎25．广东省汕尾市2010届高三上学期期末调研考试用电高峰期，电灯往往会变暗，其原理可简化为如下物理问题．如图，理想变压器的副线圈上，通过输电线连接两只相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，原线圈输入有效值恒定的交流电压，当开关S闭合时，以下说法正确的是 ( AD )‎ A．灯泡L1两端的电压减小 B．原线圈输入功率减小 C．副线圈输出电压减小 D．电阻R两端的电压增大 二、非选择题 ‎26．河南省南召二高2010届高三上学期期末模拟某理想变压器初、次级匝数比为55：9，初级接压V的交流电源上，则与次级并联的电压表的读数为_______V，当次级接上60的电灯一盏时，变压器输入功率为_________W。‎ 答案：36 21.6‎ ‎27．四川省宜宾市2010届高三摸底测试如图所示，某理想变压器的原线圈接一交流电（V），副线圈接如图所示的电路（图中电表均为理想交流电表），且R1 = R2。电键S原来为闭合，现将S断开，则电压表的示数U ____（选填“增大”、“保持不变”或“减小”，下同）。变压器原线圈的输入功率P____。‎ 答案: 增大 减小 ‎28．贵州省兴义市清华实验学校2010届高三9月月考如图是一种自行车上照明用的车头灯发电机的结构示意图，转轴的一端装有一对随轴转动的磁极，另一端装有摩擦小轮。电枢线圈绕在固定的U形铁芯上，自行车车轮转动时，通过摩擦小轮带动磁极转动，使线圈中产生正弦交流电，给车头灯供电。‎ 已知自行车车轮半径r=‎35cm，摩擦小轮半径r0=‎1.00cm，线圈有n=800匝，线圈横截面积s=‎20cm2，总电阻 R1=40Ω，旋转磁极的磁感应强度B＝0.010T，车头灯电阻R2＝10Ω。当车轮转动的角速度ω＝8rad/s时。求：‎ ‎ （1）发电机磁极转动的角速度。 ‎ ‎ （2）车头灯中电流的有效值。‎ 解：（1）磁极与摩擦小轮转动的角速度相等，由于自行车车轮与摩擦小轮与摩擦小轮之间无相对滑动，故有　　　　　　　　　　①‎ ‎　　　　　　　②‎ ‎（2）摩擦小轮带动磁极转动，线圈产生的感应电动势的最大值为 ‎　　③‎ 感应电动势的有效值　　　　　　　④‎ 通过电流的有效值　　　　　⑤‎ ‎29．贵州省兴义市清华实验学校2010届高三9月月考一座小型水电站发电机输出功率为100kW，输出电压为500V。输电线的电阻为10Ω，允许功率损耗为输出功率的4% ，用电单位需要220V电压。求：所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少？‎ 解：由题意得： I1＝P／ U1＝‎200A I22R＝P× 4% ， I2＝20A ‎ 所以升压变压器原、副线圈的匝数比：n1／n2＝I2／I1＝1／10 ‎ U2＝U1n2／n1＝5000v U3＝U2－I2R＝4800v 所以降压变压器原、副线圈的匝数比：‎ n3／n4＝U3／U4＝240／11 ‎ V M S R ‎× ×‎ ‎× ×‎ ‎× ×‎ O ‎× ×‎ ‎30．湖南省雅礼中学2010届高三上学期第五次月考一个直流电动机的内电阻，与R=8的电阻串联接在线圈上，如图所示。已知线圈面积为m2，共100匝，线圈的电阻为2欧，线圈在T的匀强磁场中绕O以转速n=600r/min匀速转动时，在合上开关S后电动机正常工作时，电压表的示数为100V，求电动机正常工作时的输出功率。‎ 解：线圈转动时产生的电动势的最大值为：‎ ‎ V (2分)‎ 有效值为：V (1分)‎ 设线圈的电阻为，则电路中的电流I为A (2分)‎ 电动机正常工作时的输出功率为W (3分)‎ ‎2009年联考题 一.选择题 ‎ 到控制中心 ‎1. (09·崇文模拟)如图所示，为两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L，距磁场区域的左侧L处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定：电流沿逆时针方向时的电动势E为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量Φ的方向为正，外力F向右为正。则以下关于线框中的磁通量Φ、感应电动势E、外力F和电功率P随时间变化的图象正确的是 ( D )‎ E t B t Φ A t P D t F C ‎0‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎0‎ v B B ‎[来源:Z#xx#k.Com]‎ ‎ ‎ ‎ 2.(郴州市2009届高三调研试题)．如图所示，两条柔软的导线与两根金属棒相连，组成闭合电路，且上端金属棒固定，下端金属棒自由悬垂．如果穿过回路的磁场逐渐增强，下面金属棒可能的运动情况是 ( C )‎ B A．向左摆动 ‎ B．向右摆动 C．向上运动 ‎ D．不动 ‎3.(09·三校模拟)如图所示是一个基本逻辑电路。声控开关、光敏电阻、小灯泡等元件构成的一个自动控制电路。该电路的功能是在白天无论声音多么响，小灯泡都不会亮，在晚上，只要有一定的声音，小灯泡就亮。这种电路现广泛使用于公共楼梯间，该电路虚线框N中使用的是门电路．则下面说法正确的是 （ A ）‎ ‎•‎ N L R ‎•‎ ‎+‎ ‎•‎ R1‎ R2‎ R3‎ 声控 ‎5V A．R2为光敏电阻，N为与门电路 B．R2为光敏电阻，N 为或门电路 C．R2为光敏电阻，N为非门电路 D．R2为热敏电阻，N为非门电路 ‎4.(09·启东中学模拟)在如下图所示的静电实验电路中，已知电容器的电容C1=C2=C3，电源的电动势为E，内阻 为r，电压表的内阻为10kΩ，当电路达到稳定状态后，则 （ D ）‎ A．电压表和静电计上的电势差相等，都是E／2‎ B．电压表上电势差比静电计上的电势差大些 C．静电计上电势差为零 D．电压表上电势差为零 ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎311‎ ‎－311‎ u/V t/(10－2 s)‎ 图甲 ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎311‎ ‎－311‎ u/V t/(10－2 s)‎ 图乙 ‎5.(09·崇文模拟)图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是 ( D )‎ A．图甲表示交流电，图乙表示直流电 ‎ B．两种电压的有效值都是311V C．图甲所示电压的瞬时值表达式为u＝220sin100πt（V）‎ D．图甲所示电压经原、副线圈匝数比为10:1的理想变压器变压后，功率比为1：1‎ ‎6.(郴州市2009届高三调研试题)如图所示，在电路两端接上交变电流，保持电压不变，使频率增大，发现各灯的亮暗变化情况是:灯l变暗、灯2变亮、灯3不变，则M、N、L处所接元件可能是 ( C )‎ ‎ A．M为电阻，N为电容器，L为电感器 M N L ‎～‎ U ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎ B．M为电阻，N为电感器，L为电容器 ‎ C．M为电感器，N为电容器，L为电阻 ‎ D．M为电容器，N为电感器，L为电阻 R a b c d ‎7.（09·丰台模拟）某变电站用原副线圈匝数比为n1：n2的变压器，将远距离输来的电能送到用户，如图所示。将变压器看作理想变压器，当正常工作时，下列说法正确的是 （ C ）‎ A. 原副线圈电压比为n2：n1‎ B．原副线圈电流比为n1：n2‎ C．原副线圈电压比为n1：n2‎ D．变压器的输入功率与输出功率的比为n1：n2‎ ‎8.(09·苏苑高中模拟)竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按图所示的电路图连接，绝缘线与左极板的夹角为θ。当滑动变阻器R在a位置时，电流表的读数为I1，夹角为θ1当滑片在b位置时，电流表的读数为I2，夹角为θ2，则 （ D ）‎ A． B．‎ C． D．‎ ‎9.(09·睢宁中学模拟)在如图所示的罗辑电路中，当A端输入电信号“‎1”‎、B端输入电信号“‎0”‎时，则在C和D端输出的电信号分别为 （ C ） ‎ ‎(A)1和0 (B)0和1‎ ‎(C)1和1 (D)0和0‎ N M S P a b R P S M N ‎10.(09·西城模拟)如图，线圈M和线圈N绕在同一铁芯上。M与电源、开关、滑动变阻器相连，P为滑动变阻器的滑动端，开关S处于闭合状态。N与电阻R相连。下列说法正确的是 ( AD ) ‎ A．当P向右移动，通过R的电流为b到a B．当P向右移动，通过R的电流为a到b C．断开S的瞬间，通过R的电流为b到a D．断开S的瞬间，通过R的电流为a到b ‎11.(09·睢宁中学模拟)如图所示，电源内阻不能忽略，安培表、伏特表都是理想电表，当滑动变阻器R的滑动头从a端滑到b端过程中 （　A　）‎ V R A a b A．V的示数先增大后减小，A示数增大 ‎ B．V的示数先增大后减小，A示数减小 ‎ C．V的示数先减小后增大，A示数增大 ‎ G a b A B E D．V的示数先减小后增大，A示数减小 ‎12.(09·天一中学模拟)两个较大的平行金属板A、B相距为d，分别接在电压为U的电源正、负极上，这时质量为m，带电量为–q的油滴恰好静止在两板之间，如图所示，在其他条件不变的情况下，如果将两板非常缓慢地水平错开一些，那么在错开的过程中 （ D ）‎ A．油滴将向上加速运动，电流计中的电流从b流向a B．油滴将向下加速运动，电流计中的电流从a流向b C．油滴静止不动，电流计中的电流从b流向a D．油滴静止不动，电流计中的电流从a流向b[来源:学,科,网Z,X,X,K]‎ ‎13.(芜湖一中2009届高三第一次模拟考试)如图，线圈L1，铁芯M，线圈L2都可自由移动，S合上后使L2中有感应电流且流过电阻R的电流方向为a→b，可采用的办法是 ( AC )‎ A．使L2迅速靠近L1 B．断开电源开关S C．将铁芯M插入 D．将铁芯M抽出 ‎14.(09·海淀模拟)如图甲所示，在空间存在一个变化的电场和一个变化的磁场，电场的方向水平向右（图甲中由B到C），场强大小随时间变化情况如图乙所示；磁感应强度方向垂直于纸面、大小随时间变化情况如图丙所示。在t=1s时，从A点沿AB方向（垂直于BC）以初速度v0射出第一个粒子，并在此之后，每隔2s有一个相同的粒子沿AB方向均以初速度v0射出，并恰好均能击中C点，若AB＝BC=l，且粒子由A运动到C的运动时间小于1s。不计空气阻力，对于各粒子由A运动到C的过程中，以下说法正确的是 （ BCD ）‎ t/s 丙 B0‎ B ‎0‎ ‎2‎ ‎4‎ ‎6‎ ‎8‎ t/s 乙 E0‎ E ‎0‎ ‎2‎ ‎4‎ ‎6‎ ‎8‎ 甲 C A B v0‎ A．电场强度E0和磁感应强度B0的大小之比为3 v0：1 ‎ B．第一个粒子和第二个粒子运动的加速度大小之比为1：2‎ C．第一个粒子和第二个粒子运动的时间之比为π:2‎ D．第一个粒子和第二个粒子通过C的动能之比为 1：5‎ ‎15. (09·西城模拟)某发电站采用高压输电向外输送电能。若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电导线的总电阻为R。则下列说法正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　( BC )‎ A．输电线上的电流 B．输电线上的电流 C．输电线上损失的功率 D．输电线上损失的功率 ‎ ‎16.(合肥35中2009届高三物理第一次质量抽测试卷)如图所示，在磁感强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框架，OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒，OC之间连一个电阻R，导体框架与导体棒的电阻均不计，若要使OC能以角速度ω匀速转动，则外力做功的功率是： ( C )‎ A. B. C. D.‎ N S ‎－‎ ‎＋‎ ‎17.(09·石景山模拟)‎ 用如图所示的实验装置研究电磁感应现象．当有电流从电流表的正极流入时，指针向右偏转．下列说法哪些是正确的： ( AC )‎ A．当把磁铁N极向下插入线圈时，电流表指针向左偏转 B．当把磁铁N极从线圈中拔出时，电流表指针向左偏转 C．保持磁铁在线圈中静止，电流表指针不发生偏转 D．磁铁插入线圈后，将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针向左偏 ‎ 18.(郴州市2009届高三调研试题)．如图甲所示，一个闭合矩形金属线圈abcd从一定高度释放，且在下落过程中线圈平面始终在竖直平面上。在它进入一个有直线边界的足够大的匀强磁场的过程中，取线圈bc边刚进磁场时t＝0，则描述其运动情况的图线可能是图乙中的 ( ABC )‎ v v v t o v t D A BB o o o t t C ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ 乙 甲 a d b c ‎[来源:Zxxk.Com]‎ R1‎ S R2‎ U ‎ 19.(郴州市2009届高三调研试题)如图所示为一理想变压器，在原线圈输入电压不变的条件下，要提高变压器的输入功率，可采用的方法是 ( BC )‎ A．只增加原线圈的匝数 ‎ B．只增加副线圈的匝数 C．只减小用电器R1的电阻 ‎ D．断开开关S ‎20.(09·华罗庚中学模拟)右图为包含某逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡。光照射电阻时，其阻值将变得远小于R，则下列说法正确的是 （ B ）‎ A．该逻辑电路是非门电路；当电阻受到光照时，小灯泡L不发光 B．该逻辑电路是非门电路；当电阻受到光照时，小灯泡L发光 C．该逻辑电路是与门电路；当电阻受到光照时，小灯泡L不发光 D．该逻辑电路是或门电路；当电阻受到光照时，小灯泡L发光 ‎21.(2009届安徽省皖南八校高三第一次联考试卷)如图所示，两平行导轨M 、N 水平固定在一个磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中；两根相同的导体棒Ⅰ、Ⅱ垂直于导轨放置，它们的质量都为m，电阻都为R，导体棒与导轨接触良好，导轨电阻不计，导体棒与导轨间的动库擦因数均为μ.开始时两导体棒处于静止状态．现对Ⅰ棒施加一平行于导轨的恒力F（方向如图所示），使I ‎ 棒运动起来．关于两棒的最终的运动状态，下列说法可能正确的是 ( ACD )‎ A．Ⅰ棒最终做匀速运动而Ⅱ棒静止 B．Ⅰ、Ⅱ两棒最终都以相同的速度做匀速运动 C．两棒最终都匀速(不为零）运动，但Ⅰ棒的速度较大 D．两棒最终都以相同的加速度（不为零）运动 ‎22.(合肥35中2009届高三物理第一次质量抽测试卷)如图，在水平桌面上 放置两条相距l的平行光滑金属导轨ab与cd，阻值为R的电阻与导轨的a、c端相连。金属滑杆MN垂直于导轨并可在导轨上滑动。整个装置放于匀强磁场中，磁场的方向竖直向上，磁感应强度的大小为B。滑杆与导轨电阻不计，滑杆的中点系一不可伸长的轻绳，绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与一质量为m的物块相连，拉滑杆的绳处于水平拉直状态。现若从静止开始释放物块，用I表示回路中的感应电流，g表示重力加速度，则在物块下落过程中物块的速度可能 ( ABD )‎ A.小于 B.等于 C. 小于 D. 大于 二、非选择题 ‎23.(湖南长沙二中2009届高三第一次质量检测试卷)如图甲所示，长为a宽为b，单位长度电阻为r的均匀线框从磁感应强度为B的匀强磁场中以速度v速拉出，求拉力的功及PQ两点间的电势差。如果线框以图乙方式匀速拉出，为使外力的功与图甲方式相同，拉出的速度v1应为多大？此时PQ两点间的电势差多大？‎ 答案： 电势差同上 θ θ a b E r B ‎24.(09·东城模拟)如图所示，两平行金属导轨间的距离L=‎0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源。现把一个质量m=‎0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取‎10m/s2。已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，求： ‎ ‎（1）通过导体棒的电流；‎ ‎（2）导体棒受到的安培力大小；‎ ‎（3）导体棒受到的摩擦力大小。‎ 答案：（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：‎ I==‎‎1.5A ‎（2）导体棒受到的安培力：‎ F安=BIL=0.30N ‎（3）导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1= mg sin37°=0.24N 由于F1小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f ‎ 根据共点力平衡条件 ‎ mg sin37°+f=F安 解得：f=0.06N ‎ ‎25. (湖南长沙二中2009届高三第一次质量检测试卷) M是一长为L的竖直放置的绝缘挡板，N是一块同样长的与水平面成45°角且与M相对放置的绝缘挡板，它们的底边保持平行。在M板正中央O点有一个质子速度 v0对着N板水平射出，首次击中N板的点与O点相距为d。设所有碰撞均无能量损失。在整个装置中有水平向右的匀强磁场，磁感应强度为B，假设质子最后一次碰撞发生在N板的正边缘处，试求：（1）挡板长L应满足什么条件？（2）质子在两板间的运动时间。‎ 答案 （1）‎ ‎ （2）直线运动时间： 圆运动时间：‎ ‎ 总运动时间：‎ B α α α α O K a'‎ b'‎ N M Q P a b ‎26. (郴州市2009届高三调研试题)如图所示，两根完全相同的“V”字形导轨OPQ与KMN倒放在绝缘水平面上，两导轨都在竖直平面内且正对、平行放置，其间距为L，电阻不计。两条导轨足够长，所形成的两个斜面与水平面的夹角都是α．两个金属棒ab和的质量都是m，电阻都是R，与导轨垂直放置且接触良好．空间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．‎ ‎ (1)如果两条导轨皆光滑，让固定不动，将ab释放，则ab达到的最大速度是多少?‎ ‎ (2)如果将ab与同时释放，它们所能达到的最大速度分别是多少?‎ 答案 (1) ab运动后切割磁感线，产生感应电流，而后受到安培力，当受力平衡时，加速度为0，速度达到最大，受力情况如图所示．则：‎ F安 mg θ FN ‎ mgsinα=F安cosα ‎ 又F安＝BIL ‎ I＝E感/2R ‎ E感＝BLvmcosα ‎ ‎ 联立上式解得 ‎ ‎ (2)若将ab、同时释放，因两边情况相同，所以达到的最大速度大小相等，这时ab、都产生感应电动势而且是串联．‎ ‎ ∴mgsinα＝F安‘cosα ‎ F安‘＝BL ‎ ‎ ‎∴。‎ C M N ‎27.(09·崇文模拟)如图所示，在坐标xoy平面内存在B=2.0T的匀强磁场，OA与OCA为置 于竖直平面内的光滑金属导轨，其中OCA满足曲线方程，C为导 轨的最右端，导轨OA与OCA相交处的O点和A点分别接有体积可忽略的定值电阻R1‎ 和R2，其R1=4.0Ω、R2=12.0Ω。现有一足够长、质量m=‎0.10kg的金属棒MN在竖直向 上的外力F作用下，以v=‎3.0m/s的速度向上匀速运动，设棒与两导轨接触良好，除 电阻R1、R2外其余电阻不计，g取‎10m/s2，求：‎ ‎（1）金属棒MN在导轨上运动时感应电流的最大值；‎ ‎（2）外力F的最大值；‎ ‎（3）金属棒MN滑过导轨OC段，整个回路产生的热量。‎ 答案（1）金属棒MN沿导轨竖直向上运动，进入磁场中切割磁感线产生感应电动势。当金属棒MN匀速运动到C 点时，电路中感应电动势最大，产生的感应电流最大。‎ 金属棒MN接入电路的有效长度为导轨OCA形状满足的曲线方程中的x值。因此接入电路的金属棒的有效长度为 ‎ Lm=xm=0.5m ‎ Em=3.0V ‎ 且 ‎ A ‎(2)金属棒MN匀速运动中受重力mg、安培力F安、外力F外作用 ‎ ‎ N ‎ N ‎（3）金属棒MN在运动过程中，产生的感应电动势 ‎ 有效值为 ‎ 金属棒MN滑过导轨OC段的时间为t ‎ m s ‎ 滑过OC段产生的热量 J.‎ ‎28 (郴州市2009届高三调研试题)如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直．已知线圈匝数n=400，电阻r＝0．1Ω，长L1=0．‎05m，宽L2=0．‎04m，角速度＝l00 rad／s，磁场的磁感应强度B＝0．25T.线圈两端外接电阻R=9．9Ω的用电器和一个交流电流表(内阻不计)，求：‎ ‎(1)线圈中产生的最大感应电动势．‎ ‎(2)电流表A的读数．‎ ‎(3)用电器上消耗的电功率．‎ 答案 (1)Em＝nBSω ‎ 代人数据得 Em＝400×0.25×0.05×0.04×l00 V＝20 V ‎ ‎(2)Im=‎ 代人数据得Im＝A=‎2A ‎ ‎∵是正弦交变电流，所以电流表读数即有效值 I=A=1．‎41A ‎ ‎(3)P＝I2R＝×9．9W＝19．8W． ‎ ‎29.(2009届安徽省皖南八校高三第一次联考试卷)如图所示，平行导轨竖直放置，上端用导线相连，中间跨接的金属棒与导轨组成闭合回路。水平虚线L1、L2 之间存在垂直导轨所在平面向里的磁场，磁感应强度的变化规律是B2= B 02 (1+ky），其中B0和k为已知量，y为磁场中任一位置到Ll 的距离．金属棒从L2 处以某一速度向上运动进人磁场,经过L1时其速度为刚进人磁场时速度的一半，返回时正好匀速穿过磁场．已知金属棒在导轨上滑动时所受的摩擦力和重力之比为5 :13 ，重力加速度为g ，导轨上单位长度的阻值是恒定的，其余的电阻不计．求：‎ ‎( 1 ) Ll 到导轨上端的距离 ‎( 2 ）金属棒向上运动进人磁场的初速度与向下运动进人磁场的速度之比.‎ ‎( 3 ）金属棒向上刚进人磁场的加速度的大小．‎ 答案 设导轨间的距离为L，位长度的阻值为，L1位置到导轨上端的距离为x，磁场的高度为h1,金属棒以向上进入磁场，离开磁场后上升的最大高度为h2，向下进入磁场后的速度为。如图甲、乙所示 ‎（1）金属棒在磁场中向下运动时所受的安培力为：‎ F安=BIL= ‎ 要使F安不随y的改变而改变，必须有。 ‎ ‎(2)金属棒离开磁场后的上升阶段有： h2 ‎ 金属棒进入磁场前的下落阶段有： h3 ‎ ‎ ‎ 得： ‎ ‎（3）金属棒向上和向下经过位置时所受安培力之比为：‎ ‎ ‎ 金属棒向下进入磁场做匀速运动，其安培力 [来源:学科网]‎ 金属棒向上进入磁场时的加速度的大小为：‎ ‎。 ‎ ‎30.(09·西城区模拟) 在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n = 1500匝，横截面积S = ‎20cm2。螺线管导线电阻r = 1.0Ω，R1 = 4.0Ω，R2 = 5.0Ω，C=30μF。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。求：‎ R2‎ 图甲 R1‎ C S B 图乙 t/s B/T ‎0.22‎ ‎0.4‎ ‎0.6‎ O ‎1.0‎ ‎2.0‎ ‎0.8‎ ‎1.0‎ ‎（1）求螺线管中产生的感应电动势；‎ ‎（2）闭合S，电路中的电流稳定后，求电阻R1的电功率；‎ ‎（3）S断开后，求流经R2的电量。‎ 答案：（1）根据法拉第电磁感应定律 ‎ ‎ 求出 E = 1.2V ‎ ‎（2）根据全电路欧姆定律 ‎ ‎ 根据 ‎ ‎ 求出 P = 5.76×10-2W ‎ ‎（3）S断开后，流经R2的电量即为S闭合时C板上所带的电量Q 电容器两端的电压 U = IR2＝0.6V ‎ 流经R2的电量 Q = CU = 1.8×10-5C ‎ 题组二 一、 选择题 ‎1.（09·上冈中学模拟）某学生设计出下列四种逻辑电路，当A端输入高电压时,电铃不能发出声音的是 （ ACD ）‎ ‎2.(09·盐城中学模拟)四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2.已知电流表A1的量程大于A2的量程，电压表V1的量程大V2的量程，改装好后把它们按图示接入电路，则 （ AD ）‎ A．电流表A1的读数大于电流表A2的读数;‎ B．电流表A1的偏转角小于电流表A2的偏转角;‎ C．电压表V1的读数小于电压表V2的读数;‎ ‎3.(合肥35中2009届高三10月月考物理试卷)水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，在导轨上放着金属棒ab，开始时ab棒以水平初速度v0向右运动，最后静止在导轨上，就导轨光滑和粗糙两种情况比较，这个过程 ( AC ) ‎ A．安培力对ab棒所做的功不相等 B．电流所做的功相等 C．产生的总内能相等 D．通过ab棒的电量相等 ‎4.(09·石景山模拟)距离输送交流电都采用高压输电．我国正在研究用比330 kV高得多的电压进行输电．采用高压输电的优点是 ( B )‎ ‎① 可节省输电线的铜材料 ② 可根据需要调节交流电的频率 ‎③ 可减少输电线上的能量损失 ④ 可加快输电的速度 上述四种说法正确的是：‎ A．① ② B．① ③ C．② ③ D．③ ④‎ q h a b R v0‎ ‎5.(09·海淀模拟)如图所示，一光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角，两导轨上端用一电阻R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上。质量为m的金属杆ab，以初速度v0从轨道底端向上滑行，滑行到某一高度h后又返回到底端。若运动过程中，金属杆保持与导轨垂直且接触良好，并不计金属杆ab的电阻及空气阻力，则   （ C ）‎ A．上滑过程中安培力的冲量比下滑过程大 B．上滑过程通过电阻R的电量比下滑过程多 C．上滑过程通过电阻R产生的热量比下滑过程多 D．上滑过程的时间比下滑过程长 ‎ 6.(2009届安徽省皖南八校高三第一次联考试卷)图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1min的时间，两电阻消耗的电功之比W甲：W乙为 ( C )‎ ‎7.(芜湖一中2009届高三第一次模拟考试)．如图，电路中有四个完全相同的灯泡，额定电压均为U，额定功率为P，变压器为理想变压器，现在四个灯泡都正常发光，则变压器的匝数比n1:n2为，电源电压U1为 ( C )‎ A．1:2 2U B．1:‎2 ‎ 4 U ‎ C．2:1 4 U D．2:1 2 U ‎8.(09·西城模拟)如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝220sin（100πt）（V）的交流电源上，副线圈接有R＝55 Ω的负载电阻。原、副线圈匝数之比为2∶1。电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是   ( A )‎ V A R ‎~‎ u A．原线圈中电流表的读数为‎1 A B．原线圈中的输入功率为 C．副线圈中电压表的读数为110V ‎ D．副线圈中输出交流电的周期为50s ‎9.(09· 华罗庚中学模拟)某一电学黑箱内可能有电容器、电感线圈、定值电阻等元件，在接线柱间以如图所示的“ Z ”字形连接（两接线柱间只有一个元件）。为了确定各元件种类，小华同学用电流传感器（相当于电流表）与一直流电源、滑动变阻器、开关串联后，分别将AB、BC、CD 接入电路，闭合开关，计算机显示的电流随时间变化的图象分别如图a、b、c。所示，则如下判断中正确的是 （ ABD ）‎ A．AB间是电容器 B．BC间是电感线圈 C．CD间是电容器 D．CD间是定值电阻 ‎10.(09·三校模拟)．如图所示，在水平放置的平行板电容器之间，有一带电油滴P处于静止状态，若从某时刻起，油滴所带的电荷开始缓慢减小，为维持该油滴仍处于静止状态，可采取下列哪些措施 （ AC ）‎ A．其他条件不变，使电容器两极板缓慢靠近 B．其他条件不变，使电容器两极板缓慢远离 C．其他条件不变，将变阻器的滑片缓慢向左移动 D．其他条件不变，将变阻器的滑片缓慢向右移动 ‎11.（09·石景山模拟）路上使用—种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置和速度，安放在火车首节车厢下面的磁铁能产生匀强磁场，如图（俯视图）．当它经过 安放在两铁轨间的线圈时，便会产一电信号，被控制中心接收．当火车以恒定速度通过线圈时，表示线圈两端的电压Uab随时间变化关系的图像是： ( C )‎ q h a b R B ‎12.(09·海淀模拟)如图所示，一质量为m的金属杆ab，以一定的初速度v0从一光滑平行金属轨道的底端向上滑行，轨道平面与水平面成θ角，两导轨上端用一电阻相连，磁场方向垂直轨道平面向上，轨道与金属杆ab的电阻不计并接触良好。金属杆向上滑行到某一高度h后又返回到底端，在此过程中 （C ）‎ A．整个过程中合外力的冲量大小为2mv0‎ B．下滑过程中合外力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热 C．下滑过程中电阻R上产生的焦耳热小于 D．整个过程中重力的冲量大小为零[来源:学科网ZXXK]‎ M V0‎ o P Q N ‎13.(郴州市2009届高三调研试题)．如图所示，P、Q是两个等量异种点电荷，MN是它们连线的中垂线，在垂直纸面的方向上有磁场．如果某正电荷以初速度V0沿中垂线MN运动，不计重力，则 ‎ ‎( B )‎ A：若正电荷做匀速直线运动，则所受洛伦兹力的大小不变 B．若正电荷做匀速直线运动，则所受洛伦兹力的大小改变 C.若正电荷做变速直线运动，则所受洛伦兹力的大小不变 S N D．若正电荷做变速直线运动，则所受洛伦兹力的大小改变 ‎14.(09·丰台模拟)如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动 时（但未插入线圈内部） （ B ）‎ A．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引 B．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥 ‎ C．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引 D．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥 ‎15.(09·崇文模拟)边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下运动，穿过方向如图的有界匀强磁场区域．磁场区域的宽度为d（d>L）。已知ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零．则线框进入磁场的过程d B b F L a 和从磁场另一侧穿出的过程相比较，有 ( AD ) ‎ A．产生的感应电流方向相反 B．所受的安培力方向相反 C．进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间 D．进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量 ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎16.(郴州市2009届高三调研试题)．如图所示，带电金属小球用绝缘丝线系住，丝线上端固定，形成一个单摆．如果在摆球经过的区域加上如图所示的磁场，不计摩擦及空气阻力，下列说法中 正确的是 ( AD )‎ ‎ A.单摆周期不变 B．单摆周期变大 C.单摆的振幅逐渐减小 D．摆球在最大位移处所受丝线的拉力大小不变 ‎17.(湖南长沙二中2009届高三第一次质量检测试卷)．运动电荷在磁场中受到洛伦 兹力的作用，运动方向会发生偏转，这一点对地球上的生命来说有十分重要的意 义。从太阳和其他星体发射出的高能粒子流,称为宇宙射线，在射向地球时，由于 地磁场的存在改变了带电粒子的运动方向，对地球起到了保护作用。如图所示为 磁场对宇宙射线作用的示意图，现在来自宇宙的一束质子流以与地球表面垂直 的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时将 （ B ）‎ A．竖直向下沿直线射向地面 B．相对于预定地点向东偏转 C．相对于预定地点，稍向西偏转 D．相对于预定地点，稍向北偏转 ‎18.(09·南京模拟)如图所示，L1、L2是高压输电线，图中两电表示数分别是220V和‎10A，已知甲图中原 ‎ 副线圈匝数比为 100：1，乙图中原副线圈匝数比为1：10，则 （ AD ）‎ A．甲图中的电表是电压表，输电电压为22000 V B．甲图是电流互感器．输电电流是‎100 A ‎ C．乙图中的电表是电压表，输电电压为22000 V ‎ D．乙图是电流互感器，输电电流是‎100 A ‎19. (09·海淀模拟)如图所示，电源的电动势为E，内阻r不能忽略。A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈。关于这个电路的以下说法正确的是 （ A ）‎ A L B B S A A．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定 ‎ B．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，B灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定 ‎ C．开关由闭合到断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭 D．开关由闭合到断开瞬间，电流自左向右通过A灯 ‎20.(09·睢宁中学模拟) 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线。则下列说法中正确的是 （ ACD ）‎ A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大 B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝ C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝ D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积 ‎21.(09·天一中学模拟)高温超导限流器由超导部件R1和限流电阻R2并联组成，如图。超导部件有一个超导临界电流Ic，当通过限流器的电流I ＞Ic时，将造成超导体失超，从超导态（电阻为零）转变为正常态（一个纯电阻）。以此来限制电力系统的故障电流，已知超导部件的正常态电阻为R1 = 3Ω，超导临界电流Ic = ‎1.2A，限流电阻R2 = 6Ω，小灯泡L上标有“6V，6W”的字样，电源电动势E=8V，内阻r =2Ω，原来电路正常工作，现L突然发生短路，则 ( BC )‎ A．短路前通过R1的电流为A ‎ B．短路后超导部件将由超导状态转化为正常态 C．短路后通过R1的电流为A D．短路后通过R1的电流为‎2A D．电压表V1的偏转角等于电压表V2的偏转角;‎ ‎22.(09·扬州中学模拟)如图所示，电灯L1和L2的阻值分别为R1和R2，电源内阻不计，滑动变阻器的阻值变化范围为0~R0，当变阻器触点P由a移向b时，电灯L1、L2的亮度变化情况是 （ AD ）‎ A．当时，灯L1变亮，灯L2变暗 B．当时，灯L1先变暗后变亮，灯L2先变亮后变暗 C．当时，灯L1先变暗后变亮，灯L2先变亮后变暗 D．当时，灯L1变亮，灯L2先变暗后变亮 二、非选择题 ‎23.(芜湖一中2009届高三第一次模拟考试)如图，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R，在金属线框的下方有一匀强磁场区，MN和是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直，现金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落，图2是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的速度一时间图象，图象中坐标轴上所标出的字母均为已知量，求：‎ ‎（1）金属框的边长；‎ ‎（2）磁场的磁感应强度；‎ ‎（3）金属线框在整个下落过程中所产生的热量。‎ 答案 （1）金属框进入磁场过程中做匀速直线运动，速度为v1，运动时间为t2－t1，所以金属框的边长 ‎ （2）在金属框进入磁场的过程中，金属框所受安培力等于重力 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎（3）金属框进入磁场过程中产生热量Q1，出磁场时产生热量Q2‎ ‎ ‎ ‎ ‎ R N M ‎24.(09·海淀区模拟).如图所示，竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨，间距为l＝‎0.50m，导轨上端接有电阻R＝0.80Ω，导轨电阻忽略不计。空间有一水平方向的有上边界的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.40T，方向垂直于金属导轨平面向外。质量为m=‎0.02kg、电阻r＝0.20Ω的金属杆MN，从静止开始沿着金属导轨下滑，下落一定高度后以v=‎2.5m/s的速度 进入匀强磁场中，在磁场下落过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好。已知重力加速度为g=‎10m/s2，不计空气阻力，求在磁场中，‎ ‎（1）金属杆刚进入磁场区域时加速度_______ ；‎ ‎（2）若金属杆在磁场区域又下落h开始以v0匀速运动， v0______.‎ 答案（1）a=‎5m/s2 向下；（2）v0=‎5m/s ‎ ‎25.(郴州市2009届高三调研试题)如图所示，一质量为m、电量为+q的带电小球以与水平方向成某一角度θ的 θ V0‎ E ‎ 初速度v0射入水平方向的匀强电场中，小球恰能在电场中做直线运动．若电场的场强 ‎ 大小不变，方向改为相反同时加一垂直纸面向外的匀强磁场，小球仍以原来的初速 ‎  度重新射人，小球恰好又能做直线运动．求电场强度的大小、磁感应强度的大小和 初速度与水平方向的夹角θ。‎ 解：在没有磁场，只有电场时，设小球的运动方向与水平方向的夹角为θ受力情况 如图甲所示．‎ 根据已知得： ‎ 在既有磁场又有电场时，E不变，受力情况如图乙，由几何知识得θ＝450 ‎ 小球仍做直线运动，有： ‎ ‎ 解得：B＝ [来源:学科网ZXXK]‎ ‎ E＝‎ ‎26.(郴州市2009届高三调研试题)如图所示，在直线MN与PQ之间有两个匀强磁场区域，两磁场的磁感应强度分别为Bl、B2，方向均与纸面垂直，两磁场的分界线和PQ都垂直．现有一带正电的粒子质量为m、电荷量为q，以速度垂直边界MN射入磁场B1，并最终垂直于边界PQ从段射出,已知粒子始终在纸面内运动，且每次均垂直越过磁场分界线．‎ ‎(1）写出MN与PQ间的距离d的表达式。‎ ‎(2)用d、表示粒子在磁场中运动的时间。‎ 解：(1)粒子在Q间射出，轨迹如图所示。‎ ‎ 由 qv0B=mv02/R1 ‎ ‎ 得R1=mv02/qB1‎ ‎ 同理得 R2=mv02/qB2‎ 又d=(2n+1)(R1+R2)‎ ‎(n=0，1，2，3……)‎ ‎ 因此d＝。‎ ‎(2)粒子在磁场B1中做圆周运动的周期，在磁场B2中做圆周运动的周期 ‎ 粒子在Q间射出，在两个磁场中分别经历2n+1个，所以 ‎0‎ t/s I/A ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎0.1‎ ‎0.2‎ ‎0.4‎ ‎0.3‎ ‎0.5‎ ‎（乙）‎ ‎· · · ·‎ ‎· · · ·‎ ‎· · · ·‎ ‎· · · ·‎ M N B ‎（甲）‎ a b c d 左 ‎ ‎ ‎27.(09·石景山模拟)如图（甲）所示，边长为L=‎2.5m、质量m=‎0.50kg的正方形绝缘金属线框，平放在光滑的水平桌面上，磁感应强度B=0.80T的匀强磁场方向竖直向上，金属线框的一边ab与磁场的边界MN重合．在力F作用下金属线框由静止开始向左运动，在5.0s内从磁场中拉出．测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图（乙）所示．已知金属线框的总电阻为R=4.0Ω．‎ ‎（1）试判断金属线框从磁场中拉出的过程中，线框中的感 应电流方向?‎ ‎（2）t=2.0s时，金属线框的速度？‎ ‎（3）已知在5.0s内力F做功1.92J，那么，金属框从磁场拉出过程线框中产生的焦耳热是多少？‎ 答案：（1）由楞次定律（或右手定则），线框中感应电流的方向为逆时针（或abcda）‎ ‎（2）设t=2.0s时的速度为v，据题意有：BLv=IR 解得m/s=‎0.4m/s ‎（3）设t=5.0s时的速度为v′,整个过程中线框中产生的焦耳热为Q，则有：‎ BLv′=I′R [来源:学科网]‎ 由上述两式解得：J=1.67J v B R M N ‎28.（09·丰台模拟）如图所示，宽度为L＝‎0.20 m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.50 T。一根质量为m=‎10g的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动，运动速度v=‎10 m/s，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求：[来源:学_科_网]‎ ‎（1）在闭合回路中产生的感应电流的大小；‎ ‎（2）作用在导体棒上的拉力的大小；‎ ‎（3）当导体棒移动‎30cm时撤去拉力，求整个过程直到MN静止时电阻R上产生的热量。‎ 答案：（1）感应电动势为 E=BLv=1.0V 感应电流为 =‎1.0 A ‎ ‎（2）导体棒匀速运动，安培力与拉力平衡 即有F=BIL=0.1N ‎ ‎（3） 导体棒移动‎30cm的时间为 = 0.03s ‎ 根据焦耳定律，Q1 = I2R t = 0.03J （或Q1=Fs=0.03J）‎ 根据能量守恒，Q2== 0.5‎ 电阻R上产生的热量 Q = Q1+Q2 = 0.53J ‎