《(通用版)高三物理二輪復(fù)習(xí) 第2部分 考前回扣 倒計(jì)時(shí)第5天 電路和電磁感應(yīng)用書(shū)-人教版高三物理試題》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(通用版)高三物理二輪復(fù)習(xí) 第2部分 考前回扣 倒計(jì)時(shí)第5天 電路和電磁感應(yīng)用書(shū)-人教版高三物理試題(9頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、倒計(jì)時(shí)第5天 電路和電磁感應(yīng)
A.主干回顧
B.精要檢索
1.電流的定義式:I=.
2.電流的決定式:I=.
3.電阻的定義式:R=.
4.電阻的決定式:R=ρ.
5.閉合電路歐姆定律:I=.
6.電源的幾個(gè)功率
(1)電源的總功率:P總=EI=I2(R+r).
(2)電源內(nèi)部消耗的功率:P內(nèi)=I2r.
(3)電源的輸出功率:P出=UI=P總-P內(nèi).
7.電源的效率
η=×100%=×100%=×100%.
8.正弦交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式
e=Emsin ωt或e=Emcos ωt.
9.正弦交變電流有效值和最大值的關(guān)系
E= I= U=
10.理想變壓器
2、及其關(guān)系式
(1)電壓關(guān)系為=.
(2)功率關(guān)系為P出=P入(多輸出線圈時(shí)為P入=P出1+P出2+…).
(3)電流關(guān)系為=(多輸出線圈時(shí)為n1I1=n2I2+n3I3+…).
(4)頻率關(guān)系為:f出=f入.
11.磁通量的計(jì)算:Φ=BS⊥.
12.電動(dòng)勢(shì)大小的計(jì)算:E=n或E=Blv(切割類).
13.高壓遠(yuǎn)距離輸電的分析方法及計(jì)算
(1)在高壓輸電的具體計(jì)算時(shí),為條理清楚,可參考如圖1所示畫(huà)出相應(yīng)的題意簡(jiǎn)圖.
圖1
(2)確定輸電過(guò)程的電壓關(guān)系、功率關(guān)系如下列表達(dá)式所示.
(3)在高壓輸電中,常用以下關(guān)系式:
輸電電流I2===
輸電導(dǎo)線損失的電功率
P
3、損=P2-P3=IR線=2R線
輸電導(dǎo)線損耗的電壓U損=U2-U3=I2R線=R線.
14.應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的方法
(1)確定穿過(guò)回路的原磁場(chǎng)的方向;
(2)確定原磁場(chǎng)的磁通量是“增加”還是“減少”;
(3)確定感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向(與原磁場(chǎng)“增則反、減則同”);
(4)根據(jù)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向,由安培定則判斷感應(yīng)電流的方向.
15.幾種常見(jiàn)感應(yīng)問(wèn)題的分析方法
(1)電路問(wèn)題:
①將切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路作為電源,確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.
②畫(huà)出等效電路.
③運(yùn)用閉合電路歐姆定律,串、并聯(lián)電路特點(diǎn),電功率公式,焦耳定律公式等求解.
(2)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題
4、:
①
②
③在力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系中,要注意分析導(dǎo)體受力,判斷導(dǎo)體加速度方向、大小及變化;加速度等于零時(shí),速度最大,導(dǎo)體最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)是該類問(wèn)題的重要特點(diǎn).
(3)能量問(wèn)題:
①安培力的功是電能和其他形式的能之間相互轉(zhuǎn)化的“橋梁”,用框圖表示如下:
②明確功能關(guān)系,確定有哪些形式的能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化.如有摩擦力做功,必有內(nèi)能產(chǎn)生;有重力做功,重力勢(shì)能必然發(fā)生變化;安培力做負(fù)功,必然有其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能.
③根據(jù)不同物理情景選擇動(dòng)能定理,能量守恒定律,功能關(guān)系,列方程求解問(wèn)題.
C.考前熱身
1.(多選)如圖2所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為12 V,內(nèi)阻為2 Ω,四個(gè)電阻的阻值已
5、在圖中標(biāo)出.閉合開(kāi)關(guān)S,下列說(shuō)法正確的有( )
圖2
A.路端電壓為10 V
B.電源的總功率為10 W
C.a(chǎn)、b間電壓的大小為5 V
D.a(chǎn)、b間用導(dǎo)線連接后,電路的總電流為1 A
AC [外電路的總電阻R=10 Ω,由閉合電路歐姆定律可得電路中的總電流I==1 A,因此路端電壓U=E-Ir=12 V-1×2 V=10 V,A選項(xiàng)正確;電源的總功率P=EI=12 W,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;由題圖可知Uab=UaO-UbO=-15×0.5 V+5×0.5 V=-5 V,故選項(xiàng)C正確;當(dāng)a、b間用導(dǎo)線連接后,電路中的外電阻R′= Ω+ Ω=7.5 Ω,I==1.3 A,選項(xiàng)D錯(cuò).]
6、2.(多選)如圖3所示,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r.電路中的R2、R3分別為總阻值一定的滑動(dòng)變阻器,R0為定值電阻,R1為光敏電阻(其電阻隨光照強(qiáng)度增大而減小).當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),電容器中一帶電微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài).下列說(shuō)法中正確的是( )
圖3
A.只逐漸增大R1的光照強(qiáng)度,電阻R0消耗的電功率變大,電阻R3中有向上的電流
B.只調(diào)節(jié)電阻R3的滑動(dòng)端P2向上端移動(dòng)時(shí),電源消耗的電功率變大,電阻R3中有向上的電流
C.只調(diào)節(jié)電阻R2的滑動(dòng)端P1向下端移動(dòng)時(shí),電壓表示數(shù)變大,帶電微粒向下運(yùn)動(dòng)
D.若斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,帶電微粒向下運(yùn)動(dòng)
AD [當(dāng)逐漸增大光照強(qiáng)度時(shí),光敏電阻R1的阻值減小,
7、依據(jù)“串異并同”可知電流I增大,則PR0增大,UC增大,QC=CUC增大,即電容器充電,R3中有向上的電流,A正確.當(dāng)P2向上移動(dòng)時(shí),UC不變,R3中沒(méi)有電流,故B錯(cuò)誤.當(dāng)P1向下移動(dòng)時(shí),I不變,但UC變大,EC=變大,電場(chǎng)力FC=變大,微粒向上運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤.若斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,電容器放電,UC降為0,則微粒只受重力作用而向下運(yùn)動(dòng),故D正確.]
3.如圖4所示,水平面內(nèi)有一平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌光滑且電阻不計(jì),阻值為R的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌放置,且與導(dǎo)軌接觸良好.導(dǎo)軌所在空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直,t=0時(shí),將開(kāi)關(guān)S由1擲向2,分別用q、i、v和a表示電容器所帶的電荷量、棒中的電流、棒的速
8、度大小和加速度大小,則選項(xiàng)中的圖象中正確的是 ( )
圖4
D [開(kāi)關(guān)接1時(shí),電容器充電;開(kāi)關(guān)接2時(shí)電容器放電,此時(shí),導(dǎo)體棒中有電流,則導(dǎo)體棒在安培力作用下運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電容器兩端電壓相等時(shí),棒做勻速直線運(yùn)動(dòng),說(shuō)明電容器所帶的電荷量最終不等于零,A項(xiàng)錯(cuò)誤.但電流最終必為零,B錯(cuò)誤.導(dǎo)體棒的速度增大到最大后做勻速直線運(yùn)動(dòng),加速度為零,C錯(cuò)誤,D正確.]
4.如圖5所示,M是一個(gè)小型理想變壓器,原、副線圈匝數(shù)之比n1∶n2=10∶1,接柱線a、b接一正弦交變電源,電壓u=311sin(100πt)V.變壓器右側(cè)部分為一火警報(bào)警系統(tǒng)原理圖,其中R2為用半導(dǎo)
9、體熱敏材料制成的傳感器(電阻隨溫度升高而減小),R1為一定值電阻.下列說(shuō)法正確的是( )
圖5
A.當(dāng)R2所在處出現(xiàn)火情時(shí),電阻R1的功率變小
B.當(dāng)R2所在處出現(xiàn)火情時(shí),電壓表V2的示數(shù)變大
C.當(dāng)R2所在處出現(xiàn)火情時(shí),電流表A的示數(shù)變小
D.電壓表V1示數(shù)為22 V
D [根據(jù)題意,輸入電壓的有效值U1=220 V,再根據(jù)變壓比公式可知,副線圈的輸出電壓為U2=22 V,因?yàn)檩斎腚妷簺Q定輸出電壓,所以當(dāng)R2所在處出現(xiàn)火情時(shí),副線圈電壓不變,仍是22 V,即電壓表V1示數(shù)仍是22 V,選項(xiàng)D正確;當(dāng)R2所在處出現(xiàn)火情時(shí),R2隨溫度升高而減小,副線圈電路的總電阻減小,輸出電流
10、I2增大,電阻R1的功率P=IR1變大,R2兩端的電壓U=U2-I2R1變小,即電壓表V2的示數(shù)變小,輸入電流I1=I2=0.1I2變大,所以電流表A的示數(shù)變大,選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤.]
5.如圖6甲所示,一半徑r=0.5 m、電阻為R=5 Ω、匝數(shù)為N=100匝的圓形線圈兩端A、C與一個(gè)理想電流表相連,線圈內(nèi)有變化的磁場(chǎng),以垂直紙面向里的磁場(chǎng)方向?yàn)檎?,磁?chǎng)隨時(shí)間的變化情況如圖乙所示,則下列判斷中正確的是( )
甲 乙
圖6
A.在0~5 s的時(shí)間內(nèi),理想電流表示數(shù)的最大值為1 A
B.在t=4 s時(shí)刻,流過(guò)電流表的電流方向?yàn)锳→C
C.前2 s內(nèi),通
11、過(guò)線圈某截面的總電荷量為0.1 C
D.第2 s內(nèi),線圈的發(fā)熱功率最大
C [由法拉第電磁感應(yīng)定律可知,流過(guò)線圈的電流I===·,由此式可知,B-t圖象的斜率越大,則在線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流就越大,因此可判斷在第1 s內(nèi)的感應(yīng)電流最大,代入數(shù)據(jù)有Im=0.1 A,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;在t=4 s時(shí),由題意可知,此時(shí)穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲馇艺谥饾u增大,由楞次定律可知線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?,因此流過(guò)電流表的電流方向?yàn)镃→A,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
由圖乙可知,前2 s內(nèi)只有第1 s內(nèi)有磁通量的變化,會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,第2 s內(nèi)磁通量沒(méi)有發(fā)生變化,所以不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,因此前2 s內(nèi)通過(guò)
12、線圈某截面的電荷量實(shí)際上為第1 s內(nèi)的電荷量,由q=可得q=0.1 C,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.]
6.如圖7所示,兩平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面上,相距l(xiāng),左端與一電阻R相連;整個(gè)系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向豎直向下.一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒置于導(dǎo)軌上,在水平外力作用下沿導(dǎo)軌以速率v勻速向右滑動(dòng),滑動(dòng)過(guò)程中始終保持與導(dǎo)軌垂直并接觸良好.已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度大小為g,導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略.求:
圖7
(1)電阻R消耗的功率;
(2)水平外力的大小.
【解析】 (1)導(dǎo)體棒切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E=Blv,根據(jù)歐姆定律,閉合回路中的感應(yīng)
13、電流為I=,電阻R消耗的功率為P=I2R,聯(lián)立可得P=.
(2)對(duì)導(dǎo)體棒受力分析,受到向左的安培力和向左的摩擦力,向右的外力,三力平衡,故有F安+μmg=F,F(xiàn)安=BIl=B··l,故F=+μmg.
【答案】 (1) (2)+μmg
7.如圖8甲,電阻不計(jì)的軌道MON與PRQ平行放置,ON及RQ與水平面的傾角θ=53°,MO及PR部分的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下,ON及RQ部分的磁場(chǎng)平行軌道向下,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同,兩根相同的導(dǎo)體棒ab和cd分別放置在導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直并始終接觸良好.棒的質(zhì)量m=1.0 kg,R=1.0 Ω,長(zhǎng)度L=1.0 m與導(dǎo)軌間距相同,棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,
14、現(xiàn)對(duì)ab棒施加一個(gè)方向水平向右按圖乙規(guī)律變化的力F,同時(shí)由靜止釋放cd棒,則ab棒做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),g取10 m/s2.
甲 乙
圖8
(1)求ab棒的加速度大??;
(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;
(3)若已知在前2 s內(nèi)F做功W=30 J,求前2 s內(nèi)電路產(chǎn)生的焦耳熱;
(4)求cd棒達(dá)到最大速度所需的時(shí)間.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):37162100】
【解析】 (1)對(duì)ab棒:Ff=μmg
v=at
F-BIL-Ff=ma
則F=m(μg+a)+
由圖象信息,代入數(shù)據(jù)解得a=1 m/s2.
(2)當(dāng)t1=2 s時(shí),F(xiàn)=10 N,由(1)知
=F-m(μg+a),得B=2 T.
(3)0~2 s過(guò)程中,對(duì)ab棒,x=at=2 m
v2=at1=2 m/s
由動(dòng)能定理知:W-μmgx-Q=mv
代入數(shù)據(jù)解得Q=18 J.
(4)設(shè)當(dāng)時(shí)間為t′時(shí),cd棒達(dá)到最大速度,
對(duì)cd棒:FN′=BIL+mgcos 53°
Ff′=μFN′
mgsin 53°=Ff′
則mgsin 53°=μ
代入數(shù)據(jù)得:t′=5 s.
【答案】 (1)1 m/s2 (2)2 T (3)18 J (4)5 s