2019屆高考物理一輪復(fù)習(xí)熱點(diǎn)滾動(dòng)加強(qiáng)練四

1、熱點(diǎn)滾動(dòng)加強(qiáng)練（四）考試時(shí)間：90 分鐘第I卷（選擇題共 48 分）評(píng)卷人得分一、選擇題（本大題共 12 小題，每小題 4 分，共 48 分.）熱點(diǎn)夯實(shí)練熱點(diǎn)一電磁感應(yīng)現(xiàn)象、楞次定律1. （2018 成都高三模擬）有一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，它的邊界是MN在MN左側(cè)是無(wú)場(chǎng)區(qū)，右 側(cè)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，如圖甲所示，現(xiàn)在有一個(gè)金屬線框以恒定速度從MN左側(cè)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，線框中的電流隨時(shí)間變化的i t圖象如圖乙所示則可能的線框是（ ）【解析】 A 為圓形線框，勻速移動(dòng)時(shí)感應(yīng)電流不是按線性變化的，選項(xiàng)A 錯(cuò)誤；D 選項(xiàng)中六邊形線框勻速移動(dòng)時(shí)，電流先均勻增大，然后保持不變，再均勻減小，正確；B、C選項(xiàng)中線框有效切割長(zhǎng)

2、度先均勻增大，達(dá)到最大馬上又均勻減小，錯(cuò)誤.【答案】 D熱點(diǎn)二法拉第電磁感應(yīng)定律2如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ置于傾角為 30的斜面上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂 直于斜面向上，NQ間接有定值電阻R現(xiàn)將放在軌道上的細(xì)金屬硬桿AB由靜止釋放，回路中 的最大發(fā)熱功率為P,要使P增大為原來(lái)的 2 倍（不計(jì)摩擦及R以外的電阻），以下做法正確 的是（）A. 將AB桿的質(zhì)量增大到原來(lái)的 2 倍B. 將定值電阻 R 減小為原來(lái)的一半C. 將磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 減小到原來(lái)的一半D. 將斜面的傾角增大到 45N【解析】 金屬桿下滑時(shí)，電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=Blv（l是兩平行導(dǎo)軌間的距離）,E BlvBl v感應(yīng)電流為

3、I=R=-R,金屬桿受到的沿斜面向上的安培力是F=BIl=R-，當(dāng)R上的熱功&l2E2B2|2 2率最大時(shí)金屬桿下滑的速度最大，有min0=飛勺，此時(shí)P=-= 飛出，由以上各式得RR R【答案】 D熱點(diǎn)三 電磁感應(yīng)中的電路與圖象問(wèn)題3.在xOy平面內(nèi)有一條拋物線金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌的拋物線方程為y2= 4x，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向里，一根足夠長(zhǎng)的金屬棒ab垂直于x軸從坐標(biāo)原點(diǎn)開(kāi)始，以恒定速度v沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中始終與金屬導(dǎo)軌保持良好接觸，如圖所示.則下列圖【解析】金屬棒ab沿x軸以恒定速度v運(yùn)動(dòng)，因此x=vt，則金屬棒在回路中的有效長(zhǎng)度I= 2y= 4x= 4vt，由電磁感應(yīng)

4、定律得回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blv= 4B v3t，即E2xt, B 正確.【答案】B4.如圖所示，虛線框內(nèi)存在均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，三個(gè)電阻 R、R、R 的阻值之比為 1 :2 : 3，導(dǎo)線的電阻不計(jì).當(dāng)S、S2閉合，S3斷開(kāi)時(shí)，閉合回路中感應(yīng)電流為I;當(dāng)$、S3閉合，S 斷開(kāi)時(shí)，閉合回路中感應(yīng)電流為5I ;當(dāng) S、S 閉合，S 斷開(kāi)時(shí)，閉合回路中感應(yīng)電流為（）P=mg2FSin230BT，故欲使P增大為原來(lái)的2 倍，可以采用選項(xiàng)D的做法.A. 0B. 4I滑.某時(shí)刻將導(dǎo)體棒cd所受水平恒力撤去，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，導(dǎo)體棒體棒cd的電荷量為q（導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌間接觸良好且接觸點(diǎn)及金屬導(dǎo)軌的電阻不

5、計(jì),已知重力加速度為g），則（）cd棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BLvo,根據(jù)閉合電路歐姆定律得I2RBLvo2R，故 A 錯(cuò)誤；對(duì)于ab棒，根據(jù)牛頓第二定律得mg- f=ma又f=卩N, N=BIL，聯(lián)nBVvoBLs2Rq立解得a=g 2mR，故 B 正確；對(duì)于cd棒，電荷量q=R=2R，解得s= ，故 C2正確；cd棒減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由動(dòng)能定律得一卩mgs-WFA= 0-2mv,電路中產(chǎn)生的焦耳熱QC. 61D. 71【解析】因?yàn)镽： Ra :1 : 2 : 3，可以設(shè)R=R F2= 2R F3= 3R由電路圖可知,當(dāng) S、S2閉合，S3斷開(kāi)時(shí)，電阻R與R組成閉合回路，設(shè)此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)

6、勢(shì)是Ei,由歐姆定律可得Ei= 3IR.當(dāng) Sa、S3閉合，S 斷開(kāi)時(shí)，電阻R與F3組成閉合回路，設(shè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Ea,由歐姆定律可得E2= 51 X5R=25IR.當(dāng) S、S3閉合，S2斷開(kāi)時(shí)，電阻R與F3組成閉合回路,此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E28IRE=Ei+E2=28IR，則此時(shí)的電流丨 4R=盲R=7I，故選項(xiàng)D正確.【答熱點(diǎn)四 電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)與能量問(wèn)題5.如圖所示，間距為L(zhǎng)的兩根平行金屬導(dǎo)軌彎成“ L”形， 豎直導(dǎo)軌面與水平導(dǎo)軌面均足夠長(zhǎng)，整個(gè)裝置處于豎直向上大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中質(zhì)量均為m阻值均為R的導(dǎo)體棒ab、cd均垂直于導(dǎo)軌放置，兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)均為卩 ，當(dāng)導(dǎo)體棒cd在水平恒

7、力作用下以速度vo沿水平導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，釋放導(dǎo)體棒ab. 它在豎直導(dǎo)軌上勻加速下A.B. 導(dǎo)體棒2 2ab勻加速下滑時(shí)的加速度大小a=g-n2mRC. 導(dǎo)體棒cd在水平恒力撤去后它的位移為s=BLD. 導(dǎo)體棒cd在水平恒力撤去后它產(chǎn)生的焦耳熱為Q=卜匸專Fqcd靜止，此過(guò)程流經(jīng)導(dǎo)【解導(dǎo)體棒=WFA,則可得 Q= mV2mgRqab棒與cd棒串聯(lián)且電阻相同，故cd棒產(chǎn)生的焦耳熱Q2BL112卩mgRq=qQ= qmv， D 正確.【答案】BCD6.根質(zhì)量為 0.04 kg、電阻為 0.5Q的導(dǎo)線繞成一個(gè)匝數(shù)為10 匝，高為 0.05 m 的矩形線圈，將線圈固定在一個(gè)質(zhì)量為0.06 kg、長(zhǎng)度

8、與線圈等長(zhǎng)的小車上，如圖甲所示.線圈和小車一起沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)，并以初速度vi= 2 m/s 進(jìn)入垂直于紙面向里的有界勻速磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B= 1.0 T，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線圈平面和磁場(chǎng)方向始終垂直.若小車從剛進(jìn)磁場(chǎng) 位置 1 運(yùn)動(dòng)到剛出磁場(chǎng)位置 2 的過(guò)程中速度v隨小車的位移x變化的圖象如圖乙所示，則根 據(jù)以上信息可知()A. 小車的水平長(zhǎng)度I= 10 cmB. 小車的位移x= 15 cm 時(shí)線圈中的電流I= 1.5 AC. 小車運(yùn)動(dòng)到位置 3 時(shí)的速度為 1.0 m/sD.小車由位置 2 運(yùn)動(dòng)到位置 3 的過(guò)程中，線圈產(chǎn)生的熱量 Q= 0.087 5 J【解析】由題圖可知，從x= 0 開(kāi)始，小車

9、進(jìn)入磁場(chǎng)，線圈中有感應(yīng)電流，受到安培力作用，小車做減速運(yùn)動(dòng)，速度隨位移增大而減小，當(dāng)x= 10 cm 時(shí)，線圈完全進(jìn)入磁場(chǎng)，線圈中感應(yīng)電流消失，小車做勻速運(yùn)動(dòng)，因此小車的水平長(zhǎng)度丨=10 cm,選項(xiàng) A 正確.由題圖知，當(dāng)小車的位移x= 15 cm 時(shí)線圈全部處在磁場(chǎng)中，磁通量不變，沒(méi)有感應(yīng)電流，選 項(xiàng) B 錯(cuò)誤.設(shè)小車完全進(jìn)入磁場(chǎng)中時(shí)速度為V2,運(yùn)動(dòng)到位置 3 時(shí)的速度為V3,根據(jù)動(dòng)量定理，小車進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程有一nB I山帖=mvmv,而I比1=q1,貝UnBqh=mvmv；同理，穿出磁場(chǎng)的過(guò)程有nBqh=mvmv;根據(jù)q=n$?可知通過(guò)線圈橫截面的電荷量qi=q2,解R得V3= 2v2V1

10、= (2x1.5 2.0)m/s = 1.0 m/s，選項(xiàng) C 正確.線圈進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，1克服安培力做功，線圈的動(dòng)能減少，轉(zhuǎn)化成線圈上產(chǎn)生的熱量，有Q=y俯m)(v2v3)，解得線圈產(chǎn)生的熱量Q= 0.062 5 J ，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤.【答案】ACxB0= 0.5 T，并且以弓B= 0.1 T/st的變化率均勻增大，圖象如圖乙所示，水平放置的導(dǎo)軌不計(jì)電阻，不計(jì)摩擦阻力，寬度L=0.5 m，在導(dǎo)軌上放著一金屬棒MN電阻R0= 0.1Q,并且水平細(xì)線通過(guò)定滑輪懸吊著質(zhì)量M= 0.2 kg 的重物.導(dǎo)軌的定值電阻R=0.4Q,與P、Q端點(diǎn)相連組成回路.又知PN長(zhǎng)d=0.8 m .在重物被拉起

11、的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（g取 10 N/kg）（ ）A. 電阻R中電流的方向由P到QB. 電流的大小為 0.1 AC.從磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò) 495 s 的時(shí)間，金屬棒MN恰能將重物拉起D. 電阻R上產(chǎn)生的熱量約為 16 JMKNH L CHM故 A 項(xiàng)正確；電流大小I=Mg0.2X10B起，貝 UF安=T=Mg=2 N, B=總008X05T= 50 T, B= + 應(yīng)t= 0.5 + 0.1t，解2 2得t= 495 s,故 C 項(xiàng)正確；電阻R上產(chǎn)生的熱量為 Q=I Rt= （0.08）X0.4X495 J= 1.27 J, 故 D項(xiàng)錯(cuò)誤.【答案】 AC熱點(diǎn)五交變電流的產(chǎn)生

12、及描述8.如圖所示，單匝矩形線圈的一半放在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，中心軸線00與磁場(chǎng)邊界重合，線圈繞中心軸線按圖示方向（從上向下看逆時(shí)針?lè)较颍﹦蛩俎D(zhuǎn)動(dòng).t= 0 時(shí)線圈平面與磁 場(chǎng)方向垂直，規(guī)定電流方向沿abed為正方向，則下圖中能表示線圈內(nèi)感應(yīng)電流隨時(shí)間變化規(guī)律的是（）7如圖甲所示，豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度【解析】 根據(jù)楞次定律可知電流方向?yàn)?.1 X 0.8 X 0.50.1 + 0.4A= 0.08 A故 B 項(xiàng)錯(cuò)誤；要恰好把質(zhì)量Mh 0.2 kg 的重物拉甲乙xoABC0UI nIiI2r【解析】扌內(nèi)，ab一側(cè)的線框在磁場(chǎng)中繞0轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生正弦交流電，電流方向由楞次定律判斷為dcba且越來(lái)越

13、大.扌丁內(nèi)，ab一側(cè)線框在磁場(chǎng)外，而de側(cè)線框又進(jìn)入磁【答案】B熱點(diǎn)六變壓器、電能的輸送9如圖所示為一個(gè)小型電風(fēng)扇的電路簡(jiǎn)圖，其中理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為n: 1，原線圈接電壓為U的交流電源，輸出端接有一只電阻為R的燈泡 L 和風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)D,電動(dòng)機(jī)線圈電阻為r.接通電源后，電風(fēng)扇正常運(yùn)轉(zhuǎn)，測(cè)出通過(guò)風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的電流為I，題中U I均表示有效值，則下列說(shuō)法正確的是（風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的輸入功率為A.B.燈泡 L 中的電流為nrC.nR風(fēng)扇電動(dòng)機(jī) D 輸出的機(jī)械功率為黑-nR則輸出端電壓為U2=U所以風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的輸入功率為，燈泡 L 中的電流為-UR,選項(xiàng) A 正nnnRC 錯(cuò)誤；電風(fēng)扇由于機(jī)械故障

14、被卡住后可視為純則風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為 半-I2r,選項(xiàng)匕=URJ，選項(xiàng)D正確.n n Rr場(chǎng)產(chǎn)生交流電，電流方向?yàn)閐cba且越來(lái)越小，以此類推，可知it圖象為 B.D.若電風(fēng)扇由于機(jī)械故障被卡住，則通過(guò)原線圈的電流為【解析】 理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為n： 1, 原線圈接電壓為U的交流電源,確，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤；風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的輸入功率為,而風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的線圈電阻消耗的功率為電阻，兩電阻并聯(lián)，則根據(jù)歐姆定律可知“尋 7=匕許，通過(guò)原線圈的電流為U R+ rn2Rr【答案】 AD10如圖所示，在A B間接入正弦交流電，有效值U= 220 V,通過(guò)理想變壓器和二極管 D、D 給阻值R=20Q的純

15、電阻負(fù)載供電，已知 D、D 為相同的理想二極管，正向電阻為 0,反向電阻無(wú)窮大，變壓器原線圈ni= 110 匝，副線圈n2= 20 匝，Q為副線圈正中央抽頭，為保證安全，二極管的反向耐壓值至少為U0，設(shè)電阻R上消耗的熱功率為P,則有()A.U0= 40 2 V ,P= 80 WB.Ub= 40 V ,P= 80 WC. U)= 40 2 V ,P= 20 WD. U)= 40 V ,P= 20 W【解析】在A B間接入正弦交流電U= 220 V,變壓器原線圈ni= 110 匝，畐U線圈 乜U m=20 匝，有丘=，得副線圈兩端電壓有效值 Ua= 40 V .而二極管的反向耐壓值至少為 5 取電

16、壓最大值，所以 U)= 40 2 V .Q為副線圈正中央抽頭， 則R兩端電壓有效值為U= 20 V, 所以R消耗的熱功率為P= = 20 W.【答案】CC. 9 : 1D. 3 : 1n1U 121【解析】四個(gè)阻值相同燈泡的電阻值設(shè)為R根據(jù)一=-=-,可設(shè)原、副線圈的n2U 112電流分別為 2I和|，由理想變壓器原理可知原線圈消耗的功率P1等于副線圈消耗的功率F22=I(2R)，根據(jù) R=UI1,可知U=IR,根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)，可知L2兩端電壓等于原線圈兩U端電壓U,貝yL2中電流IR=R=I，又 L1中電流I0=I2I= 3I, L1和 L2的電阻相等，根據(jù)P=I R可知 L1和 L2的功

17、率之比與其電流平方之比相等，即P1:P= 9 : 1 , C 項(xiàng)正確.【答案】 C11.如圖所示理想變壓器原、畐 U 線圈匝數(shù)比為1 : 2，兩端共接有四個(gè)阻值相同的燈泡,A. 1 : 1已知四盞燈均能發(fā)光，則表述不正確的是（）【解析】 遠(yuǎn)距離輸電采用高壓輸電，降壓后才能使用，所以P2該是 220 V，所以 B 正確；輸電線上損失的功率為P損=R線，所以 C 正確；由交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式可得交變電流的頻率為f=芋上 Hz = 50 Hz，所以 D 錯(cuò)誤.2n【答案】 D第n卷（非選擇題共 52 分）評(píng)卷人得分二、非選擇題（本大題共 6 小題，共 52 分.）熱點(diǎn)綜合練13.（8 分）（涉及傳

18、感器的簡(jiǎn)單應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)原理與數(shù)據(jù)處理）（2018 甘肅重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體第一次聯(lián)考）溫度傳感器是一種將溫度變化轉(zhuǎn)換為電學(xué)物理量變化的裝置，它通過(guò)測(cè)量傳感器元件的電學(xué)物理量隨溫度的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度的測(cè)量，其核心部件是由半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻.在某次實(shí)驗(yàn)中，為了測(cè)量熱敏電阻FT在 0C到100C之間多個(gè)溫度下的阻值，一實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路.其中是量程為 1mA 內(nèi)阻忽略不計(jì)的電流表，E為電源，R為滑動(dòng)變阻器，F(xiàn)b 為電阻箱，S 為單刀雙擲開(kāi)關(guān).其 實(shí)驗(yàn)步驟如下：A. 調(diào)節(jié)溫度，使得FT的溫度達(dá)到11;B.將 S 撥向接點(diǎn) 1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置，記下此時(shí)電12 如圖為

19、遠(yuǎn)距離輸電的示意圖，若電廠輸出電壓ui= 220 2sin 100nt(V)，則下列A.UvU2,U 14B.U= 220 VC. 若U2提高為原來(lái)的D.10 倍，輸電線上損失的功率為原來(lái)的1100用戶得到的交變電流頻率為25 HzA 正確；U為有效值，應(yīng)流表的讀數(shù)丨1；C.將 S 撥向接點(diǎn) 2,只調(diào)節(jié)電阻箱 R),使電流表的讀數(shù)仍為丨1,記下此時(shí)電阻箱的讀數(shù)R；D.改變RT的溫度，重復(fù)以上步驟，即可測(cè)得該熱敏電阻RT的阻值隨溫度的變化關(guān)系.(1) 由以上操作過(guò)程可知，當(dāng)Rr的溫度為ti時(shí)，RT= _ .(2) 實(shí)驗(yàn)測(cè)得的一組數(shù)據(jù)如下表所示，請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖乙中作出RT隨溫度t變化的圖象；t

20、/c020406080100Rr/Q10012013911611180201由圖乙可知，熱敏電阻Rr的阻值隨溫度t變化的關(guān)系式為 _ .(3)若把該熱敏電阻與電源(電動(dòng)勢(shì)E= 1.5 V、內(nèi)阻不計(jì))、電流表(量程為 5 mA、內(nèi)阻Fg= 100Q)、電阻箱 FI 串聯(lián)起來(lái)，連成如圖丙所示的電路，用該電阻作測(cè)溫探頭，把電流 表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到一個(gè)簡(jiǎn)單的“熱敏電阻測(cè)溫計(jì)”.圖丙1電流表刻度較大處對(duì)應(yīng)的溫度刻度應(yīng)該 _ (選填“較大”或“較小”);2若電阻箱的阻值取R)= 220Q,則電流表 3 mA 處所對(duì)應(yīng)的溫度刻度為 _C.【解析】(1)將開(kāi)關(guān) S 由接點(diǎn) 1 撥到接點(diǎn) 2

21、，并使電路中的電流不變，說(shuō)明電路中的總電阻不變，所以Rr=R.(2) Rr 隨溫度t變化的圖象如答圖所示，由圖線可以看出，熱敏電阻FT的阻值隨溫度t變化的關(guān)系式為Rr= (100 +t) Q .(3) 電流表刻度較大處表示流經(jīng)電路的電流較大，即Rr較小，當(dāng)Rr較小時(shí)，溫度t的數(shù)值也較??；當(dāng)電流表的示數(shù)為 3 mA 時(shí)，電路中的總電阻為R總=500Q,又因?yàn)?R)= 220Q、100Q,所以Rr= 180Q,可得此時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度刻度t= 80C.【答案】(1)R(2)如圖所示Rr= (100 +t)Q(3)較小 8014. （8 分）（涉及法拉第電磁感應(yīng)定律，閉合電路的歐姆定律，力的平衡相關(guān)知識(shí)

22、）在同一水平面上的光滑平行導(dǎo)軌p、Q相距i= 1 m 導(dǎo)軌左端接有如圖所示的電路其中水平放置的平行板電容器兩極板M N相距d= 10 mm,定值電阻R=F2= 12Q,F3= 2Q,金屬棒ab的電阻r= 2Q,其他電阻不計(jì).磁感應(yīng)強(qiáng)度B= 0.5 T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直穿過(guò)導(dǎo)軌平面，當(dāng)金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，懸浮于電容器兩極板之間的質(zhì)量m= 1X10-14kg、電荷量q= 1x10T4C 的微粒恰好靜止不動(dòng).取g= 10 m/s2,在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒與導(dǎo) 軌接觸良好，且速度保持恒定.試求：阿風(fēng)b （1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向；（2）ab兩端的路端電壓；（3）金屬棒ab運(yùn)動(dòng)的速度.【解析】（1）

23、負(fù)電荷受到重力和電場(chǎng)力的作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，因?yàn)橹亓ωQ直向下，所以電場(chǎng)力豎直向上，故M板帶正電.ab棒向右做切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，ab棒等效于電源，感應(yīng)電流方向由a,其a端為電源的正極，由右手定則可判斷，磁場(chǎng)方向豎直向下.（2）微粒受到重力和電場(chǎng)力的作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)平衡條件有mg= EqUMN又E=U所以吩詐0.1VRR則ab棒兩端的電壓為Ub=UM卄I= 0.4 V.R+R由法拉第電磁感應(yīng)定律得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blv由閉合電路歐姆定律得E=Ua+Ir= 0.5 V.聯(lián)立解得v= 1 m/s.F3兩端電壓與電容器兩端電壓相等，由歐姆定律得通過(guò)Rs的電流為UMNI=F= 0.05 At

24、fV.【答案】（1）豎直向下（2）0.4 V （3）1 m/s15.（8 分）（涉及法拉第電磁感應(yīng)定律，力的平衡，交變電流的有效值及焦耳定律相關(guān)知識(shí))如圖所示，在xOy坐標(biāo)平面內(nèi)存在B=2.0 T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，OA與OCA為置于豎直平面內(nèi)的光滑金屬導(dǎo)軌，n其中OCA滿足曲線方程x= 0.5sin y(m) ,C為導(dǎo)軌的最右端，導(dǎo)軌OA與OCA相交處的O點(diǎn)和A點(diǎn)分別接有體積可忽略的定值電阻R和F2，其中R= 4.0Q、F2= 12.0Q.現(xiàn)有一足 夠長(zhǎng)、質(zhì)量帀 0.10 kg 的金屬棒MN在豎直向上的外力F作用下，以v= 3.0 m/s 的速度向 上勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)棒與兩導(dǎo)軌接觸良好，除電阻R、R外

25、其余電阻不計(jì)，g取 10 m/s2,求：(1) 金屬棒MN在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電流的最大值；(2) 外力F的最大值；(3) 金屬棒MN滑過(guò)導(dǎo)軌OC段，整個(gè)回路產(chǎn)生的熱量.【解析】(1)金屬棒MN沿導(dǎo)軌豎直向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)中切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).當(dāng)金屬棒MN勻速運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大.金屬棒MN接入電路的有效長(zhǎng)度為導(dǎo)軌OCA形狀滿足的曲線方程中的x值.n因此接入電路的金屬棒的有效長(zhǎng)度為L(zhǎng)=x= 0.5sin y，貝ULm=Xm= 0.5 mEn=BLmv，得Em= 3.0 V解得Im= 1.0 A.(2)金屬棒MN勻速運(yùn)動(dòng)中受重力mg安培力F安、外力F作用F

26、安 m=ImLnB, 得F安 m= 1.0 NFm=F安 m+mg得Fm= 2.0 N.金屬棒MN在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e= 3.0siny，有效值為E有=總設(shè)金屬棒MN滑過(guò)導(dǎo)軌OC段的時(shí)間為t，則t=學(xué) 其中yoC= 5m 得t=sE有.金屬棒滑過(guò)OC段產(chǎn)生的熱量 Q=有t得 Q= 1.25 J.【答案】(1)1.0 A (2)2.0 N (3)1.25 JIm=F|,其中只并=RF2R+R+ y/mMN16. (8 分)(涉及法拉第電磁感應(yīng)定律，閉合電路的歐姆定律，交流電的“四值”及焦 耳定律相關(guān)知識(shí))如圖甲所示，長(zhǎng)、寬分別為L(zhǎng)i、L2的矩形金屬線框位于豎直平面內(nèi)，其匝數(shù)為n,總電

27、阻為r，可繞其豎直中心軸OQ轉(zhuǎn)動(dòng)線框的兩個(gè)末端分別與兩個(gè)彼此絕緣的 銅環(huán)C D(集流環(huán))焊接在一起，并通過(guò)電刷和定值電阻R相連線框所在空間有水平向右均勻分布的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，其中Bo、Bi和ti均為已知.在 0ti的時(shí)間內(nèi)，線框保持靜止，且線框平面和磁場(chǎng)垂直；ti時(shí)刻后線框在外力的驅(qū)動(dòng)下開(kāi)始繞其豎直中心軸以角速度3勻速轉(zhuǎn)動(dòng).求：(1)011時(shí)間內(nèi)通過(guò)電阻R的電流大小;(2) 線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)后，在轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中電流通過(guò)電阻R產(chǎn)生的熱量；(3) 線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)后，從圖甲所示位置轉(zhuǎn)過(guò)90的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量.【解析】 (1)0ti時(shí)間內(nèi)，線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

28、根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，通過(guò)電阻R的電流EnLiL2BB0I=R+rR+r 11 (2)線框產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=nBL1L23線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周所需的時(shí)間此過(guò)程中，電阻R產(chǎn)生的熱量(3)線框從圖甲所示位置轉(zhuǎn)過(guò)90的過(guò)程中,E=nnLiL2BB0ti通過(guò)電阻R的電流的有效值,/2n BL1L231=2R+r2Q=I Rt= nR3佃L1L2I.R+r.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=亡=哇嚴(yán)nBLiL2通過(guò)電阻R的電荷量q=1At=市.1細(xì)線對(duì)金屬棒拉力的功率P多大？平均感應(yīng)電流R+ rn BL1L2zTtR+7【答(1)nLiL2BB0R+r tinBLiL2R+r2n20ns = 0

29、.1 s.17.(10 分)(涉及法拉第電磁感應(yīng)定律，正弦交流電的表達(dá)式，焦耳定律的相關(guān)知識(shí))如圖所示，MN PQ是兩條水平、平行放置的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌的右端接理想變壓器的原線圈，變壓器的副線圈與電阻R=20Q組成閉合回路，變壓器的原副線圈匝數(shù)之比ni:n2=1 : 10,導(dǎo)軌寬L= 5 m.質(zhì)量 m= 2 kg、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒ab垂直MN PQ放在導(dǎo)軌上， 在水平外力F作用下，從t=0 時(shí)刻開(kāi)始在圖示的兩虛線范圍內(nèi)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間 變化的規(guī)律是v= 2sin 20nt(m/s).垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B= 4 T.導(dǎo)軌、導(dǎo)線和線圈電阻不計(jì)求：(1)在ab棒中產(chǎn)生的電動(dòng)

30、勢(shì)的表達(dá)式，ab棒中產(chǎn)生的是什么電流？電阻R上的熱功率P;從t= 0 到11= 0.025 s 的時(shí)間內(nèi)，通過(guò)外力F做功需要外界提供給該裝置的能量E【解析】(1)ab棒的電動(dòng)勢(shì)為e=BLv=40sin 20nt(V)故ab棒中產(chǎn)生的是正弦交流電.設(shè)原線圈上電壓的有效值為U,40廠則U= V = 20 2 V設(shè)副線圈上電壓的有效值為U2,解得U2= 200 2 VP=旦 4X103W.(3)該正弦交流電的周期 從t= 0 到ti= 0.025 s，經(jīng)歷了四分之一個(gè)周期 在這段時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量Q為U1 2Q= Rt1= 100 J在ti= 0.025 s 時(shí)刻，ab棒的速度為v，貝Uv=2sin 20n11=2 m/s2金屬棒從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的t1= 2 s 時(shí)間內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量Q是多大？肺aNQ12所以E=