高中物理復(fù)習(xí)——交流電電磁場和電磁波

1、第十三章 交流電 電磁場和電磁波第一單元 交變電流第1課時 交流電的產(chǎn)生及描述要點(diǎn)一 交變電流的產(chǎn)生及變化規(guī)律1.（2009·通州模擬）某線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生交變電流的圖象如圖所示,由圖中信息可以判斷 （ ）A.在A和C時刻線圈處于中性面位置B.在B和D時刻穿過線圈的磁通量為零C.從AD時刻線圈轉(zhuǎn)過的角度為2 D.若從OD時刻歷時0.02 s,則在1 s內(nèi)交變電流的方向改變100次答案D要點(diǎn)二 描述交流電的物理量2.如圖所示,交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子有n匝線圈,每匝線圈所圍面積為S,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,線圈勻速轉(zhuǎn)動的角速度為,線圈內(nèi)阻為r,外電路電阻為R.當(dāng)線

2、圈由圖中實(shí)線位置勻速轉(zhuǎn)動90°到達(dá)虛線位置過程中,求:（1）通過R的電荷量q為多少？（2）R上產(chǎn)生的電熱QR為多少？（3）外力做的功W為多少？答案 （1） （2） （3）題型1 求交流電的有效值【例1】如圖所示表示交變電流的電流隨時間變化的圖象,此交變電流的有效值是 （ ）A.5AB.5 AC.3.5AD.3.5 A答案B題型2 交流電圖象的應(yīng)用【例2】如圖所示,為某交變電動勢隨時間變化的圖象,從圖象中可知交變電動勢的峰值為V,周期T是s,交變電動勢變化最快的時刻是,穿過產(chǎn)生此電動勢的線圈的磁通量變化最快的時刻是,若此交流線圈共100匝,則穿過此線圈的最大磁通量是Wb.答案 310

3、2×10-2（n=1,2,3） （n=0,1,2,3）1×10-2題型3 生活物理【例3】曾經(jīng)流行過一種自行車,它有能向車頭燈供電的小型交流發(fā)電機(jī),如圖甲為其結(jié)構(gòu)示意圖.圖中N、S是一對固定的磁極,abcd為固定轉(zhuǎn)軸上的矩形線框,轉(zhuǎn)軸過bc邊中點(diǎn),與ab邊平行,它的一端有一半徑r0=1.0 cm的摩擦小輪,小輪與自行車車輪的邊緣相接觸,如圖乙所示.當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動時,因摩擦而帶動小輪轉(zhuǎn)動,從而使線框在磁極間轉(zhuǎn)動.設(shè)線框由N=800 匝導(dǎo)線圈組成,每匝線圈的面積S=20 cm2,磁極間的磁場可視作勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.010 T,自行車車輪的半徑R1=35 cm,小齒輪的半徑

4、R2=4.0 cm,大齒輪的半徑R3=10.0 cm.現(xiàn)從靜止開始使大齒輪加速轉(zhuǎn)動,問大齒輪的角速度為多大時才能使發(fā)電機(jī)輸出電壓的有效值U=3.2 V?（假定摩擦小輪與自行車車輪之間無相對滑動）答案 3.2 rad/s1.一個邊長為6 cm的正方形金屬線框置于勻強(qiáng)磁場中,線框平面與磁場垂直,電阻為0.36.磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化關(guān)系如圖所示,則線框中感應(yīng)電流的有效值為 （ ）A.×10-5 AB.×10-5 AC.×10-5 AD. ×10-5 A答案B2.如圖所示,一個匝數(shù)為10的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動,周期為T.若把萬用電表

5、的選擇開關(guān)撥到交流電壓擋,測得a、b兩點(diǎn)間的電壓為20.0 V,則可知:從中性面開始計時,當(dāng)t=T/8時,穿過線圈的磁通量的變化率約為 （ ）A.1.41 Wb/sB.2.0 Wb/sC.14.1 Wb/sD.20.0 Wb/s答案B3.如圖所示為演示用的手搖發(fā)電機(jī)模型,勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T,線圈匝數(shù)n=50,每匝線圈面積0.48 m2,轉(zhuǎn)速150 r/min,在勻速轉(zhuǎn)動過程中,從圖示位置線圈轉(zhuǎn)過90°開始計時.（1）寫出交變感應(yīng)電動勢瞬時值的表達(dá)式.（2）畫出e-t圖線.答案 （1）e=188sin 5t V （2）見下圖4.如圖所示,矩形線框匝數(shù)n=250匝,ab=1

6、2 cm,ad=10 cm,線框置于B=T的勻強(qiáng)磁場中,繞垂直于磁場的軸OO以120 r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動,線框通過滑環(huán)與外電路相連,外電路接有R=12的電阻及一只發(fā)光電壓和熄滅電壓都為12 V的氖泡L.求:（1）當(dāng)S接e時,電流表讀數(shù)為多少?R的熱功率為多大?10 min內(nèi)外力對線框做功多少?（2）當(dāng)S接f時,氖泡閃光頻率為多大?通電10 min,氖泡發(fā)光總時間為多少?（線框電阻不計）答案 （1）1.41 A 24 W1.44×104J（2）4 Hz400 s第2課時 交變電流綜合問題 電感和電容對交流電的作用要點(diǎn)一 交變電流綜合問題1.如圖所示,線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的

7、軸勻速轉(zhuǎn)動,電容器兩極板水平放置.在兩極板間,不計重力的帶正電粒子Q在t=0時由靜止釋放,若兩板間距足夠?qū)?則下列運(yùn)動可能的是 （ ）A.若t=0時,線圈平面與磁場垂直,粒子一定能到達(dá)極板B.若t=0時,線圈平面與磁場平行,粒子在兩極間往復(fù)運(yùn)動C.若t=0時,線圈平面與磁場垂直,粒子在兩極間往復(fù)運(yùn)動D.若t=0時,線圈平面與磁場平行,粒子一定能到達(dá)極板答案AB要點(diǎn)二 電感和電容對交變電流的作用2.如圖所示,三個燈泡是相同的,而且耐壓足夠,電源內(nèi)阻忽略.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S接A時, 三個燈亮度相同,那S接B時 （ ）A.三個燈亮度相同B.甲燈最亮,丙燈不亮C.甲燈和乙燈亮度相同,丙燈不亮D.只有丙燈

8、不亮,乙燈最亮答案D題型1 交變電流的電路問題【例1】如圖所示線圈面積為0.05 m2,共100匝,線圈總電阻為r=1,外電阻R=9,線圈處于B=T的勻強(qiáng)磁場中.當(dāng)線圈繞OO以轉(zhuǎn)速n=300 r/min勻速轉(zhuǎn)動時,求:（1）若從線圈處于中性面開始計時,寫出電動勢的瞬時表達(dá)式.（2）兩電表的示數(shù).（3）線圈轉(zhuǎn)過180°的過程中,通過電阻的電荷量.（4）線圈勻速轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生的總熱量.答案 （1）e=100sin 10t V（2）5A45V（3）C（4）100 J題型2 帶電粒子在交變電場中運(yùn)動【例2】如圖是示波管的示意圖.豎直偏轉(zhuǎn)電極的極板長l=4 cm,板間距離d=1 cm,板右端距熒光

9、屏L=18 cm.（水平偏轉(zhuǎn)電極上不加電壓,沒有畫出）電子沿中心線進(jìn)入豎直偏轉(zhuǎn)電場的速度是1.6×107m/s.電子的電荷量e=1.60×10-19 C,質(zhì)量m=0.91×10-30 kg.若在偏轉(zhuǎn)電極上加u= 220sin 100t V的交變電壓,在熒光屏的豎直坐標(biāo)軸上能觀測到多長的線段?答案 10 cm題型3 生活物理【例3】如圖所示是一種自行車上照明用的車頭燈發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖,轉(zhuǎn)軸的一端裝有一對隨軸轉(zhuǎn)動的磁極,另一端裝有摩擦小輪.電樞線圈繞在固定的U形鐵芯上,自行車車輪轉(zhuǎn)動時,通過摩擦小輪帶動磁極轉(zhuǎn)動,使線圈中產(chǎn)生正弦交變電流,給車頭燈供電.已知自行車車輪

10、半徑r=35 cm,摩擦小輪半徑r0=1.00 cm,線圈有n=800匝,線圈框橫截面積S=20 cm2,總電阻R1=40.旋轉(zhuǎn)磁極的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.010 T,車頭燈電阻R2=10.當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動的角速度=8 rad/s時求:（1）發(fā)電機(jī)磁極轉(zhuǎn)動的角速度.（2）車頭燈中電流的有效值.答案 （1）280 rad/s（2）64 mA1.兩個相同的燈泡L1和L2,接到如圖所示的電路中,燈L1與電容器串聯(lián),燈L2與電感線圈串聯(lián),當(dāng)a、b處接電壓最大值Um、頻率為f的正弦交流電源時,兩燈都發(fā)光,且亮度相同.更換一個新的正弦交流電源后,燈L1的亮度高于燈L2的亮度,新電源的電壓最大值和頻率可能是 （ ）A

11、.最大值仍為Um,而頻率大于fB.最大值仍為Um,而頻率小于fC.最大值大于Um,而頻率仍為fD.最大值小于Um,而頻率仍為f答案A2.如圖所示,“二分頻”音箱內(nèi)有兩個不同口徑的揚(yáng)聲器,它們的固有頻率分別處于高音、低音頻段,分別稱為高音揚(yáng)聲器和低音揚(yáng)聲器.音箱要將擴(kuò)音機(jī)送來的含有不同頻率的混合音頻電流按高、低頻段分離出來,送往相應(yīng)的揚(yáng)聲器,以便使電流所攜帶的音頻信息按原比例還原成高、低頻的機(jī)械振動.圖為音箱的電路簡化圖,高、低頻混合電流由a、b端輸入,L是線圈,C是電容器,則 （ ）A.甲揚(yáng)聲器是高音揚(yáng)聲器B.甲揚(yáng)聲器是低音揚(yáng)聲器C.乙揚(yáng)聲器是高音揚(yáng)聲器D.乙揚(yáng)聲器是低音揚(yáng)聲器答案BC3.如圖

12、所示,一個被x軸與曲線方程y=0.2sinx m所圍的空間中存在著勻強(qiáng)磁場.磁場方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2 T.正方形金屬線框的邊長是0.40 m,電阻是0.1,它的一條邊與x軸重合.在拉力F的作用下,線框以10 m/s的速度水平向右勻速運(yùn)動.試求:（1）拉力F的最大功率是多少?（2）拉力F要做多少功才能把線框拉過磁場區(qū)?答案 （1）1.6 W（2）0.048 J4.如圖所示,在真空中速度v0=6.4×103m/s的電子束連續(xù)射入兩平行板之間,板長L=12 cm,板間距離d=0.5 cm,兩板不帶電時,電子束將沿兩板之間的中線做直線運(yùn)動.在兩板之間加一交變電壓u=91si

13、n100tV,若不計電子間的相互作用,電子電荷量 e=1.6×10-19 C,電子質(zhì)量m=9.1×10-31 kg,不計電子打在極板上對兩極電壓的影響.（1）在圖中畫出電子束可能出現(xiàn)的區(qū)域.（畫斜線表示,要求有推理和計算過程）（2）如果以兩極板剛加上交變電壓時開始計時（t=0）,則何時進(jìn)入交變電場的電子打在極板上具有最大的動能?答案 （1）見右圖（2）（0.005+0.01n）s（n=0,1,2,）1.如圖所示的交變電流,最大值為Im,周期為T,則下列有關(guān)該交變電流的有效值I,判斷正確的是 （ ）A.I=B.I<C.I >D.以上均不正確答案B2.如圖所示,把電

14、阻R、電感線圈L、電容器C并聯(lián)接到一交流電源上,三個電流表的示數(shù)相同.若保持電源電壓大小不變,而將頻率減小,則三個電流表的示數(shù)I1、I2、I3的大小關(guān)系是 （ ）A.I1=I2=I3B.I1>I2>I3C.I2>I1>I3D.I3>I1>I2答案C3.如圖所示,交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈邊長ab=cd=0.4 m,ad=bc=0.2 m,線圈匝數(shù)N=100,電阻r=1,線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2 T的勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸以=100rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動,外接電阻R=9,以圖示時刻開始計時,則 （ ）A.電動勢瞬時值為160sin100VB.t=0時線圈中

15、磁通量變化率最大C.t=s時線圈中感應(yīng)電動勢最大D.交變電流的有效值是8A答案BC4.如圖所示,一單匝閉合線框在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動,在轉(zhuǎn)動過程中,線框中的最大磁通量為m,最大感應(yīng)電動勢為Em,下列說法正確的是（ ）A.當(dāng)磁通量為零時,感應(yīng)電動勢也為零B.當(dāng)磁通量減小時,感應(yīng)電動勢在減小C.當(dāng)磁通量等于0.5m時,感應(yīng)電動勢等于0.5EmD.角速度等于答案D5.（2009·安陽月考）收錄機(jī)等小型家用電器所用的穩(wěn)壓電源,是將220 V的正弦交流電變?yōu)榉€(wěn)定的直流電的裝置,其中的關(guān)鍵部分是整流電路.有一種整流電路可以將正弦交流電變成如圖所示的脈動直流電（每半個周期都按正

16、弦規(guī)律變化）,則該脈動直流電電流的有效值為 （ ）A.8AB.4AC.2AD.A答案B6.將阻值為5的電阻接到內(nèi)阻不計的交流電源上,電源電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖所示.下列說法正確的是（ ）A.電路中交變電流的頻率為0.25 HzB.通過電阻的電流為AC.電阻消耗的電功率為2.5 WD.用交流電壓表測得電阻兩端的電壓是5 V答案C7.如圖（甲）所示，為電熱毯的電路圖，電熱絲接在u=311sin 100t V的電源上，電熱毯被加熱到一定溫度后，通過裝置P使輸入電壓變?yōu)閳D（乙）所示的波形，從而進(jìn)入保溫狀態(tài)，若電熱絲電阻保持不變，此時交流電壓表的讀數(shù)是 （ ）A.110 VB.156 VC.220

17、VD.311 V答案B8.如圖甲所示電路,電阻R的阻值為50,在ab間加上圖乙所示的正弦交流電,則下面說法中錯誤的是 （ ）A.交流電壓的有效值為100 VB.電流表示數(shù)為2 AC.產(chǎn)生該交流電的線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的角速度為3.14 rad/sD.如果產(chǎn)生該交流電的線圈轉(zhuǎn)速提高一倍,則電流表的示數(shù)也增大一倍答案C9.一個閉合的矩形線圈放在勻強(qiáng)磁場中,并且可繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動,角速度為時,線圈中產(chǎn)生的交變電動勢的最大值為E0,周期為T0,外力提供的功率為P0.若使線圈轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)?,線圈中產(chǎn)生的交變電動勢的最大值為E,周期為T,外力提供的功率為P.則E、T和P的大小 為 （ ）A.E=2

18、E0,T=T0,P=2P0B.E=E0,T=T0,P=2P0C.E=2E0,T=T0,P=2P0D.E=2E0,T=T0,P=4P0答案D10.將硬導(dǎo)線中間一段折成不封閉的正方形,每邊長為l,它在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向如圖的勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)速為n.導(dǎo)線在a、b兩處通過電刷與外電路連接,外電路接有額定功率為P的小燈泡并正常發(fā)光,電路中除燈泡外,其余部分的電阻不計,燈泡的電阻應(yīng)為 （ ）A.B.C.D.答案B11.如圖所示為一個小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖,其矩形線圈的長度ab=0.25 m,寬度bc=0.20 m,共有n=100匝,總電阻r=1.0,可繞與磁場方向垂直的軸OO轉(zhuǎn)動.線圈處

19、于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40 T的勻強(qiáng)磁場中,與線圈兩端相連的金屬滑環(huán)上接一個“3.0 V,1.8 W”的燈泡.當(dāng)線圈以角速度勻速轉(zhuǎn)動時,小燈泡消耗的功率恰好為1.8 W.則:（1）推導(dǎo)發(fā)電機(jī)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值的表達(dá)式Em=nBS（其中S表示線圈的面積）.（2）求線圈轉(zhuǎn)動的角速度.（3）線圈以上述角速度轉(zhuǎn)動100周過程中發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能.答案 （1）線圈平面與磁場方向平行時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢最大,設(shè)ab邊的線速度為v,該邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E1=BLabv與此同時,線圈的cd邊也在切割磁感線,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E2=BLcdv,線圈產(chǎn)生的總感應(yīng)電動勢為Em=n（E1+E2）,因?yàn)長ab=Lcd,

20、所以Em=n·2BLabv線速度v=·Lbc,故Em=nBLab·Lbc而S=LabLcd (S為線圈的面積),Em=nBS.（2）2.5 rad/s（3）5.43×102J12.（2009·泰安月考）如圖所示,間距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌,水平地放置在豎直方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,一端接阻值是R的電阻.一電阻是R0,質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒放置在導(dǎo)軌上,在外力F作用下從t=0的時刻開始運(yùn)動,其速度隨時間的變化規(guī)律是v=vmsint,不計導(dǎo)軌電阻.求:（1）安培力Fi與時間t的關(guān)系式.（2）從t=0到t=時間內(nèi)外力F所做的功.答案 （1）Fi=s

21、int （2）13.真空中足夠大的兩個相互平行的金屬板a、b之間距離為d,兩極之間的電壓Uab=Ua-Ub,按圖所示規(guī)律變化,其周期為T,在t=0時刻一帶正電的粒子僅在電場力作用下,由a板從靜止開始向b板運(yùn)動,并于t=nT（n為自然數(shù)）時刻恰好到達(dá)b板.（1）求當(dāng)該粒子的位移為多大時,速度第一次達(dá)到最大?速度的最大值是多少?（2）若該粒子在t=T/6時刻才從a板開始運(yùn)動,并且以粒子開始運(yùn)動為計時起點(diǎn),求粒子經(jīng)過同樣長的時間（nT）,將運(yùn)動到離a板多遠(yuǎn)的地方?（3）若該粒子在t=T/6時刻才從a板開始運(yùn)動,求粒子經(jīng)過多長時間才能到達(dá)b板?答案 （1）（2） （3）（3n-（n=0,1,2,3,）

22、第二單元 變壓器 電磁場與電磁波第3課時 變壓器 電能的輸送要點(diǎn)一 變壓器1.如圖所示為由一個原線圈n1和兩個副線圈n2、n3組成的理想變壓器,已知n1n2n3=421,電阻R=3,副線圈n2接2個“6 V, 6 W”燈泡,副線圈n3接4個3 W的燈泡,所有燈泡均正常發(fā)光,求電源的輸出功率.答案 36 W要點(diǎn)二 電能的輸送2.圖是遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)的示意圖（為了簡單,設(shè)用戶的電器是電動機(jī)）,下列選項中正確的是（ ）A.發(fā)電機(jī)能發(fā)電的主要原理是庫侖定律,變壓器能變壓的主要原理是歐姆定律,電動機(jī)通電后能轉(zhuǎn)動起來的主要原理是法拉第電磁感應(yīng)定律B.發(fā)電機(jī)能發(fā)電的主要原理是安培定律,變壓器能變壓的主要原理是

23、歐姆定律,電動機(jī)通電后能轉(zhuǎn)動起來的主要原理是庫侖定律C.發(fā)電機(jī)能發(fā)電的主要原理是歐姆定律,變壓器能變壓的主要原理是庫侖定律,電動機(jī)通電后能轉(zhuǎn)動起來的主要原因是法拉第電磁感應(yīng)定律D.發(fā)電機(jī)能發(fā)電的主要原理是法拉第電磁感應(yīng)定律,變壓器能變壓的主要原理是法拉第電磁感應(yīng)定律,電動機(jī)通電后能轉(zhuǎn)動起來的主要原理是安培定律答案D題型1 變壓器動態(tài)分析問題【例1】如圖所示為一理想變壓器,S為雙擲開關(guān),P為滑動變阻器的滑動觸頭,U1為加在原線圈兩端的交變電壓,I1為原線圈中的電流,則 （ ）A.保持U1及P的位置不變,S由a接到b時,I1增大B.保持U1及P的位置不變,S由b接到a時,R消耗的功率減小C.保持U

24、1不變,S接在a處,使P上滑時,I1增大D.保持P的位置不變,S接在a處,當(dāng)U1增大時,I1增大答案ABD題型2 變壓器原理的拓展應(yīng)用【例2】如圖所示,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1n2n3=4431,原線圈兩端輸入電壓U1=220 V,在變壓器輸出端如何連接可使“20 V,10 W”燈泡L1正常發(fā)光？如何連接可使“10 V,5 W”燈泡L2正常發(fā)光？通過計算,分別畫出連接圖.答案 見下圖題型3 遠(yuǎn)距離輸電問題【例3】如圖所示,某村在距村莊較遠(yuǎn)的地方修建了一座小型水電站,發(fā)電機(jī)輸出功率為9 kW,輸出電壓為500 V,輸電線的總電阻為10,允許線路損耗的功率為輸出功率的4 %.求:（1）若不用

25、變壓器而由發(fā)電機(jī)直接輸送,村民和村辦小企業(yè)得到的電壓和功率是多少?（2）用如圖所示的電路輸電,若村民和村辦小企業(yè)需要220 V電壓時,所用升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比各為多少?（不計變壓器的損耗）答案 （1）320 V5 760 W（2）13 7211題型4 生活物理【例4】有一臺發(fā)電機(jī),供給一個學(xué)校照明用電,如圖所示.升壓變壓器的匝數(shù)比為14,降壓變壓器的匝數(shù)比為41,輸電線的總電阻R=4,全校共22個班,每班有“220 V,40 W”燈6盞,若要保證全部電燈正常發(fā)光,則:（1）發(fā)電機(jī)輸出功率多大?（2）發(fā)電機(jī)輸出電壓多大?（3）輸電效率是多少?（4）若使用燈數(shù)減半并正常發(fā)光,

26、發(fā)電機(jī)輸出功率是否減半？答案 （1）5 424 W （2）226 V （3）97 % （4）否1.如圖所示電路中的變壓器為理想變壓器,S為單刀雙擲開關(guān),P是滑動變阻器R的滑動觸頭,U1為加在原線圈兩端的交變電壓,I1、I2分別為原線圈和副線圈中的電流,下列說法正確的是 （ ）A.保持P的位置及U1不變,S由b切換到a,則R上消耗的功率減小B.保持P的位置及U1不變,S由a切換到b,則I2減小C.保持P的位置及U1不變,S由b切換到a,則I1增大D.保持U1不變,S接在b端,將P向上滑動,則I1減小答案BC2.（2009·重慶模擬）如圖兩電路中,當(dāng)a、b兩端與e、f兩端分別加上220

27、V的交流電壓時,測得c、d間與g、h間的電壓均為110 V.若分別在c、d兩端與g、h兩端加上110 V的交流電壓,則a、b間與e、f間的電壓分別為 （ ）A.220 V,220 VB.220 V,110 VC.110 V,110 VD.220 V,0 V答案B3.加在理想變壓器原線圈上的交流電源的電動勢為E,內(nèi)阻為r,與副線圈相連的負(fù)載電阻為R,如圖所示,則（1）原線圈中的電流I1多大時,負(fù)載上獲得的功率最大?最大功率是多少?（2）若想使負(fù)載電阻獲得最大功率,變壓器匝數(shù)比多大?答案 （1）（2）4.有條河流,流量Q=2 m3/s,落差h=5 m,現(xiàn)利用其發(fā)電,若發(fā)電機(jī)總效率為50 %,輸出電

28、壓為240 V,輸電線總電阻R=30,允許損失功率為輸出功率的6 %,為滿足用電的需求,則該輸電線路所使用的理想的升壓、降壓變壓器的匝數(shù)比各是多少?能使多少盞“220 V,100 W”的電燈正常發(fā)光?答案 6125 23511 470盞第4課時 電磁場 電磁波要點(diǎn)一 麥克斯韋電磁場理論1.關(guān)于電磁場的理論,下面說法正確的是 （ ）A.變化的電場周圍產(chǎn)生的磁場一定是變化的B.變化的電場周圍產(chǎn)生的磁場不一定是變化的C.均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生的電場也是均勻變化的D.振蕩電場周圍產(chǎn)生的磁場也是振蕩的答案BD要點(diǎn)二 電磁波2.電磁波與機(jī)械波相比較有 （ ）A.電磁波傳播不需要介質(zhì),機(jī)械波傳播需要介質(zhì)B.

29、電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速率都相同,機(jī)械波在同一介質(zhì)中的傳播速率都相同C.電磁波與機(jī)械波都不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象D.電磁波與機(jī)械波都能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象答案AD要點(diǎn)三 無線電波的發(fā)射和接收、電視和雷達(dá)3.雷達(dá)向遠(yuǎn)處發(fā)射無線電波,每次發(fā)射的時間是1 s,兩次發(fā)射的時間間隔為 100 s,在指示器的熒光屏上呈現(xiàn)出的尖形波如圖所示,已知圖中ab=bc,則障礙物與雷達(dá)之間距離是多大？答案 7.5×103m題型1 麥克斯韋原理的應(yīng)用【例1】如圖所示,在內(nèi)壁光滑、水平放置的玻璃圓環(huán)內(nèi),有一直徑略小于環(huán)口徑的帶正電的小球,正以速率v0沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動.若在此空間突然加上方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間成正

30、比例增加的變化磁場,設(shè)運(yùn)動過程中小球帶的電荷量不變,那么 （ ）A.小球?qū)ΣＡЛh(huán)的壓力不斷增大B.小球受到的磁場力不斷增大C.小球先沿逆時針方向做減速運(yùn)動,過一段時間后,沿順時針方向做加速運(yùn)動D.磁場力對小球一直不做功答案CD題型2 電磁場與電磁波的理解【例2】關(guān)于電磁場和電磁波,下列說法中正確的是 （ ）A.電場周圍一定產(chǎn)生磁場,磁場周圍一定產(chǎn)生電場B.變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場C.電磁波既能在介質(zhì)中傳播,又能在真空中傳播D.電磁波由真空進(jìn)入介質(zhì)傳播時,波長將變短答案CD題型3 科技物理【例3】 電子感應(yīng)加速器是利用變化磁場產(chǎn)生的電場來加速電子的.如圖所示,在圓形磁鐵的兩極之間有一環(huán)形

31、真空室,用交變電流勵磁的電磁鐵在兩極間產(chǎn)生交變磁場,從而在環(huán)形室內(nèi)產(chǎn)生很強(qiáng)的電場,使電子加速.被加速的電子同時在洛倫茲力的作用下沿圓形軌道運(yùn)動.設(shè)法把高能電子引入靶室,能使其進(jìn)一步加速.在一個半徑r=0.84 m的電子感應(yīng)加速器中,電子在被加速的4.2 ms內(nèi)獲得的能量為120 MeV.這期間電子軌道內(nèi)的高頻交變磁場是線性變化的,磁通量從零增到1.8 Wb,求電子共繞行了多少周?答案 2.8×1051.電磁波與聲波比較 （ ）A.電磁波的傳播不需要介質(zhì),聲波的傳播需要介質(zhì)B.由空氣進(jìn)入水中時,電磁波速度變小,聲波速度變大C.由空氣進(jìn)入水中時,電磁波波長變小,聲波波長變大D.電磁波和聲

32、波在介質(zhì)中的傳播速度,都是由介質(zhì)決定,與頻率無關(guān)答案ABC2.用麥克斯韋的電磁場理論判斷,圖中表示電場（或磁場）產(chǎn)生磁場（或電場）的正確圖象是（ ）答案C3.一雷達(dá)向一方向發(fā)射不連續(xù)的無線電波,每次發(fā)射的時間為百萬分之一秒,兩次發(fā)射的時間間隔是萬分之一秒.下圖是雷達(dá)指示器的顯示屏上顯示的情景,P為發(fā)射出去的無線電波的某一尖形波,Q為其遇到障礙物反射回來被雷達(dá)接收到的尖形波.由圖中所給信息計算障礙物離雷達(dá)站的距離.答案 12 km4.如果你想通過同步衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的無線電話與對方通話,則在你講完話后,至少要等多長時間才能聽到對方的回話?（已知地球的質(zhì)量M=6.0×1024 kg,地球半徑R=

33、6.4×106m,萬有引力恒量G=6.67×10-11 N·m2/kg2）答案 0.48 s1.我國已成功發(fā)射“神舟”六號載人飛船,飛船在返回途中總有一段時間和地面失去無線電聯(lián)系,其原因是 ( )A.飛船為節(jié)省能量不再發(fā)送信號B.自由降落階段不必加以控制,地面也不向飛船發(fā)信號C.由于高速下降和空氣摩擦,在飛船周圍形成等離子云,阻礙了電磁波的傳送D.雖然不能進(jìn)行通訊聯(lián)絡(luò),但雷達(dá)仍能探測到飛船答案 C2.圖中電容式話筒右側(cè)固定不動的金屬板b,與能在聲波驅(qū)動下沿聲源水平方向振動的鍍有金屬層的振動膜a構(gòu)成一個電容器,a、b分別通過導(dǎo)線與恒定電源兩極相接.聲源S做位移為x=

34、Asin 2 000t的振動 ( )A.a振動過程中a、b板之間的電場強(qiáng)度不變B.a振動過程中話筒會產(chǎn)生電磁波C.導(dǎo)線ac的電流的頻率為1 000 HzD.a向右位移最大時,a、b板形成的電容最大答案 BCD3.根據(jù)麥克斯韋電磁理論,下列說法正確的是 ( )A.電場周圍一定產(chǎn)生磁場,磁場周圍也一定產(chǎn)生電場B.變化的電場周圍一定產(chǎn)生磁場,變化的磁場周圍也一定產(chǎn)生電場C.變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場D.電磁波在真空中的傳播速度為3.0×108 km/s答案 B4.(2009·晉中質(zhì)檢)互感器是一種特殊的變壓器,借助它,交流電壓表(或電流表)可以間接測量高電壓和大電流.如下圖

35、所示為電壓互感器或電流互感器的接線圖,其中正確的是 ( )答案 A5.處在勻強(qiáng)磁場中的矩形線圈abcd,以恒定的角速度繞ab邊轉(zhuǎn)動,磁場方向平行于紙面并與ab垂直.在t=0時刻,線圈平面與紙面重合(如圖所示),線圈的cd邊離開紙面向外運(yùn)動.若規(guī)定由abcda方向的感應(yīng)電流為正,則能反映線圈中感應(yīng)電流i隨時間t變化的圖線是 ( )答案 C6.如圖所示為理想變壓器原線圈所接交流電壓的圖象.原、副線圈匝數(shù)比n1n2= 101,串聯(lián)在原線圈電路中電流表的示數(shù)為1 A,下列說法正確的是( )A.變壓器輸出端所接電壓表的示數(shù)為20 VB.變壓器的輸出功率為200 WC.變壓器輸出端的交流電頻率為50 Hz

36、D.串在變壓器輸出端的電流表示數(shù)為10 A答案 C7.（2009·聊城模擬）鉗形電流表的外形和結(jié)構(gòu)如圖 (a)所示.電流表的讀數(shù)為1.2 A.圖(b)中用同一電纜線繞了3匝,則 ( )A.這種電流表能測直流電流,圖(b)的讀數(shù)為2.4 AB.這種電流表能測交流電流,圖(b)的讀數(shù)為0.4 AC.這種電流表能測交流電流,圖(b)的讀數(shù)為3.6 AD.這種電流表既能測直流電流,又能測交流電流,圖(b)的讀數(shù)為3.6 A答案 C8.理想變壓器連接電路如圖甲所示,當(dāng)輸入電壓波形如圖乙時,已知原、副線圈的匝數(shù)比為101,安培表讀數(shù)為2 A,則 ( )A.伏特表讀數(shù)282 V B.伏特表讀數(shù)28

37、.2 VC.輸入功率為56.4 W D.輸入功率為40 W答案 D9.如圖甲所示,在變壓器的輸入端串接上一只整流二極管D,在變壓器輸入端加上如圖乙所示的交變電壓u1=Um1sint,設(shè)t=0時刻為a“+”、b“-”,則副線圈輸出的電壓的波形(設(shè)c端電勢高于d端電勢時的電壓為正)是圖中的 ( )答案 B10.如圖是街頭變壓器通過降壓給用戶供電的示意圖.變壓器輸入電壓是市電網(wǎng)的電壓,不會有很大的波動.輸出電壓通過輸電線輸送給用戶,輸電線的電阻用R0表示,變阻器R表示用戶用電器的總電阻,當(dāng)滑動變阻器觸頭P向下移動時,下列說法中錯誤的是 ( )A.相當(dāng)于在增加用電器的數(shù)目B.V1表的示數(shù)隨V2表的示數(shù)

38、的增大而增大C.A1表的示數(shù)隨A2表的示數(shù)的增大而增大D.變壓器的輸入功率在增大答案 B11.為了減少因火電站中煤的燃燒對大氣的污染而大力發(fā)展水電站.三峽水利工程中某一水力發(fā)電站的發(fā)電機(jī)組設(shè)計為:水以v1=3 m/s的速度流入水輪機(jī)后以v2=1 m/s的速度流出,流出水位比流入水位低10 m,水流量Q=10 m3/s,水輪機(jī)效率為75%,發(fā)電機(jī)效率為80%,試問:(1)發(fā)電機(jī)組的輸出電功率是多少?(2)如果發(fā)電機(jī)輸出的電壓為240 V,用戶所需電壓為220 V,輸電線路中能量損失為5%,輸電線電阻為50/3 ,那么所需升、降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比分別是多少?答案 (1)624 Kw (2

39、)43326 000 26 94543312.如圖所示,小型交流發(fā)電機(jī)的電動勢為E=20 V,內(nèi)阻不計,它通過一個阻值R=6 的指示燈連接到一個理想降壓變壓器的輸入端.在變壓器的輸出端并聯(lián)著24盞規(guī)格都是“6 V,0.25 W”彩色小燈泡,每只燈泡都正常發(fā)光,導(dǎo)線電阻不計.求:(1)原線圈中的電流.(2)降壓變壓器的初級、次級線圈的匝數(shù)比.(3)若只使用18盞彩色小燈泡,通過計算說明這時每盞小燈泡的工作狀態(tài)如何.(設(shè)小燈泡的電阻不隨溫度變化)答案 (1) A (2) (3)每盞燈泡的電阻RL=144 18盞燈的總電阻R總=8 設(shè)這時副線圈中的電流為I2,則原線圈中的電流為I2由功率關(guān)系得E(I

40、2)-(I2)2R=I22R總代入數(shù)據(jù)得I2= A這時每盞燈泡的電壓U2=I2R總= V>6 V所以燈泡比原來更亮,有可能燒壞.13.如圖所示,原線圈匝數(shù)為n1,兩個副線圈的匝數(shù)分別為n2和n3.四只完全相同的燈泡分別接在理想變壓器的原、副線圈的回路中,當(dāng)原線圈回路中a、b接入交流電壓U0時,四只燈泡均正常發(fā)光,則三組線圈的匝數(shù)比n1n2n3等于多少?燈泡的額定電壓U額等于多少?答案 321 U0實(shí)驗(yàn)17:練習(xí)使用示波器【例1】如圖中的示波器面板,屏上顯示的是一條亮度很低,線條較粗且模糊不清的波形. (1)若要增大顯示波形的亮度,應(yīng)調(diào)節(jié)旋鈕.(2)若要屏上波形線條變細(xì)且邊緣清晰,應(yīng)調(diào)節(jié)旋

41、鈕.(3)若要將波形曲線調(diào)至屏中央,應(yīng)調(diào)節(jié)與旋鈕.答案 (1)輝度調(diào)節(jié) (2)聚焦調(diào)節(jié)旋鈕和輔助聚焦 (3)旋鈕“”和“”.【例2】如圖實(shí)所示為示波器上的面板,圖甲為一信號源. (1)若要觀測此信號源發(fā)出的正弦交流信號如圖乙所示,應(yīng)將信號源的a端與示波器面板上 的接線柱相連,b端與接線柱相連.(2)若示波器顯示屏上顯示的波形如圖丙所示,要使波形橫向展寬,應(yīng)調(diào)節(jié)旋鈕.(3)若將信號源改為一節(jié)干電池的直流電源,并已正確接入示波器,此時選擇開關(guān)“DC,AC”應(yīng)置 于位置(填“DC”或“AC”).答案 (1)Y輸入 地 (2)X增益 (3)DC【例3】用示波器可以測量直流電壓.當(dāng)輸入電壓為50 mV時

42、,亮斑恰好偏移中心一格,以此作為標(biāo)準(zhǔn),就可以根據(jù)亮斑偏移的格數(shù)來計算出電壓值.現(xiàn)要測量一節(jié)干電池的電壓.(1)試寫出操作步驟.(2)將“衰減”旋鈕分別處于“10”、“100”擋時,亮斑偏移中心的格數(shù)n分別為多少？(設(shè)一節(jié)干電池的電壓為1.5 V)答案 (1)測量的步驟如下:做好預(yù)熱準(zhǔn)備、調(diào)好聚焦.按右圖所示,將干電池正極與“Y輸入”相連,將干電池的負(fù)極與示波器的“地”相連.把掃描范圍旋鈕置于“外X”處,“DC”“AC”開關(guān)置于“DC”位置.調(diào)節(jié)水平位移“”、豎直位移“”,使光點(diǎn)位于熒光屏中心. 將“衰減”旋鈕置于“10”,觀察亮斑偏移屏中心的格數(shù).將“衰減”旋鈕置于“100”,觀察亮斑偏移屏中

43、心的格數(shù).重復(fù)、步驟再將觀察結(jié)果記錄在自己設(shè)計的表格中.(2)當(dāng)“衰減”旋鈕置于“10”擋時,按照公式U=n×50×10(衰減倍數(shù))(mV),n=3,即光斑在屏上向上偏移中心3格.當(dāng)“衰減”旋鈕置于“100”擋時,依上公式可知n=0.3(格),即光斑在屏上向上偏移中心 0.3格.1.在觀察正弦規(guī)律變化的電壓圖線時,將“掃描范圍”旋鈕置于第一擋(10 Hz 100 Hz),把“衰減”旋鈕置于“”擋,再調(diào)節(jié)“掃描微調(diào)”旋鈕,屏上便出現(xiàn)完整的正弦曲線,如圖所示.則下列關(guān)于同步極性選擇的說法正確的是 ( )A.圖甲是同步開關(guān)置于“-”的結(jié)果B.圖甲是同步開關(guān)置于“+”的結(jié)果C.圖乙

44、是同步開關(guān)置于“-”的結(jié)果D.圖乙是同步開關(guān)置于“+”的結(jié)果答案 BC2.(2009·洛陽質(zhì)檢)示波器是一種常見的電子儀器,利用示波器能夠直接觀察電信號隨時間變化的情況.將如圖所示的電路中的c、d兩點(diǎn)分別接示波器的“Y輸入”和“地”.掃描范圍旋鈕置于左邊第一擋,對示波器調(diào)節(jié)后,在熒光屏上出現(xiàn)的波形應(yīng)為哪一種波形? ( )答案 C3.如圖所示為示波器面板.一位同學(xué)在做“練習(xí)使用示波器”的實(shí)驗(yàn)時,進(jìn)行了如下的操作:(1)打開電源后,首先在屏上調(diào)出了一個最圓最小的亮斑,但亮斑位于屏上的左上角.若想將這個亮斑調(diào)到屏幕的正中央,他應(yīng)該調(diào)節(jié)和旋鈕(填旋鈕對應(yīng)的數(shù)字);(2)為觀察示波器的水平掃描

45、作用,他調(diào)節(jié)相應(yīng)的旋鈕,看到屏上的亮斑從左向右移動,到達(dá)右端后又很快回到左端.之后,他順時針旋轉(zhuǎn)掃描微調(diào)旋鈕以增大掃描頻率,此時屏上觀察到的現(xiàn)象是;(3)為觀察按正弦規(guī)律變化的電壓的圖線,他把掃描范圍旋鈕置于左邊第一擋(10100 Hz).要由機(jī)內(nèi)提供豎直方向的按正弦規(guī)律變化的電壓,他應(yīng)將旋鈕(填旋鈕對應(yīng)的數(shù)字)置于擋.答案 (1)根據(jù)示波器面板上各旋鈕的作用可知,應(yīng)調(diào)節(jié)豎直位移和水平位移兩個旋鈕,即6、7.(2)當(dāng)將X增益旋鈕順時針轉(zhuǎn)到三分之一處,掃描微調(diào)旋鈕逆時針轉(zhuǎn)到底,掃描范圍旋鈕置于最低擋,可看到亮斑從左向右反復(fù)移動.順時針轉(zhuǎn)動掃描微調(diào)旋鈕,增大掃描頻率,此時可觀察到亮斑迅速地形成一條

46、亮線.(3)要觀察到清晰的正弦圖線,應(yīng)將掃描范圍旋鈕置于第一擋,將衰減調(diào)節(jié)旋鈕置于“”擋,即應(yīng)將10旋鈕置于擋.4.如圖甲所示為示波器面板,圖乙為一信號源. (1)若要觀測此信號源發(fā)出的正弦交流信號的波形,應(yīng)將信號源的a端與示波器面板上的接線柱相連,b端與接線柱相連.(2)若示波器所顯示的輸入波形如圖丙所示,要將波形上移,應(yīng)調(diào)節(jié)面板上的旋鈕;要使此波形橫向展寬,應(yīng)調(diào)節(jié)旋鈕.答案 (1)Y輸入 地 (2)6 X增益5.在“練習(xí)使用示波器”的實(shí)驗(yàn)中:(1)為觀察亮斑在豎直方向上的偏移,應(yīng)該將掃描范圍旋鈕置于“外X”擋,使亮斑位于屏的,然后,應(yīng)把“DCAC”開關(guān)置于“”位置,以備給示波器輸入一個直流

47、電壓.(2)為給示波器輸入一個Y方向的直流電壓(要求從零電壓開始逐漸增加),請將下圖所示的器材與示波器連成正確的電路. (3)調(diào)節(jié)變阻器改變輸入電壓,可以看到亮斑向上的偏移隨之改變,電壓越高,向上的偏移越;調(diào)換電池正、負(fù)極,改變輸入電壓,可以看到亮斑向偏移.答案 (1)中心 DC (2) (3)大 下知識整合 演練高考題型1 交變電流的產(chǎn)生和規(guī)律【例1】（2008·廣東·5）小型交流發(fā)電機(jī)中,矩形金屬線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與時間呈正弦函數(shù)關(guān)系,如圖所示.此線圈與一個R=10的電阻構(gòu)成閉合電路,不計電路的其他電阻.下列說法正確的是 （ ）A.交變電流的周期

48、為0.125 sB.交變電流的頻率為8 HzC.交變電流的有效值為AD.交變電流的最大值為4 A答案 C題型2 變壓器與電能輸送【例2】（2008·上海·20B）某小型水電站輸出功率為20 kW,輸電線路總電阻是6.（1）若采用380 V輸電,求輸電線路損耗的功率.（2）若改用5 000 V高壓輸電,用戶端利用n1n2=221的變壓器降壓,求用戶得到的電壓.答案 （1）16.6 kW（2）226.2 V題型3 電磁場和電磁波【例3】(2007·江蘇·8)2006年度諾貝爾物理學(xué)獎授予了兩名美國科學(xué)家,以表彰他們發(fā)現(xiàn)了宇宙微波背景輻射的黑體譜形狀及其溫度在

49、不同方向上的微小變化.他們的出色工作被譽(yù)為是宇宙學(xué)研究進(jìn)入精密科學(xué)時代的起點(diǎn).下列與宇宙微波背景輻射黑體譜相關(guān)的說法中正確的是 ( )A.微波是指波長在10-3 m到10 m之間的電磁波B.微波和聲波一樣都只能在介質(zhì)中傳播C.黑體的熱輻射實(shí)際上是電磁輻射D.普朗克在研究黑體的熱輻射問題中提出了能量子假說答案 ACD1.（2008·山東·20）圖（a）、（b）分別表示兩種電壓的波形,其中圖（a）所示電壓按正弦規(guī)律變化.下列說法正確的是 （ ）A.圖（a）表示交流電,圖（b）表示直流電B.兩種電壓的有效值相等C.圖（a）所示電壓的瞬時值表達(dá)式為u=311sin100t VD.圖

50、（a）所示電壓經(jīng)匝數(shù)比為101的變壓器變壓后,頻率變?yōu)樵瓉淼拇鸢窩2.（2008·寧夏·19）如圖（a）所示,一矩形線圈abcd放置在勻強(qiáng)磁場中并繞過ab、cd中點(diǎn)的軸OO以角速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動.若以線圈平面與磁場夾角=45°時（如圖b）為計時起點(diǎn),并規(guī)定當(dāng)電流自a流向b時電流方向?yàn)檎?則下列四幅圖中正確的是 （ ）答案D3.（2007·廣東·6）平行板間加如圖所示周期變化的電壓,重力不計的帶電粒子靜止在平行板中央,從t=0時刻開始將其釋放,運(yùn)動過程無碰板情況.下圖中,能定性描述粒子運(yùn)動的速度圖象正確的 是 （ ）答案 A4.（2007

51、3;北京·17）電阻R1、R2與交流電源按照圖（a）方式連接,R1=10,R2=20.合上開關(guān)S后,通過電阻R2的正弦交變電流i隨時間t變化的情況如圖（b）所示.則 （ ）A.通過R1的電流有效值是1.2 AB.R1兩端的電壓有效值是6 VC.通過R2的電流最大值是1.2AD.R2兩端的電壓最大值是6V答案B5.（2008·天津·17）一理想變壓器的原線圈上接有正弦交變電壓,其最大值保持不變,副線圈有可調(diào)電阻R.設(shè)原線圈的電流為I1,輸入功率為P1,副線圈的電流為I2,輸出功率為P2.當(dāng)R增大時（ ）A.I1減小,P1增大B.I1減小,P1減小C.I2增大,P2減小D.I2增大,P2增大答案B6.（2008·北京·18）一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1n2=115.原線圈與正弦交變電源連接,輸入電壓u如圖所示.副線圈僅接入一個10的電阻.則 （