高中物理魯科版2本冊總復習總復習 說課一等獎

模塊綜合檢測一、選擇題1．下列說法正確的是()A．交變電流在一個周期內電流方向改變兩次B．交變電流的有效值總是峰值的eq\f(1,\r(2))倍C．交變電流的有效值表示其產生的平均效果，所以有效值與平均值相同D．交變電流的峰值可能等于其有效值解析：只有正弦式交變電流的有效值等于峰值的eq\f(1,\r(2))，故B錯；交變電流的有效值與平均值不同，前者由電流的熱效應求，而后者由法拉第電磁感應定律解決，C錯．對于方形波其有效值與峰值相等，故D正確．由交變電流的周期性可知A正確．答案：AD2．如圖所示，A為通電線圈，電流方向如圖所示，B、C為與A在同一平面內的兩同心圓，ΦB、ΦC分別為通過兩圓面的磁通量的大小，下列判斷正確的是()A．穿過兩圓面的磁通量方向是垂直紙面向外B．穿過兩圓面的磁通量方向是垂直紙面向里C．ΦB＞ΦCD．ΦB＜ΦC解析：通電線圈A產生的磁場，在B，C內的磁能量有向里的，也有向外的，但向外的多，因此兩線圈的合磁通量均向外；對于兩線圈B，C來說，向外的一樣多，向里的C比B多，合磁通量B大，即ΦB＞ΦC.答案：AC3．如圖所示，“U”形金屬框架固定在水平面上，金屬桿ab與框架間無摩擦．整個裝置處于豎直方向的磁場中．若因磁場的變化，使桿ab向右運動，則磁感應強度()A．方向向下并減小 B．方向向下并增大C．方向向上并增大 D．方向向上并減小解析：因磁場變化，發(fā)生電磁感應現象，桿ab中有感應電流產生，而使桿ab受到磁場力的作用，并發(fā)生向右運動．而ab向右運動，使得閉合回路中磁通量有增加的趨勢，說明原磁場的磁通量必定減弱，即磁感應強度正在減小，與方向向上、向下無關．答案：AD4．一個電熱器接在10V的直流電源上，在時間t內產生的焦耳熱為Q，今將該電熱器接在一個正弦交流電源上，它在時間2t內產生的焦耳熱為Q，則這一交流電源的交流電壓的最大值和有效值分別是()A．最大值是10eq\r(2)V，有效值是10VB．最大值是10V，有效值是5eq\r(2)VC．最大值是5eq\r(2)V，有效值是5VD．最大值是20V，有效值是10eq\r(2)V答案：B5．如圖所示，理想變壓器原線圈兩端M、N接高壓，降壓后通過輸電線(有一定電阻)接用電器，A、V是交流電表，原先S閉合，現將S斷開，則()A．V示數增大，A示數增大，R1功率增大B．V示數增大，A示數減小，R1功率增大C．V示數減小，A示數減小，R1功率減小D．V示數減小，A示數增大，R1功率減小解析：當S斷開時，副線圈電路中總電阻增大，總電流減小，故導線上分壓U線＝I2R線減小，V示數增大．由變流比知eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，因I2減小，故I1即A示數減小，R1功率P1＝eq\f(U\o\al(2,1),R1)增大，故B選項正確．答案：B6．如圖所示，一條形磁鐵，從靜止開始穿過采用雙線繞成的閉合線圈，條形磁鐵在穿過線圈的過程中可能做()A．減速運動 B．勻速運動C．自由落體運動 D．非勻變速運動解析：雙線繞法的線圈內部磁通量始終為0，繞線中無感應電流，磁鐵下落時只受重力，故磁鐵在線圈中做自由落體運動．答案：C7．如圖所示質量為m、邊長為L的正方形線框從某一高度自由落下后，通過一高度也為L的勻強磁場區(qū)域，則線框通過磁場過程中產生的焦耳熱()A．可能大于2mgL B．可能等于2mgLC．可能小于2mgL D．可能為零解析：因磁場的寬度也是L，則線框在下落時總是只有一條邊在切割磁感線，當線框在磁場中做勻速運動時，由能量轉化守恒知，動能不變，重力勢能全部轉化為熱能，即為2mgL；若線框通過磁場過程中所受的安培阻力大于重力，則線框做減速運動，動能有一部分轉化為熱能，則生熱大于2mgL；若線框通過磁場過程中，所受安培阻力小于重力，則線框做加速運動，重力勢能部分轉化為動能，則生熱小于2mgL.答案：ABC8．如圖所示，A是硬橡膠圓環(huán)，B是一根可以運動的垂直紙面的通電直導線，電流方向如圖所示，用毛皮摩擦A環(huán)，并使它按圖示方向轉動，在開始轉動的瞬間，導線B的運動方向是()A．平行紙面向上 B．平行紙面向下C．平行紙面向左 D．平行紙面向右解析：毛皮摩擦過的橡膠圓環(huán)帶負電，A環(huán)如題圖所示方向旋轉相當于順時針方向的環(huán)形電流．根據右手螺旋定則，穿過右側環(huán)中的磁通量為垂直紙面向外，右側環(huán)中感應電流的方向根據楞次定律得為順時針方向，感應電流流過螺線管，使螺線管的磁場右邊為N極，左邊為S極．導線B所在處的磁場方向向左，根據左手定則，B受安培力方向向上．答案：A9．如圖所示，交流發(fā)電機的矩形線圈邊長ab＝cd＝0.4m，ad＝bc＝0.2m，線圈匝數N＝100，電阻r＝1Ω，線圈在磁感應強度B＝T的勻強磁場中繞垂直于磁場的軸以ω＝100πrad/s的角速度勻速轉動，外接電阻R＝9Ω，A．電動勢瞬時值e＝160πsin(100πt)VB．t＝0時線圈中磁通量變化率最大C．t＝eq\f(1,2)s時線圈中感應電動勢最小D．交變電流的有效值是8eq\r(2)πA解析：在題圖所示位置時，產生的感應電動勢最大，Em＝NBSω＝160πV，e＝160πcos(100πt)V，A、C錯誤，B正確．電動勢的有效值是E＝eq\f(160π,\r(2))V，所以交變電流的有效值是I＝eq\f(E,R＋r)＝8eq\r(2)π，A，D是正確的．答案：BC10．如圖所示，在邊長為a的等邊三角形區(qū)域內有勻強磁場B，其方向垂直紙面向外．一個邊長也為a的等邊三角形導線框架EFG正好與上述磁場區(qū)域的邊界重合，并以周期T繞其中心O點在紙面內勻速轉動．于是框架EFG產生感應電動勢，經eq\f(T,6)線框轉到圖中虛線位置，則在eq\f(T,6)時間內()A．平均感應電動勢大小等于eq\f(\r(3)a2B,2T)B．平均感應電動勢大小等于eq\f(\r(3)a2B,T)C．順時針方向轉動時感應電流方向為E→G→F→ED．逆時針方向轉動時感應電流方向為E→F→G→E解析：求出面積的改變量ΔS＝3×eq\f(\r(3)a2,36)＝eq\f(\r(3)a2,12)，所以E＝eq\f(ΔSB,Δt)＝eq\f(\f(\r(3),12)a2B,\f(T,6))＝eq\f(\r(3)a2B,2T).故A正確．因為轉動后，面積變小，磁通量變小，產生的感應電流的作用效果阻礙這一變化，根據右手定則，電流方向應為逆時針，由E→F→G→E.故選A、D．答案：AD11．豎直放置的平行光滑導軌，其電阻不計，磁場方向如圖所示，磁感應強度B＝T，導體桿ab和cd在磁場中的長度均為0.2m，電阻均為Ω，所受重力均為N．現在用力向上推導體桿ab，使之勻速上升(與導軌接觸始終良好)，此時桿cd恰好靜止不動，abA．ab受到的推力大小為2NB．ab向上的速度為2C．在2s內，推力做功轉化的電能是JD．在2s內，推力做功為J解析：以ab、cd為整體可知向上的推力F＝2mg＝N，對cd可得BIL＝mg，所以I＝eq\f(mg,Bl)＝eq\f,×A＝1A，ab運動速度為v，Blv＝I×2R，所以v＝eq\f(2RI,Bl)＝eq\f(2××1,×m/s＝2m/s,2s內轉化的電能W電＝I2×2Rt＝J,2s內推力做的功WF＝Fvt＝J.答案：BC二、非選擇題12．一有界勻強磁場區(qū)域如圖所示，質量為m，電阻為R，半徑為r的圓形線圈一半在磁場內，一半在磁場外，t＝0時磁感應強度為B，以后均勻減小直至為零．磁感應強度的變化率eq\f(ΔB,Δt)為一常數k，線圈中產生感應電流，在磁場力作用下運動，不考慮重力影響．求：(1)t＝0時刻線圈的加速度．(2)線圈最后做勻速直線運動時回路中的電功率．解析：(1)由法拉第電磁感應定律E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝S·eq\f(ΔB,Δt)，又S＝eq\f(1,2)πr2，eq\f(ΔB,Δt)＝k.由閉合電路的歐姆定律I＝eq\f(E,R)，由安培力公式F＝BI·2r，由牛頓第二定律a＝eq\f(F,m)，由以上各式得a＝eq\f(Bπkr3,mR).(2)線圈做勻速直線運動，有三種可能：①線圈沒有全部進入磁場，磁場消失，所以以后沒有感應電流，回路電功率P＝0.②線圈全部進入磁場，磁場沒有消失，盡管有感應電流，但所受合力為零，同樣做勻速直線運動，電功率P＝eq\f(E′2,R).結合(1)中的E的求法可知E′＝kπr2.解得P＝eq\f(k2π2r4,R).③在上面②的前提下，等到磁場消失后，電功率P＝0.答案：(1)eq\f(BπRr2,mR)(2)0或eq\f(k2π2r4,R)或013．一個旋轉線框abcd，線圈旋轉時始終在勻強磁場中，電阻不計，ab＝cd＝0.5m，bc＝1m，將其置于水平向左的勻強磁場中，磁場的磁感應強度B＝6T．線框與理想變壓器原線圈連接，變壓器原、副線圈匝數比為100∶1，副線圈接入一只“3V,W”的小燈泡，如圖所示，當abcd線圈繞豎直軸OO′勻速轉動時，(1)交流電壓表V的示數？(2)線框abcd轉動的角速度ω多大？解析：(1)因為eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)所以U1＝eq\f(n1,n2)U2＝eq\f(100,1)×3V＝300V(2)因為Um＝eq\r(2)U1，Um＝B·bc·ab·ω所以ω＝eq\f(\r(2)U1,B·bc·ab)＝eq\f(\r(2)×300,6×1×rad/s＝100eq\r(2)rad/s答案：(1)300V(2)100eq\r(2)rad/s14．如圖，一直導體棒質量為m、長為l、電阻為r，其兩端放在位于水平面內間距也為l的光滑平行導軌上，并與之密接；棒左側兩導軌之間連接一可控制的負載電阻(圖中未畫出)；導軌置于勻強磁場中，磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直于導軌所在平面．開始時，給導體棒一個平行于導軌的初速度v0.在棒的運動速度由v0減小至v1的過程中，通過控制負載電阻的阻值使棒中的電流強度I保持恒定．導體棒一直在磁場中運動．若不計導軌電阻，求此過程中導體棒上感應電動勢的平均值和負載電阻上消耗的平均功率．解析：導體棒所受的安培力為F＝lIB ①該力大小不變，導體棒做勻減速運動，因此在導體棒的速度從v0減小到v1的過程中，平均速度為eq\x\to(v)＝eq\f(1,2)(v0＋v1) ②當棒的速度為v時，感應電動勢的大小為E＝lvB ③棒中的平均感應電動勢為eq\x\to(E)＝leq\x\to(v)B ④由②④式得eq\x\to(E)＝eq\f(1,2)Bl(v0＋v1) ⑤導體棒中消耗的熱功率為P1＝I2r ⑥負載電阻上消耗的平均功率為eq\x\to(P)＝eq\x\to(E)I－P1 ⑦由⑤⑥⑦式得eq\x\to(P)＝eq\f(1,2)l(v0＋v1)BI－I2r ⑧答案：eq\f(1,2)Bl(v0＋v1)eq\f(1,2)l(v0＋v1)BI－I2r15．如圖所示，MN、PQ為平行光滑導軌，其電阻忽略不計，與水平面成30°角固定．N、Q間接一電阻R′＝10Ω，M、P端與電池組和開關組成回路，電源電動勢E＝6V，內阻r＝Ω，導軌所在區(qū)域加有與兩導軌所在平面垂直的勻強磁場．現將一根質量m＝10g，電阻R＝10Ω的金屬導線ab置于導軌上，并保持導線水平．已知導軌間距L＝0.1m，(1)試計算磁感應強度B的大?。?2)若某時刻將開關S斷開，求導線ab能達到的最大速度．(設導軌足夠長)解析：(1)導線ab兩端電壓為U＝eq\f(R并,R并＋r)E＝eq\f(5,5＋1)×6V＝5V導線ab中的電流I＝eq\f(U,R)＝0.5A導線ab受力如圖所示，由平衡條件得F安＝BIL