浙江專版2024年高考物理一輪復(fù)習(xí)疑難易錯專練八選修3-2含解析

PAGE6-疑難易錯專練(八)(選修3-2)(建議用時25分鐘)1.(多選)如圖所示,面積為S的圓環(huán)始終與紙面垂直,圓環(huán)與輕桿一端相連,輕桿另一端繞垂直紙面的水平軸O轉(zhuǎn)運,當轉(zhuǎn)到D、A、C三位置時(D、C在同始終線上)穿過圓環(huán)的磁通量及磁通量的變更正確的是 ()A.ΦA(chǔ)=ΦC=ΦD=BScosαB.ΦA(chǔ)=ΦC=BScosα,ΦD=-BScosαC.從D到A過程,磁通量的變更大小,ΔΦ=2BScosαD.從A到C過程,磁通量的變更大小ΔΦ=0【解析】選B、C、D。由題圖可知圓環(huán)所在的三個位置投影到垂直于磁場方向上的面積均為Scosα,磁感線在穿過A、C位置的圓環(huán)時方向是相同的,磁感線穿過D位置的圓環(huán)時與穿過A、C位置的圓環(huán)時方向是相反的,則ΦD與ΦA(chǔ)的符號應(yīng)相反。所以B正確,由ΔΦ=Φ2-Φ1得C、D選項正確。2.(多選)如圖,在方向垂直于紙面對里的勻強磁場中有一U形金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌平面與磁場垂直。金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS,一圓環(huán)形金屬框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi),線框與導(dǎo)軌共面?，F(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運動,在運動起先的瞬間,關(guān)于感應(yīng)電流的方向,下列說法正確的是 ()A.T中沿逆時針方向B.T中沿順時針方向C.PQRS中沿順時針方向D.PQRS中沿逆時針方向【解析】選B、D。因為PQ突然向右運動,由右手定則可知,PQRS中的感應(yīng)電流方向為逆時針,穿過T中的磁通量減小,由楞次定律可知,T中的感應(yīng)電流方向為順時針,故A、C錯誤,B、D正確。3.(多選)如圖所示,勻強磁場B垂直于正方形導(dǎo)線框平面,且邊界恰與線框重合,導(dǎo)線框各邊電阻均為r,邊長為L,現(xiàn)欲從磁場中以相同速率v勻速拉出線框,則關(guān)于ab間的電勢差大小U,下列說法正確的是 ()A.沿甲方向拉出,U=14B.沿乙方向拉出,U=34C.沿丙方向拉出,U=34D.沿丁方向拉出,U=14【解析】選A、C、D。設(shè)正方形線框的邊長為L。則線框拉出磁場時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為:E=BLv;線框按甲方向運動時,cd相當于電源,ab間電勢差是外電壓的13,為:U甲=14E;線框按乙方向運動時,ad相當于電源,ab間電勢差是外電壓的13U乙=14E;線框按丙方向運動時,ab相當于電源,ab間電勢差是外電壓,為:U丙=34E,線框按丁方向運動時,bc相當于電源,ab間電勢差是外電壓的13,為:U丁=14E;故A、4.(多選)如圖甲所示為電熱毯電路示意圖,溝通電壓u=311sin100πt(V),當開關(guān)S接通時,電熱絲的電功率為P0;當開關(guān)S斷開時,加在電熱絲上的電壓如圖乙所示,則 ()A.開關(guān)接通時,溝通電壓表的讀數(shù)為220VB.開關(guān)接通時,溝通電壓表的讀數(shù)為311VC.開關(guān)斷開時,溝通電壓表的讀數(shù)為311V,電熱絲功率為PD.開關(guān)斷開時,溝通電壓表的讀數(shù)為156V,電熱絲功率為P【解析】選A、D。開關(guān)接通時,所加電壓為正常電壓,電壓表示數(shù)應(yīng)為溝通電壓的有效值。U=Um2=3112V=220V,選項A正確,B錯誤。當開關(guān)斷開時,電壓表示數(shù)小于220V,選項C錯誤。由于電壓表的讀數(shù)應(yīng)為有效值。而溝通電的有效值是依據(jù)其熱效應(yīng)來定義的,它是從電流產(chǎn)生焦耳熱相等的角度動身,使溝通電流與恒定電流等效,由于電路為純電阻電路,設(shè)溝通電壓的有效值為U2R·T2=U'2R·T,所以U′=156V,故電壓表的讀數(shù)應(yīng)當為156V。而電功率P0=U2RP=U'2R=1562R選項D正確。5.(多選)(2024·舟山模擬)如圖所示,阻值為R的金屬棒從圖示位置ab分別以v1、v2的速度沿光滑水平導(dǎo)軌(電阻不計)勻速滑到a′b′位置,若v1∶v2=1∶2,則在這兩次過程中 ()A.回路電流I1∶I2=1∶2B.產(chǎn)生的熱量Q1∶Q2=1∶4C.通過任一截面的電荷量q1∶q2=1∶1D.外力的功率P1∶P2=1∶2【解析】選A、C?；芈分懈袘?yīng)電流為I=ER=BLvR,I∝v,則得I1∶I2=v1∶v2=1∶2,故A正確;產(chǎn)生的熱量為Q=I2Rt=(BLvR)2R×sv=B2L2svR,Q∝v,則得1∶2,故B錯誤;通過任一截面的電荷量為q=It=BLvRt=BLsR,q與v無關(guān),則得q1∶q2=1∶1,故C正確;由于金屬棒勻速運動,外力的功率等于回路中的功率,即得P=I2R=(BLvR)2R,P∝v2,則得P1∶P2=1∶4,6.(多選)一自耦調(diào)壓變壓器(可看作志向變壓器)的電路如圖甲所示,移動滑動觸頭P可變更副線圈匝數(shù)。已知變壓器線圈總匝數(shù)為1900匝;原線圈為1100匝,接在如圖乙所示的溝通電源上,電壓表為志向電表。則 ()A.溝通電源電壓瞬時值的表達式為u=220sin100πt(V)B.P向上移動時,電壓表的最大示數(shù)為380VC.P向下移動時,原、副線圈的電流之比減小D.P向下移動時,變壓器的輸入功率變大【解析】選B、C。由圖乙結(jié)合溝通電瞬時值表達式u=Um·sinωt可得溝通電源電壓瞬時值的表達式為u=2202·sin100πt(V),A錯誤;電壓表的示數(shù)為有效值,P向上移動時,當副線圈匝數(shù)達到1900時,副線圈輸出的電壓最大,由U1n1n2得U2=380V,B正確;P向下移動時,副線圈匝數(shù)削減,由變壓器原、副線圈電流比跟線圈匝數(shù)成反比的關(guān)系可知C正確;由P=U2R7.兩足夠長且不計電阻的光滑金屬軌道如圖甲所示放置,間距為d=1m,在左端弧形軌道部分高h=1.25m處放置一金屬桿a,弧形軌道與平直軌道的連接處光滑無摩擦,在平直軌道右端放置另一金屬桿b,桿a、b的電阻分別為Ra=2Ω、Rb=5Ω,在平直軌道區(qū)域有豎直向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=2T?，F(xiàn)桿b以初速度大小v0=5m/s起先向左滑動,同時由靜止釋放桿a,桿a由靜止滑到水平軌道的過程中,通過桿b的平均電流為0.3A;從a下滑到水平軌道時起先計時,a、b運動的速度—時間圖象如圖乙所示(以a運動方向為正方向),其中ma=2kg,mb=1kg,g取10m/s2,求:(1)桿a在弧形軌道上運動的時間。(2)桿a在水平軌道上運動過程中通過其截面的電荷量。(3)在整個運動過程中桿b產(chǎn)生的焦耳熱?！窘馕觥?1)設(shè)桿a由靜止滑至弧形軌道與平直軌道連接處時桿b的速度大小為vb0,對桿b運用動量定理,有BdI·Δt=mb(v0-vb0)其中vb0=2m/s代入數(shù)據(jù)解得Δt=5s。(2)對桿a由靜止下滑到平直導(dǎo)軌上的過程中,由機械能守恒定律有magh=12ma解得va=2gh=5設(shè)最終a、b兩桿共同的速度為v′,由動量守恒定律得mava-mbvb0=(ma+mb)v′代入數(shù)據(jù)解得v′=83桿a動量的變更量等于它所受安培力的沖量,設(shè)桿a的速度從va到v′的運動時間為Δ