2022屆高考物理二輪復習 第4章 電路與電磁感應 課時作業(yè)10 恒定電流和交變電流

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1、2022屆高考物理二輪復習 第4章 電路與電磁感應 課時作業(yè)10 恒定電流和交變電流一、選擇題(15題為單項選擇題，6、7題為多項選擇題)1.如圖所示，一導體圓環(huán)位于紙面內，O為圓心環(huán)內兩個圓心角為90的扇形區(qū)域內分別有勻強磁場，兩磁場磁感應強度的大小相等，方向相反且均與紙面垂直導體桿OM可繞O轉動，M端通過滑動觸點與圓環(huán)接觸良好在圓心和圓環(huán)間連有電阻R.桿OM以勻角速度逆時針轉動，t0時恰好在圖示位置規(guī)定從a到b流經電阻R的電流方向為正，圓環(huán)和導體桿的電阻忽略不計，則桿從t0開始轉動一周的過程中，電流隨t變化的圖象是()解析：根據EBl2和I可知，導體切割磁感線產生的感應電流的大小是恒定的根

2、據右手定則，可知C正確答案：C22018浙江五校5月聯考如圖1所示的是工業(yè)上探測物件表面層內部是否存在缺陷的渦流探傷技術其原理是用電流線圈使物件內產生渦電流，借助探測線圈測定渦電流的改變，從而獲得構件內部是否斷裂及位置的信息如圖2所示的是一個帶鐵芯的線圈L、開關S和電源用導線連接起來的跳環(huán)實驗裝置，將一個套環(huán)置于線圈L上且使鐵芯穿過其中，閉合開關S的瞬間，套環(huán)將立刻跳起關于對以上兩個運用實例理解正確的是()A渦流探傷技術運用了互感原理，跳環(huán)實驗演示了自感現象B能被探測的物件和實驗所用的套環(huán)必須是導電材料C以上兩個案例中的線圈所連接電源都必須是變化的交流電源D以上兩個案例中的線圈所連接電源也可以

3、都是穩(wěn)恒電源解析：渦流探傷技術運用了互感原理，跳環(huán)實驗演示了互感現象，A項錯誤；能被探測的物件和實驗所用的套環(huán)必須是導電材料，才能在套環(huán)中形成感應電流，B項正確；以上兩個案例中渦流探傷技術的線圈必須用交流電源，而跳環(huán)實驗演示所連接電源是直流電源，C、D項錯誤故選B.答案：B3.如圖所示，用一條橫截面積為S的硬導線做成一個邊長為L的正方形，把正方形的一半固定在均勻增大的勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度大小隨時間的變化率k(k0)，虛線ab與正方形的一條對角線重合，導線的電阻率為.則下列說法正確的是()A線框中產生順時針方向的感應電流B線框具有擴張的趨勢C若某時刻的磁感應強度為B，則線

4、框受到的安培力為D線框中a、b兩點間的電勢差大小為解析：根據楞次定律，線框中產生的感應電流方向沿逆時針方向，故A錯誤；B增大，穿過線框的磁通量增大，根據楞次定律，感應電流的磁場為了阻礙磁通量的增加，線框有收縮的趨勢，故B錯誤；由法拉第電磁感應定律得：ESL2kL2，因線框電阻R，那么感應電流大小為I，則線框受到的安培力為：FBIL，故C正確；由上分析，可知，ab兩點間的電勢差大小UEkL2，故D錯誤答案：C4如圖所示的直流電路中，當開關S1、S2都閉合時，三個燈泡L1、L2、L3的亮度關系是L1L2L3.電感L的電阻可忽略，D為理想二極管現斷開開關S2，電路達到穩(wěn)定狀態(tài)時，再斷開開關S1，則斷

5、開開關S1的瞬間，下列判斷正確的是()AL1逐漸變暗，L2、L3均先變亮然后逐漸變暗BL2立即熄滅，L1、L3均逐漸變暗CL1、L2、L3均先變亮然后逐漸變暗DL1逐漸變暗，L2立即熄滅，L3先變亮然后逐漸變暗解析：當開關S1、S2都閉合時，三個燈泡L1、L2、L3的亮度關系是L1L2L3，對應的實際功率的關系有P1P2P3，根據P有R1R2mg，聯立解得h，選項D錯誤答案：BC二、非選擇題8如圖甲所示，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成37角固定，M、P之間接電阻箱R，導軌所在空間存在勻強磁場，磁場方向垂直于軌道平面向上，磁感應強度B1 T質量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上，其接入

6、電路的電阻值為r.現從靜止釋放桿ab，測得最大速度為vm.改變電阻箱的阻值R，得到vm與R的關系如圖乙所示已知導軌間距L2 m，重力加速度g取10 m/s2，軌道足夠長且電阻不計(1)桿ab下滑過程中，判斷感應電流的方向(2)求R0時，閉合電路中的感應電動勢E的最大值(3)求金屬桿的質量m和阻值r.解析：(1)由右手定則可知，電流方向為ba(或aMPba)(2)由題圖可知，當R0時，桿的速度穩(wěn)定后，它以2 m/s的速度勻速下滑，此時電路中的感應電動勢最大，最大值EBLv4 V.(3)金屬桿下滑的最大速度即為vm.桿切割磁感線產生的感應電動勢的最大值EBLvm由閉合電路的歐姆定律得I桿達到最大速

7、度時，滿足條件mgsinBIL0解得vm(Rr)結合圖象可得k，k1 m/(s)r2 m/s解得m kg，r2 .答案：(1)ba(2)4 V(3) kg2 9如圖所示，兩根質量均為m2 kg的金屬棒垂直放在光滑的水平導軌上，左右兩部分導軌間距之比為1：2，導軌間有大小相等但左、右兩部分方向相反的勻強磁場，兩棒電阻與棒長成正比，不計導軌電阻現用250 N的水平拉力F向右拉CD棒，CD棒運動x0.5 m時其上產生的焦耳熱為Q230 J，此時兩棒速率之比為vA：vC1：2，現立即撤去拉力F，設導軌足夠長且兩棒始終在不同磁場中運動，求：(1)在CD棒運動0.5 m的過程中，AB棒上產生的焦耳熱；(2

8、)撤去拉力F瞬間，兩棒的速度大小vA和vC；(3)撤去拉力F后，兩棒最終勻速運動的速度大小vA和vC.解析：(1)設兩棒的長度分別為l和2l，所以電阻分別為R和2R，由于電路中任何時刻電流均相等，根據焦耳定律QI2Rt可知AB棒上產生的焦耳熱Q115 J.(2)根據能量守恒定律，有FxmvmvQ1Q2又vA：vC1：2，聯立以上兩式并代入數據得vA4 m/s，vC8 m/s.(3)撤去拉力F后，AB棒繼續(xù)向左做加速運動，而CD棒向右做減速運動，兩棒最終勻速運動時電路中電流為零，即兩棒切割磁感線產生的電動勢大小相等，此時兩棒的速度滿足BLvAB2LvC即vA2vC(不對過程進行分析，認為系統(tǒng)動量守恒是常見錯誤)對兩棒分別應用動量定理，規(guī)定水平向左為正方向，有FAtmvAmvA，FCtmvCmvC.因為FC2FA，故有聯立以上各式解得vA6.4 m/s，vC3.2 m/s.答案：(1)15 J(2)4 m/s8 m/s(3)6.4 m/s3.2 m/s