第一部分 专题4 电路和电磁感应能力培优专练-【金版教程】2023高考物理大二轮刷题首选卷课件PPT（老教材，全国统考版）

专题特训题组 第一部分 电路和电磁感应 专题四 电路和电磁感应能力培优专练 新情境创设应用 (一)电路和电磁感应在生产、生活中的应用 1．(2022·河南省洛阳市高三下第二次统一考试)如图为自行车气嘴灯及其结构图，弹簧一端固定在A端，另一端拴接重物，当车轮高速旋转时，LED灯就会发光。下列说法正确的是(　　) A．安装时A端比B端更远离车轮圆心 B．车轮高速旋转时，重物由于受到离心力的作用拉伸弹簧从而使触点M、N接触，电路导通，LED灯发光 C．增大重物质量可使LED灯在较低车轮转速下也能发光 D．自行车匀速行驶时，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时也一定能发光 答案 解析 2．手机无线充电功能的应用为人们提供了更大的便利。图甲为其充电原理的示意图，充电板接交流电源，对充电板供电，充电板内的励磁线圈可产生交变磁场，从而使手机内的感应线圈中产生感应电流。当充电板内的励磁线圈通入如图乙所示的交变电流时(电流由a流入时的方向为正)，不考虑感应线圈的自感，下列说法中正确的是(　　) A．感应线圈和励磁线圈的电磁作用力一定是斥力 B．若只减小励磁线圈中交流电的周期，感应线圈中产生的交流电的有效值减小 C．t2时刻，感应线圈中感应电流的瞬时值最大 D．t3时刻，感应线圈和励磁线圈的电磁作用力最大 答案 解析　当励磁线圈中电流减小时，感应线圈中电流的方向与励磁线圈的电流方向相同，二者之间的作用力为引力，故A错误；由图可知无线充电的原理与变压器的原理相似，结合变压器的电压与匝数的关系可知，感应线圈中产生的交流电的有效值与励磁线圈中交流电的周期无关，所以若只减小励磁线圈中交流电的周期，感应线圈中产生的交流电的有效值不变，故B错误；t2时刻，励磁线圈中电流的变化率最大，所以感应线圈中感应电流的瞬时值最大，故C正确；t3时刻，励磁线圈中电流的变化率为零，所以感应线圈中的电流瞬时值为零，感应线圈和励磁线圈的电磁作用力为零，故D错误。 解析 答案 解析 4.(多选)钳形电流表是一种测量交变电流的仪表，其工作原理如图所示。当通有交变电流的单匝导线从环形铁芯中间穿过时，与绕在铁芯上的线圈相连的交流电流表A指针会发生偏转。不考虑铁芯的漏磁及各种能量损耗，已知n2＝500匝，当用该表测50 Hz的正弦式交变电流时，则(　　) A．A表中通过的交变电流频率为100 Hz B．若A表的示数为50 mA，则导线中被测电流为25 A C．若导线中通10 A的恒定电流，则A表的示数为20 mA D．若只增大线圈匝数n2，则A表的示数将变小 答案 解析 (二)电路和电磁感应在体育运动、娱乐活动中的应用 5．(2022·山西省太原市高三下一模)(多选)神舟十二号乘组在与香港大中学生进行的天地连线中，聂海胜示范了太空踩单车。太空自行车是利用电磁力增加阻力的一种体育锻炼器材。某同学根据电磁学的相关知识，设计了这样的单车原理图：其中圆形结构为金属圆盘，当航天员踩脚踏板时，金属圆盘随之旋转。则下列设计中可行的方案有(　　) 答案 解析　金属圆盘可看成由无数金属辐条组成，则A、B中各个辐条均切割磁感线产生感应电动势，且产生的感应电动势相同，无外电路，不会产生感应电流，C、D中只有一部分辐条切割磁感线产生感应电动势，会产生感应电流，同时会受到安培阻力，故选C、D。 解析 6．(2022·河南省平顶山市、许昌市、济源市高三下3月第二次质量检测)(多选)据悉，一种利用电磁感应原理的健身器械“智能电磁式健身器械阻尼器”在近期获得专利，相比传统机械式健身器材，具有安全、易检测的优点，其原理如图甲所示：水平平行的粗糙金属导轨固定在水平地面上，导轨足够长，电阻不计，处于垂直水平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝1 T，导轨间距L＝2 m，左侧接有定值电阻R＝3 Ω。一质量m＝1 kg的金属棒ab放在导轨上，接入电路部分的阻值r＝1 Ω，在水平向右的拉力的作用下由静止开始从某处沿导轨向右加速运动，金属棒的v­x图象如图乙所示。若金属棒与导轨垂直且接触良好，与导轨间的动摩擦因数μ＝0.4，取g＝10 m/s2。则金属棒从静止开始向右运动位移x1＝1 m的过程中，下列说法正确的是(　　) A．b端的电势比a端低 B．拉力做的功为7 J C．金属棒ab上产生的焦耳热为1 J D．通过电阻R的电荷量为0.5 C 答案 解析 (三)电路和电磁感应在前沿科技、迁移创新中的应用 7．(2022·广东高考) 如图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n不同的两线圈，n1>n2，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O的距离相等，且均连接阻值为R的电阻，转子是中心在O点的条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、自感及两线圈