内容正文:
培优限时练小题突破·物理
大,R1两端电压变大,原线圈两端电压变小,故C错误:当S
108T:根据安培定则可知磁感应强度的方向向右,所以D
闭合后,原线图电流变为原来的4倍,所以副线图的电流也
正确、ABC错误.
变为原来的4倍,根据电功率公式P=R可知,R。的电功
【答案】D
率变为原来的16倍,故D正确.故选:D
2【解析】要使悬线拉力为零,则回环通电后受到的安培力方
【答案】D
向向上,根据左手定则可以判断,电流方向应活顺时针方向,
6.【解析】固三个灯泡均正常发光,所以副线圈中总电流为
报暴力的半所F=B引V歌,水得1一歌故A项正确.故
1,=3A,由变压规律可知变压器原,制线周臣数比为费
选A.
【答案】A
票=子,故A错误,B正确:令制线周两瑞电压为U,则由
3.【解析】粒子:从N点射出磁场,则在磁场中转过的角度
为90°,粒子在磁场中运动的半径等于R,则粒子b在磁场中
支压规律可知原线圈两荡也压U,-费山=刘:个女泡L
运动的半径也为R,轨迹如图:
两端电压为U1,则有UI1=U2I,其中U=U1十U1,由输
入端电压4=45√/2sin100πt(V),可知U=45V,联主可得
=15V,故C错误,D正确.
【答案】BD
7.【解析】根据T,原副线圈匝数比可知,T,的输入电流为1
一日敏出也流为了一品的给出电流粉为1,则也胆R
上消耗的功率为P一0.98P=
10O)R,解得R=2
P
P,故B
由几何关系可知,四边形MOPO1为菱形,则粒子b在磁场
中转过的角度为120°,两粒子的周期相等,则时间之比等于
正确,ACD错误,故选:B.
转过的角度之比为3:4.故选:A
【答案】B
【答案】A
小题·真题真练
4.【解析】导体棒产生的感应电动势的表达式为:一BLv
【解析】如图所示画出降压变压器的等效电路图,设降压变
10sin10πt,感应电动势的峰值为E,=10V,有效值为E
压器原,剧线圈的匝数比为:1(k>1),喇输电线路上的电
U.
-5v巨V文流电流表的示银为1是,-号A,0~号
流LR,十R,转子在磁场中转动时产生的电动势心一
√②
NBSosin @t,当转子角速度增加一倍时,则升压变压器原
时同内R产生的热量为Q。=R,号-0,5小,在0一号时
副线圈两端电压都增加一倍,则输电线路上的电流变为
间内产生的交流电相当于矩形线图在匀强磁场中从中性面
=212,R。上消耗的功率P1=1R。=4R。=4P,A正确:
开始转动半个周期产生的交流电,在后一种情况下,通过R
同理,当升压变压器的副线图臣数增加一倍时,制线圈两端
的电背量为?=梁,-器而E=5所以有
电压增加一倍,输电线上的电流也增加一倍,R。上消耗的功
率P,=P,=4P,C错误;若R。阻值增加一倍,输电线路上
2E=1C0.628C,故选项C正确,A,B,D错误.
(R+r)w5π
U生
的电流T:2R十RR消耗的功率P-·2R≠4P,
【答案】C
5.【解析】0~t。时间内的感应电流为正(逆时针),由右手螺
B错误:若在用户端并联一个完全相同的电阻R,用户端电
旋定则得到感应磁场向外,而由楞次定律知原磁场可以是向
阻相当于减为原来的一半,输电线上的电流?=,
外(正)减小或向里(负)增大,而感应电流大小恒定,由I
R+罗
-知需要原磁场均匀变化;故A、B.C错误,D正确,故
2R十RR消耗的功率P=R≠6P,D错误.
2U,
R
选D.
【答案】D
6.【解析】用户用电器并联,增加用电器,电阻减小,R不
变,△U为线中电阻的分压,线中电阻占总电阻的比值减小,
等效为
△W减小,故A错误:B中用户用电器分压将减小,P=.
变U,增知,电路中R分压也增加,由P一
-,得P增加,
【答案】A
阶段滚动练(五)
故捐失功率增加,故C情误:根据R=(院)R:s增
1,【解析】天平平衡时,CD段导线所受安培力大小为:F
加,R增大,输出电压不变,根据P-紧,得发电机输出功华
mg:由F=BL得,B=元-0-X设0T=20X
减小.故D错误.故选:B
【答案】B
132
参考答案
7【解析】由于两无线电波波源对称分布在跑道两侧,两种波
间变化的表达式为B=Bsim孕穿过回路的磁通道量随时间
长的无线电波各自发生干涉,在跑道处干涉均加强,两种无
线电波各自在空间的强弱分布稳定,但不重合,当接收到的
变化的表达式为=B.Ssim票
入:和入:的信号都保持最强时,表明飞机已对准跑道,由题
意,天线发出的两种无线电波不必一样强,A错误:导航利用
磁通量心对时间1求导得e=BS吾c0s吾
了两种波长的无线电波各自的稳定千涉,B错误:若两种无
故D错误:
线电波各自在空间的强弱分布完全重合,则接收到入,和
的信号都保持最强的位置,不一定在览道上,D错误,故
B感应电动势的峰值E=B.S积
选C,
【答案】C
电流的最大值1。一干
8.【解析】根据左手定则可知,粒子4带负电,粒子b带正电,
有效值1=
√2rBS
故A错误:粒子的运动轨迹如图所示
v
(R+r)T
故B正确:在0~子时阅内
电动势的平均值E=S△B_SB
△
、
E
平均电流]=
道过定值电胆的电疗量Q-1-源
故C正确,故选:BC
【答案】BC
10.【解析】设灯泡的颜定电压为U1,则初级电压为:一U
设扇形半径为R,由几何知识可知,粒子a的轨迹半径为r
=U,则原到线调的返能之比是一受-子选项A错
对粒子b,根据几何关系得:R十(一
R
=r,解得:r
溪,B正确:因原到线阳的电洗之比为宁-告=宁板据P
=U可知此时P和Q的电功单之比为1:7,选项C错误,
R
D正确.故选BD.
子在磁场中微句这圆周运动,洛伦滋力提供向心力,根据
【答案】BD
牛颜第二定律得:B=m二,解得:=
1【解折】基据变压器原理可得U一品,=号×20V
粒子的加境度a=上=B-B,粒子4b在磁扬中运
1100V,则电压表示数为1100V,A正确:由图乙可知,交
mmm
R
支电流的*位是20区V.w品d/g=100nd/s,则
动的加连度大小之此会一异一子。号故B正确:粗子在
副钱图两瑞电压的醉时值表达式为u=220√2sin100πtV,
因有电阻R的存在,220√2V不是热水器两端的电压除时
磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第
值,B错误:接通开关,副线图电阻减小,电流增大,R上的
二定律得:B=m号,解得:=品,粒子的连率之比是
分压增大,热水器两端的电压减小,所以实际功率减小,C
错误:接通开关,电流增大,电压不变,所以线园消耗的功率
产=后,故C错误:粒子α的偏转角为180,粒子6的偏转
增大,输入功率等于输出功率,则原线图中电流增大,D
正确.
角满足5ina,人=一5,解得:a=53'.粒子在摊场中
【答案】AD
12.【解析】(1)如图所示,注意滑动变阻器的接法是限流摄法
效匀选国网运瑞的同期T-罗-需,粗子在磁场中的选
功时间1=品工
复子@山在猫场中运功的时间之比会-器-器丝D正
确.故选:BD】
【答案】BD
电源
0.【解析】1=乙时,穿过回路的随通量为0,磁道量的变化率
(2)根据公式F=BIL可得适当增加导轨间的距离或者增
最大,回路中的感应电流最大,故A错误:磁感应强度随时
大电流,可增大金属棒受到的安培力,根据动能定理下
133
培优限时练小题突破·物理
=之m心可知金%棒高开导轨时的动能变大,即离开子
为:F=F幸+f=BIL+mg=1×0.5X1N+0.3×10N=
3.5N,根据平街条件可以知道外力方向为水平向右;
轨时的速度变大,AC正确:若换用一根更长的金属棒,包
(3)由能量关系可知,导体的动能等于电路上产生的焦耳热
金属棒切割磁感线的有效长度即导轨间的宽度不变,所以
对最后的速度没有影响,B错误,
与克服摩擦力微功之和,2mv=Qa十Q,
【答案】(1)如图所示(2)AC
根据功能关系有:Q丝=We'=F·T=BIL Xa,Q:=
umg Xx
由焦耳定律有:Q-RQ。
若撒去外力到静止的时问为△,根据动量定理有:一(mg
+BIL)△=0-m0
则电荷量:=I×△
联立以上几式可得:q=2C
【答案】(1)0.5A方向为a到b(2)3.5N
(3)2C
13.【解析】(1)蓄电池为直流电源,可以应用电压表检查闭合
16.【解析】(1)作出带电粒子的运动轨迹,如图:
电路故障;电压表两接线柱与电源两极相连时指针偏转,与
电源两极不相连时指针不偏转:线图中有电流时会产生磁
扬,电容器与电源相连,电源对电容器充电,充电后的电容
器在闭合回路中会放电,分析图示电路结构,根据图示电路
结构分析其工作过程.
(1)蓄电池为直流电源,将转向信号灯开关拨至右侧位置2
时电源接入电路,为排查电路故障,多用电表的选择开关应
旋至直流电压挡的位置:用多用电表的直流电压挡检查电
路故障,若只有电子闪光器断路,由图示电路图可知,表笔
接A、B时,电压表与电源两极相连接,指针偏转,表笔接
粒子从A到C过程,微类平抛运动,故L:=(
B,D时,电压表与电源两极不相连,电压表指针不编转.
L,=号g吗:联立解得1=4X10s,E=250V/m
(2)、接通转向灯电路,蓄电池通过线圈L1和常闭触点对
转向灯供电,在线圈L的磁场的作用下,触点打开,转向灯
电路切断,转向灯不亮.
2)未造度√6+(当)
ⅲ、充电站束后,电流为零,触点闭合,营电池通过线圈L,
速度方向与x辅的夹角的正切值为tama=兰
和触点向转向灯供电,电客器也通过线图L放电,L、L
v.
中电流方向相反,产生的磁场抵消,融点闭合,转向灯发光.
故a=45
【答案】(1)直流电压挡偏转不偏转
粒子进入磁场后,结合几何关系,轨道半径为=
sin 45
(2)1.触点断开,转向灯电路切断,转向灯不亮,11、
L:中电流方向相反,产生的磁场抵消,触点闭合,转向灯
根据牛顿第二定律,有gB=m吧
发光
解得B=2.5T
14.【解析】由P=IR,得:1=25A:由P=U,1,
(3)粒子在磁场中的运动时间为
得升压变压器的输出电压:U,=P-100000V=400V
3
3
25
/=zr2x×0.4v2
所以升压变压器的原制线周的臣截之比:头号
250
100V28=1,9X10-28
4000
故粒子从A点出发到回到A点的时间为1■21十
联立解得:1=2.7×109s
输电线上的电压为:Ug=R1=8×25V=200V
【答案】(1)250V/m(2)2.5T(3)2.7×102s
所以降压变压器的输入电压为:U,=U,一U=4000V
专题十六
热学
200V=3800V
降压变压器的原制线周的臣数之比:丛-号_3800-190
第1练分子动理论
n,可22011
【答案】1:16190:11
小题·分层分练
15.【解析】(1)导体PQ切制磁感线产生的感应电动势的大
1【解析】显微镜下观察到墨水中的小碳粒在不停地做无规
小为:E=BLw=1×1×2V=2.0V
则运动,称为布明运动,是由于小碳粒周围液体分子撞击的
回路中的电流为:-R平,3品A=05A
E
冲力不平衡而引起的,所以小碳粒在不停地做无规则运动,
反映了液体分子运动的无规则性,故A正确.分子力与分子
根据右手定则可知,通过R的感应电流的方向为由a到b:
间距离的关系比较复杂,要看分子力表现为引力,还是斥力,
(2)由于金属杆匀递运动,所以PQ受到的外力F的大小
随着分子间距离的增大,分子间的相互作用力不一定减小后
134第二部分阶段滚动练(五)
阶段滚动练(五)
【选择性必修第二册:磁场、电磁感应与交流电路】
(时间:75分钟满分:100分)
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共283.如图所示,半径为R的圆形区域内有垂直纸面向
分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合
外的匀强磁场,两完全相同的带正电粒子α和b,
题目要求的,
以相同的速率从M点射入磁场,粒子a沿半径
1.如图所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪
MO方向射入,粒子b沿与半径MO成30°角方
器一电流天平,某同学在实验室里用电流天平测
向射入,不计粒子重力及两粒子之间的相互作
算通电螺线管中的磁感应强度,若他测得CD段
用,若粒子a从N点射出磁场,∠MON=90°.则
交
导线长度4×102m,天平(等臂)平衡时钩码重
粒子a,b在磁场中运动的时间之比为()
力4×10一5N,通过导线的电流I=0.5A,由此
测得通电螺线管中的磁感应强度B是
(
业
可
钩
沿
A.5.0×10-2T,方向水平向左
A.3:4
B.3:2
B.5.0×10一2T,方向水平向右
C.2:3
D.1:2
此
C.2.0×10-8T,方向水平向左
4.如图所示,固定平行的长直导轨M、N放置于匀
D.2.0×10-3T,方向水平向右
线2,如图所示,在天花板下用细线悬挂一半径为R的
强磁场中,导轨间距L=1m,磁感应强度B
金属圆环,圆环处于静止状态,圆环一部分处在
5T垂直于导轨平面,导体棒与导轨接触良好,驱
垂直于环面的磁感应强度大小为B的水平匀强
动导体棒使其在磁场区域运动,速度随时间的变
下
磁场中,环与磁场边界交点A、B与圆心O连线
化v=2sin10πl(m/s),导轨与阻值为R=92的
的夹角为120°,此时悬线的张力为F.若圆环通
外电阻相连,已知导体棒的电阻为r=1,不计导
电,使悬线的张力刚好为零,则环中电流大小和
轨与电流表的电阻,则下列说法正确的是()
方向是
(
M
×0×
××
A.导体棒产生感应电动势的有效值为5V
B.交流电流表的示数为0.5A
A电流大小为3天电流方向沿顺时针方向
C0~号时间内R产生的热量为c.45J
且电流大小为职,电流方向沿逆时针方向
D.0~否时间内通过R电荷量为0.707C
C电流大小为聚,电流方向沿顺时针方向
5.如图甲所示,半径为2,的圆形线圈内有垂直纸
面方向变化的圆形磁场,磁场区域的半径为r,线
D电流大小为
圈与磁场区域共圆心,线圈中产生了如图乙所示
,电流方向沿逆时针方向
的感应电流(逆时针方向的电流为正).若规定垂
81
培优限时练小题突破·物理
直纸面向外的方向为磁场正方向,则能产生图乙
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20
所示的感应电流的磁场为
)
分,在每小题给出的四个选项中,每题有多项符合
题目要求.全部选对的得5分,选对但不全的得3
分,有选错的得0分
8.如图所示,圆心角为90°的
D
o2o34
扇形COD内存在方向垂
直纸面向外的匀强磁场,E
甲
点为半径OD的中点.现有
B
比荷大小相等的两个带电
粒子a、b(不计重力)以大0巴
3t0
小不等的速度分别从O、E
to 2to:3t
点均沿OC方向射入磁场,粒子a恰从D点射出
磁场,粒子b恰从C点射出磁场,已知sin37°=
0.6,cos37°=0.8,则下列说法正确的是(
B
A.粒子a带正电,粒子b带负电
B.粒子a、b在磁场中运动的加速度大小之比为2
:5
C.粒子a、b的速率之比为5:2
D.粒子a、b在磁场中运动的时间之比为180:53
9.一固定的矩形线框水平放置,线框的左端接一阻
6.如图所示为远距离输电示意图,升压变压器原、
值为R的定值电阻,线框的电阻为r,线框面积
副线圈匝数分别为1、2:降压变压器原、副线圈
为S,如图甲所示,空间存在与线框平面垂直的
匝数分别为3、4,输电线上的电阻等效为R线,
匀强磁场,磁感应强度大小随时间按如图乙所示
输电线上的损失的电压为△U,发电站输出的电
的正弦规律变化,其中Bm为磁感应强度的最大
压恒定,则下列说法中正确的是
(
值,T为磁场变化的周期,选向上为正方向,下列
说法正确的是
R
发电站
户
升压变压器
降压变压器
A.如果只增加用户用电器数量,△U将保持不变
B.如果只增加输电线电阻R线,用户用电功率将
A.1=时,回路中的感应电流为0
减小
C.如果只增加2,输电线上损失的功率将减小
B道过定值电照的电流为浸
D.如果只增加4,发电机的输出功率将增大
7.如图所示,两个可发射无线电波的天线对称地固
C.在0~时间内,通过定值电阻的电荷量为
定于飞机跑道两侧,它们类似于杨氏干涉实验中
BmS
的双缝.两天线同时都发出波长为入1和入2的无
R+r
线电波.飞机降落过程中,当接收到入1和2的
D,线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为
信号都保持最强时,表明飞机已对准跑道.下列
e=Bas吾n9
说法正确的是
10.如图,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压
通
相同的灯泡P和Q.当输人电压U为灯泡额定
电压的8倍时,两灯泡均能正常发光.下列说法
通
正确的是
A,天线发出的两种无线电波必须一样强
B.导航利用了1与2两种无线电波之间的干涉
C.两种无线电波在空间的强弱分布稳定
D.两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合
82
第二部分阶段滚动练(五)
A.原、副线圈匝数比为1:7
电千闪光器
B.原、副线圈匝数比为7:1
C.此时P和Q的电功率之比为7:1
点火开关
D.此时P和Q的电功率之比为1:7
转向开关
搭电池
11.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为
D
5:1,原线圈接交流电源和交流电压表,副线圈
转向指示灯
通过电阻为R的导线与热水器、抽油烟机连接,
转向指小灯
已知原线圈两端的电压保持不变,副线圈上的
转向信号灯
电压按图乙所示规律变化.下列说法正确的是
图(a)
(
(1)闭合点火开关,将转向信号灯开关拨至右侧
uFV
位置2,发现电路不工作.为排查电路故障,多
220/5
用电表的选择开关应旋至
(选填“欧姆
挡”“交流电压挡”“直流电压挡”或“直流电流
0.01
0.020.03k
挡”)的位置:用调节好的多用电表进行排查,若
-220/2
只有电子闪光器断路,则表笔接A、B时指针
图甲
图乙
(选填“偏转”或“不偏转”),接B、D时
作
A.电压表示数为1100V
指针
(选填“偏转”或“不偏转”).
B.热水器上电压的瞬时值表达式为u=220√2
业
(2)电子闪光器的内部结构如图(b)所示,它主要
sin (100xt)V
由一个具有双线圈的灵敏继电器和一个大容量的
时
C.若闭合开关S,热水器的实际功率不变
电容器组成,(线圈L和线圈L2是由同样导线绕
D.若闭合开关S,原线圈中电流增大
成的,具有相同的匝数和相反的绕法,且均与衔铁
可三、非选择题:本题共5小题,共52分
连通).在点火开关闭合后其工作原理如下:
12.(6分)某同学用图中所给器材进行与安培力有
沿
关的实验.两根金属导轨ab和a1b1固定在同
衔饮
触点
一水平面内且相互平行,足够大的电磁铁(未画
出)的N极位于两导轨的正上方,S极位于两导
线
轨的正下方,一金属棒置于导轨上且与两导轨
垂直
金棒
导线
电源
图(b)
(1)在图中画出连线,完成实验电路,要求滑动
「.接通转向灯电路,蓄电池通过线圈L1和常
变阻器以限流方式接入电路,且在开关闭合后,
闭触点对转向灯供电,在线圈L:的磁场的作用
金属棒沿箭头所示的方向移动.
下,
(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,
.蓄电池对电容器充电,此时线圈L1、L2均串
有人提出以下建议:
人电路,故转向灯电流较小,转向灯不亮,在线
A.适当增加两导轨间的距离
圈L1、L2的磁场的作用下,触点断开
B.换一根更长的金属棒
ⅷ,充电结束后,电流为零,触点闭合,蓄电池通
C.适当增大金属棒中的电流
过线圈L1和触点向转向灯供电,电容器也通过
其中正确的是
(填入正确选项前的标号).
线圈L2放电,
13.(8分)如图(a)所示是电动自行车转向灯的电
V.放电结束后,线圈L2的电流为零,触点断
路,闭合点火开关后,转向时电子闪光器相当于
开,转向灯不亮.以后重复上述过程,实现转向
一个周期性的自动开关,使转向信号灯和转向
灯的闪烁。
指示灯闪烁.
请将上述原理补充完整.
83
培优限时练小题突破·物理
14.(10分)发电机输出的电功率为100kW,输出16.(14分)如图所示,在平面直角坐标系xOy中,x
电压为250V.现欲向远处输电,若输电线的总
轴上方有平行于y轴向上的匀强电场,下方有
电阻为8Ω,要求输电时输电线上损失的电功
垂直xOy平面向里的匀强磁场.在y轴上的A
率不超过5%,并向用户输送220V电压,求所
点有一个质量为m=1g、带电荷量为g=一0.1C
用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝
的带电粒子以=100m/s的初速度沿x轴正
数比分别为多少?
方向射出,恰好通过x轴上的C点进入x轴下
方的匀强磁场,然后再进入匀强电场,再进入匀
强磁场…,如此反复运动,发现带电粒子每次
经过x、y轴正半轴都过C点和A点.已知A,C
两点到坐标原点O的距离分别为L1=0.2m,L2
=0.4m,不计粒子重力,(π取3.14)求:
××××米××××
×××X米××××
××××米××××
××××米×××
(1)匀强电场的场强E:
(2)匀强磁场的磁感应强度B:
15.(14分)如图所示,一U形导轨固定于水平面
(3)粒子从A点出发到再回到A所用的最短时
上,左端串联有电阻R=3.0Q,导轨间距L
间.(保留两位有效数字)
1.0m,匀强磁场B=1.0T竖直向下穿过导轨
平面,质量m=1kg、电阻r=1.02的金属棒
PQ与导轨良好接触,并在水平向右的外力F
作用下以v=2m/s的速度向右匀速运动.已知
棒PQ与导轨间的动摩擦因数为以=0.3.求:
××
×××
X:×
××
(1)求流过电阻R的电流大小和方向:
(2)求外力F的大小:
(3)若撤去外力后,电阻R上产生的焦耳热是
0.6J,求通过电阻R的电荷量.
84