通用版2017版高考物理大二轮复习与增分策略专题七电磁感应与电路计算题解题规范四

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2017年物理高考试卷解析

2017年物理高考试卷解析

2017年物理高考试卷解析2017年物理高考试卷由选择题和非选择题两部分组成,试卷共计150分,考试时间为120分钟。

下面将对2017年物理高考试卷进行解析,以帮助同学们更好地理解考试内容和解题思路。

选择题部分:第一部分为选择题,共计80分。

根据题目要求,考生需从四个选项中选择正确答案,并将答案填写在答题卡上。

解析:1. 根据题目给出的物体在竖直上抛运动的其他条件,结合运动学公式,可以推断出正确答案为XXX。

这题考察运动学的基本概念和计算能力。

2. 题目要求求解电路中电流大小,首先需要根据电路的电路图绘制等效电路图并分析电路的拓扑结构,然后根据基尔霍夫定律来建立和求解方程。

最后计算出电流大小为XXX。

3. 这道题考察电磁感应的知识点,根据法拉第电磁感应定律,可以得出正确答案为XXX。

非选择题部分:第二部分为非选择题,共计70分。

考生需要根据题目要求,进行解答和计算,并将答案写在答题纸上。

解析:4. 第一小题要求通过实验测出X物质的密度。

首先选取一个悬挂X 物质的弹簧测力计,然后在空气中测得测力计的读数为F1,在水中测得测力计的读数为F2。

根据浮力的原理可以得到F2 = F1 - 力传感器的示数。

接着,根据浮力公式和物体在两种介质中的受力情况,可以列出式子求解X物质的密度。

5. 第二小题要求解释光在媒质中的传播原理。

根据光的波动性和粒子性,结合光在不同媒质中的行为,可以得出光在媒质中传播的原理为XXX。

6. 第三小题要求利用电磁感应现象解释发电原理。

根据法拉第电磁感应定律和发电机的结构原理,可以解释发电原理为XXX。

7. 第四小题需要利用动量守恒定律来解答,根据问题中所给的条件和动量守恒定律的公式,可以计算出XXX。

8. 第五小题要求根据电路图计算电路中的电阻值,可以根据电路的拓扑结构和欧姆定律来计算出电阻值为XXX。

9. 最后一小题考察了光的干涉现象,要求计算出干涉级差。

可以根据干涉现象的原理和相干光的条件,利用级差公式来计算出干涉级差为XXX。

学会解题分享再难丢分,2017物理高考题汇编解析:电与磁计算题

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学会解题分享再难丢分,2017物理高考题汇编解析:电与磁
计算题
高考物理电磁学计算一直作为压轴题而存在,好多学生一旦面对此类题型就会一筹莫展,无从下笔。

具体还是需要对这部分知识点理解清晰,在头脑中形成完整思路。

本部分考纲要求如下:
1、知道电磁感应现象中的电路问题、力学问题、图像问题及能量转化问题;
2、知道常见电磁感应现象中与电学相关问题的一般分析思维方法,会画等效电路图
3、知道电磁感应现象中与力学相关的运动和平衡问题的分析思路;
4、理解安培力做功在电磁感应现象中能量转化方面所起的作用;
下面是收集整理的2017年高考物理试卷的电磁学计算部分的考题与各校模拟题,押题汇编与详细解析,另外有原题文档,需要全部可编辑打印文档的可回复或私信输入“052”索取。

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通用版2017版高考物理大二轮复习与增分策略专题七电磁感应与电路第1讲电磁感应问题课件

通用版2017版高考物理大二轮复习与增分策略专题七电磁感应与电路第1讲电磁感应问题课件

解析答案
预测 5
( 多选 ) 直角三角形金属框 abc放置在竖直向上的匀强磁场中,磁
感应强度大小为 B,方向平行于ab边向上.若金属框绕ab边向纸面外以角 速度ω匀速转动90°(从上往下看逆时针转动),如图8甲所示,c、a两点 的电势差为Uca,通过ab边的电荷量为q.若金属框绕bc边向纸面内以角速
解析答案
(3)若在线框完全进入磁场时剪断细线,线框在完全离开磁场 B3时刚好又
达到匀速,已知线框离开磁场过程中产生的焦耳热为Q1=10.875 J,则磁
场的高度H为多少.
解析 从线框完全进入磁场到完全出磁场,有
1 1 2 2 MgH=2Mv1 -2Mv +Q1
在完全出磁场的瞬间,由受力平衡,得 Mg=B3I3L2
度ω匀速转动90°,如图乙所示,c、a两点的电势差为Uca′,通过ab边
的电荷量为q′.已知bc、ab边的长度都为l,金属框的总电阻为R.下列判

断正确有是( 1 A.Uca=2Bωl2
2Bπl2 C.q= 8R
)
1 B.Uca′=2Bωl2

Bl2 D.q′= 2R
图8
解析
预测6
如图9所示,平行极板与单匝圆线圈相连,极板距离为d,圆半径
图5


解析
预测4
(多选)如图6甲所示,在水平面上固定宽d=1 m的金属“U”型导
轨,右端接一定值电阻R=0.5 Ω,其余电阻不计.在“U”型导轨右侧a=
0.5 m的范围存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度随时间变化的规
律如图乙所示.在t=0时刻,质量m=0.1 kg的导体棒以v0=1 m/s的初速度
例2 如图4所示,虚线右侧存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,正

2017届高考物理二轮复习专题突破教案:专题七 电磁感

2017届高考物理二轮复习专题突破教案:专题七 电磁感

2017届高考物理二轮复习专题突破教案:专题六电场和磁场(2)Word版含解析专题七电磁感应和电路第2讲:直流电路和交流电路一、学习目标1、掌握直流电路常用的的动态分析方法2、掌握解决交变电流的产生和描述的基本方法3、学会解决变压器和远距离输电问题4、学会交变电流的综合问题分析二、课时安排2课时三、教学过程(一)知识梳理1.纯电阻电路和非纯电阻电路的电功、电功率的比较(1)纯电阻电路:电功W=UIt,电功率P=UI,且电功全部转化为电热,有W=Q=UIt=U2Rt=I2Rt,P=UI=U2R=I2R.(2)非纯电阻电路:电功W=UIt,电功率P=UI,电热Q=I2Rt,电热功率P热=I2R,电功率大于电热功率,即W>Q,故求电功、电功率只能用W=UIt、P=UI,求电热、电热功率只能用Q=I2Rt、P热=I2R.2.电源的功率和效率(1)电源的几个功率①电源的总功率:P总=EI②电源内部消耗的功率:P内=I2r③电源的输出功率:P出=UI=P总-P内(2)电源的效率η=P出P总×100%=UE×100%3.交流电的“四值”(1)最大值E m=NBSω.(2)瞬时值e=NBSωsin_ωt.(3)有效值:正弦式交流电的有效值E=Em2;非正弦式交流电的有效值必须根据电流的热效应,用等效的思想来求解.计算交流电路的电功、电功率和测定交流电路的电压、电流都是指有效值.(4)平均值:E=n ΔΦΔt,常用来计算通过电路的电荷量.4.理想变压器的基本关系式(1)功率关系:P入=P出.(2)电压关系:U1U2=n1n2.(3)电流关系:只有一个副线圈时I1I2=n2n1.(二)规律方法直流电路动态分析方法(1)程序法:基本思路是“部分→整体→部分”.即从阻值的变化入手,由串、并联规律判定R总的变化情况,再由闭合电路欧姆定律判断I总和U端的变化情况,最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判断各部分的变化情况.(2)结论法——“串反并同”:“串反”:指某一电阻增大(减小)时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小(增大).“并同”:指某一电阻增大(减小)时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大(减小).(三)典例精讲高考题型一直流电路的动态分析【例1】(2016·全国甲卷·17)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图1所示电路.开关S断开且电流稳定时,C所带的电荷量为Q1;闭合开关S,电流再次稳定后,C所带的电荷量为Q2.Q1与Q2的比值为( )图1A.25B.12C.35D.23解析 S 断开时等效电路图如图甲所示.甲电容器两端电压为U 1=ER +23R ×23R ×12=15E ; S 闭合时等效电路图如图乙所示.乙电容器两端电压为U 2=ER +12R ×12R =13E , 由Q =CU 得Q 1Q 2=U 1U 2=35,故选项C 正确.答案 C高考题型二 交流电的产生和描述【例2】 如图2甲所示,电阻为1 Ω的矩形线圈绕垂直匀强磁场的转轴OO ′匀速旋转产生交流电,现将此电流给阻值为R =10 Ω的小灯泡L 供电,通过电流传感器得到灯泡中电流的图象如图乙,不考虑温度对灯泡阻值的影响,下列说法正确的是( )图2A.在t =5×10-3 s 时,线圈处于中性面位置B.在t=10×10-3 s时,穿过线圈的磁通量最大C.交变电流的瞬时表达式为i=5cos 50πt(A)D.线圈产生的交流电的电动势为55 V解析由图乙可知t=5×10-3s时刻感应电流最小为零,此时线圈所在平面处于中性面位置,故A正确;t=10×10-3 s时刻感应电流最大,此时线圈所在平面与中性面位置垂直,所以穿过线圈回路的磁通量最小,故B错误;周期T=0.02 s,角速度ω=2πT=100π rad/s,故电流的瞬时表达式为i=5cos 100πt(A),故C错误;线圈产生的交流电的电动势最大值为E m=I m(R+r)=55 V,D错误.答案 A归纳小结1.线圈通过中性面时的特点(1)穿过线圈的磁通量最大;(2)线圈中的感应电动势为零;(3)线圈每经过中性面一次,感应电流的方向改变一次.2.交流电的“四值”(1)最大值E m=NBSω.分析电容器的耐压值.(2)瞬时值e=NBSωsin ωt.计算闪光电器的闪光时间、线圈某时刻的受力情况.(3)有效值:正弦式交流电的有效值E=Em2;非正弦式交流电的有效值必须根据电流的热效应,用等效的思想来求解.计算交流电路的电功、电功率和测定交流电路的电压、电流都是指有效值.(4)平均值:E=n ΔΦΔt,常用来计算通过电路的电荷量.高考题型三变压器和远距离输电问题【例3】(2016·全国乙卷·16)一含有理想变压器的电路如图3所示,图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 Ω、1 Ω和4 Ω,为理想交流电流表,U为正弦交流电压源,输出电压的有效值恒定.当开关S断开时,电流表的示数为I;当S闭合时,电流表的示数为4I.该变压器原、副线圈匝数比为( )图3A.2B.3C.4D.5解析 开关断开时,电路如图甲所示,原、副线圈的电流比I I 2=n 2n 1,通过R 2的电流I 2=In 1n 2,副线圈的输出电压U 2=I 2(R 2+R 3)=5In 1n 2,由U 1U 2=n 1n 2可得原线圈两端的电压U 1=5I ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22,则U =U 1+IR 1=5I ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22+3I ;开关闭合时,电路如图乙所示,原、副线圈的电流比4I I 2′=n 2n 1,通过R 2的电流I 2′=4In 1n 2,副线圈的输出电压U 2′=I 2′R 2=4In 1n 2,由U 1′U 2′=n 1n 2可得原线圈两端的电压U 1′=4I ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22,则U =U 1′+4IR 1=4I ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22+12I ,联立解得n 1n 2=3,选项B 正确.甲 乙答案 B 归纳小结理想变压器动态分析的两种情况(1)负载电阻不变,讨论变压器原、副线圈两端的电压、电流、电功率等随匝数比的变化情况.(2)匝数比不变,讨论变压器原、副线圈两端的电压、电流、电功率等随负载电阻的变化情况.不论哪种情况,要注意两点:一、根据题意分清变量和不变量;二、弄清“谁决定谁”的制约关系.对电压而言,输入决定输出;对电流、电功(率)而言,输出决定输入.高考题型四 交变电流的综合问题分析【例4】 (多选)如图4所示,导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上,圆环通过电刷与导线c、d相接.c、d两个端点接在匝数比n1∶n2=10∶1的变压器原线圈两端,变压器副线圈接一滑动变阻器R0,匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下,导体棒ab长为L(电阻不计),绕与ab 平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)OO′以角速度ω匀速转动.如果滑动变阻器的阻值为R时,通过电流表的电流为I,则( )图4A.滑动变阻器上消耗的功率为P=100I2RB.变压器原线圈两端的电压U1=10IRC.取ab在环的最低端时t=0,则导体棒ab中感应电流的表达式是i=2I sin ωtD.ab沿环转动过程中受到的最大安培力F=2BIL解析由I1I2=n2n1得I2=10I,变阻器上消耗的功率为P=I22R=(10I)2R=100I2R,故A正确;副线圈的电压为U=I2R=10IR,根据理想变压器的电压与匝数成正比可知,变压器原线圈两端的电压U1=100IR,故B错误;ab在最低点时,ab棒与磁场垂直,此时的感应电动势最大,感应电流最大,所以棒ab中感应电流的表达式应为i=2I cos ωt,故C错误;ab在最低点时,ab棒与磁场垂直,此时的感应电动势最大,感应电流最大,最大值为2I,此时的安培力也是最大的,最大安培力为F=2BIL,故D正确.答案AD归纳小结交变电流的综合问题,涉及交流电路最大值、有效值、平均值、瞬时值的计算,与电磁感应、安培力、闭合电路欧姆定律的综合应用等,解答时应注意以下两点:(1)分清交流电路“四值”的不同计算方法和物理意义.(2)学会将直流电路、闭合电路欧姆定律的知识应用在交流电路的综合问题中.四、板书设计1、直流电路常用的的动态分析2、交变电流的产生和描述3、变压器和远距离输电问题4、交变电流的综合问题分析五、作业布置完成电磁感应和电路(2)的课时作业六、教学反思借助多媒体形式,使同学们能直观感受本模块内容,以促进学生对所学知识的充分理解与掌握。

高中物理大二轮物理复习专题目录

高中物理大二轮物理复习专题目录

二轮物理
选择题48分专练(一) 选择题48分专练(二) 实验题15分专练(一) 实验题15分专练(二) 计算题32分专练(一) 计算题32分专练(二) 选考题15分专练(一) 选考题15分专练(二)
第二部分 考前冲刺增分练
二轮物理
小卷冲刺抢分练(一)——(8+2实验) 小卷冲刺抢分练(二)——(8+2实验) 小卷冲刺抢分练(三)——(8+2计算) 小卷冲刺抢分练(四)——(8+2计算) 高考模拟标准练
大二轮专题复习与测试
物理
二轮物理
第一部分 专题一 力与运动 第1讲 物体的平衡 考向一 力学中的平衡问题 考向二 电学中的平衡问题 考向三 平衡中的临界极值问题 第2讲 牛顿运动定律和直线运动 考向一 运动图象的理解及应用 考向二 匀变速直线运动应用规律 考向三 牛顿运动定律的综合应用
专题整合突破
二轮物理
第2讲 电学实验与创新 考向一 电表改装与读数、多用电表原理与使用 考向二 以伏安法测电阻为核心的实验 考向三 以测电源电动势和内阻为核心的实验 考向四 电学创新设计实验
二轮物理
专题七 选考部分 第1讲 (选修3-3) 分子动理论、气体及热力学定律 考向一 热学基础知识与气体实验定律的组合 考向二 热学基础知识、热力学定律与气体定律的组合 第2讲 (选修3-4) 机械振动和机械波 光 电磁波 考向一 振动(或波动)与光的折射、全反射的组合 考向二 光学基础知识与波动(或振动)的组合 考向三 电磁波、光学、波动(或振动)的组合
二轮物理
第三部分 一、物理学史和物理思想方法 (一)高中物理的重要物理学史 (二)高中物理的重要思想方法 二、高考必知的五大解题思想 (一)守恒的思想 (二)等效的思想 (三)分解的思想 (四)对称的思想 (五)数形结合的思想

高中物理选择性必修二 第二章 专题强化7 电磁感应中的电路问题和电荷量的计算

高中物理选择性必修二 第二章  专题强化7 电磁感应中的电路问题和电荷量的计算

量相同,故 C 错误;
的电荷
若断开K,虽然电路不闭合,没有感应电流,但感应电动势仍存在,故 D错误.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
5.如图5所示,将一半径为r的金属圆环在垂直于环面的磁感应强度为B的
6BvL 11R
方向由 P 到 a
图2
解析 PQ在磁场中做切割磁感线运动产生感应电动势,
由于是闭合回路,故电路中有感应电流,
可将电阻丝PQ视为有内阻的电源,电阻丝aP与bP并联, 且 RaP=31R、RbP=32R,于是可画出如图所示的等效电路图. 外电阻为 R 外=RRaPa+PRRbPbP=29R, 总电阻为 R 总=R 外+R=29R+R=191R, 又电源电动势为 E=BLv,则电路中的电流为:I=RE总=91B1LRv, 故通过 aP 段的电流为:IaP=RaPR+bPRbPI=61B1LRv,方向由 P 到 a.
答案
Bπr2 R
图3
解析 MN从圆环的左端滑到右端的过程中,
ΔΦ=B·ΔS=B·πr2 所用时间 Δt=2vr,所以 E =ΔΔΦt =πB2rv
通过电阻
R
的平均电流为
I

E R
=π2BRrv
通过 R 的电荷量为 q= I ·Δt=BRπr2.
针对训练2 物理实验中,常用一种叫作“冲击电流计”的仪器测定通
D. 2R
图8
解析 正方形金属线圈从题图所示位置转过90°时,
磁通量的变化量为 ΔΦ=B·21L2=B2L2,q=NΔRΦ=N2BRL2,故 D 正确.
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专题强化练
ZHUANTIQIANGHUALIAN
基础强化练
1.如图1所示,用均匀导线制成的正方形线框边长为1 m,线框的一半处 于垂直线框向里的有界匀强磁场中.当磁场以0.2 T/s的变化率增强时,a、 b两点的电势分别为φa、φb,回路中电动势为E,则 A.φa<φb,E=0.2 V B.φa>φb,E=0.2 V

通用版2017版高考物理大二轮温习与增分策略专题七电磁感应与电路选择题满分技术三

通用版2017版高考物理大二轮温习与增分策略专题七电磁感应与电路选择题满分技术三

专题七 电磁感应与电路 选择题满分技术(三)(七)极限思维法将某些物理量的数值推向极值(如设动摩擦因数趋近零或无穷大、电源内阻趋近零或无穷大、物体的质量趋近零或无穷大、斜面的倾角趋于0°或90°等),并依照一些显而易见的结果、结论或熟悉的物理现象进行分析和推理的一种方法.例7 如图1所示,一半径为R 的绝缘环上,均匀地带电荷量为Q 的电荷,在垂直于圆环平面的对称轴上有一点P ,它与环心O 的距离OP =L .静电力常量为k ,关于P 点的场强E ,下列四个表达式中有一个是正确的,请你依照所学的物理知识,通过必然的分析,判定正确的表达式是( )图1 =kQ R 2+L 2 =kQL R 2+L 2 =kQR R 2+L 23 =kQLR 2+L 23技法运用 当R =0时,带电圆环等同一点电荷,由点电荷电场强度计算式可知在P 点的电场强度为E =k QL2,将R =0代入四个选项,只有A 、D 选项知足;当L =0时,均匀带电圆环的中心处产生的电场的电场强度为0,将L =0代入选项A 、D ,只有选项D 知足.答案 D方式感悟 有的问题可能不容易直接求解,可是当你将题中的某物理量的数值推向极限时,就能够够对这些问题的选项是不是合理进行分析和判定.(八)对称思维法对称情形存在于各类物理现象和物理规律中,应用这种对称性能够帮忙咱们直接抓住问题的实质,幸免复杂的数学演算和推导,快速解题.例8 下列选项中的各14圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀散布,各14圆环间彼此绝缘.坐标原点O 处电场强度最大的是( )技法运用 设14圆环的电荷在原点O 产生的电场强度为E 0,依照电场强度叠加原理,在座标原点O 处,A 图场强为E 0,B 图场强为2E 0 ,C 图场强为E 0,D 图场强为0,因此本题答案为B.答案 B方式感悟 利用对称性,只计算抵消后剩余部份的场强,如此能够明显减少解答运算量,做到快速解题.(九)比较排除法通过度析、推理和计算,将不符合题意的选项一一排除,最终留下的确实是符合题意的选项.若是选项是完全确信或否定的判定,可通过举反例的方式排除;若是选项中有彼此矛盾或是彼此排斥的选项,则两个选项中只可能有一种说法是正确的,固然,也可能二者都错.例9 如图2所示,等腰直角区域EFG 内有垂直纸面向里的磁感应强度为B 的匀强磁场,直角边EF 长度为2L .现有一电阻为R 的闭合直角梯形导线框ABCD 以恒定速度v 水平向右匀速通过磁场.t =0时刻恰好位于图示位置(即BC 与EF 在一条直线上,且C 与E 重合),规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正,则感应电流i 与时刻t 的关系图线正确的是( )图2技法运用 如图所示,从t =0时刻到t =2L v 时刻,穿过闭合回路的磁通量增大,由楞次定律可得:流过闭合回路的电流方向沿逆时针方向,结合题意和四个答案可排除答案A.当t =L v 时,电流大小为i =BLv R ;当t =2L v 时且CD 边刚要离开磁场还未离开磁场时,电流大小为i =BLv 2R,排除答案B 和D.综合上面分析可得:本题答案选C. 答案 C 方式感悟 咱们利用排除法求解本题时,不需要对导线框的具体运动进程进行分析,只需要抓住导线框在某一时刻的情形进行排除,如此能够节省做题时刻,提高做题效率.排除法是求解选择题的好方式,同窗们平常要注意灵活应用.。

(通用版)2017高考物理二轮复习 第1部分 核心突破 专题4 电路和电磁感应 第2讲 电磁感应及其应用演练

(通用版)2017高考物理二轮复习 第1部分 核心突破 专题4 电路和电磁感应 第2讲 电磁感应及其应用演练

第2讲 电磁感应及其应用1.(2015·海南卷)如图所示,空间有一匀强磁场,一直金属棒与磁感应强度方向垂直,当它以速度v 沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时,棒两端的感应电动势大小为ε,将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折线,置于与磁感应强度方向垂直的平面内,当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v 运动时,棒两端的感应电动势大小为ε′.则ε′ε等于( B )A .12B .22C .1D . 2解析:设折弯前金属棒切割磁感线的长度为L ,ε=BLv ;折弯后,金属棒切割磁感线的有效长度l =⎝ ⎛⎭⎪⎫L 22+⎝ ⎛⎭⎪⎫L 22=22L , 故产生的感应电动势为ε′=Blv =B ·22Lv =22ε, 所以ε′ε=22,B 正确. 2.(2014·山东卷)如图所示,一端接有定值电阻R 的平行金属轨道固定在水平面内,通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定,导体棒与轨道垂直且接触良好.在向右匀速通过M 、N 两区的过程中,导体棒所受安培力分别用F M 、F N 表示.不计轨道电阻.以下叙述正确的是( BCD )A .F M 向右B .F N 向左C .F M 逐渐增大D .F N 逐渐减小解析:根据安培定则,在轨道内的M 区、N 区通电长直导线产生的磁场分别垂直轨道平面向外和向里,由此可知,当导体棒运动到M 区时,根据右手定则可以判定,在导体棒内产生的感应电流与长直绝缘导线中的电流方向相反,再根据左手定则可知,金属棒在M 区时受到的安培力方向向左,A 错误;同理可以判定B 正确;再根据导体棒在M 区匀速靠近长直绝缘导线时对应的磁场越来越大,因此产生的感应电动势越来越大,根据闭合电路的欧姆定律和安培力的公式可知,导体棒所受的安培力F M 也逐渐增大,C 正确;同理D 正确.3.(2014·江苏卷)如图所示,一正方形线圈的匝数为n ,边长为a ,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中,在Δt 时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B 均匀地增大到2B .在此过程中,线圈中产生的感应电动势为( B )A .Ba 22ΔtB .nBa 22ΔtC .nBa 2ΔtD .2nBa 2Δt 解析:磁感应强度的变化率ΔB Δt =2B -B Δt =B Δt,法拉第电磁感应定律公式可写成E =n ΔΔt =n ΔB Δt S ,其中磁场中的有效面积S =12a 2,代入得E =nBa 22Δt,B 正确,A 、C 、D 错误. 4.(2016·全国卷甲)法拉第圆盘发电机的示意图如图所示.铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P 、Q 分别与圆盘的边缘和铜轴接触。

高考物理大二轮复习与增分策略专题七电磁感应与电路计算题解题规范四课件

高考物理大二轮复习与增分策略专题七电磁感应与电路计算题解题规范四课件
同时,大家要开动脑筋,思考老师是怎样提出问题、分析问题、解决问题的,要边听边想。为讲明一个定理,推出一个公式,老师讲解顺序是怎样的, 为什么这么安排?两个例题之间又有什么相同点和不同之处?特别要从中学习理科思维的方法,如观察、比较、分析、综合、归纳、演绎等。 • 作为实验科学的物理、化学和生物,就要特别重视实验和观察,并在获得感性知识的基础上,进一步通过思考来掌握科学的概念和规律,等等。 • 二、听文科课要注重在理解中记忆 • 文科多以记忆为主,比如政治,要注意哪些是观点,哪些是事例,哪些是用观点解释社会现象。听历史课时,首先要弄清楚本节教材的主要观点,然 后,弄清教材为了说明这一观点引用了哪些史实,这些史料涉及的时间、地点、人物、事件。最后,也是关键的一环,看你是否真正弄懂观点与史料间 的关系。最好还能进一步思索:这些史料能不能充分说明观点?是否还可以补充新的史料?有无相反的史料证明原观点不正确。 • 三、听英语课要注重实践 • 英语课老师往往讲得不太多,在大部分的时间里,进行的师生之间、学生之间的大量语言实践练习。因此,要上好英语课,就应积极参加语言实践活 动,珍惜课堂上的每一个练习机会。
2019/5/23
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专题七 电磁感应和电路
计算题解题规范(四)
图1
评分细则
规范解答
(2)何时释放导体棒,释放时导体棒处于平衡状态?
评分细则
规范解答
(3)若t=0时刻磁感应强度B0=0.2 T,此时释放ab棒,要保证其以a= 2.5 m/s2的加速度沿导轨向下做初速度为零的匀加速直线运动,求磁感 应强度B应该如何随时间变化,写出其表达式.
答题规则
评分细则
规范解答
编后语
• 同学们在听课的过程中,还要善于抓住各种课程的特点,运用相应的方法去听,这样才能达到最佳的学习效果。 • 一、听理科课重在理解基本概念和规律 • 数、理、化是逻辑性很强的学科,前面的知识没学懂,后面的学习就很难继续进行。因此,掌握基本概念是学习的关键。上课时要抓好概念的理解,

2017版高考物理二轮复习高分突破专题七电磁感应交变电流第23课时法拉第电磁感应定律及应用

2017版高考物理二轮复习高分突破专题七电磁感应交变电流第23课时法拉第电磁感应定律及应用

第23课时 法拉第电磁感应定律及应用一、选择题(在每小题给出的四个选项中,至少有一项是符合题目要求的)1.如图1所示,上下开口且内壁光滑的铜管P 和塑料管Q 竖直放置,小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放,并落至底部,则小磁块( )图1A .在P 和Q 中都做自由落体运动B .在两个下落过程中的机械能都守恒C .在P 中的下落时间比在Q 中的长D .落至底部时在P 中的速度比在Q 中的小解析 由于电磁感应,小磁块在铜管P 中还受到向上的磁场力机械能不守恒,而在塑料管中只受到重力,在Q 中做自由落体运动,机械能守恒,故A 、B 错误;而在P 中小磁块下落的加速度小于重力加速度,下落时间变长,落至底部的速度变小,故C 、D 正确。

答案 C2.(2016·浙江联考)如图2所示,一正方形线圈的匝数为n ,边长为a ,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中。

在Δt 时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B 均匀地增大到2B 。

在此过程中,线圈中产生的感应电动势为( )图2A.Ba 22ΔtB.nBa 22Δt C.nBa 2Δt D.2nBa 2Δt解析 由法拉第电磁感应定律可知,在Δt 时间内线圈中产生的平均感应电动势为E =n ΔΦΔt =n 2B a 22-B a 22Δt =nBa 22Δt,选项B 正确。

答案 B3.如图3所示,在磁感应强度为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,金属杆MN 在平行金属导轨上以速度v 向右匀速滑动,MN 中产生的感应电动势为E 1;若磁感应强度增为2B ,其他条件不变,MN 中产生的感应电动势变为E 2。

则通过电阻R 的电流方向及E 1与E 2之比E 1∶E 2分别为( )图3A .c →a ,2∶1B .a →c ,2∶1C .a →c ,1∶2D .c →a ,1∶2解析 用右手定则判断出两次金属棒MN 中的电流方向为N →M ,所以电阻R 中的电流方向a →c 。

2017年高考物理热点题型和提分秘籍专题9.3电磁感应中的电路和图象问题Word版含解析

2017年高考物理热点题型和提分秘籍专题9.3电磁感应中的电路和图象问题Word版含解析

1. 掌握电磁感应中的电路问题2. 掌握电磁感应中的图象问题热点题型一 电磁感应中的电路问题例1、(多选)如图所示,边长为L 、不可形变的正方形导线框内有半径为r 的圆形磁场区域,其磁感应强度B 随时间t 的变化关系为B =kt(常量k>0).回路中滑动变阻器R 的最大阻值为R 0,滑动片P 位于滑动变阻器中央,定值电阻R 1=R 0、R 2=R 02.闭合开关S ,电压表的示数为U ,不考虑虚线MN 右侧导体的感应电动势,则( )A .R 2两端的电压为U7B .电容器的a 极板带正电C .滑动变阻器R 的热功率为电阻R 2的5倍D .正方形导线框中的感应电动势为kL 2 【答案】AC项正确;根据楞次定律可知,线框中感应电流的方向为逆时针,电容器b 板带正电,B 项错误;设滑动变阻器右半部分的电流为I ,则R 2上的电流为I ,滑动变阻器左半部分的电流为2I ,滑动变阻器上的功率P =I 2R 02+(2I)2R 02=52I 2R 0,R 2上的功率P 2=I 2R 02,C 项正确.【提分秘籍】1.对电源的理解:电源是将其他形式的能转化为电能的装置.在电磁感应现象里,通过导体切割磁感线和线圈磁通量的变化而使其他形式的能转化为电能.2.对电路的理解:内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈,外电路由电阻、电容等电学元件组成.3.问题分类(1)确定等效电源的正负极、感应电流的方向、电势高低、电容器极板带电性质等问题. (2)根据闭合电路求解电路中的总电阻、路端电压、电功率等问题.(3)根据电磁感应中的平均感应电动势求解电路中通过的电荷量:E =n ΔΦΔt ,I =E R 总,q=I Δt =nΔΦR 总.4.解决电磁感应中的电路问题的基本步骤(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律或右手定则确定感应电动势的大小和方向及感应电流方向.(2)根据“等效电源”和电路中其他各元件的连接方式画出等效电路.(3)根据E =BLv 或E =n ΔΦΔt 结合闭合电路欧姆定律、串并联电路知识和电功率、焦耳定律等关系式联立求解.【举一反三】如图所示,竖直平面内有一金属环,半径为a ,总电阻为R(指拉直时两端的电阻),磁感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过环平面,在环的最高点A 用铰链连接长度为2a 、电阻为R2的导体棒AB ,AB 由水平位置紧贴环面摆下,当摆到竖直位置时,B 点的线速度为v ,则这时AB 两端的电压大小为( )A .Bav 3B .Bav 6C .2Bav 3D .Bav【答案】A热点题型二 电磁感应中的图象问题例2、如图(a ),线圈ab 、cd 绕在同一软铁芯上,在ab 线圈中通以变化的电流,用示波器测得线圈cd 间电压如图(b )所示.已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比,则下列描述线圈ab 中电流随时间变化关系的图中,可能正确的是( )【答案】C【解析】由题图(b )可知, 在0~0.5 s 时间内U cd 为定值,由法拉第电磁感应定律可知,线圈内磁通量变化率ΔΦΔt 为定值,已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比,则0~0.5 s时间内电流随时间变化率为定值,据此可排除A 、B 、D 三项,只有C 项正确.【提分秘籍】1.图象问题可以综合法拉第电磁感应定律、楞次定律或右手定则、安培定则和左手定则,还有与之相关的电路知识和力学知识等.2.图象问题的特点:考查方式比较灵活,有时根据电磁感应现象发生的过程,确定图象的正确与否,有时依据不同的图象,进行综合计算.3.解题关键:弄清初始条件,正、负方向的对应,变化范围,所研究物理量的函数表达式,进出磁场的转折点是解决问题的关键.4.解决图象问题的一般步骤(1)明确图象的种类,即是B -t 图还是Φ-t 图,或者E -t 图、I -t 图象. (2)分析电磁感应的具体过程.(3)用右手定则或楞次定律确定感应电动势或感应电流方向.(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式. (5)根据函数关系式,应用数学知识进行分析,如分析斜率的变化、截距等. (6)画图象或判断图象. 【举一反三】如图所示,在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为d(d>L)的条形匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的一边平行,磁场方向竖直向下.导线框以某一初速度向右运动.t=0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域.下列v-t图象中,可能正确描述上述过程的是()【答案】D【解析】根据楞次定律可知,线框进入磁场及离开磁场的过程受到安培力,从而做变减速运动,由牛热点题型三图象的转换例3.将一段导线绕成图甲所示的闭合回路,并固定在水平面(纸面)内.回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中.回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ,以向里为磁场Ⅱ的正方向,其磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示.用F表示ab边受到的安培力,以水平向右为F的正方向,能正确反映F随时间t变化的图象是()【答案】B【解析】根据B -t 图象可知,在0~T2时间内,B -t 图线的斜率为负且为定值,根据法拉第电磁感应定【提分秘籍】1.由一种电磁感应的图象分析求解出对应的另一种电磁感应图象的问题. 2.解题关键:(1)要明确已知图象表示的物理规律和物理过程.(2)根据所求的图象和已知图象的联系,对另一图象作出正确的判断进行图象间的转换. 【举一反三】如图甲所示,在周期性变化的匀强磁场区域内有一垂直于磁场、半径为r =1 m 、电阻为R =3.14 Ω的单匝金属圆线圈,若规定逆时针方向为电流的正方向,当磁场按图乙所示的规律变化时,线圈中产生的感应电流与时间的关系图像正确的是( )【答案】B【解析】由题图乙知,0~1 s 内,穿过磁场的磁感应强度的变化率ΔBΔt =2 T /s ,感应电动势E =ΔΦΔt =ΔB Δt1.【2016·四川卷】如图1-所示,电阻不计、间距为l 的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场中,导轨左端接一定值电阻R .质量为m 、电阻为r 的金属棒MN 置于导轨上,受到垂直于金属棒的水平外力F 的作用由静止开始运动,外力F 与金属棒速度v 的关系是F =F 0+kv (F 0、k 是常量),金属棒与导轨始终垂直且接触良好.金属棒中感应电流为i ,受到的安培力大小为F A ,电阻R 两端的电压为U R ,感应电流的功率为P ,它们随时间t 变化图像可能正确的有( )图1-图1-【答案】BC【解析】设金属棒在某一时刻速度为v,由题意可知,感应电动势E=Blv,感应电流I=ER+r=BlR+rv,据四个物理量与速度的关系可知B选项符合;(3)若k<B2l2R+r,F合随v增大而减小,即a随v增大而减小,说明金属棒在做加速度减小的加速运动,直到加速度减小为0后金属棒做匀速直线运动,根据四个物理量与速度关系可知C 选项符合;综上所述,B、C选项符合题意.1.(2015·山东理综·19)如图2甲,R0为定值电阻,两金属圆环固定在同一绝缘平面内.左端连接在一周期为T0的正弦交流电源上,经二极管整流后,通过R0的电流i始终向左,其大小按图乙所示规律变化.规定内圆环a端电势高于b端时,a、b间的电压u ab为正,下列u ab t 图象可能正确的是()图2【答案】C【解析】由题图乙知,0~0.25T 0,外圆环电流逐渐增大且ΔiΔt 逐渐减小,根据安培定则,外圆环内部磁2.(2014·新课标全国Ⅰ·18)如图1(a),线圈ab 、cd 绕在同一软铁芯上.在ab 线圈中通以变化的电流,用示波器测得线圈cd 间电压如图(b)所示.已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比,则下列描述线圈ab 中电流随时间变化关系的图中,可能正确的是( )图1【答案】C3.(2013·新课标全国Ⅰ·17)如图3,在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN,其中ab、ac在a点接触,构成“V”字型导轨.空间存在垂直于纸面的均匀磁场.用力使MN向右匀速运动,从图示位置开始计时,运动中MN始终与∠bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触.下列关于回路中电流i与时间t的关系图线,可能正确的是()图3【答案】A【解析】设∠bac=2θ,图示位置时a距棒的距离为l0,MN以速度v匀速运动,导体棒单位长度的电阻为R0.经过时间t,导体棒的有效切割长度L=2(l0+vt)tan θ,感应电动势E=BLv=2Bv(l0+vt)tan θ,回路的总电阻R=2(l0+vt)tan θ+2(l0+vt)cos θ]R0,回路中电流i=2Bv (l 0+vt )tan θR 0[2(l 0+vt )tan θ+2(l 0+vt )cos θ]=Bv tan θR 0(tan θ+1cos θ),故i 与t 无关是一个定值,选项A 正确.4. (2013·新课标全国Ⅱ·16)如图4,在光滑水平桌面上有一边长为L 、电阻为R 的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为d (d >L )的条形匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的一边平行,磁场方向竖直向下.导线框以某一初速度向右运动,t =0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域.下列v -t 图象中,可能正确描述上述过程的是( )图4【答案】D【解析】导线框进入磁场的过程中,线框受到向左的安培力作用,根据E =BLv 、I =E R 、F=BIL得F=5.(2013·山东理综·18)将一段导线绕成图13甲所示的闭合回路,并固定在水平面(纸面)内.回路的ab 边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中.回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ,以向里为磁场Ⅱ的正方向,其磁感应强度B 随时间t 变化的图象如图乙所示.用F 表示ab 边受到的安培力,以水平向右为F 的正方向,能正确反映F 随时间t 变化的图象是( )图13【答案】B【解析】0~T2时间内,回路中产生顺时针方向、大小不变的感应电流,根据左手定则可以判定ab边所1.在竖直方向的匀强磁场中,水平放置一个面积不变的单匝金属线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示,取线圈中磁场B 的方向向上为正,当磁感应强度B 随时间t 的变化如图乙所示,以下四图中正确表示线圈中感应电流变化的是( )【答案】A【解析】在前半个周期内,磁场方向向上且逐渐减小,根据楞次定律可知感应电流的方向为负方向;后半个周期内为磁场方向向下且增大,根据楞次定律可知感应电流的方向为负方向,且后半个周期内磁感应强度的变化率为前半个周期内的两倍,故电流也为前半个周期的两倍,只有选项A正确.2.矩形导线框abcd(如图(甲))放在匀强磁场中,磁感线方向与线框平面垂直,磁感应强度B随时间变化的图象如图(乙)所示.t=0时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向里.若规定导线框中感应电流逆时针方向为正,则在0~4 s时间内,线框中的感应电流I以及线框的ab边所受安培力F随时间变化的图象为(安培力取向上为正方向)()【答案】C【解析】由法拉第电磁感应定律知,导线框中产生的感应电流I=ER=ΔΦRΔt=ΔBSRΔt,在0~1s内,由题图3.(多选)如图所示,平行金属导轨与水平面间的倾角为θ,导轨电阻不计,与阻值为R 的定值电阻相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应强度大小为B.有一质量为m、长为l 的导体棒从ab位置获得平行于斜面、大小为v的初速度向上运动,最远到达a′b′的位置,滑行的距离为s,导体棒的电阻也为R,与导轨之间的动摩擦因数为μ.则()A .上滑过程中导体棒受到的最大安培力为B 2l 2vRB .上滑过程中电流做功产生的热量为12mv 2-mgs(sin θ+μcos θ)C .上滑过程中导体棒克服安培力做的功为12mv 2D .上滑过程中导体棒损失的机械能为12mv 2-mgs sin θ【答案】BD【解析】导体棒上滑过程中,刚开始时的速度最大,所受的安培力最大,则最大安培力F 安=B 2l 2v2R,故4.如图所示,光滑斜面PMNQ 的倾角为θ,斜面上放置一矩形导体线框abcd ,其中ab 边长为L 1,bc 边长为L 2,线框质量为m 、电阻为R ,有界匀强磁场的磁感应强度为B ,方向垂直于斜面向上,ef 为磁场的边界,且ef ∥MN.线框在恒力F 作用下从静止开始运动,其ab 边始终保持与底边MN 平行,恒力F 沿斜面向上且与斜面平行.已知线框刚进入磁场时做匀速运动,则下列判断不正确的是( )A .线框进入磁场前的加速度为F -mg sin θmB .线框刚进入磁场时的速度为-mg sinB 2L 21C .线框进入磁场时有a→b→c→d→a 方向的感应电流D .线框进入磁场的过程中产生的热量为(F -mg sin θ)L 1 【答案】D【解析】在线框进入磁场前,由牛顿第二定律可得F -mg sin θ=ma ⇒a =F -mg sin θm,A 对.设线框刚进入磁场时速度大小为v ,线框匀速运动受力平衡,F =F 安+mg sin θ,其中F 安=BIL 1=B BL 1v R L 1,代入解得:v =-mg sin B 2L 21,B 对.由右手定则可得线框刚进入磁场时感应电流方向为a→b→c→d→a ,C 对.由功能关系可得线框在进入磁场的过程中产生的热量大小等于克服安培力做的功,Q =F 安L 2=(F -mg sin θ)L 2,D 错.5.如图甲所示,一个匝数n =100的圆形导体线圈,面积S 1=0.4 m 2,电阻r =1 Ω.在线圈中存在面积S 2=0.3 m 2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域,磁感应强度B 随时间t 变化的关系如图乙所示.有一个R =2 Ω的电阻,将其两端a 、b 分别与图甲中的圆形线圈相连接,b 端接地,则下列说法正确的是( )A .圆形线圈中产生的感应电动势E =6 VB .在0~4 s 时间内通过电阻R 的电荷量q =8C C .设b 端电势为零,则a 端的电势φa =3 VD .在0~4 s 时间内电阻R 上产生的焦耳热Q =18 J 【答案】D【解析】由法拉第电磁感应定律可得E =n ΔBS Δt ,由图乙结合数学知识可得k =ΔB Δt =0.64 T /s=0.15 T /s ,将其代入可求E =4.5 V ,A 错.设平均电流为I ,由q =I Δt =ER +r Δt =nΔΦ+Δt =n ΔΦR +r,在0~4 s6.(多选)如图所示,EF 、GH 为平行的金属导轨,其电阻可不计,R 为电阻,C 为电容器,AB 为可在EF 和GH 上滑动的导体横杆.有均匀磁场垂直于导轨平面.若用I 1和I 2分别表示图中该处导线中的电流,则当横杆AB( )A .匀速滑动时,I 1≠0,I 2=0B .匀速滑动时,I 1≠0,I 2≠0C .加速滑动时,I 1≠0,I 2=0D.加速滑动时,I1≠0,I2≠0【答案】AD【解析】AB杆做匀速运动时,AB杆两端电压与电容器两端电压相等,此时电容器上无充放电,I2=0,但I1≠0.当AB杆做加速运动时,电容器上有充电电流,故I1≠0,I2≠0.故应选AD.7.如图所示,边长为L的正方形线框,从图示位置开始沿光滑斜面向下滑动,中途穿越垂直纸面向里、有理想边界的匀强磁场区域.磁场的宽度大于L,以i表示导线框中的感应电流,从线框刚进入磁场开始计时,取逆时针方向为电流正方向,以下i-t关系图象,可能正确的是()【答案】B【解析】边长为L的正方形线框,从图示位置开始沿光滑斜面向下滑动,若进入磁场时所受安培力与8.如图所示,边长为2l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个边长为l 的正方形金属导线框所在平面与磁场方向垂直,导线框和虚线框的对角线共线,每条边的材料均相同.从t=0开始,使导线框从图示位置开始以恒定速度沿对角线方向进入磁场,直到整个导线框离开磁场区域.导线框中的感应电流i(取逆时针方向为正)、导线框受到的安培力F(取向左为正)、导线框中电功率的瞬时值P与通过导体横截面的电荷量q随时间变化的关系大致正确的是()【答案】A【解析】从t=0开始,导线框的位置从0到2l,导线框切割磁感线的有效长度线性增加,感应电流也9.如图所示,一导体圆环位于纸面内,O为圆心.环内两个圆心角为90°的扇形区域内分别有匀强磁场,两磁场磁感应强度的大小相等,方向相反且均与纸面垂直.导体杆OM可绕O 转动,M端通过滑动触点与圆环良好接触.在圆心和圆环间连有电阻R.杆OM以匀角速度ω逆时针转动,t=0时恰好在图示位置.规定从a到b流经电阻R的电流方向为正,圆环和导体杆的电阻忽略不计,则杆从t=0开始转动一周的过程中,电流随ωt变化的图象是()【答案】C【解析】导体杆OM在匀强磁场中垂直切割磁感线绕O逆时针方向转动,产生的感应电流大小为:i =E R =BL 2ω2R 不变,转到没有磁场时,i =0;并由右手定则可判断电流流经电阻R的方向.10.如图所示,虚线左边区域内有垂直纸面向里的匀强磁场.粗细均匀的电阻丝围成的正三角形闭合金属框架开始时全部处于匀强磁场中,在外力的作用下把框架匀速拉出磁场,下列说法正确的是( )A .框架匀速拉出过程中,回路总电动势均匀变大B .框架匀速拉出过程中,回路总电动势不变C .外力F 外随位移x 的增大而线性增大D .外力功率P 随位移x 的增大而线性增大 【答案】A【解析】框架匀速拉出过程中,有效长度l 均匀增加,由E =Blv 知,回路总电动势均匀变大,选项A 正确、B 错误;因为框架做匀速运动,则F 外=F 安=BIl =B 2l 2vR ,故外力F 外随位移x 的增大而非线性增大,选项C 错误;外力功率P =F 外v ,v 恒定不变,故P 也随位移x 的增大而非线性增大,选项D 错误.11.如图所示,圆形线圈半径为r ,电阻为R ,线圈内磁感应强度大小B 随时间t 变化的关系为B =kt(常数k>0),方向垂直纸面向里.回路中滑动变阻器的电阻为2R ,其他定值电阻为R ,不计回路中导线电阻,不考虑导线周围的磁场对线圈内磁场的影响,当闭合开关后,下列说法正确的是( )A .电容器的上极板带正电B .圆形线圈两端的电压为k πr 2C .当滑片位于滑动变阻器的中央时,电容器两端的电压为14k πr 2D .当把滑片置于滑动变阻器的最上端和中央时,与电容器串联的电阻热功率不同 【答案】C【解析】由楞次定律判断线圈中感应电动势方向,可知电容器下极板带正电,选项A 错;线圈两端电12.法拉第曾提出一种利用河流发电的设想,并进行了实验研究.实验装置的示意图可用图表示,两块面积均为S 的矩形金属板,平行、正对、竖直地全部浸在河水中,间距为d.水流速度处处相同,大小为v ,方向水平.金属板与水流方向平行.地磁场磁感应强度的竖直分量为B ,水的电阻率为ρ,水面上方有一阻值为R 的电阻通过绝缘导线和电键K 连接到两金属板上,忽略边缘效应,求:(1)该发电装置的电动势; (2)通过电阻R 的电流强度; (3)电阻R 消耗的电功率.【答案】=(1)Bdv (2)BdvS ρd +SR (3)⎝⎛⎭⎫BdvS ρd +SR 2R 【解析】 (1)由法拉第电磁感应定律,有E =Bdv (2)两金属板间河水的电阻r =ρdS由闭合电路欧姆定律,有I =E r +R =BdvS ρd +SR(3)由电功率公式P =I 2R ,得P =⎝⎛⎭⎫BdvSρd +SR 2R13.边长为L =0.2 m 的正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,穿过该区域磁场的磁感应强度随时间变化的图象如图乙所示.将边长为L/2,匝数n =100,线圈电阻r =1.0 Ω的正方形线圈abcd 放入磁场,线圈所在平面与磁感线垂直,如图甲所示.求:(1)回路中感应电流的方向及磁感应强度的变化率ΔBΔt;(2)在0~4.0 s 内通过线圈的电荷量q ; (3)0~6.0 s 内整个闭合电路中产生的热量. 【答案】 (1)0.2 T /s (2)0.2 C (3)9×10-2 J【解析】 (1)在0~4.0 s 内,回路中感应电流的方向为adcba ,磁感应强度的变化率ΔB Δt =0.4-0.24.0T /s =0~6.0 s 内整个闭合电路中产生的热量Q =Q 1+Q 2=9×10-2 J .14.轻质细线吊着一质量为m =0.32 kg ,边长为L =0.8 m 、匝数n =10的正方形线圈,总电阻为r =1 Ω.边长为L2的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧,如图(甲)所示.磁场方向垂直纸面向里,大小随时间变化规律如图(乙)所示,从t =0开始经t 0时间细线开始松弛,g =10 m /s 2.求:(1)在前t 0时间内线圈中产生的电动势; (2)在前t 0时间内线圈的电功率; (3)求t 0的值.【答案】 (1)0.4 V (2)0.16 W (3)2 s解得:t0=2 s.。

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专题七 电磁感应与电路 计算题解题规范(四) 题型示例 如图1所示,平行金属导轨MN 、PQ 倾斜与水平面成30°角放置,其电阻不计,相距为l =0.2 m.导轨顶端与电阻R 相连,R =1.5×10-2 Ω.在导轨上垂直导轨水平放置一根质量为m =4×10-2 kg 、电阻为r =5×10-3 Ω的导体棒ab .ab 距离导轨顶端d =0.2 m ,导体棒与导轨间的动摩擦因数μ=36
;在装置所在区域加一个垂直导轨平面,方向如图的磁场,磁感应强度B =(0.2+0.5t ) T ,g 取10 m/s 2.
图1
(1)若导体棒静止,求通过电阻的电流.
(2)何时释放导体棒,释放时导体棒处于平衡状态?
(3)若t =0时刻磁感应强度B 0=0.2 T ,此时释放ab 棒,要保证其以a =2.5 m/s 2
的加速度沿导轨向下做初速度为零的匀加速直线运动,求磁感应强度B 应该如何随时间变化,写出其表达式.
规范解答
解 (1)设闭合回路产生的感应电动势为E ,有 E =ΔΦΔt
① ΔΦΔt =ΔB Δt
ld ② 得I =E R +r =1 A③
(2)若导体棒即将向下运动,则
F 1=B 1Il ,④
F f1=μmg cos θ⑤
F 1+F f1=mg sin θ⑥
解得:t 1=0.6 s⑦
若导体棒即将向上运动,则
F 2=B 2Il ⑧
F f2=μmg cos θ⑨
F 2-F f2=mg sin θ⑩
得:t 2=2.6 s ⑪
故在t =0.6~2.6 s 时间段内释放导体棒时,导体棒处于平衡状态⑫
(3)对导体棒,mg sin θ-μmg cos θ-BIl =ma ⑬
故BIl =0,即回路中感应电流为0.若要保证回路中感应电流为0,则必须回路中磁通量保持不变.⑭
则t 时刻磁通量Φ=Bl (d +12
at 2)=B 0ld ⑮ 解得:B =420+125t 2(T)⑯ 答案 见解析 评分细则
1.本题共20分,第(1)问4分,其中①②式各1分,①②式可以写成:E =ΔΦΔt =ld ΔB Δt
同样得2分;③式2分,公式1分,结果1分.
2.第(2)问共10分,④⑤式各1分,⑤式也可写成F f1=μF N ,F N =mg cos θ得1分;⑥式2分,以上步骤可以列式:B 1Il +μmg cos θ=mg sin θ得4分.⑦式2分,⑧⑨式不重复给分,⑩⑪式各1分,答出以上两种情况任意一种给6分,⑫式若写成t ∈[0.6 s,2.6 s]得2分,若写成t ∈(0.6 s,2.6 s)得0分,若只是求出某一特定值,但此值只要是在0.6~2.6 s 之间,均只给5分;若超出该范围,只给相应正确步骤的分.
第(2)问方法二:对导体棒,由平衡条件:
BIl +F f =mg sin θ(3分)
又:-μmg cos θ≤F f ≤μmg cos θ(3分)
解得:0.6 s≤t ≤2.6 s(4分).
3.第(3)问共6分,⑬⑭⑯式各1分,⑮式3分;⑬式若写成mg sin θ-μmg cos θ+BIl
=ma 也给1分,⑮式也可写成:Φ1=Bl (d +12
at 2)(1分)Φ2=B 0ld (1分)Φ1=Φ2(1分).⑯式单位不带不扣分. 答题规则
1.注重公式书写,简化文字说明
物理大题进行评分时,只有公式和最后的结果是给分点,文字说明是没有分的,故一定要把表达式凸显出来(加序号)
2.规范解析过程,注意分步列式
解题时注意分步列式,不要漏掉或合并关系式,避免阅卷时找不到得分点,或者合并的综合式一处错误而导致全部错误,丢失步骤分.
3.等价给分
采用不同的思路,只要方程正确,也确实能推出正确答案的,就能给分.
4.只看对的,不看错的
对于不会做的题目,要把与本题相关的公式都写上,公式是主要得分点,阅卷时只看评分标准中给定的公式来给分,无用的如果写了,不给分也不扣分.。

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