1、2012届高三物理第一轮复习考点综合演练：电磁“路”（时间90分钟 满分120分）一、选择题（共10小题，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分）1. 2011江苏物理卷T5 如图5所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计匀强磁场与导轨平面垂直阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好t0时，将开关S由1掷到2.q、i、v和a 分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度下列图象正确的是()图5ABCD图62.在生产实际中，有些高压直流电路含有自感系数很大的线圈，当电路
2、中的开关S由闭合到断开时，线圈会产生很高的自感电动势，使开关S处产生电弧，危及操作人员的人身安全，为了避免电弧的产生，可在线圈出并联一个元件，下列方案可行的是（）3.设长度为L、横截面积为S，单位体积自由电子数为N的均匀导体中电流的流动，在导体两端加上电压U，于是导体中有匀强电场产生，在导体内移动的自由电子(-E)受匀强电场作用而加速.而和做热运动的阳离子碰撞而减速，这样边反复进行边向前移动，可以认为阻碍电子运动的阻力大小与电子移动的平均速度V成正比，其大小可以表示成KV(K是常数)。电场力和碰撞的阻力相平衡时，导体中电子的速率V成为一定值，这时V为（ ）A B C D 4. 如图2为一电池、
3、电阻R和平行板电容器C组成的串联电路，在增大电容器两极板间距离的过程中( )A、电阻R中没有电流B、电容器的电容变小C、电阻R中有从A到B的电流D、电阻R中有从B到A的电流5.在如图3所示电路中，当变阻器风的滑动头P向B端移动时( ) A电压表示数变大，电流表示数变小 B电压表示数变小，电流表示数变大 C电压表示数变大，电流表示数变大 D电压表示数变小，电流表示数变小6.如图4所示，MN和PQ为两光滑且电阻不计的水平金属导轨，N、Q接理想变压器，理想变压器的输出端接电阻元件R、电感元件L、电容元件C。今在水平金属杆部分加一竖直向上的匀强磁场，则下列说法正确的是（均为有效值，L为非纯电感元件）（
4、）A若AB棒匀速运动，则B 若AB棒匀速运动，则C若AB棒在某一中心位置两侧做简谐振动，则D若AB棒匀加速运动，则7.如图5所示，电路中除电阻R外，其余电阻均不计，足够长的导电轨道水平放置且光滑，导体棒MN水平放在导轨上，磁场方向如图所示，当开关S闭合后，下列关于能量转化的描述正确的是（）A电源输出的能量等于导体棒MN所获得的动能B导体棒MN从开始到运动稳定，电源输出的能量等于电阻R所产生的热量C导体棒MN运动稳定后，等于不再输出能量D导体棒MN运动稳定后，电源输出的能量等于导体棒MN的动能和电阻R产生的热量之和8.如图6所示的电路中，闭合电键S后，灯A和灯B都正常发光，后来由于某种故障使灯B
5、突然变亮，电压表读数增加，由此推断，这故障可能是（）AA灯丝烧断B电阻断路C电阻短路D电容器被击穿短路9.目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机，如图7所示表示出了它的原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，而从整体来说呈中性）喷射入磁场，磁场中有两块金属A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压，如果摄入的等离子体的初速度为V，两金属板的板长（沿初速度方向）为L，板间距离为D，金属板的正对面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于离子初速度方向，负载电阻为R，电离气体充满两板间的空间，当发电机稳定发电时，电流表的示数为I，那么板间电离气体的电阻率为
6、（）ABCD10. 如图8所示，甲图中的电容器C原来不带电，除电阻R外，其余部分电阻均不计，光滑且足够长的导轨水平放置，现给导体棒AB水平向右的初速度V，则甲、乙、丙三种情形下AB棒最终的运动状态是( )A三种情形下导体棒AB最终均作匀速运动B甲、丙中导体棒AB最终将以不同的速度作匀速运动，乙中导体棒AB最终静止C甲、丙中导体棒AB最终将以相同的速度作匀速运动，乙中导体棒AB最终静止D三种情形下导体棒AB最终均静止二、填空题（共2小题，把答案填在题中的横线上）11. 一正方形线圈在匀强磁场中向右做加速运动，如图9所示，已知正方形的边长为L，磁场范围足够大，磁感应强度为B，某时刻线圈速度为V，则
7、线圈回路中感应电动势为 ，感应电流为 ，BC两端的电势差为 ，AB两端的电势差为 。12.某同学采用如图10所示的电路测定电源电动势和内电阻，已知干电池的电动势为1.5V，内阻约2，电压表（03V，3K），电流表（00.6A，1.0），滑动变阻器有（10，2A）和（100，0.1A）各一只。（1）实验中滑动变阻器应选用（填“”或“”）（2）在图11中用笔画线代替导线连接实验电路。（3）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图12所示的UI图像,由图可较准确地求出电源电动势EV，内阻R。三、计算题（共6小题，解答下列各题时，应写出必要的文字说明、表达式和重要步骤。只写最后答案的不得分。有数值计算的
8、题，答案中必须明确写出数值和单位。）13. 如图13所示，长为L、电阻、质量的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，两导轨间距也是L，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有R=0.5的电阻，量程为03.0A的电流表串接在一条导轨上，量程为01.0V的电压表接在电阻R的两端，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面现以向右恒定外力F使金属棒右移，当金属棒以V=2m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时，观察到电路中的一个电表正好满偏，而另一个电表未满偏，问：（1）此满偏的电表是什么表？说明理由；（2）拉动金属棒的外力F多大？（3）此时撤去外力F，金属棒将逐渐慢下来，最终停止在导轨
9、上；求从撤去外力到金属棒停止运动的过程中通过电阻R的电量。14.如图14所示，电源电动势E4.5V，内阻R1，滑动变阻器总阻值12，小灯泡电阻12不变，2.5。当滑片P位于中点，S闭合时，灯泡恰能正常发光，求：（1）流过小灯泡的电流；（2）S断开时，小灯泡能否正常发光？如果它正常发光，滑片P应如何移动？15. 如图15所示，光滑的平行导轨P、Q相距L=1M，处在同一水平面中，导轨左端接有如图所示的电路，其中水平放置的平行板电容器C两极板间距离D =10MM，定值电阻R1=R3=8，R2=2，导轨电阻不计，磁感应强度B=0.4T的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面，当金属棒AB沿导轨向右匀速运动（开关
10、S断开，金属棒电阻也不计）时，电容器两极板之间质量M=11014kg，带电荷量Q = -11015C的粒子恰好静止不动；当S闭合时，粒子以加速度A=7m/s2向下做匀加速运动，取G=10m/s2，求：（1）金属棒AB运动的速度多大？电阻多大？（2）S闭合后，使金属棒AB做匀速运动的外力的功率多大？16. 在磁感应强度为B=0.4 T的匀强磁场中放一个半径R0=50 CM的圆形导轨，上面搁有互相垂直的两根导体棒，一起以角速度=103 RAD/S逆时针匀速转动。圆导轨边缘和两棒中央通过电刷与外电路连接，若每根导体棒的有效电阻为R0=0.8 ，外接电阻R=3.9 ，如图16所示，求：（1）每半根导体
11、棒产生的感应电动；（2）当电键S接通和断开时两电表示数（电压表和电流表为理想电表）.17.如图17所示，平行的光滑金属导轨EF和GH相距L，处于同一竖直平面内，GE间解有阻值为R的电阻，轻质金属杆AB长为2L，近贴导轨数值放置，离B端0.5L处固定有质量为M的小球，整个装置处于磁感应强度为B并与导轨平面垂直的匀强磁场中，当AB杆由静止开始紧贴导轨绕B端向右倒下至水平位置时，球的速度为V，若导轨足够长，导轨及金属杆电阻不计，求在此过程中：（1）通过电阻R的电量；（2）R中通过的最大电流强度. 18.如图18所示，磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中有一折成30角的足够长的金属导轨，导轨平面垂直于磁
12、场方向。一条长度的直导线MN垂直OB方向放置在轨道上并接触良好。当MN以V=4m/s从导轨O点开始向右平动时，若所有导线单位长度的电阻。求：经过时间后：（1）闭合回路的感应电动势的瞬时值?（2）闭合回路中的电流大小和方向?（3）MN两端的电压参考答案：1. D【解析】 当开关S由1掷到2时，电容器开始放电，此时电流最大，棒受到的安培力最大，加速度最大，以后棒开始运动，产生感应电动势，棒相当于电源，利用右手定则可判断棒上端为正极，下端为负极，当棒运动一段时间后，电路中的电流逐渐减小，当电容器极板电压与棒两端电动势相等时，电容器不再放电，电路电流等于零，棒做匀速运动，加速度减为零，所以，B、C错误
13、，D正确；因电容器两极板有电压，由qCU知电容器所带的电荷量不等于零，A错误. 2. D 3. B 4. C 5.B首先将电压表、电流表理想化处理，简化电路，R2与R3并联后与R1串联，当滑动头P向B端移动时，R3阻值变小，R2与R3并联部分总电阻变小，总电阻R减小，由闭合电路欧姆定律知总电流增大，内电压增大，从而使路端电压减小，即电压表示数减小；由于通过R1的电流增大，电压升高，从而使R2上的电压降低，通过R2的电流减小，但干路中电流变大，因此R3中电流变大，电流表示数变大，选项B正确。6. BCD 7. C 8. B 9. A 10.B11. 0 0 BLV 012.（1）（2）图略（3）
14、1.48（1.471.49均正确）；1.79（1.781.80均正确）13.解（1）假设电压表满偏，则两端的电压为1.0V ，通过电流表的电流应为（A）3.0A，所以假设正确，满偏的电表是电压表。 （2）根据题意：由可得：（V）又 所以 当金属棒匀速滑动时， 拉动金属棒的外力（N）（3）对金属棒利用动量定理可得： 即 由上式得通过电阻R的电量：（C）14. 解：（1）当滑片P位于中点时，此时，则AB两端的电阻，则由闭合电路欧姆定律知，由部分电路欧姆定律知，那么（2）若滑片P不动，则S断开时，相当于外电阻增大，由闭合电路欧姆定律知I减小，由知，外电压必增大，R2的电压也将增大，故不能正常发光，要
15、想正常发光，必须降低R2两端的电压，只有降低并联电阻，即P只有向下移动。15. 解：（1）当开关S断开时，金属棒AB沿导轨向右匀速运动，带电粒子恰好静止不动，根据题意得： 所以 (V)设金属棒AB运动的速度为，则金属棒产生的电动势为： （2）S闭合后，粒子以加速度A=7m/s2向下做匀加速运动，由牛顿第二定律得： 有 得 （V）又，电源电流为：（A） 根据 得 又因为：N） 所以外力的功率是：（W）16. 解：（1）当导体棒在垂直于磁场中的平面内绕一端点匀速转动时，其产生的电动势为： 所以每半根导体棒产生的感应电动为：（V） （2）根据题意画出等效电路图如图所示，每个电源的电动势（V），内阻
16、当S接通时：电流表的示数：（A） 电压表的示数：（V）当S断开时：电流表的示数：；电压表的示数：（V）17. 解：（1）AB脱离EF前，电路中的磁通量的变化为平均感应电动势为，有（2）AB脱离EF时，回路中通过电流最大，即，AB脱离EF后，电路中不在有电流，并且AB倒下过程中只有小球的重力做功，机械能守恒，即AB上各处切割磁感线的速度是不同的，其等效切割速度应等于AB中点的速度联立解得18解：（1）经过时间后，MN运动的距离为，由图可知直导线MN在闭合回路中的有效长度为， 此时感应电动势的瞬时值：（V）（2）此时闭合回路中的总长度为： 闭合回路中的总电阻：根据全电路的欧姆定律，电流大小：（A），由右手定律可得电流方向在闭合回路中是逆时针方向（3）此时MN中不在闭合回路中的导线MP的长度为产生的电动势（V）在闭合回路中的导线PN两端电压（V）所以MN两端的电压（V）
