1、【高考复习指导】2014年高考物理二轮复习 专题滚动检测五 电路和电磁感应(满分：100分时间：60分钟)一、选择题(本大题共8小题，每小题6分，共48分在每小题给出的四个选项中，第15题只有一项符合题目要求，第68题有多项符合题目要求全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1(2013启东中学质检)如图1所示电路中的电源为恒流电源，不管外电路的电阻如何变，它都能够提供持续的定值电流当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，电压表的读数变化量与电流表的读数变化量之比的绝对值是()图1AR1BR2CR3 D不能确定【解析】由于电源为恒流电源，R2两端电压不变当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时
2、，电压表的读数变化量等于R1两端电压变化量，电流表的读数变化量等于R1电流变化量，根据欧姆定律，电压表的读数变化量与电流表的读数变化量之比的绝对值是R1，选项A正确【答案】A2如图2所示，理想变压器初级线圈的匝数为n1，次级线圈的匝数为n2，初级线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表V的示数为220 V，负载电阻R44 ，电流表A1的示数为0.20 A下列判断中正确的是()图2A初级线圈和次级线圈的匝数比为21B初级线圈和次级线圈的匝数比为51C电流表A2的示数为0.1 AD电流表A2的示数为0.4 A【解析】由题意可求得初级线圈的功率，利用理想变压器初、次级线圈中的功率相等可求得次级线圈中的
3、电流，再利用初、次级线圈中的电流之比可求得两线圈的匝数比由电压表V的示数和电流表A1的示数可得初级线圈中的功率P1U1I1，P1P2IR，所以电流表A2的示数为I2 A1.0 A，C、D错误；初级线圈和次级线圈的匝数比，A错误，B正确【答案】B3.如图3所示，在坐标系xOy中，有边长为l的正方形金属线框abcd，其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处在y轴的右侧的象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界与线框的ab边刚好完全重合，下边界与x轴重合，右边界与y轴平行t0时刻，线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域取沿abcda的感应电流方向为正，则在线圈穿越磁场
4、区域的过程中，感应电流i、ab间的电势差Uab随时间t变化的图线是下图中的() 图3【解析】线圈穿过磁场区域的过程可分为三段，当ab进入磁场时，线圈中电流为正方向，且逐渐减小，ab间的电势差为除ab外其他三边上的电压，ab出磁场，cd还未进入磁场，线圈中电流和ab间电势差都为零cd边进入磁场穿过磁场的过程中，线圈中的电流为负方向，且逐渐减小，ab间的电势差等于ab一条边上的电压，故只有A正确【答案】A4(2013广东省广州市一模)如图4所示，虚线表示a、b两个相同圆形金属线圈的直径，圆内的磁场方向如图所示，磁感应强度大小随时间的变化关系Bkt(k为常量)当a中的感应电流为I时，b中的感应电流为
5、() 图4A0B0.5ICI D2I【解析】磁感应强度大小随时间变化，b中磁通量始终为零，b中的感应电流为0，选项A正确【答案】A5. (2012合肥模拟)如图5所示，足够长的光滑U型导轨宽度为L，其所在平面与水平面的夹角为，上端连接一个阻值为R的电阻，置于磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，今有一质量为m、有效电阻为r的金属杆沿框架由静止下滑，设磁场区域无限大，当金属杆下滑达到最大速度时，运动的位移为x，则() 图5A金属杆下滑的最大速度vmB在此过程中电阻R产生的焦耳热为(mgxsin mv)C在此过程中电阻R产生的焦耳热为mgxsin mvD在此过程中流过电阻R的电荷
6、量为【解析】感应电动势为EBLv感应电流为I安培力为FBIL根据平恒条件得mgsin F0解得vm由能量守恒定律得mgxsin mvQ又因QRQ所以QR(mgxsin mv)由法拉第电磁感应定律得通过R的电荷量为q所以选项B正确【答案】B6(2013江苏扬州中学检测)已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强阻值越大为探测磁场的有无，利用磁敏电阻作为传感器设计了如图6所示电路，电源的电动势E和内阻r不变，在没有磁场时调节变阻器R使电灯L正常发光，若探测装置从无磁场区进入强磁场区则() 图6A电灯L变暗B电灯L变亮C电流表的示数增大D电流表的示数减小【解析】若探测装置从无磁
7、场区进入强磁场区，磁敏电阻阻值增大，电源输出电流减小，路端电压增大，电流表的示数减小，电灯L变亮，选项B、D正确【答案】BD7(2013河南省实验中学模拟)一交流电压为u100sin 100t V，由此表达式可知()A用电压表测该电压，其示数为100 VB该交流电压的周期为0.02 sC将该电压加在“100 V 100 W”的灯泡两端，灯泡的实际功率小于100 WDt s时，该交流电压的瞬时值为50 V【解析】电压有效值为100 V，故用电压表测该电压，其示数为100 V，A项正确；100 rad/s，则周期T0.02 s，B项正确；该电压加在“100 V 100 W”的灯泡两端，灯泡恰好正常
8、工作，C项错；t s代入瞬时值表达式得电压的瞬时值为100 V，D项错【答案】AB8(2013上海市七校调研联考)如图7所示，P、Q是两根竖直且足够长的金属杆(电阻忽略不计)，处在垂直纸面向里的匀强磁场B中，MN是一个螺线管，它的绕线方法没有画出，P、Q的输出端a、b和MN的输入端c、d之间用导线相连，A是在MN的正下方水平放置在地面上的金属圆环现将金属棒ef由静止释放，在下滑中始终与P、Q杆良好接触且无摩擦，则在金属棒释放后()图7AA环中有大小不变的感应电流BA环中的感应电流逐渐减小至恒定值CA环对地面的压力先增大后减小至恒定值DA环对地面的压力先减小后增大至恒定值【解析】将金属棒ef由静
9、止释放，做加速度逐渐减小的加速运动，产生的感应电动势和感应电流逐渐增大，A环中有大小逐渐减小的感应电流，选项A错误，B正确由楞次定律，A环对地面的压力先增大后减小至恒定值，选项C正确，D错误【答案】BC二、非选择题(共3小题，共52分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的，必须明确写出数值和单位)9(16分)(2013郑州模拟)如图8所示，匀强磁场B0.1 T，所用矩形线圈的匝数N100，边长ab0.2 m，bc0.5 m，以角速度100 rad/s绕OO轴匀速转动当线圈平面通过中性面时开始计时，试求：图8(1)线圈中感应电动势的瞬时值表达式(2)由t0至t过程中的平均电
10、动势的大小(3)该交变电流的电动势有效值是多少？【解析】(1)感应电动势的瞬时值eNBSsin t，由题意可知：S0.20.5 m20.1 m2EmNBS1000.10.1100 V314 V所以e314sin 100t V.(2)用N计算t0至t过程中的平均电动势N即NBS代入数值得200 V.(3)电动势有效值E又EmNBS代入数据得E222 V.【答案】(1)e314sin 100t V(2)200 V(3)222 V10(17分)如图9所示，两平行光滑的金属导轨MN、PQ固定在水平面上，相距为L，处于竖直方向的磁场中，整个磁场由若干个宽度皆为d的条形匀强磁场区域1、2、3、4组成，磁感
11、应强度B1、B2的方向相反，大小相等，即B1B2B.导轨左端MP间接一电阻R，质量为m、电阻为r的细导体棒ab垂直放置在导轨上，与导轨接触良好，不计导轨的电阻现对棒ab施加水平向右的拉力，使其从区域1磁场左边界位置开始以速度v0向右做匀速直线运动并穿越n个磁场区域图9(1)求棒ab穿越区域1磁场的过程中电阻R产生的焦耳热Q；(2)求棒ab穿越n个磁场区域的过程中拉力对棒ab所做的功W；(3)规定棒中从a到b的电流方向为正，画出上述过程中通过棒ab的电流I随时间t变化的图象；【解析】(1)棒产生的感应电动势EBLv0通过棒的感应电流I电阻R产生的焦耳热Q()2R.(2)拉力对棒ab所做的功Wn.
12、(3)如图所示【答案】(1)(2)(3)见解析图11(19分)(2013上海市七校调研联考)如图10所示，两电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为，导轨间距l所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直斜面向上将甲、乙两电阻阻值相同、质量均为m的相同金属杆如图放置在导轨上，甲金属杆处在磁场的上边界，甲乙相距l.静止释放两金属杆的同时，在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力F，使甲金属杆在运动过程中始终做沿导轨向下的匀加速直线运动，加速度大小为gsin .求：图10(1)乙金属杆刚进入磁场时，发现乙金属杆作匀速运动，则乙的电阻R为多少？(2)以刚释放时t0，写出从
13、开始到甲金属杆离开磁场，外力F随时间t的变化关系，并说明F的方向；(3)乙金属杆在磁场中运动时，乙金属杆中的电功率为多少？(4)若从开始释放到乙金属杆离开磁场，乙金属杆中共产生热量Q，则此过程中外力F对甲做的功为多少？【解析】(1)由于甲、乙加速度相同，当乙进入磁场时，甲刚出磁场，乙进入磁场时v，受力平衡mgsin F安BIl，R.(2)甲在磁场中运动时，外力F始终等于安培力，FF安BIlBl，又vgsin t，FF安t，F沿导轨向下(3)PI2R()2R.(4)乙进入磁场前匀加速运动中，甲乙发出相同热量，设为Q1，此过程中甲一直在磁场中，外力F始终等于安培力，则WFW安2Q1，乙在磁场中运动发出热量Q2，利用动能定理mglsin 2Q20，得Q2(mglsin )/2，由于甲出磁场以后，外力F为零，得WF2Qmglsin .或全过程：WFmglsin Q总2Q，得WF2Qmglsin .【答案】(1)(2)t，方向沿导轨向下(3)(4)2Qmglsin