高中物理培优专项及口诀磁场电磁感应和交流电.docx
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高中物理培优专项及口诀磁场电磁感应和交流电
磁场、电磁感应和交流电
班级姓名学号成绩
一.不定项选择题:
(共14小题,每小题4分,共56分)
1.在水平面上有一光滑的U形金属框架,框架上跨接一金属杆ab,在框架的区域内有一竖直方向的匀强磁场(图中未画出)。
下面说法中正确的是()
A.若磁场方向竖直向下,当磁场增强时,杆ab将向右运动
B.若磁场方向竖直向下,当磁场减弱时,杆ab将向右运动
C.若磁场方向竖直向上,当磁场增强时,杆ab将向右运动
D.若磁场方向竖直向上,当磁场减弱时,杆ab将向右运动
2.如图所示,AOC是光滑的直角金属导轨,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,ab是一根金属直棒,如图立在导轨上,它从静止开始在重力作用下运动,运动过程中b端始终在OC上,a端始终在AO上,直到ab完全落在OC上。
整个装置放在一匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,则ab棒在运动过程中()
A.感应电流方向始终是b→a,B.感应电流方向先是b→a,后变为a→b
C.受磁场力方向与ab垂直,如图中箭头所示方向,D.受磁场力方向与ab垂直,开始如图中箭头所示方向,后来变为与箭头所示方向相反
3.如图所示电路中,L是自感系数足够大的线圈,它的电阻可忽略不计,D1和D2是两个完全相同的小灯泡。
将电键K闭合,待灯泡亮度稳定后,再将电键K断开,则下列说法中正确的是()
A.K闭合瞬间,两灯同时亮,以后D1熄灭,D2变亮
B.K闭合瞬间,D1先亮,D2后亮,最后两灯亮度一样
C.K断开时,两灯都亮一下再慢慢熄灭
D.K断开时,D2立即熄灭,D1亮一下再慢慢熄灭
4.如图所示,金属杆ab以恒定的速率v在平行导轨上向右滑行,杆与导轨接触良好,整个装置处在垂直导轨平面向内的匀强磁场B中,除电阻R外,其它电阻不计,在ab运动过程中,下面所给的物理量之中与金属杆运动的速率v成正比的是
A.ab中的电流B.作用ab上的向右的拉力
C.拉力对ab杆做功的功率D.回路中磁通量的变化率
5.一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,产生交流电动势e=311Sin(50πt)V,则
A.交变电动势的频率是50HzB.用交流电压表测量时的示数是220V
C.在t=0.1s时穿过线圈的磁通量为零
D.在t=0.5s时线圈平面与中性面重合,磁通量变化率最小
6.先后以速度v和2v匀速地把同一线圈从同一磁场中的同一位置拉出有界的匀强磁场的过程中,如图所示,那么,在先后两种情况下,以下说法正确的是
A.线圈中感应电流大小之比为1:
2
B.线圈中产生的热量之比为1:
2
C.沿运动方向作用在线圈上的外力之比为1:
2
D.沿运动方向作用在线圈上的外力的功率之比为1:
2
7.有两条垂直交叉但不接触的直导线,通以大小相等的电流,方向如图所示,则哪些区域中某些点的磁感应强度可能为零
A.区域ⅠB.区域ⅡC.区域ⅢD.区域Ⅳ
8.某用电器两端所允许加的最大直流电压是250V,它在交流电路中使用时,交流电压可以是
(A)250V(B)220V(C)352V(D)177V
9.理想变压器原、副线圈中的电流I1、I2,电压U1、U2,功率为P1、P2,关于它们之间的关系,正确的说法是
A.I2由I1决定B.U2与负载有关
C.P1由P2决定D.以上说法都不正确
10.如图两电路中,当a、b两端与e、f两端分别加上220V的交流电压时,测得c、d间与g、h间的电压均为110V。
若分别在c、d两端与g、h两端加上110V的交流电压,则a、b间与e、f间的电压分别为
A.220V,220VB.220V,110VC.110V,110VD.220V,0
11.在如图所示的电路中,导线ab可以
沿金属导轨在匀强磁场中做切割磁力线
的运动。
为了使电流表的指针向右偏转
(电流从“+”接线柱流入电流表),导
线ab应做的运动是
A.向左加速B.向右加速C.向左减速D.向右减速
12.一个电热器接在10V的直流电源上产生一定大小的热功率,把它接在某一交流电源上时的热功率为加直流电的两倍,这个交流电的电压有效值为
A.7.0VB.10VC.14VD.20V
13.如图所示,A和B为两个相同的环形线圈,共轴并靠近放置,A环中通有如图所示交流电i,则
A.从t1到t2时间内AB两线圈相吸
B.从t2到t3时间内AB两线圈相斥
C.t1时刻两线圈间作用力为零
D.t2时刻两线圈间吸引力最大
14.一闭合线圈固定在垂直于纸面的匀强磁场中,设向里为磁感应强度B的正方向,线圈中的箭头为电流i的正方向。
已知线圈中感应电流i随时间而变化的图象如图所示,则磁感应强度B随时间而变化的图象可能是下图中的
ABCD
三、计算题:
(共3小题,44分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
)
15.如图所示,在匀强磁场中倾斜放置两根平行金属导轨,导轨与水平面夹角为θ,磁场方向垂直导轨平面向下,磁感应强度的大小为B,平行导轨间距为L。
两根金属杆ab和cd可以在导轨上无摩擦地滑动。
两金属杆的质量均为m,电阻均为R。
导轨的电阻不计。
若用与导轨平面平行的拉力F作用在金属杆ab上,使ab匀速上滑并使cd杆在导轨上保持静止。
求
(1)拉力F的大小;
(2)ab杆上滑的速度大小;(3)拉力F做功的功率。
16.如图所示,交流发电机的矩形线圈abcd中,ab=cd=50cm,bc=ad=30cm,匝数n=100,线圈电阻r=0.2Ω,外电阻R=4.8Ω。
线圈在磁感应强度B=0.05T的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO匀速转动,角速度ω=100πrad/s。
求
(1)产生感应电动势的最大值;
(2)若从图示位置开始计时,写出感应电流随时间变化的函数表达式;(3)交流电压表和交流电流表的示数;(4)此发电机的功率。
17.如图,两个共轴的圆筒形金属电极,外电极接地,其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、c和d,外筒的外半径为r0。
在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场,磁感强度的大小为B,在两极间加上电压,使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场。
一质量为m、带电量为+q的粒子,从紧靠内筒且正对狭缝a的S点出发,初速为零。
如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S,则两极之间的电压U应是多少?
(不计重力,整个装置在真空中。
)
(磁场、电磁感应和交流电)复习题答案
一.不定项选择题:
(共14小题,每小题4分,共56分)
1.BD2.B从竖直到水平,直棒与导轨围成的面积先变大后变小,所以磁通量先变大后变小。
3.AD4.ABDA:
I=
B:
F=BIL∝vC:
P=Fv∝v2D:
ε=
∝v5.BD6.ABC将所要比较的物理量都表达出来即可.7.AC只有第一、三象限,两电流产生的磁场是反向的8.D9.C10B11B.C12.C13ABC14.电流I=
,可见I的大小只与磁感应强度变化率有关,而与B的大小无关,分析得出CD选项。
三、计算题:
(共3小题,44分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
)
15
(1)2mgsinθ
(2)
(3)
(1)对ab、cd受力析:
如图可知:
ab:
(2)①cd:
②所以F=2mgsinθ
(2)由于I=ε/2R③ε=BLv④解②③④可得
(3)法一:
P=Fv法二:
P=mgvsinθ+I22R也可解得。
16.
(1)εmax=235.5V
(2)
(3)电压表读数U=160V,电流表读数I=33.3A(4)功率为P=5561W交流电压表和电流表的示数都是有效值。
求功率时也用有效值来计算。
17.
.如图轨迹。
高中物理知识点顺口溜,原来物理还可以这样学
1动量定理解题
动量定理来解题,矢量关系要牢记,
各量均把正负带,代数加减万事吉,
中间过程莫关心,便于求解平均力。
2动量守恒
所受外力恒为零,系统动量就守恒,
碰前碰后和碰中,动量总和都相同,
矢量关系别忘记,谁正谁负要分清。
3力的作用效果
时间积累动量增,空间积累增动能,
瞬间产生加速度,改变状态或变形。
4动量定理·动能定理
动量动能二定理,解起题来特容易,
动量定理求时间,动能定理求位移。
5弹簧振子振动
弹簧振子来振动,简谐运动最典型。
a随回复力变化,方向始终指平衡,
大小位移成正比,位移特指对平衡注,
速度与a变化反,这个减时那个增,
动能势能互转化,周期变化且守恒。
(注:
平衡位置)
6振动周期
振动快慢周期定,固有周期不变更,
一周方向变两次,四倍振幅是路程。
7单摆
质点连着轻细绳,理想单摆就做成,
重力分力来回复,小角度下简谐动。
g和摆长定周期,振幅无关等时性,
伽利略和惠更斯,前者发现后首用。
8振动的分类
机械振动有三种,依据能量来分清。
阻尼减幅能量减,简谐等幅能守恒,
策动力下受迫振,外能不断来补充。
稳定频率外力定,步调一致共振生。
9机械波
振动传播波形成,振源介质不可省,
质点振动不迁移,传播能量和振动,
后边质点总落后,只缘波动即带动。
两向垂直称横波,纵波两向必平行。
10横波的图象
横波图象即波形,各个质点位移明。
波长振幅可读出,传播方向须标清,
逆着传向看走势,振动方向就可定。
反相振动正相反,同相振动完全同。
波的频率随波源,传播速度介质定,
波长说法有多种,振源介质共确定。
11库仑力
点电荷间库仑力,平方反比是规律,
大小可由公式求,方向依据吸与斥。
12电场线
电场线,人为添,描绘电场真方便,
场强大小看疏密,场强方向沿切线。
13典型电场电场线
光芒四射正点电,万箭齐中负点电,
等量同号蝶双飞,等量异号灯(笼)一盏。
14求电场强度
求场强,方法多,定义用途最广阔,
点电电场有公式,平方反比决定着,
匀强电场最典型,E、U关系d连着,
静电平衡也能用,合场强零矢量和。
15电势能
电荷处在电场中,一定具有电势能,
电势能,是标量,但有正负还有零,
大小正负公式定,E=qU要记清,
电场力若做负功,电势能就一定增,
电势能,若减少,电场力定做正功。
16静电平衡
导体放入电场中,瞬间即可达平衡,
平衡导体特点多,一项一项要记清,
等势体,等势面,内部场强处处零,
电场线定垂直面,表面场强可非零,
电荷分布看曲率,尖端放电显特征。
17静电屏蔽
金属罩中放导体,外来电场被屏蔽,
内生电场外屏蔽,定是金属罩接地,
屏蔽意为无影响,并非一定无电场,
静电平衡来应用,此处合场强为零,
仪器戴上金属罩,防止外场来干扰,
高压作业金衣穿,静电屏蔽保安全。
18带电粒子运动
(一)
粒子匀强电场中,运动类型有两种,
加速减速匀变速,动能定理都能行,
偏转运动类平抛,垂直两向来合成,
速度偏角三因素,设备电量初动能,
离开电场匀速动,反向延长指正中。
19解综合题
解综合题并不难,审清题意是关键,
借助草图方法好,分段处理很常见,
平衡临界须关注,运动随着受力变。
求谁设谁常用到,顺藤摸瓜来思考,
牵扯进去即成功,方程数目不能少,
推倒演算求细心,验算作答莫忘了。
20分压器限流器
滑变电阻两接法,串联限流并分压,
分压电压可达零,电压变化范围大。
21游标卡尺千分尺
游标卡尺有两种,分度读位都不同,
十格读到十分位,二十分度百分停。
螺旋测微千分尺,读到千分才能行。
22E感求法
E感求法有两种,切割变率都能行,
F变化率更普适,BLv⊥要记清,
不垂直时化垂直,还要匝数来相乘。
23楞次定律
E感(I感)方向楞次定,增反减同要记清,
阻碍变化是核心,实质本是能守恒,
导体切割磁感线,右手定则最好用。
24自感日光灯
电流自变自感生,规律电磁感应同。
常见现象有涡流,应用实例日光灯。
镇流器,是线圈,自动开关叫启动(器)。
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- 高中物理 专项 口诀 磁场 电磁感应 交流电