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1、选修32易错高频考点阶段清(四)(时间：40分钟)一、单项选择题1.(2018茂名期末)交流发电机电枢中产生的交变电动势为eEmsin t，如果要将交变电动势的有效值提高一倍，而交流电的周期不变，可采取的方法是()A.将电枢转速提高一倍，其他条件不变B.将磁感应强度增加一倍，其他条件不变C.将线圈的面积增加一倍，线圈匝数增加一倍，其他条件不变D.将磁感应强度增加一倍，线圈的面积缩小一半，其他条件不变解析将磁感应强度增加一倍，其他条件不变，或将线圈的面积增加一倍，其他条件不变，选项B正确。答案B2.如图1所示，甲、乙两图为与匀强磁场垂直放置的两个金属框架，乙图除了一个电阻为零、自感系数为L的线圈
2、外，其他部分与甲图都相同，导体AB以相同的加速度向右做匀加速直线运动。若位移相同，则()图1A.两图中外力做功相同 B.甲图中外力做功多C.乙图中外力做功多 D.无法判断解析在导体加速运动的过程中，乙图中的线圈要产生与电流方向相反的自感电动势。因此乙图电路中的电流相比甲图要小。导体受到安培力较小，外力也要小，所以外力做功少。选项B正确。答案B3.如图2所示，发电机内部线圈处于磁铁和圆柱形铁芯之间的径向磁场中，两半边间的过渡区域宽度很小，可忽略不计。线圈的总匝数为N、总电阻为r，每匝线圈的面积为S，线圈所在位置的磁感应强度大小为B。当线圈以角速度匀速转动时，额定电压为U、电阻为R的小灯泡在电路中
3、恰能正常发光，则发电机产生的感应电动势的有效值是()图2A.NBS B.NBS C.U D.U解析因线圈始终垂直切割磁感线，故线圈的电动势始终为ENBS ，故其有效值为ENBS ，选项A正确，B错误；由闭合电路欧姆定律得：E(Rr)U，故选项C、D错误。答案A4.如图3所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值。在t0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在tt1时刻断开S。下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中，正确的是()图3解析闭合开关S，灯泡D直接发光，电感L的电流逐渐增大，电路中的总电流也将逐渐增大，电源内电压增大，则路端电压UAB
4、逐渐减小；断开开关S后，灯泡D中原来的电流突然消失，电感L与灯泡形成闭合回路，所以灯泡D中电流将反向，并逐渐减小为零，即UAB反向逐渐减小为零，故选项B正确。答案B5.如图4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4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，此后棒开始运动，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
5、，下端为负极，与电容器的极性相同，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项错误，D项正确；因电容器两极板间有电压，qCU不等于零，所以A项错误。答案D6.(2018天津理综，4)教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图5所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来的，则()图5A.R消耗的功率变为PB.电压表V的读数变为UC.电流表A的读数变为2ID.通过R的交变
6、电流频率不变解析交流发电机产生的感应电动势最大值EmNBS，且有2n，所以当发电机线圈转速减半后，感应电动势最大值减半，有效值减半，又理想变压器原、副线圈电压有效值之比等于原、副线圈匝数比，故电压表示数减为原来的一半，B项正确；由电功率P可知，变压器输出功率即R消耗的功率变为原来的，A项错误；由PUI可知，原线圈中电流减为原来的一半，C项错误；交流电的频率与发电机线圈转动角速度成正比，故D项错误。答案B二、多项选择题7.北半球地磁场的竖直分量向下。如图6所示，在北京某中学实验室的水平桌面上，放置边长为L的正方形闭合导体线圈abcd，线圈的ab边沿南北方向，ad边沿东西方向。下列说法正确的是()
7、图6A.若使线圈向东平动，则a点的电势比b点的电势低B.若使线圈向北平动，则a点的电势比b点的电势低C.若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为abcdaD.若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为adcba解析线圈向东平动时，ba和cd两边切割磁感线，且两边切割磁感线产生的感应电动势大小相同，a点电势比b点电势低，选项A正确；同理，线圈向北平动，则a、b两点电势相等，高于c、d两点电势，选项B错误；以ab为轴将线圈向上翻转，向下的磁通量减小了，感应电流的磁场方向应该向下，再由右手螺旋定则知，感应电流的方向为abcda，则选项C正确，D错误。答案AC8.(2018扬州中学模
8、拟)如图7所示，边长abd、bcl的矩形线圈abcd与阻值为R的电阻组成闭合回路，线圈的匝数为n、总电阻为r，匀强磁场的左边界OO恰好经过ab、cd的中点，磁感应强度大小为B。从图示位置开始计时，线圈绕垂直于磁场的OO轴以角速度匀速转动，则下列说法中正确的是()图7A.回路中感应电动势的瞬时表达式enBdlsin tB.在t时刻，穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大C.从t0到t的时间内，电阻R产生的焦耳热为QD.从t0到t的时间内，通过电阻R的电荷量q解析由题图知Sdl，则EmnBdl，得回路中感应电动势的瞬时表达式enBdlsin t，故A项错误；在t时刻，线圈从图示位置转过90，此时
9、穿过线圈的磁通量为零，磁通量变化率最大，故B项正确；电压有效值为E，从t0到t时刻，电阻R产生的焦耳热为Q()2R，故C项正确；从t0到t时刻，通过R的电荷量q，故D项正确。答案BCD9.如图8甲所示是一种振动发电装置的示意图，一个半径r0.10 m、匝数n20匝的线圈套在永久磁铁槽中，槽中磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右侧视图如图乙所示)，线圈所在位置磁感应强度B的大小均为B T，线圈的电阻R10.50 ，它的引出线接有R29.50 的小灯泡L，为理想交流电流表。当线圈框架的P端在外力作用下沿轴线做往复运动，便有电流通过灯泡。若线圈往复运动的规律如图丙所示(v取向右为正)，则下列判断正
10、确的是()图8A.电流表的示数为0.24 AB.0.01 s时回路中的电流最大C.回路中交流电的频率为50 HzD.0.015 s时灯泡L中电流的方向为从CLD解析由EBlv及vt图象可知，线圈往复运动所产生的感应电流为正弦式交流电，则EmnB2rvm2.4 V，电流的有效值I A，选项A错误；由图象可知T0.02 s，f50 Hz，选项C正确；t0.01 s时，v0，所以I0，选项B错误；t0.015 s时，由右手定则可知，电流方向为CLD，选项D正确。答案CD10.(2018江苏省苏锡常镇高三第三次模拟考试)如图9所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡L1和L2。当输入电压U
11、为灯泡额定电压的8倍时，两灯泡均能正常发光，则()图9A.原、副线圈匝数之比为71B.原、副线圈匝数之比为81C.此时L1和L2的电功率之比为11D.此时L1和L2的电功率之比为17解析设灯泡的额定电压为U0，则原线圈的电压U17U0，副线圈的电压U2U0，原、副线圈的匝数之比为71，选项A正确，B错误；设灯泡L1的电流为I，则灯泡L2的电流为7I，灯泡L1和L2的电功率之比为17，选项C错误，D正确。答案AD11.(2018江苏丰县中学高三月考)如图10所示，在一磁感应强度B0.5 T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放着两根相距为h0.1 m的平行金属导轨MN和PQ，导轨电阻忽略不计，在两根
12、导轨的端点N、Q之间连接一阻值R0.3 的电阻，导轨上跨放着一根长为L0.2 m，每米阻值r2.0 的金属棒ab，金属棒与导轨正交放置，交点为c、d，当金属棒在水平拉力作用于以速度v4.0 m/s向左做匀速运动时，则下列说法正确的是()图10A.金属棒a、b两端点间的电势差为0.2 VB.水平拉金属棒的力的大小为0.02 NC.金属棒a、b两端点间的电势差为0.32 VD.回路中的发热功率为0.06 W解析金属棒cd段产生的感应电动势为EcdBhv0.50.14 V0.2 V；cdQN中产生的感应电流为I A0.4 A；金属棒ab两端的电势差等于Uac、Ucd、Udb三者之和，由于UcdEcd
13、Ircd，所以 UabEabIrcdBLvIrcd0.32 V，故A错误，C正确；使金属棒匀速运动的外力与安培力是一对平衡力，方向向左，大小为FF安BIh0.50.40.1 N0.02 N，选项B正确；回路中的热功率P热I2(Rhr)0.08 W，D错误。答案BC三、计算题12.(2017南京、盐城高三二模)如图11所示，两根水平放置的平行金属导轨，其末端连接等宽的四分之一圆弧导轨，圆弧半径r0.41 m，导轨的间距为L0.5 m，导轨的电阻与摩擦均不计。在导轨的顶端接有阻值为R11.5 的电阻，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B2.0 T。现有一根长度稍大于L、电阻R20.5 、
14、质量m1.0 kg的金属棒。金属棒在水平拉力F作用下，从图中位置ef由静止开始匀加速运动，在t0时刻，F01.5 N，经2.0 s运动到cd时撤去拉力，棒刚好能冲到最高点ab，(重力加速度g10 m/s2)。求：图11(1)金属棒做匀加速直线运动的加速度；(2)金属棒运动到cd时电压表的读数；(3)金属棒从cd 运动到ab过程中电阻R1上产生的焦耳热。解析(1)刚开始拉金属棒时，由牛顿第二定律F0ma代入数据得a1.5 m/s2(2)t2.0 s时，金属棒的速度vat3 m/s此时的感应电动势EBLv电压表示数UR1代入数据得U2.25 V(3)金属棒从cd位置运动到ab位置，由动能定理mgr
15、W克安0mv2回路中产生的总焦耳热QW克安电阻R1上产生的焦耳热Q1R1代入数据得Q10.3 J答案(1)1.5 m/s2(2)2.25 V(3)0.3 J13.(2018泰州模拟)如图12所示，螺线管横截面积为S，线圈匝数为N，电阻为R1，管内有图示方向的变化磁场。螺线管与足够长的平行金属导轨MN、PQ相连并固定在同一平面内，与水平面的夹角为，两导轨间距为L，导轨电阻忽略不计。导轨处于垂直斜面向上、磁感应强度为B0的匀强磁场中。金属杆ab垂直导轨放置，与导轨接触良好，并可沿导轨无摩擦滑动。已知金属杆ab的质量为m，电阻为R2，重力加速度为g。忽略螺线管磁场对金属杆ab的影响，忽略空气阻力。图
16、12(1)为使ab杆保持静止，求通过ab的电流的大小和方向；(2)当ab杆保持静止时，求螺线管内磁场的磁感应强度B的变化率；(3)若螺线管内磁场方向与图示方向相反，磁感应强度的变化率k(k0)。将金属杆ab由静止释放，杆将沿斜面向下运动，求杆下滑的最大加速度a及最大速度v。解析(1)以金属杆ab为研究对象，根据平衡条件mgsin B0IL0，得I，通过ab杆电流方向为由b到a(或在图中标出)。(2)根据法拉第电磁感应定律ENNS，根据闭合电路欧姆定律I，得。(3)对金属杆ab受力分析，如图所示，杆刚开始下滑时加速度最大根据牛顿第二定律mgsin F1ma，安培力F1B0I1L，感应电流I1，根据法拉第电磁感应定律E1NSNSk，联立各式解得最大加速度agsin 金属杆向下速度最大时匀速运动，受力如图所示，根据平衡条件mgsin F20，安培力F2B0I2L，感应电流I2，E总E2E1，杆切割磁感线的电动势E2B0Lv，联立各式解得杆下滑时最大速度v。答案(1)，由b到a(2)(3)gsin
2022年收藏的精品资料选修32易错高频考点阶段清四
