2013届高考物理二轮复习热点难点专题透析专题4-电磁感应和电路的分析计算课件.ppt

7.如图甲所示,矩形线圈处于匀强磁场中,当磁场分别按图乙、丙两种方式变化时,t0时间内线圈产生的电能及通过线圈某一截面的电荷量分别用W1、W2和q1、q2表示,则下列关系式正确的是?(　????) 名师诊断 专案突破 对点集训 决胜高考 A.W1=W2,q1=q2　　　????B.W1W2,q1=q2 C.W1 W2,q1 q2　????D.W1 W2,q1 q2 【解析】根据法拉第电磁感应定律E=n?=n?S,B-t图线的斜率就 是?,而两个图线的斜率相等,所以两次产生的电动势相等,进一步 可知产生的电能相等.电荷量q=?·t=n?t=n?,所以两次通过导体 横截面的电荷量也相等. 【答案】A 名师诊断 专案突破 对点集训 决胜高考 8.如图所示,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?(　????) A.滑动变阻器上消耗的功率P=10I2R B.变压器原线圈两端的电压U1=10IR 名师诊断 专案突破 对点集训 决胜高考  C.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=? Isin ωt D.ab沿环转动过程中受到的最大安培力F=?BIl 【解析】由于电流表示数为有效值,由?=?可知I2=10I,故P=100I 2R,选项A错误;变压器原线圈两端电压为U1=?×10IR=100IR,选项B 错误;从最低点开始计时,则导体棒中感应电流的瞬时值的表达式为i=?Icos ωt,选项C错误;导体棒中电流最大值为?I,所以F=? BIl,选项D正确. 【答案】D 名师诊断 专案突破 对点集训 决胜高考 9.两个匝数不同,但大小、材料、质量均相同的正方形线圈,先后从磁场外同一高度自由下落,如图所示,线框垂直穿过磁场区域后落地,不计空气阻力,则它们?(　????) A.下落的时间相同,线圈产生的热量相同 B.下落的时间相同,细线圈产生的热量较多 C.细线圈落地的时间较短,产生的热量较多 D.粗线圈落地的时间较短,产生的热量较多 名师诊断 专案突破 对点集训 决胜高考 【解析】设线圈匝数为n,每边长为L,密度为ρ,电阻率为ρ,导线的横截面积为S,则质量m=4ρnLS.两线圈自由下落进入磁场区域时的速度是相同的,设为v,则线圈刚进磁场时产生感应电动势E=nBLv,在线圈中产生的感应电流I=?=?=?,由牛顿第二定律可得:加 速度a=?=g-?=g-?,由此式可知粗细线圈进入磁场 后的速度、加速度都相同,则落地的时间相同,落地时速度相同,根据动能定理可知,线圈在下落过程中克服安培力做功相同,所以产生的热量相同,A选项正确. 【答案】A 名师诊断 专案突破 对点集训 决胜高考 10.(13分)如图所示,在水平放置半径为R的导体环内存在着垂直圆环平面的匀强磁场,磁感应强度为B,在圆环平面内有一金属棒PQ在外力带动下绕平行于磁场的O轴沿顺时针方向匀速旋转(O点与圆环圆心重合).已知棒长为L,棒的转速为n,导体环与圆心间接入电阻为r的电灯泡.设金属棒每米长电阻为a,导体环电阻不计,金属棒与导体环间接触良好且无摩擦.试求: (1)灯泡两端电压. (2)P、Q两点间的电势差. (3)外力功率. 二、非选择题(共46分) 名师诊断 专案突破 对点集训 决胜高考 由法拉第电磁感应定律得PO段产生的感应电动势E=?BR2ω=πnBR 2????(1分) 同理可得OQ段切割磁感线产生感应电动势EQO=nπB(L-R)2????(2分) 则由闭合电路欧姆定律得灯泡两端电压U=?=?.????(3分) (2)由右手定则可知P、Q点电势都比O点高,所以P、Q两点间电势差UPQ=U-EQO=?-nπB(L-R)2.????(3分) (3)由能量守恒定律可得,外力做功功率应等于整个电路中产生电热的功率. P=?=?.????(4分) 【解析】(1)接入电路部分金属导体棒的长度为R 名师诊断 专案突破 对点集训 决胜高考 【答案】(1)?????(2)?-nπB(L-R)2 (3)? 名师诊断 专案突破 对点集训 决胜高考 11.(15分)如图所示是一种发电装置.在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α=60°,磁场均沿圆柱形铁芯的半径方向.n匝矩形线圈abcd 的边长ab=cd=L、bc=ad=2L ,线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动,bc