1、1滚动训练四 电路与电磁感应一、选择题：本题共 8 小题，每小题 5 分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求的，全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分12018上海市普陀区二模如图，当电路中电键 S 断开时，测得电阻 R1两端的电压为 2 V，R 2两端的电压为 3 V，电源有内阻当电键 S 闭合后，下列说法正确的是( )A电压表的示数大于 5 VB电阻 R2两端的电压小于 3 VC电阻 R1两端的电压小于 2 VD内阻 r 上的电压变小2(多选)2018邯郸市二次模拟在图示电路中，电源的电动势为 E，内阻不计R 1R 2R 3R.当 a、b 间接一理想电流
2、表时，电容器的带电量为 Q，则( )A电流表的读数为 ，电容器上极板带负电ERB当 a、b 间接一阻值为 2R 的电阻时，电容器下极板带正电C当 a、b 间接一阻值为 2R 的电阻时，电容器的带电量为Q3D当 a、b 间接一理想电压表时，电容器的带电量为零3(多选)2018咸阳市二模如图所示，电路中电源电动势为 E，内阻为 r，C 为电容器，L 为小灯泡，R 为定值电阻，闭合电键，小灯泡能正常发光，现将滑动变阻器滑片向左滑动一段距离，滑动前后理想电压表 V1、 V2、 V3示数变化量的绝对值分别为 U1、 U2、 U3，理想电流表 A 示数变化量的绝对值为 I，则( )A电源的输出功率一定增大
3、B灯泡亮度逐渐变暗C当电路稳定后，断开电键，小灯泡立刻熄灭D. 、 、 均保持不变 U1 U2 U3 42018盐城三模如图甲所示，把带铁芯的线圈 L 与小灯泡串联起来，先把它们接到电动势为 E(内阻不计)的直流电源上；再把它们接到交流电源上，如图乙所示取直流电源的电压与交流电压的有效值相等下列叙述正确的是( )2A接交流电时灯泡更亮些B接直流电和接交流电时灯泡一样亮C减小交流电频率时图乙中灯泡变亮D图甲中闭合 S 瞬间，通过灯泡的电流立即达到最大值52018乐山市三模如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向如图甲所示，左线圈连着正方形线框 abcd，线框所在区域存在变化的磁场，取垂直纸
4、面向外为正，磁感应强度随时间变化如图乙所示，不计线框以外的感生电场，右侧线圈连接一定值电阻R，下列说法中正确的是( )A设 t1、t 3时刻 ab 边中电流大小分别为 i1、i 3，则有 i1i3，定值电阻 R 中有电流Bt 3t 4时间内通过 ab 边电量为零，定值电阻 R 中无电流Ct 1时刻 ab 边中电流方向由 ab，e 点电势高于 f 点Dt 5时刻 ab 边中电流方向由 ba，f 点电势高于 e 点6(多选)2018三湘名校联考如图所示，边长为 L、总电阻为 R 的正方形线框 abcd放在光滑水平面上，其右边有一磁感应强度大小为 B、方向垂直于纸面向外的有界匀强磁场，磁场宽度为 L
5、，磁场左边界与线框的 ab 边相距为 L.现给线框一水平向右的恒力，ab边进入磁场时线框恰好做匀速运动，此时线框中的感应电流大小为 I0.下列说法正确的是( )A线框进入磁场时，感应电流沿逆时针方向B线框进入磁场时的速度大小为I0RBLC从开始到 ab 边运动到磁场的右边界的过程中，通过线框横截面的电荷量 qBL2RD线框通过磁场区域的过程中产生的焦耳热 Q2BI 0L27(多选)2018佛山市高三二模如图，是磁电式转速传感器的结构简图该装置主要由测量齿轮、软铁、永久磁铁、线圈等原件组成测量齿轮为磁性材料，等距离地安装在被测旋转体的一个圆周上(圆心在旋转体的轴线上)，齿轮转动时线圈内就会产生感
6、应电流设感应电流的变化频率为 f，测量齿轮的齿数为 N，旋转体转速为 n.则( )AfnN3BfNnC线圈中的感应电流方向不会变化D旋转体转速越高，线圈中的感应电流越强8(多选)2018重庆市七校联考如图所示，光滑导轨 MN 和 PQ 固定在同一水平面上，两导轨距离为 L，两端分别接有阻值均为 R 的定值电阻 R1和 R2，两导轨间有一边长为 的L2正方形区域 abcd，该区域内有方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为 B.一质量为 m 的金属杆与导轨接触良好并静止于 ab 处，现用一恒力 F 沿水平方向拉杆，使之由静止向右运动，若杆拉出磁场前已做匀速运动，不计导轨及金属杆的电阻则( )A金属杆
7、出磁场前的瞬间，流过 R1的电流大小为2FBLB金属杆做匀速运动时的速率 v2FRB2L2C金属杆穿过整个磁场过程中 R1上产生的电热为 FL12 2mF2R2B4L4D金属杆穿过整个磁场过程中通过电阻 R1的电荷量为BL24R二、实验题：本题 2 小题，共 12 分9. (6 分)2018湖南省名校联考某同学练习使用多用电表，图甲为该电表的电路示意图(1)若用多用电表测未知大小的电流，图甲开关 S 应接_(填图甲中的数字)；(2)多用电表的表盘如图乙所示(部分刻度未画出)，现用多用电表判断二极管的极性进行欧姆调零时，应使多用电表的指针指向表盘_(选填“左侧”或“右侧”)的“0”刻度处；实验时
8、将二极管接在两表笔之间，多用电表示数如图乙中的指针 a 所示，然后将二极管两极对调，多用电表示数如图中的指针 b 所示，则此时与多用电表红笔接触的是二极管的_(选填“正极”或“负极”)；(3)使图甲中的 S 接 3，把多用电表接在一电压表两端，若电压表的读数为 1 V，多用电表的读数为 1.0104 .已知此时多用电表内电路总电阻为 1.5104 ，则多用电表内电池的电动势为 E_ V(保留 2 位有效数字)10. (6 分)2018佛山市二模某同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻(1)现备有下列器材：A待测的干电池一节B电流表(量程 0150 mA，内阻 Rg3.0 )C电压表
9、 (量程 03 V，内阻 RV，约 1 k )D滑动变阻器 R0(020 ，1.0 A)E电阻箱 R0(099.99)4F开关和若干导线该同学发现上述器材中电流表的量程较小，他想利用现有的电流表和电阻箱改装成一块量程为 00.6 A 的电流表，则电阻箱 R0的阻值应取_ .请在图甲的虚线框内画出利用上述器材测量干电池电动势和内阻的实验电路图(2)图乙为该同学根据合理电路所绘出的 UI 图象(U、I 分别为电压表 和电流表的示数)根据该图象可得被测电池的电动势 E_ V，内阻r_ .(3)该同学完成实验后又尝试用以下方案测定一节干电池的电动势如图丙，E x为待测干电池，E S为电动势已知的标准电
10、池，AB 为一根粗细均匀的直线电阻丝，R 1为保护电阻该同学的操作步骤如下：闭合开关 S1，粗调滑动变阻器 R，使直线电阻 AB 两端的电压约为 2.0 V(可用电压表粗测)；将开关 S2拨到位置“1” ，调节滑动触头 C 至 C1点时灵敏电流计的读数为零，测出AC1的长度为 L1；将开关 S2拨到位置“2” ，调节滑动触头 C 至 C2点时灵敏电流计的读数再次为零，测出 AC2的长度为 L2则待测电池电动势的表达式为 Ex_.三、计算题：本题共 4 小题，共 48 分11. (12 分)2018北京市房山区二模三峡水电站是我国最大的水力发电站，平均水位落差约 100 m，水的流量约 1.35
11、104 m3/s.船只通航需要约 3 500 m3/s 的流量，其余流量全部用来发电水流冲击水轮机发电时，水流减少的势能有 20%转化为电能(1)按照以上数据估算，三峡发电站的发电功率最大是多大；(2)本市现行阶梯电价每户每月 1 挡用电量最高为 240 kWh，如果按照本市现行阶梯电价 1 挡最高用电量计算，三峡电站可以满足多少户家庭生活用电；(3)把抽水蓄能电站产生的电能输送到北京城区已知输电功率为 P，输电线路的总阻值为 R，要使输电线路上损耗的功率小于 P.求输电电压的最小值 U；在输电功率一定时，请提出两种减少输电过程中功率损耗的方法512. (12 分)2018蚌埠市二模如图所示，
12、MN 和 PQ 为水平放置的足够长的光滑平行导轨，导轨间距为 L，其左端连接个阻值为 R 的电阻，垂直于导轨平面有一个磁感应强度为 B 的有界匀强磁场质量为 m、电阻为 r 的金属棒与导轨始终保持垂直且接触良好若金属棒以向右的初速度 v0进入磁场，运动到右边界(图中虚线位置)时速度恰好为零导轨电阻不计，求：(1)金属棒刚进入磁场时受到的安培力大小；(2)金属棒运动过程中，定值电阻 R 上产生的电热；(3)金属棒运动到磁场中央位置时的速度大小13. (12 分)2018乌鲁木齐市二模如图所示，两根足够长的水平放置的平行金属导轨间距为 L，导轨间电阻为 R.PQ 右侧区域处于竖直向下的匀强磁场中，
13、磁感应强度大小为B；PQ 左侧区域两导轨间有一面积为 S 的圆形磁场区，该区域内磁感应强度随时间变化的图象如图所示(取竖直向下为正方向)一根电阻为 r 的导体棒 ab 置于导轨上，0t 0时间内导体棒处于静止状态，t 0时刻后导体棒以速度 v 向右作匀速直线运动，且始终与导轨保持良好接触，导轨电阻不计求：(1)0t 0时间内回路的感应电动势的大小；(2)t0时刻后导体棒 ab 受到的安培力的大小614. (12 分)2018南通市第二次模拟如图所示，足够长的 U 型光滑导轨固定在倾角为 30的斜面上，导轨的宽度 L0.5 m，其下端与 R1 的电阻连接，质量为 m0.2 kg 的导体棒(长度也
14、为 L)与导轨接触良好，导体棒及导轨电阻均不计磁感应强度 B2 T的匀强磁场垂直于导轨所在的平面，用一根与斜面平行的不可伸长的轻绳跨过定滑轮将导体棒和质量为 M0.4 kg 的重物相连，重物离地面足够高使导体棒从静止开始沿导轨上滑，当导体棒沿导轨上滑 t1 s 时，其速度达到最大(取 g10 m/s2)求：(1)导体棒的最大速度 vm；(2)导体棒从静止开始沿轨道上滑时间 t1 s 的过程中，电阻 R 上产生的焦耳热是多少？滚动训练四 电路与电磁感应1B 分析电路可知，电压表测量路端电压，当电键 S 断开时，路端电压为 5 V，当电键 S 闭合后，总电阻变小，路端电压变小，电压表的示数小于 5
15、 V，A 选项错误；根据闭合电路欧姆定律可知，总电阻变小，总电流变大，电阻 R1两端的电压变大，C 选项错误；电阻 R2两端的电压变小，B 选项正确；内阻 r 上的电压变大，D 选项错误2BC 分析电路可知，当 a、 b 间接一理想电流表时，电流流过电阻 R3，根据闭合电路欧姆定律可知，电流表的读数 I ，电容器的上极板电势较高，带正电，此时，电ER1 ER容器上极板的电势为 E，下极板电势为 ，电势差为 ，电荷量 Q ，A 选项错误；当E2 E2 CE2a、 b 间接一阻值为 2R 的电阻时，电容器上极板的电势为 ，下极板的电势为 ，下极板电E3 E2势较高，带正电，B 选项正确；此时，电容
16、器两极板间电压为 U ，电荷量E2 E3 E6Q ，C 选项正确；当 a、 b 间接一理想电压表时，电容器两极板间电压即为电阻 R2CE6 Q3两端电压，带电量不为零，D 选项错误3BD 当电源内阻等于外电阻时，输出功率最大，将滑动变阻器滑片向左滑动时，其接入电路的电阻变大，电源的内阻与外电阻的大小关系未知，输出功率不一定增大，A 选7项错误；根据欧姆定律可知，通过灯泡的电流减小，灯泡变暗，B 选项正确；分析电路可知，电压表 V1测量定值电阻 R 两端电压， R 恒定不变，电压表 V2测量路端电压， U1 I r 恒定不变， r R，保持不变，D 选项正确；当电路稳定后，断开电键，电容 U2
17、I U3 I器放电，电流流过灯泡，灯泡不会立即熄灭，C 选项错误4C 电感线圈对交流电的阻碍作用更大，接直流的电路中的灯泡更亮一些，A、B 选项错误；当交流的频率减小时，线圈的阻碍作用减小，图乙中的灯泡变亮，C 选项正确；图甲中，当闭合 S 瞬间，由于电感线圈对电流阻碍作用，通过灯泡的电流不能立即达到最大值，D 选项错误5D 根据法拉第电磁感应定律可知， E ，分析图乙可知， t1时刻的感应电动势 B t大于 t3时刻的感应电动势，根据欧姆定律可知， t1时刻的感应电流 i1大于 t3时刻的感应电流 i3，A 选项错误； t3 t4时间内，磁感应强度均匀变化，产生恒定的感应电流， ab 边通过
18、的电量不为零，B 选项错误；根据楞次定律可知， t1时刻磁场向外均匀增加，线框中产生顺时针的感应电流， ab 边中电流方向由 b a，根据理想变压器的工作原理可知，副线圈中不产生感应电动势，C 选项错误； t5时刻，垂直纸面向里的磁场减小，根据楞次定律可知，感应电流为顺时针， ab 边中电流方向 b a，磁感应强度的变化率增大，根据法拉第电磁感应定律可知，感应电流变大，穿过副线圈的磁通量增大，根据楞次定律，副线圈中感应电动势上负下正， e 点电势低于 f 点，D 选项正确6BCD 线框进入磁场时，垂直纸面向外的磁通量逐渐增加，根据楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向，A 选项错误；线框中感应电流
19、大小为 I0，根据欧姆定律可知，E I0R， ab 边切割磁感线，产生感应电动势 E BLv，解得速度大小 v ，B 选项正确；I0RBL从开始到 ab 边运动到磁场的右边界的过程中，通过线框横截面的电荷量 q ，C R BL2R选项正确；根据能量守恒定律可知，线框通过磁场区域的过程中产生的焦耳热 Q F安 2L2 BI0L2，D 选项正确7AD 旋转体转一圈，测量齿轮靠近和远离线圈 N 次，线圈中的感应电流变化 N 次，旋转体的转速为 n，感应电流的变化频率为 f，则 f nN，A 选项正确，B 选项错误；测量齿轮靠近和远离线圈时，线圈中磁通量的变化相反，产生的感应电流方向相反，C 选项错误
20、；旋转体转速越高，测量齿轮靠近和远离线圈越快，线圈中磁通量的变化越快，线圈中感应电动势越大，线圈中的感应电流越强，D 选项正确8BD 金属杆出磁场时做匀速运动，恒力 F 与安培力平衡， F BI ，分析电路可知，L2流过电阻 R1的电流大小为 ，即 I1 ，A 选项错误；金属杆切割磁感线，产生感应电流，I2 FBL安培力 F 安 B ，解得速率 v ，B 选项正确；金属杆穿过整个磁BL2vR2 L2 B2L2v2R 2FRB2L2场过程中，根据功能关系可知， F Q mv2，电阻 R1上产生的电热 Q1 ，联立解得，L2 12 Q2Q1 FL ，C 选项错误；金属杆穿过整个磁场过程中，通过金属
21、杆的电荷量 q14 mF2R2B4L4 ，根据电荷量守恒可知，流过电阻 R1的电荷量为 ，D 选项正确B(L2)2R2 BL22R BL24R9(1)1 (2)右侧 负极 (3)2.58解析：(1)分析甲图可知，开关 S 接 1、2 时测量电流，并联的电阻越小，量程越大，接 1 时，量程大，用多用电表测量未知大小的电流，要选大量程，图甲开关 S 应接 1.(2)进行欧姆调零时，应使多用电表的指针指向表盘右侧的“0”刻度处二极管具有单向导电性，实验时将二极管接在两表笔之间，多用电表示数如图乙中的指针 a 所示，表的指针偏转角度很小，二极管反向截止；然后将二极管两极对调，多用电表示数如图中的指针
22、b 所示，表的指针偏转角度很大，二极管正向导通，此时与多用电表红笔接触的是二极管的负极(3)开关 S 接 3 时，电表测量电阻，根据闭合电路欧姆定律， I ， U IRx.ERx R内代入数据，联立解得，多用电表内电池的电动势E2.5 V.10(1)1.0 见解析 (2)1.48(1.461.49 之间)084(0.820.87 之间) (3) Ex ESL2L1解析：(1)根据电表改装原理可知，电流表 G 改装成量程为 00.6 A 的电流表，需要并联电阻， R0 1.0 ，改装后电流表的内阻 RA 0.75 ，电流表内阻已IgRgI Ig IgRgI知，采用电流表外接法连接，电路如图所示：
23、(2)根据闭合电路欧姆定律可知， E U IRg r.变形为 U E(4 r3) I，(IIRgR0)对照图乙可知， E1.48 V， r0.11 .(3)分析题意可知， ES U1， Ex U2，U1 ： U2 L1 ： L2，解得， Ex ES.L2L111(1)210 6 kW (2)610 6 (3) P 提高输电电压；增大导线横截面积，R P减小电阻解析：(1)分析题意可知，水的流量约 1.35104 m3/s.船只通航需要约 3 500 m3/s 的流量，则约为 1.0104 m3/s 的流量用来发电单位时间内，流水的质量 m Qpt1.010 41.01031 kg1.010 7
24、 kg.三峡发电站的发电功率 P mgh20%1.010 71010020%210 6 kW.(2)每户每月 1 挡用电量最高为 240 kWh，则每户平均功率 P kW0.333 kW.2403024三峡电站可以满足家庭生活用电的户数n 610 6户21060.333(3)输电功率 P IU.输电导线损失热功率 P I2R.联立解得，输送电压 U P .P PR R P9在输电功率一定时，减少输电过程中功率损耗的方法：一是提高输电电压；二是增大导线横截面积，减小电阻12(1) (2) (3)B2L2v20R r R2 R r mv20 v02解析：(1)由 E BLv0， I ， F BIL
25、ER r得 FB2L2v0R r(2)根据能量守恒，系统产生的热量 Q mv12 20定值电阻产生的热量 Q mvR2 R r 20(3)设磁场宽度为 x，金属棒运动到磁场中央位置时速度为 v t 时间内安培力对金属棒的冲量大小I F 安 t v tB2L2R r上式对任意微小间隔 t 都成立，累积相加后，得金属棒从磁场左边界运动到右边界的过程中，安培力产生的冲量为 I1 xB2L2R r金属棒运动到界磁场中央位置的过程中，安培力产生的冲量为 I2 B2L2 R r x2由动量定理可知 I10 mv0， I2 mv mv0解得 v v01213(1) S (2)B0t0 B2L2vt0 B0B
26、LS R r t0解析：(1)由法拉第电磁感应定律得E1 . t BS.由图象可得， B t B0t0联立解得， E1 S.B0t0(2)由法拉第电磁感应定律和题意得E2 BLv.E E1 E2.根据闭合电路欧姆定律可知，I .ER rF BLI.联立解得， F .B2L2vt0 B0BLS R r t014(1)3 m/s (2)0.9 J解析：(1)速度最大时，导体棒切割磁感线产生感应电动势 E BLvm.根据欧姆定律可知，感应电流 I .ER安培力 FA BIL.导体棒达到最大速度时，由平衡条件得，Mg mgsin30 FA.10联立解得， vm3 m/s.(2)以导体棒和重物为系统，由动量定理得，Mgt mgsin30t BILt( M m)vm0.解得 I1.2 A.1 s 内流过导体棒的电荷量 q It1.2 C.电量 q . R BLxR1 s 内导体棒上滑位移 x1.2 m.根据能量守恒定律得，Mgx mgxsin30 (M m)v Q.12 2m联立解得， Q0.9 J.
