2019-2020年高三物理二轮复习专题能力提升练五电路与电磁感应

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1、2019-2020年高三物理二轮复习专题能力提升练五电路与电磁感应一、选择题(本大题共8小题,每小题8分,共64分。第1～5题只有一项符合题目要求,第6～8题有多项符合题目要求)1.(xx·厦门二模)如图甲为风力发电的简易模型,在风力的作用下,风叶带动与其固定在一起的永磁铁转动,转速与风速成正比。某一风速时,线圈中产生的正弦式电流如图乙所示,则　(　　)A.电流的表达式为i=0.6sin10πt(A)B.磁铁的转速为10r/sC.风速加倍时电流的表达式为i=1.2sin10πt(A)D.风速加倍时线圈中电流的有效值为1.2A【解析】选A。通过乙

2、图可知电流的最大值为0.6A,周期T=0.2s,ω==10πrad/s,电流的表达式为i=0.6sin10πt(A),故选项A正确;电流的周期为T=0.2s,磁体的转速为n==5r/s,故选项B错误;风速加倍时,角速度加倍,根据Em=nBSω可知产生的感应电动势加倍,形成的感应电流加倍,风速加倍时电流的表达式为i=1.2sin20πt(A),故选项C错误;感应电流Im=1.2A,有效值为I==0.6A,故选项D错误。2.(xx·日照一模)如图甲所示,线圈ABCD固定于匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向外,当磁场变化时,线圈AB边受安培力向右且变化规

3、律如图乙所示,则磁场的变化情况可能是　(　　)【解析】选D。由题意可知,安培力的方向向右,根据左手定则,可知:感应电流的方向由B到A,由楞次定律和右手螺旋定则可知,垂直向外的磁场在增大。由法拉第电磁感应定律,结合闭合电路欧姆定律,则安培力的表达式F=B··L,因安培力的大小不变,则B·是定值,磁场B增大,则减小,故D正确,A、B、C错误。3.(xx·淄博一模)如图所示,一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=5∶1,其原线圈接一交流电源,电压u=220sin100πt(V),副线圈接一电动机,电阻为11Ω。若电流表A2示数为1A,电表对电路的影

4、响忽略不计,则　(　　)A.交流电的频率为100HzB.电动机输出功率为33WC.电流表A1示数为5AD.变压器原线圈的输入功率为33W【解析】选B。原线圈中接一交变电源,交变电源电压u=220sin100πt(V),则最大值为220V,有效值为220V,角速度为100πrad/s,那么频率为f==50Hz,故选项A错误;由=得U2=44V,电动机的输出功率为P出=U2I-I2r=33W,故选项B正确;由=得I1=0.2A,故选项C错误;根据输入功率等于输出功率,因电动机内阻消耗热功率,因此原线圈的输入功率应大于33W,故选项D错误。4.(xx

5、·怀化三模)如图所示,两个垂直于纸面的匀强磁场方向相反,磁感应强度的大小均为B,磁场区域的宽度均为a。高度为a的正三角形导线框ABC从图示位置沿x轴正向匀速穿过两磁场区域,以逆时针方向为电流的正方向,在下列图形中能正确描述感应电流I与线框移动距离x关系的是　(　　)【解析】选B。x在0～a内,由楞次定律可知,电流方向为逆时针,为正方向;有效切割的长度为L=2×(a-x)=(a-x),感应电动势为E=BLv,感应电流为I=,随着x的增大,I均匀减小,当x=0时,I==I0;当x=a时,I=0;x在a～2a内,线框的AB边和其他两边都切割磁感线,由

6、楞次定律可知,电流方向为顺时针,为负方向;有效切割的长度为L=(2a-x),感应电动势为E=BLv,感应电流大小为I=2×,随着x的增大,I均匀减小,当x=a时,I==2I0;当x=2a时,I=0;x在2a～3a内,由楞次定律可知,电流方向为逆时针,为正方向;有效切割的长度为L=(3a-x),感应电动势为E=BLv,感应电流为I=,随着x的增大,I均匀减小,当x=2a时,I==I0;当x=3a时,I=0;故选项B正确。5.(xx·兰州二模)如图所示,将一根绝缘硬金属导线弯曲成一个完整的正弦曲线形状,它通过两个小金属环a、b与长直金属杆导通,在外

7、力F作用下,正弦形金属线可以在杆上无摩擦滑动。杆的电阻不计,导线电阻为R,ab间距离为2L,导线组成的正弦图形顶部或底部到杆距离都是。在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域,磁场的宽度为2L,磁感应强度为B。现在外力F作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动,在运动过程中导线和杆组成的平面始终与磁场垂直。t=0时刻导线从O点进入磁场,直到全部穿过磁场,外力F所做功为　(　　)A.　　　　　　　　B.C.D.【解析】选C。金属导线产生的感应电动势瞬时值为e=Byv,y是有效切割长度,且有y=sinωt,解得e=BLvsinωt,ω===不变,则线圈中产

8、生正弦式交变电流,其感应电动势的有效值为E==,因为线圈进入和穿出磁场产生的内能相等,外力做功相等,故导线全部穿过磁场过程,外力F所做功为W=·=,故