2012高考物理总复习 易错题与高考综合问题解读 考点 12 交变电流 电磁场和电磁波 探究开放题解答.doc

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1、交变电流电磁场和电磁波探究开放题解答综合问题1有效值和电磁感应知识的综合应用1.如图12—20所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20：1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“220V60W”灯泡一只，且灯炮正常发光．则()A电流表的示数为B电源输出功率为1200wC．电流表的示数为D原线圈端电压为11V[解题思路]灯炮所标“220V60w”及电流表示数均为交流电的有效值，计算功率也需要用有效值，将输出电流的有效值带入变压器变流比公式即可求出电流表示数．题中理想变压器的电源输出功率即为灯炮功率．[解答]C由P=UI得输出电流

2、I2=3/11A，带入电流比公式可得输入电流为11=3/220A，即电流表示数为3/220AC正确．由变压比公式知原线圈电压为4400V．D错．2.如图12—21所示，矩形线圈abcd在磁感强度B=2T的匀强磁场中绕轴OO′，以角速度ω=10πad/s匀速转动，线圈共10匝，ab=0.3m，bc=0.6m，负载电阻R=45Ω．求：(1)电阻R在0.05s内所发出的热量；(2)0.05s内流过的电量(设线圈从垂直中性面开始转动)．[解题思路]电流产生焦年热要从交流电的有效值的角度出发；电流通过导线横截面的电量要从交流电的平均

3、值的角度出发，两个问题的出发点不同．分别求出电流的有效值和平均值，问题即可解决．[解答]电动势的最大值为：113.1(V)电流的有效值所以0.05s内尺上发出的热量-3-用心爱心专心规律总结此类问题必须从电磁感应定律入手，先判断产生的交流电的特点、规律，再根据题目要求求出相应的有效值、平均值或瞬时值．若为正弦交流电则其有效值直接代入关系式，若为其他交流电则需要由有效值的定义式求出有效值．综合问题2交变电流与二极管等其他一级知识点的综合应用1.利用示波器能够直接观察电信号随时间变化的情况，将下图12—22所示电路中的c、d两

4、点分别接入示波器的“Y输入”和“地”，对示波器进行调节后，荧光屏上出现的波形可能为下面四种波形中的()[解题思路]根据二极管的单向导电性和示波器荧光屏上显示的波形表示电信号随时间变化的关系．[解答]C正弦式交流电通过变压器后仍为正弦式交流电，通过二极管后只保留正半周或负半周，故示波器荧光屏上显示的图形应只有正半周或负半周，所以C项正确．规律总结二极管的单向导电性是解决此类问题的前挹将交流电的特点与二极管等不同元件的特性巧妙地结合，是解决这类问题的基本方法．综合问题3交变电场与力学、电磁学知识的综合应用1.如图12—23所示

5、，在真空中，半径为R的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，在磁场右侧有一对平行金属板M和N，两板间距离为R，板长为2R，板的中心线0102与磁场的圆心0在同一直线上，有一电荷量为q质量为m的带正电的粒子，以速度v0从圆周上的a点沿垂直于半径OO1，并指向圆心0的方向进入磁场，当从圆周上的Ol点水平飞出磁场时，给M、N板加上如图b所示电压，最后粒子刚好以平行于N板的速度，从N板的边缘飞出(不计粒子重力)．(1)求磁场的磁感应强度B；(2)求交变电压的周期丁和电压U0的值；(3)若时，该离子从MN板右侧沿板的中心线，

6、仍以速度现射入M、N之间，求粒子从磁场中射出的点到a点的距离．-3-用心爱心专心[解题思路]根据粒子在磁场中圆周运动的特点结合粒子在电场中的类平抛知识，画出粒子的运动轨迹，利用其几何关系和在电场中竖直方向的运动规律进行求解．[解答](1)粒子自a点进入磁场，从0l点水平飞出磁场，运动的轨道半径为R，则(2)粒子自0l点进入电场，最后恰好从N板的边缘平行极板飞出，设运动的时间为t，则：解得：(3)当时，粒子以速度v0沿O2Ol射入电场时，则该粒子恰好从M板边缘以平行于极板的速度射入磁场，进入磁场的速度仍为v0，运动的轨道半径

7、为R，设进入磁场时的点为b，离开磁场时的点为c，圆心为03，如图12—24所示，四边形ObO3c是菱形，所以0c∥03b，所以c、0、a三点共线，即为圆的直径．即c、a间的直径距离d=2R．规律总结解决此类问题应从带电粒子在电场、磁场中的运动规律入手，分析粒子的运动特点，结合运动轨迹的几何关系，利用类平抛知识及圆周运动的知识进行分析求解．-3-用心爱心专心