【创新设计】2021高考物理(山东专用)三轮体系大通关-知识回扣清单-倒数第5天-电路和电磁感应VIP

倒数第5天电路和电磁感应学问回扣导图考前必做题1.图1如图1所示为始终流电路，电源内阻不能忽视，在滑动变阻器滑片P从滑动变阻器的最右端滑向最左端的过程中，下列说法正确的是()A．电压表的示数可能增大B．电流表的示数可能增大C．电阻R0消耗的功率可能增大D．电源的输出功率可能增大解析在刚开头滑动的一段时间内，电路中的总电阻增大，总电流减小，电流表的示数减小，电阻R0消耗的功率也减小，B、C项错误；假如滑动变阻器的最大阻值小于等于电阻R，则内电压始终减小，外电压始终增大，电源与R0两端电压始终减小，电压表示数增大，A项正确；假如电源的内阻始终大于外电阻，且滑动变阻器的最大阻值小于等于电阻R，则电源的输出功率增大，D项正确．答案AD2.图2在国家电网改造中，某沟通发电机的输出电压随时间变化的图象如图2所示，输出功率是20kW，现用5000V高压输电，输电线上的总电阻是40Ω，再利用n1∶n2＝22∶1的降压变压器降压后供应用户，则下列说法正确的是()A．经降压后交变电流的频率变为原来的eq\f(1,22)B．升压变压器的匝数比为11∶250C．流过高压输电线的电流为125AD．降压变压器输出电压的有效值为220V解析由图得沟通电的周期为0.02s，则频率为50Hz，变压器不转变沟通电的频率，A错；输出电压的有效值为220V，高压输电电压为5000V，变压器的变压比等于匝数比，升压变压器的匝数比为11∶250，B正确；输电线的电流I＝eq\f(P送,U送)＝eq\f(20×103,5000)A＝4A,5000V高压并未全部被输电线消耗，C错；降压变压器的输入电压U1＝5000V－40×4V＝4840V，由变压比eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)得U2＝220V，D正确．答案BD图33．如图3所示，在第一象限有一边长为L的等边三角形匀强磁场区域．在其次象限有一平行于y轴的长为L的导体棒沿x轴正方向以速度v匀速通过磁场区域．下列关于导体棒中产生的感应电动势e随x变化的图象正确的是()解析导体棒垂直磁场方向做切割磁感线运动，产生的感应电动势e＝Blv，式中l为导体棒切割磁感线的有效长度．导体棒切割磁感线的有效长度l随x先均匀增大后均匀减小，其最大值为等边三角形的高，为eq\f(\r(3),2)L＝0.87L.所以导体棒中产生的感应电动势e随x变化的图象正确的是D.答案D4．如图4甲所示，抱负变压器原、副线圈的匝数比为9∶55，电压表为抱负电表，图中热水器和抽油烟机均正常工作，热水器的额定功率为抽油烟机的2倍．假如副线圈电压按图乙所示正弦规律变化，下列说法正确的是()图4A．电压表的示数为36VB．原线圈两端电压的瞬时值表达式为u＝36sin(50πt)VC．热水器的发热功率是抽油烟机发热功率的2倍D．变压器原线圈的输入功率和副线圈的输出功率之比为55∶9解析由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)得eq\f(U1,220)＝eq\f(9,55)，U1＝36V，A正确；由图乙可知，副线圈电压的峰值为Um＝220eq\r(2)V，ω＝eq\f(2π,T)＝100πrad/s，故副线圈两端电压的瞬时值表达式为u2＝220eq\r(2)sin(100πt)V，则原线圈的输入电压瞬时值表达式为u1＝36eq\r(2)sin(100πt)V，B错；热水器的发热功率等于其额定功率，而抽油烟机的额定功率等于少量热功率与大部分输出机械功率之和，因此它的热功率小于其本身的额定功率，C错；抱负变压器的输入功率等于输出功率，D错．答案A5．如图5甲所示，DIS系统中，S是电流传感器，接计算机，足够长的金属导轨MN和PQ与R相连，平行地放在水平桌面上，质量m＝0.10kg的金属杆ab可以无摩擦地沿导轨运动．已知电阻R＝0.60Ω，ab杆的电阻r＝0.40Ω，导轨宽度为L＝1.0m，磁感应强度为B＝1T的匀强磁场垂直向上穿过整个导轨平面．现给金属杆ab施加一个恒力F＝10N，电流传感器就将各时刻t的电流I数据实时传到计算机，在屏幕上显示出I－t图象如图乙．g＝10m/s2.下列说法正确的是()图5A．杆在恒力F作用下做匀加速直线运动B．在刚开头运动的0.40s内通过电阻的电荷量q大约为4CC．0～0.40s内杆的位移约为44m，R上产生的焦耳热QR＝5JD．杆运动的v－t图象与I－t图极其类似，最大速度是10m/s解析依据牛顿其次定律得：F－ILB＝ma，F－eq\f(L2B2,R＋r)v＝ma，金属杆的速度渐渐增大，加速度渐渐减小，选项A错误；加速度为0时，金属杆的速度最大，为v＝eq\f(R＋rF,L2B2)＝10m/s，I＝eq\f(LBv,R＋r)∝v，杆运动的v－t图象与I－t图极其类似，选项D正确；在刚开头运动的0.4s内通过电阻的电荷量q等于图线与t轴包围的面积数值，由图知：总格数为150格(145～155格均正确)，q＝150×0.04×0.4C＝2.4C，选项B错误；q＝eq\x\to(I)·Δt＝eq\f(ΔΦ,ΔtR＋r)·Δt＝eq\f(BLx,R＋r)，0～0.40s内杆的位移约为x＝eq\f(qR＋r,BL)＝2.4m，所以选项C错误．答案D6．(2022·山东潍坊统考)如图6甲所示，两相互平行的光滑金属导轨水平放置，导轨间距L＝0.5m，左端接有电阻R＝3Ω，竖直向下的磁场磁感应强度大小随坐标x的变化关系如图乙所示．开头导体棒CD静止在导轨上的x＝0处，现给导体棒一水平向右的拉力，使导体棒以1m/s2的加速度沿x轴匀加速运动，已知导体棒质量为2kg，电阻为2Ω，导体棒与导轨接触良好，其余电阻不计．求：图6(1)拉力随时间变化的关系式；(2)当导体棒运动到x＝4.5m处时撤掉拉力，此时导体棒两端的电压；此后电阻R上产生的热量．解析(1)经时间t导体棒运动的速度v＝at①位移x＝eq\f(1,2)at2②产生的感应电动势为E＝BLv③由图可知：B＝2x④对导体棒由牛顿运动定律F－BIL＝ma⑤产生的感应电流I＝eq\f(E,R＋r)⑥解得：F＝eq\f(t5,20)＋2＝0.05t