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2019-2020年高三物理專題復習攻略 專題四第2講 電磁感應 交流電知能優(yōu)化訓練 新人教版（安徽專用） 1．(xx年高考廣東理綜卷)將閉合多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中，線圈平面與磁場方向垂直，關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應電動勢和感應電流，下列表述正確的是(　　) A．感應電動勢的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān) B．穿過線圈的磁通量越大，感應電動勢越大 C．穿過線圈的磁通量變化越快，感應電動勢越大 D．感應電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同 解析：選C.由法拉第電磁感應定律E＝n知，感應電動勢的大小與線圈匝數(shù)有關(guān)，A錯．感應電動勢正比于，與磁通量的大小無直接關(guān)系，B錯誤，C正確．根據(jù)楞次定律知，感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化，即“增反減同”，D錯誤． 2．(xx年江蘇高三試題調(diào)研)微波爐是為解決人類在太空中生活需要加熱食品發(fā)明的新型爐灶，現(xiàn)在這種爐灶已經(jīng)走進了尋常百姓家．微波爐中的變壓系統(tǒng)中有如圖4－2－10所示的變壓器，它共有3個繞組(線圈)，當原線圈n1上加220 V、50 Hz的正弦交流電壓時，副線圈n2繞組上產(chǎn)生了3.4 V的低壓交變電壓，在另一副線圈n3繞組上產(chǎn)生了2100 V的高壓交變電壓，若微波爐中的變壓器可以視為理想變壓器，則對于其原、副線圈繞組，下列說法正確的是(　　) 圖4－2－10 A．三個線圈中交變電流的頻率相等 B．三個線圈中交變電流磁通量的最大值相等 C．三個線圈中交變電流磁通量的變化率相等 D．三個線圈中的電功率相等 解析：選ABC.根據(jù)電磁感應原理可知，由原線圈繞組n1交變電流產(chǎn)生的磁通量變化全部通過變壓器的鐵芯傳給副線圈，而交變電流的頻率不變，A、B、C正確；原線圈n1的功率等于兩副線圈的功率之和，D錯誤． 3．(xx年高考四川理綜卷)如圖4－2－11所示，在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動的矩形線圈的周期為T，轉(zhuǎn)軸O1O2垂直于磁場方向，線圈電阻為2 Ω.從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，線圈轉(zhuǎn)過60時的感應電流為1 A．那么(　　) 圖4－2－11 A．線圈消耗的電功率為4 W B．線圈中感應電流的有效值為2 A C．任意時刻線圈中的感應電動勢為e＝4cost D．任意時刻穿過線圈的磁通量為Φ＝sint 解析：選AC.線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生正(或余)弦式交變電流，因為從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，所以瞬時電動勢表達式e＝Emcosωt，當轉(zhuǎn)過60時e＝Emcos60＝，而i＝＝＝＝1 A，所以Em＝4 V．故電動勢有效值E＝＝2 V，則線圈消耗功率P＝＝ W＝4 W，則選項A正確；線圈中感應電流的有效值I＝＝ A＝ A，則選項B錯誤；因為Em＝4 V，所以e＝Emcosωt＝4cos t V，則選項C正確；因為Em＝BS，所以Φm＝BS＝＝，所以任意時刻穿過線圈的磁通量為Φ＝Φmsinωt＝sint，所以選項D錯誤． 4．(xx年高考上海卷)如圖4－2－12所示，一有界區(qū)域內(nèi)，存在著磁感應強度大小均為B，方向分別垂直于光滑水平桌面向下和向上的勻強磁場，磁場寬度均為L.邊長為L的正方形線框abcd的bc邊緊靠磁場邊緣置于桌面上．使線框從靜止開始沿x軸正方向勻加速通過磁場區(qū)域，若以逆時針方向為電流的正方向，下圖中能反映線框中感應電流變化規(guī)律的是(　　) 圖4－2－12 圖4－2－13 解析：選AC.線框做勻加速直線運動，則有v＝at，v＝；由歐姆定律可得電流I＝＝＝，即感應電流大小與時間成正比，與位移的平方根成正比，故A、C兩項正確，B、D兩項錯誤． 5．(xx年高三押題卷)光滑的平行金屬導軌長L＝2 m，兩導軌間距d＝0.5 m，軌道平面與水平面間的夾角θ＝30，導軌上端接一阻值為R＝0.6 Ω的電阻，軌道所在空間有垂直軌道平面向上的勻強磁場，磁場的磁感應強度B＝1 T，如圖4－2－14所示．有一質(zhì)量為m＝0.5 kg、電阻r＝0.4 Ω的金屬棒ab，放在導軌最上端，其余部分電阻不計．當棒ab從軌道最上端由靜止開始下滑到底端脫離軌道時，電阻R上產(chǎn)生的熱量Q1＝0.6 J，取g＝10 m/s2，試求： 圖4－2－14 (1)當金屬棒ab的速度v＝2 m/s時，電阻R兩端的電壓． (2)金屬棒ab下滑到軌道最底端時的速度大?。? (3)金屬棒ab下滑到軌道最底端時的加速度大小． 解析：(1)速度v＝2 m/s時，金屬棒中產(chǎn)生的感應電動勢． E＝Bdv＝1 V 電路中的電流I＝＝1 A 所以電阻R兩端的電壓U＝IR＝0.6 V. (2)因電阻R與金屬棒電阻r串聯(lián)，則 在金屬棒下滑的整個過程中金屬棒中產(chǎn)生的熱量 Q2＝＝0.4 J 設(shè)棒到達底端時的速度為vm，根據(jù)能量守恒定律，得 mgLsinθ＝mv＋Q1＋Q2 解得vm＝4 m/s. (3)金屬棒到達底端時回路中產(chǎn)生的感應電流 Im＝＝2 A 根據(jù)牛頓第二定律有mgsinθ－BImd＝ma，解得 a＝3 m/s2. 答案：(1)0.6 V　(2)4 m/s　(3)3 m/s2