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1、电学电学 3 大题型押题练（四）大题型押题练（四） 1.如图所示， 同一平面内， 三个闭合金属圆环如图所示， 同一平面内， 三个闭合金属圆环 1、 2、 3 同心放置， 下 列说法正确的是 同心放置， 下 列说法正确的是( ) A给圆环给圆环 1 通一恒定电流，圆环通一恒定电流，圆环 2 的磁通量小于圆环的磁通量小于圆环 3 的磁通 量 的磁通 量 B给圆环给圆环 3 通一恒定电流，圆环通一恒定电流，圆环 1 的磁通量大于圆环的磁通量大于圆环 2 的磁通量的磁通量 C给圆环给圆环 2 通一变化电流，圆环通一变化电流，圆环 1 和圆环和圆环 3 的感应电流方向始终相同的感应电流方向始终相同 D给
2、圆环给圆环 1 通一变化电流，圆环通一变化电流，圆环 2 和圆环和圆环 3 的感应电流方向始终相反的感应电流方向始终相反 解析：选解析：选C 若给圆环 若给圆环1通逆时针方向的恒定电流，相当于将一个 小磁铁放在圆环 通逆时针方向的恒定电流，相当于将一个 小磁铁放在圆环2和圆环和圆环3的中心，提供的磁场如图所示，磁通量是标 量，但是有正负，抵消后圆环 的中心，提供的磁场如图所示，磁通量是标 量，但是有正负，抵消后圆环 2 内的磁通量大于圆环内的磁通量大于圆环 3 内的磁通量，内的磁通量， A 错误 ； 若给圆环错误 ； 若给圆环 3 通恒定电流，相当于将圆环通恒定电流，相当于将圆环 1 和圆环和
3、圆环 2 放在一个磁铁 的内部，圆环 放在一个磁铁 的内部，圆环 1 的磁通量小于圆环的磁通量小于圆环 2 的磁通量，的磁通量，B 错误；若给圆环错误；若给圆环 2 通一变化电流， 据通一变化电流， 据 A、 B 选项可知，圆环选项可知，圆环 1 和圆环和圆环 3 原磁场方向相同，磁通量变化率正负相同，所以它们的感应电流 方向始终相同， 原磁场方向相同，磁通量变化率正负相同，所以它们的感应电流 方向始终相同，C 正确；同理可得，正确；同理可得，D 错误。错误。 2如图所示为某山区小型发电站输电示意图，发电站发出如图所示为某山区小型发电站输电示意图，发电站发出 U1220sin 100t(V)的
4、交的交2 流电，通过变压器升压后进行高压输电，再通过降压变压器降压给用户供电，图中高压输 电线部分总电阻为 流电，通过变压器升压后进行高压输电，再通过降压变压器降压给用户供电，图中高压输 电线部分总电阻为 r，负载端的电压表是理想交流电表，下列有关描述正确的是，负载端的电压表是理想交流电表，下列有关描述正确的是( ) A若开关若开关 S1、S2都断开，则电压表示数为零都断开，则电压表示数为零 B负载端所接收到的交流电的频率是负载端所接收到的交流电的频率是 25 Hz C深夜开灯时灯泡特别亮是因为高压输电线上电压损失减小的缘故深夜开灯时灯泡特别亮是因为高压输电线上电压损失减小的缘故 D用电高峰期
5、灯泡较暗，可通过减小降压变压器副线圈的匝数来提高其亮度用电高峰期灯泡较暗，可通过减小降压变压器副线圈的匝数来提高其亮度 解析 ： 选解析 ： 选 C 开关 开关 S1、 S2都断开时变压器空载， 副线圈两端有电压， 电压表示数不为零， 故 都断开时变压器空载， 副线圈两端有电压， 电压表示数不为零， 故 A 错误；变压器不改变交流电的频率，故负载端交流电的频率为错误；变压器不改变交流电的频率，故负载端交流电的频率为 f50 Hz，故，故 B 错错 2 误 ； 深夜大部分用户负载减少，干路中电流减小， 输电线损耗也减小，用户得到的电压较高， 故此时开灯灯泡较亮， 故 误 ； 深夜大部分用户负载减
6、少，干路中电流减小， 输电线损耗也减小，用户得到的电压较高， 故此时开灯灯泡较亮， 故 C 正确 ； 用电高峰时， 负载增多， 负载电阻减小， 干路中电流增大， 因此输电线损耗电压增大，导致降压变压器的输入电压降低，可增大降压变压器的副线圈 的匝数，使输出电压增大来提高灯泡亮度，故 正确 ； 用电高峰时， 负载增多， 负载电阻减小， 干路中电流增大， 因此输电线损耗电压增大，导致降压变压器的输入电压降低，可增大降压变压器的副线圈 的匝数，使输出电压增大来提高灯泡亮度，故 D 错误。错误。 3.多选多选如图所示，如图所示， AOB 为一边界为 圆的扇形匀强磁场区域， 半径为一边界为 圆的扇形匀强
7、磁场区域， 半径 1 4 为为R，O点为圆心，点为圆心，D点为边界点为边界OB的中点，的中点，C点为点为AB边界上一点，且边界上一点，且CD 平行于平行于AO。现有两个完全相同的带 电粒子以相同的速度垂直射入磁场。现有两个完全相同的带 电粒子以相同的速度垂直射入磁场 (不计粒子重力不计粒子重力)， 其中粒子， 其中粒子 1 从从 A 点正对圆心点正对圆心 O 射入，恰从射入，恰从 B 点射 出，粒子 点射 出，粒子 2 从从 C 点沿点沿 CD 射入，从某点离开磁场，则射入，从某点离开磁场，则( ) A粒子粒子 2 在磁场中的轨道半径等于在磁场中的轨道半径等于 R B粒子粒子 2 一定不从一定
8、不从 B 点射出磁场点射出磁场 C粒子粒子 1 与粒子与粒子 2 在磁场中的运动时间之比为在磁场中的运动时间之比为 32 D粒子粒子 1 与粒子与粒子 2 离开磁场时速度方向相同离开磁场时速度方向相同 解析：选解析：选 AC 粒子 粒子 1 从从 A 点正对圆心射入，恰从点正对圆心射入，恰从 B 点射出，粒 子在磁场中运动的圆心角为 点射出，粒 子在磁场中运动的圆心角为 90，粒子轨迹半径等于，粒子轨迹半径等于 R，粒子，粒子 2 从从 C 点沿点沿 CD 射入， 其运动轨迹如图所示， 设对应的圆心为射入， 其运动轨迹如图所示， 设对应的圆心为 O1， 运动轨迹半 径也等于 ， 运动轨迹半 径
9、也等于 R， 连接， 连接 OC、 O1C、 O1B， O1COB 是菱形，是菱形， O1BCO， 则粒子， 则粒子 2 一定从一定从B点射出磁场，故点射出磁场，故A正确，正确，B错误；粒子错误；粒子1的速度偏角为的速度偏角为90， 粒子 ， 粒子 1 在磁场中转过的圆心角在磁场中转过的圆心角 190， 过， 过 B 点作点作 O1C 的垂线交的垂线交 O1C 于点于点 P， 可知， 可知 P 为为 O1C 的中点，由几何关系可知，的中点，由几何关系可知，2BO1P60，两粒子的速度偏角不同，离开磁场时速度方 向不同， 粒子在磁场中运动的周期 ，两粒子的速度偏角不同，离开磁场时速度方 向不同，
10、 粒子在磁场中运动的周期 T， 两粒子的周期相等， 粒子在磁场中的运动时间， 两粒子的周期相等， 粒子在磁场中的运动时间 t 2m qB T，运动时间之比，运动时间之比 t1t212906032，故，故 C 正确，正确，D 错误。错误。 2 4某实验探究小组为了测量电流表某实验探究小组为了测量电流表 G1的内阻的内阻 r1，设计电路进行实验。实验中供选择 的器材如下： ，设计电路进行实验。实验中供选择 的器材如下： 待测电流表待测电流表 G1(量程量程 5 mA，内阻约，内阻约 300 ) 电流表电流表 G2(量程量程 10 mA，内阻约，内阻约 100 ) 定值电阻定值电阻 R1(300 )
11、 定值电阻定值电阻 R2(10 ) 滑动变阻器滑动变阻器 R3(01 000 ) 滑动变阻器滑动变阻器 R4(020 ) 开关开关 S 及导线若干及导线若干 干电池干电池(1.5 V) 回答下列问题：回答下列问题： (1)定值电阻应选定值电阻应选_，滑动变阻器应选，滑动变阻器应选_。 (2)在方框中画出实验电路图。在方框中画出实验电路图。 (3)主要的实验步骤如下：主要的实验步骤如下： A按实验电路图连接电路，将滑动变阻器的滑动触头移至接入阻值为零处按实验电路图连接电路，将滑动变阻器的滑动触头移至接入阻值为零处 B闭合开关闭合开关 S，移到滑动触头至某一位置，记录，移到滑动触头至某一位置，记录
12、 G1和和 G2的读数的读数 I1和和 I2 C重复步骤重复步骤 B，多次移动滑动触头，测量多组数据，多次移动滑动触头，测量多组数据 D 为得到一条过原点的倾斜直线， 应画出 为得到一条过原点的倾斜直线， 应画出_图线， 表达式为图线， 表达式为_。 (4)根据图线的斜率根据图线的斜率 k 及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式 r1_(用用 k 和 定值电阻的符号表示 和 定值电阻的符号表示)。 解析：解析：(1)实验器材中没有电压表，因此选用安安法测电流表的内阻，定值电阻实验器材中没有电压表，因此选用安安法测电流表的内阻，定值电阻 R1的阻 值和待测电
13、流表内阻相差不多，可将两者并联，再与电流表 的阻 值和待测电流表内阻相差不多，可将两者并联，再与电流表 G2串联，为保证两个电流表安 全并且有大的调节范围，因此滑动变阻器采用分压接法，因为滑动变阻器 串联，为保证两个电流表安 全并且有大的调节范围，因此滑动变阻器采用分压接法，因为滑动变阻器 R3阻值太大，不 方便调节，所以选用滑动变阻器 阻值太大，不 方便调节，所以选用滑动变阻器 R4。 (2)实验电路图如图所示。实验电路图如图所示。 (3)根据欧姆定律有根据欧姆定律有r1，解得，解得 I2I1，因此画出的，因此画出的 I2I1图线为过原点的图线为过原点的 I 2 I1 R 1 I1 r1R1
14、 R1 倾斜直线，满足要求。倾斜直线，满足要求。 (4)根据根据(3)中分析可得到图线斜率和中分析可得到图线斜率和 R1及及 r1的关系，即的关系，即 k，解得，解得 r1(k1)R1。 r1R1 R1 答案：答案：(1)R1 R4 (2)见解析图 见解析图 (3)I2I1 I2I1 (4)(k1)R1 r1R1 R1 5.如图所示，如图所示，abcd 为质量为质量 M3.0 kg 的 “的 “” 形导轨” 形导轨(电阻不计电阻不计)，放在 光滑绝缘且倾角 为 ，放在 光滑绝缘且倾角 为 53的斜面上，光滑绝缘的立柱的斜面上，光滑绝缘的立柱 e、f 垂直于斜面固 定，质量 垂直于斜面固 定，质
15、量 m2.0 kg 的金属棒的金属棒 PQ平行于Q平行于 ad 边压在导轨和立柱边压在导轨和立柱 e、f 上，导轨和金属棒上，导轨和金属棒PQ都处于匀强磁场中，磁场以Q都处于匀强磁场中，磁场以OO为界，为界，OO上 侧的磁场方向垂直于斜面向上，下侧的磁场方向沿斜面向下，磁感应 上 侧的磁场方向垂直于斜面向上，下侧的磁场方向沿斜面向下，磁感应 强度大小都为强度大小都为 B1.0 T。导轨的。导轨的 ad 段长段长 L1.0 m，金属棒，金属棒 PQ单位长度的电阻为Q单位长度的电阻为 r0 0.5 /m，金属棒，金属棒 PQ与“Q与“”形导轨始终接触良好且两者间的动摩擦因数”形导轨始终接触良好且两
16、者间的动摩擦因数 0.25。设导轨 和斜面都足够长， 将导轨无初速度释放 。设导轨 和斜面都足够长， 将导轨无初速度释放(取取g10 m/s2， sin 530.8， cos 530.6， 图中的， 图中的MN、 ad、OO、PQ彼此平行且处于水平方向Q彼此平行且处于水平方向)，求：，求： (1)导轨运动的最大加速度；导轨运动的最大加速度； (2)导轨运动的最大速度。导轨运动的最大速度。 解析：解析：(1)导轨下滑过程中受到金属棒导轨下滑过程中受到金属棒 PQ的摩擦力Q的摩擦力 f、压力、压力 FN、安培力、安培力 FA，设导轨下 滑的加速度为 ，设导轨下 滑的加速度为 a，下滑的速度为，下滑
17、的速度为 v，根据力学规律和电磁学规律，有：，根据力学规律和电磁学规律，有： Mgsin fFAMa fFN EBLv I E r0L FAILB 对金属棒对金属棒 PQ，因其始终静止，有：Q，因其始终静止，有： 导轨对金属棒导轨对金属棒 PQ的支持力为Q的支持力为 FNmgcos FA 由题意知，金属棒由题意知，金属棒 PQ的电流、接入回路的有效长度、磁感应强度大小均与Q的电流、接入回路的有效长度、磁感应强度大小均与 ad 边相等， 则 边相等， 则 FAFA 由牛顿第三定律知由牛顿第三定律知 FNFN 导轨刚释放时速度为零、安培力为零、加速度最大导轨刚释放时速度为零、安培力为零、加速度最大 Mgsin fMam fmgcos 解得最大加速度解得最大加速度 am7.0 m/s2。 (2)导轨达到最大速度导轨达到最大速度 vm时，加速度为零时，加速度为零 Mgsin f1FAm0，f1FN 解得解得 vm8.4 m/s。 Mgsin mgcos r0 B2L 1 答案：答案：(1)7.0 m/s2 (2)8.4 m/s