2019届物理二轮 电路与电磁感应 专题卷 (全国通用)
2019届物理二轮 电路与电磁感应 专题卷 (全国通用)
滚动训练四电路与电磁感应分．上海市普陀区二模]如图，当电路中电键2 V，R2两端的电压为闭合后，下列说法正确的是())ER，电容器上极板带负电间接一阻值为2R的电阻时，电容器下极板带正电间接一阻值为2R的电阻时，电容器的带电量为间接一理想电压表时，电容器的带电量为零效值相等．下列叙述正确的是()．接交流电时灯泡更亮些．接直流电和接交流电时灯泡一样亮．减小交流电频率时图乙中灯泡变亮瞬间，通过灯泡的电流立即达到最大值乐山市三模]如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，列说法中正确的是()时刻ab边中电流大小分别为i1、i3，则有时间内通过ab边电量为零，定值电阻R中无电流6．(多选)[2018·三湘名校联考]如图所示，边长为L 、总电阻为R的正方形线框abcd 放在光滑水平面上，其右边有一磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向外的有界匀强磁场，磁场宽度为L ，磁场左边界与线框的ab 边相距为L.现给线框一水平向右的恒力，ab 边进入磁场时线框恰好做匀速运动，此时线框中的感应电流大小为I 0.下列说法正确的是( )A ．线框进入磁场时，感应电流沿逆时针方向B ．线框进入磁场时的速度大小为I 0R BLC ．从开始到ab 边运动到磁场的右边界的过程中，通过线框横截面的电荷量q ＝BL 2RD ．线框通过磁场区域的过程中产生的焦耳热Q ＝2BI 0L 27．(多选)[2018·佛山市高三二模]如图，是磁电式转速传感器的结构简图．该装置主要由测量齿轮、软铁、永久磁铁、线圈等原件组成．测量齿轮为磁性材料，等距离地安装在被测旋转体的一个圆周上(圆心在旋转体的轴线上)，齿轮转动时线圈内就会产生感应电流．设感应电流的变化频率为f ，测量齿轮的齿数为N ，旋转体转速为n.则( )A ．f ＝nNB ．f ＝N nC ．线圈中的感应电流方向不会变化D ．旋转体转速越高，线圈中的感应电流越强8．(多选)[2018·重庆市七校联考]如图所示，光滑导轨MN 和PQ固定在同一水平面上，两导轨距离为L ，两端分别接有阻值均为R 的定值电阻R 1和R 2，两导轨间有一边长为L 2的正方形区域abcd ，该区域内有方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.一质量为m 的金属杆与导轨接触良好并静止于ab 处，现用一恒力F 沿水平方向拉杆，．金属杆出磁场前的瞬间，流过R1的电流大小为．金属杆做匀速运动时的速率v＝2FRB2L2为该电表的电路示意图．用电表测未知大小的电流，图甲；多用电表的表盘如图乙所示(部分刻度未画出)，判断二极管的极性．进行欧姆调零时，应使多用电表的指针指向表盘选填“左侧”或“右侧”)的“0”刻度处；实验时将二极管接在两表笔B．电流表Ⓖ(量程0 150 mA，内阻R g＝3.0 Ω)C．电压表(量程0 3 V，内阻R V，约1 kΩ)D．滑动变阻器R0(0 20 Ω，1.0 A)E．电阻箱R0(0 99.99)F．开关和若干导线该同学发现上述器材中电流表的量程较小，他想利用现有的电流表和电阻箱改装成一块量程为0 0.6 A的电流表，则电阻箱R0的阻值应取Ω.请在图甲的虚线框内画出利用上述器材测量干电池电动势和内阻的实验电路图．(2)图乙为该同学根据合理电路所绘出的U－I图象(U、I分别为电压表和电流表Ⓖ的示数)．根据该图象可得被测电池的电动势E＝V，内阻r＝Ω.(3)该同学完成实验后又尝试用以下方案测定一节干电池的电动势．如图丙，E x为待测干电池，E S为电动势已知的标准电池，AB为一根粗细均匀的直线电阻丝，R1为保护电阻．该同学的操作步骤如下：①闭合开关S1，粗调滑动变阻器R，使直线电阻AB两端的电压约为2.0 V(可用电压表粗测)；②将开关S2拨到位置“1”，调节滑动触头C至C1点时灵敏电流计Ⓖ的读数为零，测出AC1的长度为L1；③将开关S2拨到位置“2”，调节滑动触头C至C2点时灵敏电流计Ⓖ的读数再次为零，测出AC2的长度为L2则待测电池电动势的表达式为E x＝.三、计算题：本题共4小题，共48分．11. (12分)[2018·北京市房山区二模]三峡水电站是我国最大的水力发电站，平均水位落差约100 m，水的流量约1.35×104m3/s.船只通航需要约3 500 m3/s的流量，其余流量全部用来发电．水流冲击水轮机发电时，水流减少的势能有20 转化为电能．(1)按照以上数据估算，三峡发电站的发电功率最大是多大；(2)本市现行阶梯电价每户每月1挡用电量最高为240 kW·h，如果按照本市现行阶梯电价1挡最高用电量计算，三峡电站可以满足多少户家庭生活用电；(3)把抽水蓄能电站产生的电能输送到北京城区．已知输电功率为P，输电线路的总阻值为R，要使输电线路上损耗的功率小于ΔP.①求输电电压的最小值U；②在输电功率一定时，请提出两种减少输电过程中功率损耗的方法．12. (12分)[2018·蚌埠市二模]如图所示，MN和PQ为水平放置的足够长的光滑平行导轨，导轨间距为L，其左端连接个阻值为R的电阻，垂直于导轨平面有一个磁感应强度为B的有界匀强磁场．质量为m、电阻为r的金属棒与导轨始终保持垂直且接触良好．若金属棒以向右的初速度v0进入磁场，运动到右边界(图中虚线位置)时速度恰好为零．导轨电阻不计，求：(1)金属棒刚进入磁场时受到的安培力大小；(2)金属棒运动过程中，定值电阻R上产生的电热；(3)金属棒运动到磁场中央位置时的速度大小．13. (12分)[2018·乌鲁木齐市二模]如图所示，两根足够长的水平放置的平行金属导轨间距为L，导轨间电阻为R.PQ右侧区域处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B；PQ左侧区域两导轨间有一面积为S的圆形磁场区，该区域内磁感应强度随时间变化的图象如图所示(取竖直向下为正方向)．一根电阻为r的导体棒ab置于导轨上，0 t0时间内导体棒处于静止状态，t0时刻后导体棒以速度v向右作匀速直线运动，且始终与导轨保持良好接触，导轨电阻不计．求：(1)0 t0时间内回路的感应电动势的大小；(2)t0时刻后导体棒ab受到的安培力的大小．14. (12分)[2018·南通市第二次模拟]如图所示，足够长的U型光滑导轨固定在倾角为30°的斜面上，导轨的宽度L＝0.5 m，其下端与R＝1 Ω的电阻连接，质量为m＝0.2 kg的导体棒(长度也为L)与导轨接触良好，导体棒及导轨电阻均不计．磁感应强度B＝2 T的匀强磁场垂直于导轨所在的平面，用一根与斜面平行的不可伸长的轻绳跨过定滑轮将导体棒和质量为M＝0.4 kg的重物相连，重物离地面足够高．使导体棒从静止开始沿导轨上滑，当导体棒沿导轨上滑t＝1 s时，其速度达到最大(取g＝10 m/s2)．求：导体棒的最大速度v m；导体棒从静止开始沿轨道上滑时间t＝1 上产生的焦耳热是多少？根据闭合电路欧姆定律可知，E＝U＋IR ，对照图乙可知，E＝1.48 V，r＝U1，E x＝U2，：U1：L1解得，E·E S.．(1)2 kW。
2019高考物理大二轮复习 专题四 电路和电磁感应 专题能力训练12 电磁感应及综合应用
专题能力训练12 电磁感应及综合应用(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题8分,共64分。
在每小题给出的四个选项中,1~6题只有一个选项符合题目要求,7~8题有多个选项符合题目要求。
全部选对的得8分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)1.如图所示,边长为a的导线框abcd处于磁感应强度为B0的匀强磁场中,bc边与磁场右边界重合。
现发生以下两个过程:一是仅让线框以垂直于边界的速度v匀速向右运动;二是仅使磁感应强度随时间均匀变化。
若导线框在上述两个过程中产生的感应电流大小相等,则磁感应强度随时间的变化率为()A. B. C. D.2.(2018·全国卷Ⅰ)如图所示,导体轨道OPQS固定,其中PQS是半圆弧,Q为半圆弧的中点,O为圆心。
轨道的电阻忽略不计,OM是有一定电阻、可绕O转动的金属杆,M端位于PQS上,OM与轨道接触良好。
空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,现使OM从OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定(过程Ⅰ);再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到B'(过程Ⅱ)。
在过程Ⅰ、Ⅱ中,流过OM的电荷量相等,则等于()A. B. C. D.23.用导线绕一圆环,环内有一用同样导线折成的内接正方形线框,圆环与线框彼此绝缘,如图所示。
把它们放在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于圆环平面(纸面)向里。
当磁感应强度均匀减小时()A.圆环和线框中的电流方向都为顺时针B.圆环和线框中的电流方向都为逆时针C.圆环和线框中的电流大小之比为1∶2D.圆环和线框中的电流大小之比为2∶14.小明有一个磁浮玩具,其原理是利用电磁铁产生磁性,让具有磁性的玩偶稳定地飘浮起来,其构造如图所示。
若图中电源的电压固定,可变电阻为一可以随意改变电阻大小的装置,则下列叙述正确的是()A.电路中的电源必须是交流电源B.电路中的a端点须连接直流电源的负极C.若增加环绕软铁的线圈匝数,可增加玩偶飘浮的最大高度D.若将可变电阻的电阻值调大,可增加玩偶飘浮的最大高度5.如图甲所示,正三角形导线框abc固定在磁场中,磁场方向与线圈平面垂直,磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示。
江苏省2019版高考物理二轮复习第一部分专题四电路与电磁感应检测(含解析)
电路与电磁感应第一讲直流电路与交流电路1.[甲、乙图分别表示两种电压的波形，其中甲图所示的电压按正弦规律变化。
下列说法正确的是( )A．甲图表示交流电，乙图表示直流电B．甲图电压的有效值为220 V，乙图电压的有效值小于220 VC．乙图电压的瞬时值表达式为u＝2202sin 100πt(V)D．甲图电压经过匝数比为1∶10的变压器变压后，频率变为原来的10倍解析：选B 由于两图中表示的电流方向都随时间变化，因此都为交流电，故A错误；由于对应相同时刻，图甲电压比图乙电压大，根据有效值的定义可知，图甲有效值要比图乙有效值大，图甲是正弦式交流电，所以有效值U＝U m2＝220 V，故乙图电压小于220 V，则B正确；图乙不是正弦式交流电，所以表达式不是正弦函数，故C错误；理想变压器变压后，频率不发生变化，故D错误。
2．[考查交流电的产生及瞬时值、有效值]如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图像如图乙中曲线a、b所示，则( )A．两次t＝0时刻线圈平面均与中性面垂直B．曲线a表示的交变电动势瞬时值为15cos 50πt(V)C．曲线a、b对应的线圈转速之比为3∶2D．曲线b表示的交变电动势有效值为10 V解析：选C 在t ＝0时刻，线圈一定处在中性面上，故A 错误；由题图乙可知，a 的周期为4×10－2 s ，ω＝2πT＝50π rad/s ；曲线a 表示的交变电动势瞬时值为15sin 50πt (V)，B 错误；b 的周期为6×10－2 s ，则由n ＝1T可知，转速与周期成反比，故转速之比为3∶2，故C 正确；ωa ∶ωb ＝n 1∶n 2＝3∶2，a 交流电的最大值为15 V ，则根据E m ＝nBS ω得曲线b 表示的交变电动势最大值是10 V ，则有效值为U ＝102 V ＝5 2 V ，故D 错误。
3．[考查交流电的四值及应用][多选]如图所示，匀强磁场的磁感应强度B ＝0.5 T ，边长L ＝10 cm的正方形线圈共100匝，线圈总电阻r ＝1 Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO ′匀速转动，角速度ω＝2π rad/s ，外电路中的电阻R ＝4 Ω，π取3.14，则( )A ．线圈转动一周产生的总热量为0.99 JB ．感应电动势的最大值为314 VC ．由图示位置转过60°的过程中产生的平均感应电动势为2.6 VD ．从图示位置开始的16周期内通过R 的电荷量为0.87 C 解析：选AC 感应电动势的最大值为：E m ＝nBS ω＝100×0.5×0.12×2π V ＝π V ，故B 错误；周期为：T ＝2πω＝1 s ，线圈转动一周产生的总热量为：Q ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫E m 22·1R ＋r ·T ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫π22×14＋1×1 J＝π210 J≈0.99 J，故A 正确；转过60°的过程中产生的平均感应电动势E ＝n ΔΦΔt ＝100×32×0.5×0.1216V ＝332 V≈2.6 V，故C 正确；平均电动势：E ＝n ΔΦΔt，平均电流：I ＝E R ＋r ，在16周期内通过电阻R 的电荷量为：q ＝I Δt ，即为：q ＝n ΔΦR ＋r ＝nBS sin 60°R ＋r ＝320C≈0.087 C，故D 错误。
2019版高考物理二轮复习专题四电路和电磁感应专题突破练12电磁感应规律及综合应用.docx
3-22 0：5 [7 10//s -2 -3 r/s Ho" I（时间:45分钟 满分：100分）一、选择题（共10小题,每小题8分，共80分。
在每小题给出的四个选项中，第1帀小题只有一个 选项符合题目要求，第6 ^10小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得8分，选对但不全的得4 分，有选错或不答的得0分）（2018湖南株洲二质检）如图，沿东西方向站立的两同学（左西右东）做“摇绳发电”实验:把一条长 导线的两端连在一个灵敏电流计（零刻度在表盘屮央）的两个接线柱上,形成闭合回路，然后迅速摇 动枷这段“绳” o 假设图中情景发生在赤道，则下列说法正确的是（）A. 当“绳”摇到最高点时，“绳”屮电流最大B. 当“绳”摇到最低点时，“绳”受到的安培力最大C. 当“绳”向下运动吋,W 点电势比〃点电势高D. 摇“绳”过程中，灵敏电流计指针的偏转方向不变甲 乙（2018福建龙岩一模）如图甲所示，用一根横截面积为5电阻率为Q 的硬质导线做成一个半径为厂 的圆环，臼方为圆环的直径。
在白方的右侧存在一个足够大的匀强磁场，1=0时刻磁场方向垂直于竖直 圆环平面向里，磁场磁感应强度〃随时间方变化的关系如图乙所示，则0 N 时|'可内（）A. 圆坏中产生感应电流的方向为逆时针B. 圆环中产生感应电流的方向先顺时针后是逆时针C. 圆环一直具有扩张的趋势D. 圆坏中感应电流的大小为石亦3. （2018陕西咸阳二模）如图甲，匝数刀吃的金属圈（电阻不计）1韦I 成的面积为20 ci 『,线圈与虑0 Q 的电阻连接,置于竖直向上、均匀分布的磁场中，磁场与线圈平面垂直,磁感应强度为〃，沪z 关系 如图乙，规定感应电流，从臼经过到〃的方向为正方向。
忽略线圈的自感彫响，则下列,-十关系 图正确的是（）专题突破练12 电磁感应规律及综合应用f/x 1O-7A J /X 10-7A 3 }104./\ /代\（2018山西长治、运城、大同、朔州、阳泉五地联考）如图所示,等腰直角三角形区域内有垂直于纸面向内的匀强磁场，左边有一形状与磁场边界完全相同的闭合导线框,线框斜边长为/,线框从图示位置开始水平向右匀速穿过磁场区域,规定线框屮感应电流逆时针方向为正方向，其感应电流，随L图a图a是用电流传感器（相当于电流表，其内阻可以忽略不计）研究自感现象的实验电路，图中两个电阻的阻值均为斤,L是一个自感系数足够大的自感线圈，其直流电阻值也为R.图b是某同学画出的在玄时刻开关S切断前后，通过传感器的电流随时间变化的图象。
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高考物理二轮总复习专题过关检测电磁感应(附参考答案)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.如图12-1所示，金属杆ab、cd可以在光滑导轨PQ和R S上滑动，匀强磁场方向垂直纸面向里，当ab、cd分别以速度v1、v2滑动时，发现回路感生电流方向为逆时针方向，则v1和v2的大小、方向可能是()图12-1A.v1＞v2,v1向右，v2向左B.v1＞v2,v1和v2都向左C.v1=v2,v1和v2都向右D.v1=v2,v1和v2都向左解析:因回路abdc中产生逆时针方向的感生电流，由题意可知回路abdc的面积应增大，选项A、C、D错误，B正确.答案:B2.(2010河北唐山高三摸底，12)如图12-2所示，把一个闭合线圈放在蹄形磁铁两磁极之间(两磁极间磁场可视为匀强磁场)，蹄形磁铁和闭合线圈都可以绕OO′轴转动.当蹄形磁铁匀速转动时，线圈也开始转动，当线圈的转动稳定后，有()图12-2A.线圈与蹄形磁铁的转动方向相同B.线圈与蹄形磁铁的转动方向相反C.线圈中产生交流电D.线圈中产生为大小改变、方向不变的电流解析:本题考查法拉第电磁感应定律、楞次定律等考点.根据楞次定律的推广含义可知A正确、B错误；最终达到稳定状态时磁铁比线圈的转速大，则磁铁相对线圈中心轴做匀速圆周运动，所以产生的电流为交流电.答案:AC3.如图12-3 所示,线圈M和线圈P绕在同一铁芯上.设两个线圈中的电流方向与图中所标的电流方向相同时为正.当M中通入下列哪种电流时,在线圈P中能产生正方向的恒定感应电流()图12-3图12-4解析:据楞次定律，P 中产生正方向的恒定感应电流说明M 中通入的电流是均匀变化的，且方向为正方向时应均匀减弱，故D 正确. 答案:D4.如图12-5所示，边长为L 的正方形导线框质量为m ，由距磁场H 高处自由下落，其下边ab 进入匀强磁场后，线圈开始做减速运动，直到其上边cd 刚刚穿出磁场时，速度减为ab 边进入磁场时的一半，磁场的宽度也为L ，则线框穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为( )图12-5A.2mgLB.2mgL +mgHC.mgH mgL 432+D.mgH mgL 412+解析:设刚进入磁场时的速度为v 1,刚穿出磁场时的速度212v v =① 线框自开始进入磁场到完全穿出磁场共下落高度为2L .由题意得mgH mv =2121②Q mv L mg mv +=⋅+222121221③ 由①②③得mgH mgL Q 432+=.C 选项正确.答案:C5.如图12-6(a)所示,圆形线圈P 静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同线圈Q ,P 和Q 共轴,Q 中通有变化电流,电流随时间变化的规律如图12-6(b)所示,P 所受的重力为G ,桌面对P 的支持力为F N ,则( )图12-6A.t 1时刻F N ＞GB.t 2时刻F N ＞GC.t 3时刻F N ＜GD.t 4时刻F N =G解析:t 1时刻,Q 中电流正在增大,穿过P 的磁通量增大,P 中产生与Q 方向相反的感应电流,反向电流相互排斥,所以F N ＞G ;t 2时刻Q 中电流稳定,P 中磁通量不变,没有感应电流,F N =G ;t 3时刻Q 中电流为零,P 中产生与Q 在t 3时刻前方向相同的感应电流,而Q 中没有电流,所以无相互作用,F N =G ;t 4时刻,P 中没有感应电流,F N =G . 答案:AD6.用相同导线绕制的边长为L 或2L 的四个闭合导体线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图12-7所示.在每个线框进入磁场的过程中，M 、N 两点间的电压分别为U a 、U b 、U c 和U d .下列判断正确的是()图12-7A.U a ＜U b ＜U c ＜U dB.U a ＜U b ＜U d ＜U cC.U a =U b ＜U d =U cD.U b ＜U a ＜U d ＜U c 解析:线框进入磁场后切割磁感线,a 、b 产生的感应电动势是c 、d 电动势的一半.而不同的线框的电阻不同.设a 线框电阻为4r ,b 、c 、d 线框的电阻分别为6r 、8r 、6r ,则4343BLv r r BLv U a =⋅=,,6565BLv r r BLv U b =⋅=,23862BLv r r Lv B U c =⋅= .34642Blvr r Lv B U d =⋅=所以B 正确.答案:B7.(2010安徽皖南八校高三二联，16)如图12-8所示，用一块金属板折成横截面为“”形的金属槽放置在磁感应强度为B 的匀强磁场中，并以速度v 1向右匀速运动，从槽口右侧射入的带电微粒的速度是v 2，如果微粒进入槽后恰能做匀速圆周运动，则微粒做匀速圆周运动的轨道半径r 和周期T 分别为()图12-8A.gv g v v 2212,π B.gv g v v 1212,π C.gv g v 112,π D.gv g v 212,π 解析:金属板折成“”形的金属槽放在磁感应强度为B 的匀强磁场中，并以速度v 1向右匀速运动时，左板将切割磁感线，上、下两板间产生电势差，由右手定则可知上板为正，下板为负，11Bv lBlv d U E ===，微粒做匀速圆周运动，则重力等于电场力，方向相反，故有,1g qBv g qE m ==向心力由洛伦兹力提供，所以,222rv m B qv =得g v m qB mv r 212==，周期gv v r T 1222ππ==，故B 项正确.答案:B8.超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力的新型交通工具.其推进原理可以简化为如图12-9所示的模型:在水平面上相距L的两根平行直导轨间，有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2，且B1=B2=B，每个磁场的宽度都是l，相间排列，所有这些磁场都以相同的速度向右匀速运动，这时跨在两导轨间的长为L、宽为l的金属框abcd(悬浮在导轨上方)在磁场力作用下也将会向右运动.设金属框的总电阻为R，运动中所受到的阻力恒为F f，金属框的最大速度为v m，则磁场向右匀速运动的速度v可表示为()图12-9A.v=(B2L2v m－F f R)/B2L2B.v=(4B2L2v m+F f R)/4B2L2C.v=(4B2L2v m－F f R)/4B2L2D.v=(2B2L2v m+F f R)/2B2L2解析:导体棒ad和bc各以相对磁场的速度(v－v m)切割磁感线运动，由右手定则可知回路中产生的电流方向为abcda,回路中产生的电动势为E=2BL(v－v m),回路中电流为I=2BL(v－v m)/R,由于左右两边ad和bc均受到安培力，则合安培力为F合=2×BL I=4B2L2(v－v m)/R，依题意金属框达到最大速度时受到的阻力与安培力平衡，则F f=F合，解得磁场向右匀速运动的速度v=(4B2L2v m+F f R)/4B2L2,B对.答案:B9.矩形导线框abcd放在匀强磁场中,磁感线方向与线圈平面垂直,磁感应强度B随时间变化的图象如图12-10甲所示,t=0时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向里.在0～4 s时间内,线框中的感应电流(规定顺时针方向为正方向)、ab边所受安培力(规定向上为正方向)随时间变化的图象分别为图乙中的()甲乙图12-0解析:在0～1 s内,穿过线框中的磁通量为向里的减少,由楞次定律,感应电流的磁场垂直纸面向里,由安培定则,线框中感应电流的方向为顺时针方向.由法拉第电磁感应定律,tSB n E ∆⋅∆=,E 一定,由,REI =故I 一定.由左手定则,ab 边受的安培力向上.由于磁场变弱,故安培力变小.同理可判出在1～2 s 内,线框中感应电流的方向为顺时针方向,ab 边受的安培力为向下的变强.2～3 s 内,线框中感应电流的方向为逆时针方向,ab 边受的安培力为向上的变弱,因此选项AD 对. 答案:AD10.如图12-11甲所示,用裸导体做成U 形框架abcd ,ad 与bc 相距L =0.2 m,其平面与水平面成θ=30°角.质量为m =1 kg 的导体棒PQ 与ad 、bc 接触良好,回路的总电阻为R =1 Ω.整个装置放在垂直于框架平面的变化磁场中,磁场的磁感应强度B 随时间t 的变化情况如图乙所示(设图甲中B 的方向为正方向).t =0时,B 0=10 T 、导体棒PQ 与cd 的距离x 0=0.5 m.若PQ 始终静止,关于PQ 与框架间的摩擦力大小在0～t 1=0.2 s 时间内的变化情况,下面判断正确的是( )图12-11 A.一直增大B.一直减小C.先减小后增大D.先增大后减小解析:由图乙,T /s 501==∆∆t B t B ,t =0时,回路所围面积S =Lx 0=0.1 m 2,产生的感应电动势V 5=∆⋅∆=t S B E ,A 5==REI ,安培力F =B 0IL =10 N,方向沿斜面向上.而下滑力mg sin30°=5 N,小于安培力,故刚开始摩擦力沿斜面向下.随着安培力减小,沿斜面向下的摩擦力也减小,当安培力等于下滑力时,摩擦力为零.安培力再减小,摩擦力变为沿斜面向上且增大,故选项C 对. 答案:C二、填空题(共2小题，共12分)11.(6分)如图12-12所示,有一弯成θ角的光滑金属导轨POQ ,水平放置在磁感应强度为B 的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直.有一金属棒M N 与导轨的OQ 边垂直放置,金属棒从O 点开始以加速度a 向右运动,求t 秒末时,棒与导轨所构成的回路中的感应电动势是____________________.图12-12解析:该题求的是t 秒末感应电动势的瞬时值,可利用公式E =Blv 求解,而上面错误解法求的是平均值.开始运动t 秒末时,金属棒切割磁感线的有效长度为.tan 21tan 2θθat OD L == 根据运动学公式,这时金属棒切割磁感线的速度为v =at . 由题知B 、L 、v 三者互相垂直,有θtan 2132t Ba Blv E ==,即金属棒运动t 秒末时,棒与导轨所构成的回路中的感应电动势是.tan 2132θt Ba E = 答案:θtan 2132t Ba 12.(6分)如图12-13所示,有一闭合的矩形导体框,框上M 、N 两点间连有一电压表,整个装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中,且框面与磁场方向垂直.当整个装置以速度v 向右匀速平动时,M 、N 之间有无电势差?__________(填“有”或“无”)，电压表的示数为__________.图12-13解析:当矩形导线框向右平动切割磁感线时,AB 、CD 、MN 均产生感应电动势,其大小均为BLv ,根据右手定则可知,方向均向上.由于三个边切割产生的感应电动势大小相等,方向相同,相当于三个相同的电源并联,回路中没有电流.而电压表是由电流表改装而成的,当电压表中有电流通过时,其指针才会偏转.既然电压表中没有电流通过,其示数应为零.也就是说,M 、N 之间虽有电势差BLv ,但电压表示数为零. 答案:有 0三、计算、论述题(共4个题,共48分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位)13.(10分)如图12-14所示是一种测量通电线圈中磁场的磁感应强度B 的装置,把一个很小的测量线圈A 放在待测处,线圈与测量电荷量的冲击电流计G 串联,当用双刀双掷开关S 使螺线管的电流反向时,测量线圈中就产生感应电动势,从而引起电荷的迁移,由表G 测出电荷量Q ,就可以算出线圈所在处的磁感应强度B.已知测量线圈的匝数为N,直径为d ,它和表G 串联电路的总电阻为R ,则被测出的磁感应强度B 为多大?图12-14解析:当双刀双掷开关S 使螺线管的电流反向时,测量线圈中就产生感应电动势,根据法拉第电磁感应定律可得:td B N t N E ∆=∆∆Φ=2)2(2π 由欧姆定律和电流的定义得:,t Q R E I ∆==即t REQ ∆= 联立可解得:.22Nd QRB π=答案:22Nd QR π14.(12分)如图12-15所示,线圈内有理想边界的磁场,开始时磁场的磁感应强度为B 0.当磁场均匀增加时,有一带电微粒静止于平行板(两板水平放置)电容器中间,若线圈的匝数为n ,平行板电容器的板间距离为d ,粒子的质量为m ,带电荷量为q .(设线圈的面积为S )求:图12-15(1)开始时穿过线圈平面的磁通量的大小. (2)处于平行板电容器间的粒子的带电性质. (3)磁感应强度的变化率. 解析:(1)Φ=B 0S.(2)由楞次定律,可判出上板带正电,故推出粒子应带负电. (3),tnE ∆∆Φ=,ΔΦ=ΔB ·S, mg d E q =⋅,联立解得:.nqSmgd t B =∆∆ 答案:(1)B 0S (2)负电 (3)nqSmgdt B =∆∆ 15.(12分)两根光滑的长直金属导轨MN 、M ′N ′平行置于同一水平面内，导轨间距为l ，电阻不计，M 、M ′处接有如图12-16所示的电路，电路中各电阻的阻值均为R ，电容器的电容为C.长度也为l 、阻值同为R 的金属棒ab 垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场中.ab 在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab 运动距离为s 的过程中，整个回路中产生的焦耳热为Q .求:图12-16(1)ab 运动速度v 的大小； (2)电容器所带的电荷量q .解析:本题是电磁感应中的电路问题,ab 切割磁感线产生感应电动势为电源.电动势可由E =Blv 计算.其中v 为所求,再结合闭合(或部分)电路欧姆定律、焦耳定律、电容器及运动学知识列方程可解得.(1)设ab 上产生的感应电动势为E ，回路中的电流为I ,ab 运动距离s 所用时间为t ,三个电阻R 与电源串联,总电阻为4R ,则 E=Blv由闭合电路欧姆定律有RE I 4=vs t =由焦耳定律有Q =I 2(4R )t 由上述方程得.422sl B QRv =(2)设电容器两极板间的电势差为U ,则有U=IR电容器所带电荷量q =CU解得.BlsCQRq =答案:(1)sl B QR224 (2)Bls CQR16.(14分)如图12-17所示,水平地面上方的H 高区域内有匀强磁场,水平界面PP ′是磁场的上边界,磁感应强度为B ,方向是水平的,垂直于纸面向里.在磁场的正上方,有一个位于竖直平面内的闭合的矩形平面导线框abcd ,ab 长为l 1,bc 长为l 2,H ＞l 2,线框的质量为m ,电阻为R .使线框abcd 从高处自由落下,ab 边下落的过程中始终保持水平,已知线框进入磁场的过程中的运动情况是:cd 边进入磁场以后,线框先做加速运动,然后做匀速运动,直到ab 边到达边界PP ′为止.从线框开始下落到cd 边刚好到达水平地面的过程中,线框中产生的焦耳热为Q .求:图12-17(1)线框abcd 在进入磁场的过程中,通过导线的某一横截面的电荷量是多少? (2)线框是从cd 边距边界PP ′多高处开始下落的? (3)线框的cd 边到达地面时线框的速度大小是多少?解析:(1)设线框abcd 进入磁场的过程所用时间为t ,通过线框的平均电流为I ,平均感应电动势为ε,则RI t εε=∆∆Φ=,,ΔΦ=Bl 1l 2 通过导线的某一横截面的电荷量t I q ∆=解得.21Rl Bl q =(2)设线框从cd 边距边界PP ′上方h 高处开始下落,cd 边进入磁场后,切割磁感线,产生感应电流,在安培力作用下做加速度逐渐减小的加速运动,直到安培力等于重力后匀速下落,速度设为v ,匀速过程一直持续到ab 边进入磁场时结束,有 ε=Bl 1v ,,RI ε=F A =BIl 1,F A =mg解得212l B mgRv =线框的ab 边进入磁场后,线框中没有感应电流.只有在线框进入磁场的过程中有焦耳热Q .线框从开始下落到ab 边刚进入磁场的过程中,线框的重力势能转化为线框的动能和电路中的焦耳热.则有Q mv l h mg +=+2221)(解得.222414414223l l mgB l QB R g m h -+= (3)线框的ab 边进入磁场后,只有重力作用下,加速下落,有)(21212222l H mg mv mv -=- cd 边到达地面时线框的速度.)(224142222l H g l B R g m v -+= 答案:(1)Rl Bl 21 (2)241441422322l l mgB l QB R g m -+ (3))(22414222l H g l B R g m -+。
2019高考物理二轮专项练习精品卷--电磁感应
2019高考物理二轮专项练习精品卷--电磁感应考试范围：电磁感应【一】选择题〔此题共10小题，每题4分，共40分。
在每题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求。
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
〕1、1831年法拉第发现用一块磁铁穿过一个闭合线路时，线路内就会有电流产生，这个效应叫电磁感应。
法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中感应电动势的大小〔〕A、跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比B、跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比C、跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比D、跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比【思路点拨】Φ表示穿过磁场中某个面的磁感线的条数，是状态量，由面积S、磁感应强度B以及它们的夹角决定，只有当面积S与磁感应强度B垂直时，Φ=BS才能成立，如果B与S的夹角为θ，那么应把面积S沿与B垂直的方向投影，此时Φ=BS sinθ。
磁通量变化量ΔΦ是指末态的Φ2与初态的Φ1的差，即ΔΦ=Φ2－Φ1，是过程量，它可以由有效面积的变化、磁场的变化而引起，且穿过闭合回路的磁通量发生变化是产生感应电动势的必要条件。
磁通量变化率ΔΦ/Δt是表示单位时间内磁通量变化的大小，即磁通量变化快慢，感应电动势的大小与回路中磁通量变化率ΔΦ/Δt成正。
【答案】C【解析】E=ΔΦ/Δt，ΔΦ与Δt的比值就是磁通量的变化率，所以只有C正确。
2、电阻箱是一种可以调节电阻大小并且能够显示出电阻阻值的变阻器。
制造某种型号的电阻箱时，要用双线绕法，如右图所示。
当电流变化时双线绕组〔〕A、螺旋管内磁场发生变化B、穿过螺旋管的磁通量不发生变化C、回路中一定有自感电动势产生D、回路中一定没有自感电动势产生【命题立意】此题主要考查自感现象和互感现象。
【思路点拨】自感现象的应用：凡是有导线、线圈的设备中，只要有电流变化都有自感现象存在，但对于特殊的双线绕法要加以区别，因此在做题时要特别留心这一特殊情况。
2019届高考物理二轮复习第二部分热点专练热点七电磁感应与电路专项训练(有答案和解析)
[答案] A
考向四 电磁感应中的动力学和能量问题
如图 4 甲所示，两根完全相同的光滑平行导轨固定，每根导轨均由两段与水平面成 θ＝30°的
长直导轨和一段圆弧导轨平滑连接而成，导轨两端均连接电阻，阻值 R1＝R2＝2 Ω，导轨间距 L＝0.6 m。在 右侧导轨所在斜面的矩形区域 M1M2P2P1 内分布有垂直右侧导轨平面向上的磁场，磁场上下边界 M1P1、M2P2 的距 离 d＝0.2 m，磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示，t＝0 时刻，在右侧导轨斜面上与 M1P1 距离 s＝0.1 m 处，有一根阻值 r＝2 Ω 的金属棒 ab 垂直于导轨由静止释放，恰好独立匀速通过整个磁场区域，
图6 A．流经电阻 R 的电流的频率为 100 Hz B．电压表 V 的示数为 10 2 V C．流经 R 的电流方向每秒改变 50 次 D．电阻 R 上每秒产生的热量为 10 J 答案 D 3.如图 7 所示，匀强磁场中有两个导体圆环 a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度 B 随时间 均匀增大。两圆环半径之比为 2∶1，圆环中产生的感应电动势分别为 Ea 和 Eb，不考虑两圆环间的相互影响。 下列说法正确的是
U2 此时 R1 与 R2 并联，R ′总＝3 Ω，得 R1 两端电压 U1′＝0.2 V 电功率 P＝ R
P1 U21 4 故在 t1＝0.1 s 和 t2＝0.25 s 时刻电阻 R1 的电功率的比值P1′＝U′21＝1。
E2 (3)设 ab 的质量为 m，ab 在磁场中运动时，通过 ab 的电流 I＝R总′，ab 受到的安培力 FA＝BIL 又 mgsin θ＝BIL
v0 a 棒的速度减为 2 时，b 棒刚好碰到了障碍物立即停止运动，而 a 棒仍继续运动，则下列说法正确的是
2019学年高考物理大二轮复习与测试“练一练”：电路与电磁感应
(2)从释放金属杆开始计时，求外力F随时间t变化的关系式，并说明F的方向．
(3)若整个过程中，乙金属杆共产生热量Q，求外力F对甲金属杆做的功W.
2019学年高考物理大二轮复习与测试“练一练”：电路与电磁感应
一、选择题
详细信息
1.难度：中等
如图所示，水平虚线MN的上方有一垂直纸面向里的匀强磁场，矩形导线框abcd从MN下方某处以v0的速度竖直上抛，向上运动高度H后垂直进入匀强磁场，此过程中导线框的ab边始终与边界MN平行．不计空气阻力，在导线框从抛出到速度减为零的过程中，以下四个图象中可能正确反映导线框的速度与时间的关系的是()
详细信息
2.难度：中等
如图为远距离输送交流电的系统示意图，变压器均为理想变压器．随着用户负载增多，发电机F达到额定功率时，降压变压器输出功率仍然不足，用户的用电器不能正常工作．那么，在发电机以额定功率工作的情况下，为了适当提高用户的用电功率，可采取的措施是()
A．适当减小输电线的电阻r
B．适当提高
C．适当提高 的同时，降低
D．适当降低 的同时，提高
二、计算题
详细信息
3.难度：困难
如图所示，两根足够长、电阻不计、间距为d的光滑平行金属导轨，其所在平面与水平面的夹角为θ，导轨平面内的矩形区域abcd内存在有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面向上，ab与cd之间相距为L，金属杆甲、乙的阻值相同，质量均为m，甲杆在磁场区域的上边界ab处，乙杆在甲杆上方与甲相距L处，甲、乙两杆都与导轨垂直．静止释放两杆的同时，在甲杆上施加一个垂直于杆平行于导轨的外力F，使甲杆在有磁场的矩形区域内向下做匀加速直线运动，加速度大小为a＝2gsin θ，甲离开磁场时撤去F，乙杆进入磁场后恰好做匀速运动，然后离开磁场．
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滚动训练四 电路与电磁感应
一、选择题：本题共8小题，每小题5分，在每小题给出的四个
选项中，有多项符合题目要求的，全部选对的得5分，选对但不全的
得3分，有选错的得0分．
1．[2018·上海市普陀区二模]如图，当电路中电键S 断开时，测
得电阻R 1两端的电压为2 V ，R 2两端的电压为3 V ，电源有内阻．当
电键S 闭合后，下列说法正确的是( )
A ．电压表的示数大于5 V
B ．电阻R 2两端的电压小于3 V
C ．电阻R 1两端的电压小于2 V
D ．内阻r 上的电压变小
2．(多选)[2018·邯郸市二次模拟]在图示电路中，电源的电动势
为E ，内阻不计．R 1＝R 2＝R 3＝R.当a 、b 间接一理想电流表时，电
容器的带电量为Q ，则( )
A ．电流表的读数为E R ，电容器上极板带负电
B ．当a 、b 间接一阻值为2R 的电阻时，电容器下极板带正电
C ．当a 、b 间接一阻值为2R 的电阻时，电容器的带电量为Q 3
D ．当a 、b 间接一理想电压表时，电容器的带电量为零
3．(多选)[2018·咸阳市二模]如图所示，电路中电源电动势为E ，
内阻为r ，C 为电容器，L 为小灯泡，R 为定值电阻，闭合电键，小
灯泡能正常发光，现将滑动变阻器滑片向左滑动一段距离，滑动前后
理想电压表V 1、V 2、V 3示数变化量的绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3，
理想电流表A 示数变化量的绝对值为ΔI ，则( )
效值相等．下列叙述正确的是()
．接交流电时灯泡更亮些
．接直流电和接交流电时灯泡一样亮
．减小交流电频率时图乙中灯泡变亮
瞬间，通过灯泡的电流立即达到最大值
乐山市三模]如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，列说法中正确的是()
时刻ab边中电流大小分别为i1、i3，则有
时间内通过ab边电量为零，定值电阻R中无电流
6．(多选)[2018·三湘名校联考]如图所示，边长为L 、总电阻为R
的正方形线框abcd 放在光滑水平面上，其右边有一磁感应强度大小
为B 、方向垂直于纸面向外的有界匀强磁场，磁场宽度为L ，磁场左
边界与线框的ab 边相距为L.现给线框一水平向右的恒力，ab 边进入
磁场时线框恰好做匀速运动，此时线框中的感应电流大小为I 0.下列说
法正确的是( )
A ．线框进入磁场时，感应电流沿逆时针方向
B ．线框进入磁场时的速度大小为I 0R BL
C ．从开始到ab 边运动到磁场的右边界的过程中，通过线框横截
面的电荷量q ＝BL 2
R
D ．线框通过磁场区域的过程中产生的焦耳热Q ＝2BI 0L 2
7．(多选)[2018·佛山市高三二模]如图，是磁电式转速传感器的
结构简图．该装置主要由测量齿轮、软铁、永久磁铁、线圈等原件组
成．测量齿轮为磁性材料，等距离地安装在被测旋转体的一个圆周上
(圆心在旋转体的轴线上)，齿轮转动时线圈内就会产生感应电流．设
感应电流的变化频率为f ，测量齿轮的齿数为N ，旋转体转速为n.则
( )
A ．f ＝nN
B ．f ＝N n
C ．线圈中的感应电流方向不会变化
D ．旋转体转速越高，线圈中的感应电流越强
8．(多选)[2018·重庆市七校联考]如图所示，光滑导轨MN 和PQ
固定在同一水平面上，两导轨距离为L ，两端分别接有阻值均为R 的
定值电阻R 1和R 2，两导轨间有一边长为L 2的正方形区域abcd ，该区
域内有方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.一质量为m 的金
属杆与导轨接触良好并静止于ab 处，现用一恒力F 沿水平方向拉杆，
．金属杆出磁场前的瞬间，流过R1的电流大小为
．金属杆做匀速运动时的速率v＝2FR
B2L2
为该电表的电路示意图．
用电表测未知大小的电流，图甲
；
多用电表的表盘如图乙所示(部分刻度未画出)，
判断二极管的极性．进行欧姆调零时，应使多用电表的指针指向表盘选填“左侧”或“右侧”)的“0”刻度处；实验时将二极管接在两表笔
B．电流表Ⓖ(量程0 150 mA，内阻R g＝3.0 Ω)
C．电压表(量程0 3 V，内阻R V，约1 kΩ)
D．滑动变阻器R0(0 20 Ω，1.0 A)
E．电阻箱R0(0 99.99)
F．开关和若干导线
该同学发现上述器材中电流表的量程较小，他想利用现有的电流表和电阻箱改装成一块量程为0 0.6 A的电流表，则电阻箱R0的阻值应取Ω.请在图甲的虚线框内画出利用上述器材测量干电池电动势和内阻的实验电路图．
(2)图乙为该同学根据合理电路所绘出的U－I图象(U、I分别为电压表和电流表Ⓖ的示数)．根据该图象可得被测电池的电动势E＝V，内阻r＝Ω.
(3)该同学完成实验后又尝试用以下方案测定一节干电池的电动势．如图丙，E x为待测干电池，E S为电动势已知的标准电池，AB为一根粗细均匀的直线电阻丝，R1为保护电阻．该同学的操作步骤如下：
①闭合开关S1，粗调滑动变阻器R，使直线电阻AB两端的电压约为2.0 V(可用电压表粗测)；
②将开关S2拨到位置“1”，调节滑动触头C至C1点时灵敏电流计Ⓖ的读数为零，测出AC1的长度为L1；
③将开关S2拨到位置“2”，调节滑动触头C至C2点时灵敏电流计Ⓖ的读数再次为零，测出AC2的长度为L2
则待测电池电动势的表达式为E x＝.
三、计算题：本题共4小题，共48分．
11. (12分)[2018·北京市房山区二模]三峡水电站是我国最大的水力发电站，平均水位落差约100 m，水的流量约1.35×104m3/s.船只通航需要约3 500 m3/s的流量，其余流量全部用来发电．水流冲击水轮机发电时，水流减少的势能有20 转化为电能．
(1)按照以上数据估算，三峡发电站的发电功率最大是多大；
(2)本市现行阶梯电价每户每月1挡用电量最高为240 kW·h，如果按照本市现行阶梯电价1挡最高用电量计算，三峡电站可以满足多少户家庭生活用电；
(3)把抽水蓄能电站产生的电能输送到北京城区．已知输电功率为P，输电线路的总阻值为R，要使输电线路上损耗的功率小于ΔP.
①求输电电压的最小值U；
②在输电功率一定时，请提出两种减少输电过程中功率损耗的方法．
12. (12分)[2018·蚌埠市二模]如图所示，MN和PQ为水平放置的足够长的光滑平行导轨，导轨间距为L，其左端连接个阻值为R的电阻，垂直于导轨平面有一个磁感应强度为B的有界匀强磁场．质量为m、电阻为r的金属棒与导轨始终保持垂直且接触良好．若金属棒以向右的初速度v0进入磁场，运动到右边界(图中虚线位置)时速度恰好为零．导轨电阻不计，求：
(1)金属棒刚进入磁场时受到的安培力大小；
(2)金属棒运动过程中，定值电阻R上产生的电热；
(3)金属棒运动到磁场中央位置时的速度大小．
13. (12分)[2018·乌鲁木齐市二模]如图所示，两根足够长的水平放置的平行金属导轨间距为L，导轨间电阻为R.PQ右侧区域处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B；PQ左侧区域两导轨间有一面积为S的圆形磁场区，该区域内磁感应强度随时间变化的图象如图所示(取竖直向下为正方向)．一根电阻为r的导体棒ab置于导轨上，0 t0时间内导体棒处于静止状态，t0时刻后导体棒以速度v向右作匀速直线运动，且始终与导轨保持良好接触，导轨电阻不计．求：
(1)0 t0时间内回路的感应电动势的大小；
(2)t0时刻后导体棒ab受到的安培力的大小．
14. (12分)[2018·南通市第二次模拟]如图所示，足够长的U型光滑导轨固定在倾角为30°的斜面上，导轨的宽度L＝0.5 m，其下端与R＝1 Ω的电阻连接，质量为m＝0.2 kg的导体棒(长度也为L)与导轨接触良好，导体棒及导轨电阻均不计．磁感应强度B＝2 T的匀强磁场垂直于导轨所在的平面，用一根与斜面平行的不可伸长的轻绳跨过定滑轮将导体棒和质量为M＝0.4 kg的重物相连，重物离地面足够高．使导体棒从静止开始沿导轨上滑，当导体棒沿导轨上滑t＝1 s时，其速度达到最大(取g＝10 m/s2)．求：
导体棒的最大速度v m；
导体棒从静止开始沿轨道上滑时间t＝1 上产生的焦耳热是多少？
根据闭合电路欧姆定律可知，E＝U＋IR ，对照图乙可知，E＝1.48 V，r
＝U1，E x＝U2，：U1：L
1
解得，E·E S.
．(1)2 kW。