高考物理新电磁学知识点之交变电流经典测试题含答案(4)

高考物理新电磁学知识点之交变电流经典测试题含答案(4)
高考物理新电磁学知识点之交变电流经典测试题含答案(4)

高考物理新电磁学知识点之交变电流经典测试题含答案(4)

一、选择题

1.如图所示为远距离交流输电的简化电路图.发电厂的输出电压是U,用等效总电阻是r 的两条输电线输电,输电线路中的电流是I1,其末端间的电压为U1.在输电线与用户间连有一理想变压器,流入用户端的电流是I2.则()

A.用户端的电压为I1U1/I2

B.输电线上的电压降为U

C.理想变压器的输入功率为I12r

D.输电线路上损失的电功率为I1U

2.普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流,通常要通过电流互感器来连接,图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少,工作时电流为I ab,cd一侧线圈的匝数较多,工作时电流为I cd,为了使电流表能正常工作,则()

A.ab接MN、cd接PQ,I ab<I cd B.ab接MN、cd接PQ,I ab>I cd

C.ab接PQ、cd接MN,I ab<I cd D.ab接PQ、cd接MN,I ab>I cd

3.如图所示,面积为S、匝数为N的矩形线框在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动,通过滑环向理想变压器供电,灯泡L1、L2、L3均正常发光.已知L1、L2、L3的额定功率均为P,额定电流均为I,线框及导线电阻不计,则()

A.理想变压器原副线圈的匝数比为1:2

B.图示位置时穿过线框的磁通量变化率为零

C.若灯L1烧断,灯泡L3将变暗

D.线框转动的角速度为

2P NBSI

4.如图所示,单匝闭合金属线框abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动,设穿过线框的最大磁通量为Φm,线框中产生的最大感应电动势为E m,从线框平面与磁场平行时刻(图示位置)开始计时,下面说法正确的是

A.线框转动的角速度为

m

m E

B.线框中的电流方向在图示位置发生变化

C.当穿过线框的磁通量为Φm的时刻,线框中的感应电动势为E m

D.若转动周期减小一半,线框中的感应电动势也减小一半

5.一自耦变压器如图所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在a、b间作为原线圈.通过滑动触头取该线圈的一部分,接在c、d间作为副线圈,在a、b间输入电压为U1的交变电流时,c、d间的输出电压为U2,在将滑动触头从M点顺时针转到N点的过程中()

A

.U2>U1,U2降低

B.U2>U1,U2升高

C.U2

D.U2

6.某变压器原、副线圈匝数比为55:9,原线圈所接电源电压按图示规律变化,副线圈接有负载.下列判断正确的是

A.输出电压的最大值为36V

B.原、副线圈中电流之比为55:9

C.变压器输入、输出功率之比为55:9

D.交流电源有效值为220V,频率为50Hz

7.在匀强磁场中,一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图甲所示,产生的交变电动势的图象如图乙所示,则 ()

A.t=0.005s时线圈平面与磁场方向平行

B.t=0.010s时线圈的磁通量变化率最大

C.线圈产生的交变电动势频率为100Hz

D.线圈产生的交变电动势有效值为311V

8.如图所示,左右两个电路中,当a、b两端和e、f两端分别接220V的交变电压时,测得c、d两端和g、h两端的电压均为110V.若分别在c、d两端和g、h两端加上110V交变电压,则a、b两端和e、f两端测得的电压将分别是( )

A.220V,220V B.220V,110V

C.110V,110V D.220V, 0V

9.2016年底以来,共享单车风靡全国各大城市。图甲为某品牌共享单车第一代产品,单车的内部有一个小型发电机,通过骑行者的骑行踩踏,不断地给单车里的蓄电池充电,蓄电池再给智能锁供电。单车内小型发电机发电原理可简化为图乙所示,矩形线圈abcd的面

积为0.001m2,共有100匝,线圈总电阻为1Ω,线圈处于磁感应强度大小为22

T的匀强

磁场中,可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO′转动,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路阻值为9Ω电阻连接,不计交流电流表的内阻。在外力作用下线圈以10πrad/s 的角速度绕轴OO′匀速转动时,下列说法中正确的是()

A.交流电流表的示数是0.002A

B.电阻R的发热功率是0.4W

C.该交流发电机产生的交流电的周期为0.2s

D.当线圈平面和磁场方向平行时,线圈中的感应电流为零

10.把图甲所示的正弦式交变电流接在图乙中理想变压器的A、B两端,电压表和电流表均为理想电表,R t为热敏电阻(温度升高时其电阻减小),R为定值电阻.下列说法正确的是:()

A.R t处温度升高时,电流表的示数变大,变压器输入功率变大

B.R t处温度升高时,电压表V1、V2示数的比值不变

C.在t=1×10﹣2s时,穿过该矩形线圈的磁通量为零

D.变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=36sin50πt(V)

11.如图所示,一单匝正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动,沿着OO′观察,线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B,线圈边长为L,电阻为R,转动的角速度为ω。当线圈转至图示位置时()

A.线圈中感应电流的方向为abcda B.线圈中感应电流的大小为

22 B L R

C.穿过线圈的磁通量为BL2D.穿过线圈磁通量的变化率为BL2ω

12.如图所示,接于理想变压器中的四个规格相同的灯泡都正常发光,那么,理想变压器的匝数比n1:n2:n3为()

A.3︰2︰1B.1︰l︰1C.6︰2︰1D.2︰2︰1

13.一理想变压器原、副线圈的匝数比为5∶1,原线圈输入电压的变化规律如图甲所示,副线圈所接电路如图乙所示,P为滑动变阻器R的滑动片。下列说法正确的是()

A.副线圈输出电压的频率为100Hz

B.副线圈输出电压的有效值为62V

C.P向下移动时,变压器的输出功率增加

D .P 向下移动时,原、副线圈的电流都减小

14.如图所示为一理想变压器,原、副线圈的匝数比为12:5:1n n =,分别接有定值电阻

1R 和2R ,且12R :R 5:1=.原线圈接正弦交流电.电压表为理想交流电压表.则

A .电阻1R 和2R 消耗功率之比为1:1

B .电压表1V 和2V 的示数之比为5:1

C .电压表1V 和2V 的示数之比为6:1

D .原副线圈磁通量变化率之比为5:1

15.如图所示.水平方向有磁感应强度大小为0.5 T 的匀强磁场,匝数为5的矩形线框ab 边长为 0.5m .ad 边长为0.4 m ,线框绕垂直磁场方向的转轴OO ′匀速转动,转动的角速度为 20rad/s ,线框通过金属滑环与阻值为10Ω的电阻R 构成闭合回路.t =0时刻线圈平面与 磁场方向平行.不计线框及导线电阻,下列说法正确的是

A .线圈中的最大感应电动势为10 V

B .电阻R 两端电压的瞬时值表达式u =10sin20t (V)

C .电阻R 中电流方向每秒变化20次

D .电阻R 消耗的电功率为5 W

16.在下图中L 为电感线圈,C 为电容,R 为电阻,A 、B 、C 为三只相同的灯泡,将它们接在电压为U 的交流电源上,三只灯泡的亮度一样.若保持电源电压不变,而将电源频率增大,下列说法中正确的是( )

A.三只灯泡的亮度不变

B.C灯泡亮度不变,B灯泡变暗

C.A灯泡变暗,B灯泡变亮

D.A灯泡变亮,B灯泡变暗、C灯亮度不变

17.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示.已知发电机线圈内阻为5.0 Ω,现外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡,如图乙所示,则 ()

A.电压表的示数为220 V

B.电路中的电流方向每秒钟改变50次

C.灯泡实际消耗的功率为484 W

D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J

18.如图是一个正弦式交变电流的图象,下列说法正确的是()

A.周期是0.2 s,电流的峰值是10 A

B.周期是0.15 s,电流的峰值是10 A

C.频率是5 Hz,电流的有效值是10 A

D.频率是0.2 Hz,电流的有效值是7.07 A

19.图中矩形线圈abcd在匀强磁场中以ad边为轴匀速转动,产生的电动势瞬时值为

e=5sin20t(V),则以下判断正确的是()

A.此交流电的频率为10

Hz

B.当线圈平面与中性面重合时,线圈中的感应电动势为5V

C.当线圈平面与中性面垂直时,线圈中的感应电动势为0V

D.线圈转动一周,感应电流的方向改变一次

20.实验室里的交流发电机可简化为如图所示的模型,正方形线圈在水平匀强磁场中,绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动.今在发电机的输出端接一个电阻R和理想电压表,并让线圈每秒转25圈,读出电压表的示数为10 V.已知R=10 Ω,线圈电阻忽略不计,下列说法正确的是

A.线圈平面与磁场平行时刻,线圈中的瞬时电流为零

B.从线圈平面与磁场平行开始计时,线圈中感应电流瞬时值表达式为i=2sin 100πt (A)

C.流过电阻R的电流最大值为2A

D.电阻R上的热功率等于5 W

21.如图所示,某同学在科技节活动中设计了一款简易手摇式发电机,将硬导线中间部分折成“”形的线框,其长为2a,宽为a,放入匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。线框绕MN轴以角速度ω匀速转动,导线通过电刷与阻值为R的电阻相连,其余电阻不计,则线框()

A.电动势的有效值为2

2Baω

B.电动势的有效值为2

22Baω

C.从图示位置转过90?过程中,流经电阻的电荷量为

2 2Ba R

D.从图示位置转过90?过程中,流经电阻的电荷量为

2πBa R

22.如图所示,理想变压器原线圈接在交流电源上,图中各电表均为理想电表,下列说法正确的是()

A .当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时,1R 消耗的功率变大

B .当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时,电压表V 示数变大

C .当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时,电流表1A 示数变大

D .若闭合开关S ,则电流表1A 示数变大,2A 示数变大

23.如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数之比为4:1,a 、b 间接有电压瞬时值表达式为2202sin100e t π=(V )的正弦交变电流,灯泡L 1、L 2的额定功率相同且恰好都正常发光。该理想电压表的示数为( )

A .27. 5V

B .44V

C .110V

D .220V

24.图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N 、S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A 为理想交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO’沿逆时针方向匀速转动,产生的电动势随时间变化的图象如图乙所示。已知发电机线圈电阻为10Ω,外接一只阻值为90Ω的电阻,不计电路的其它电阻,则( )

A .电流表的示数为0.31A

B .线圈转动的角速度为50πrad /s

C .0.01s 时线圈平面与磁场方向平行

D .在线圈转动一周过程中,外电阻发热约为0.087J

25.电阻12R R 、与交流电源按照图甲方式连接,12=10,=20R R ΩΩ,闭合开关S 后,通过电阻2R 的正弦交变电流i 随时间t 变化的情况如图乙所示,则()

A .通过1R 的电流有效值是1.0A

B .通过2R

A C .1R 两端的电压有效值为5V D .2R

两端的电压最大值为

【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除

一、选择题 1.A 解析:A 【解析】 【分析】 【详解】

试题分析:由于输电线与用户间连有一理想变压器,设用户端的电压是U 2,则U 1I 1=U 2I 2,得:11

22

I U U I =

.故A 正确;输电线上损失的电压为U-U 1,故B 错误;理想变压器的输入功率为U 1I 1.故C 错误;等效总电阻是r 的两条输电线输电,输电线路中的电流是I 1,所以输电线是损耗的功率是:I 12r .故D 错误;故选A .

2.B

解析:B 【解析】

高压输电线上的电流较大,测量时需把电流变小,根据

12

21

I n I n =,MN 应接匝数少的线圈,故ab 接MN ,cd 接PQ ,且I ab >I cd ,选项B 正确.

3.C

解析:C 【解析】 【详解】

A.灯泡L 1、L 2、L 3均正常发光,则原线圈电流强度I 1=I ,副线圈电流强度I 2=2I ,所以

12212

1

n I n I ==,故A 错误; B.图示位置时,线框切割速度最大,故穿过线框的磁通量变化率最大,故B 错误; C.开始时若设每盏灯的额定电压为U ,则变压器初级电压为2U ,线圈输入电压为3U ;若L 1灯烧断,设L 3的电压变为U 1,则变压器输入电压为3U -U 1,次级电压变为

11

(3)2U U -,次级电流为:132U U R -,则初级电流为134U U R

-,则L 3两端电压为

1

134U U R U R

-=,解得U 1=0.6U ,则灯泡L 3两端电压减小,亮度变暗,故C 正确; D.线框的输出功率为3P ,电流为I ,则线框产生的感应电动势为3P

E I

=,根据E m =NBSω,2m E =

,联立解得:32P NBSI

ω=,故D 错误. 4.A

解析:A 【解析】 【详解】

A .根据交流电产生的原理可知,线圈匀速转动产生的交流电的电动势峰值m E nBS ω=,

所以结合本题情境可得线框转动的角速度为m

m

E Φ,A 正确

B .图示位置感应电动势最大,电流方向的改变在电动势等于0的时刻,B 错误

C .当穿过线框的磁通量为Φm 的时刻,线框的速度与磁感线平行,感应电动势为0,C 错误

D .根据法拉第电磁感应定律可知,若转动周期减小一半,磁通量变化越快,线框中的感应电动势变为原来2倍,D 错误

5.C

解析:C 【解析】

试题分析:由题图知自耦变压器原线圈的匝数大于副线圈的匝数,根据变压器的变压规律

可知,U 2

减少,所以U 2降低,故A 、B 、D 错误;C 正确. 【学科网考点定位】考查变压器

【方法技巧】主要是对自耦变压器的理解,分清原副线圈及在转动的过程中线圈的匝数怎么变、理想变压器的规律.

6.D

解析:D 【解析】

试题分析:变压器的输入和输出电压之比等于原副线圈匝数比,所以输出电压的最大值为2V ,所以A 错误;变压器的输入和输出电压之比等于原副线圈匝数比,电流之比等于原副线圈匝数的反比,所以B 错误;变压器只能改变交流电的电压,而不能改变频率和功率,即对于理想变压器的输入功率和输出功率相等,所以C 错误;从图上可以看出,交流电的周期T=0.02s ,所以频率为50Hz .正弦交流电的有效值是峰值的2

2

倍,所以电压有效值为220V .所以D 正确.故选D .

考点:变压器;交流电

【名师点睛】此题是对变压器及正弦交流电问题的考查;解题时要掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系,最大值和有效值之间的关系即可解决本题.

7.A

解析:A 【解析】 【详解】

由图可知t=0.005s 时刻感应电动势最大,此时线圈所在平面与磁场平行,穿过线框回路的磁通量的变化率最大,A 正确;t=0.01s 时刻感应电动势等于零,穿过线框回路的磁通量最大,磁通量的变化率为零, B 错误;周期为0.02T s ,故频率为1

50f Hz T

=

=,故C 错

误.电动势有效值为:220V E =

=,故D 错误;综上分析A 正确. 8.B

解析:B 【解析】 【分析】 【详解】

当a 、b 两端接220V 的交变电压时,测得c 、d 两端的电压为110V ,则原副线圈匝数比为2:1,所以当c 、d 两端加上110V 交变电压,a 、b 两端电压为220V ,当g 、h 两端加上110V 交变电压时,e 、f 两端电压与g 、h 两端电压相同,也为110V ,故B 正确,ACD 错误. 故选B . 【点睛】

难度较小,根据已知算出变压器两端线圈匝数比,然后再根据

11

22

U n U n = 算出变化后的ab 端电压,因为gh 端接110V 电压时,ef 两端电压与其相等,所以可解出

9.C

解析:C 【解析】 【详解】

AB .线圈产生的最大感应电动势为

1000.00110V m E NBS ωππ

==?

?=

有效值为

2V E =

= 根据闭合电路的欧姆定律可知

2

A=0.2A 91

E I R r =

=++ 电阻R 产生的热功率为

P=I 2R =0.36W

故AB 错误。 C .交流电的周期

20.2s T π

ω

=

=

故C 正确。

D .当线圈平面和磁场方向平行时,线圈中的感应电流最大,故D 错误。 故选C 。

10.A

解析:A 【解析】 【详解】

副线圈电压不变,若R t 电阻原来大于R ,则温度升高时,电压表V 2示数与电流表A 2示数的乘积增大,若R t 电阻原来小于R ,则电压表V 2示数与电流表A 2示数的乘积变小,当R t 处温度升高时,电阻减小,则副线圈总功率增大,所以原线圈功率增大,即电压表V 1示数与电流表A 1示数的乘积一定变大,故A 正确;R t 处温度升高时,电阻减小,电压表V 2测量R t 的电压,则电压表V 2示数减小,V 1示数不变,则电压表V 1示数与V 2示数的比值变大,故B 错误;在图甲的t=0.01s 时刻,e=0,则磁通量最大,此时矩形线圈平面与磁场方

向垂直,故C 错误;根据图甲可知,E m V ,T=0.02s ,则ω=22 0.02

T ππ

=

=100πrad/s ,变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为sin100πt (V ),故D 错误。故选A 。 【点睛】

本题考查交变电流的产生及变压器原理,要注意掌握交变电流中最大值、有效值、瞬时值的表达及相应的关系,知道变压器不改变功率,难度适中。

11.D

解析:D 【解析】 【详解】

A .图示时刻,ad 速度方向向里,bc 速度方向向外,根据右手定则判断出ad 中感应电流方向为a →d ,bc 中电流方向为c →b ,线圈中感应电流的方向为adcba 。故A 错误;

B .线圈中的感应电动势为

2E BS BL ωω==

线圈中的感应电流为

2BL I R

ω

=

故B 错误;

C .图示时刻ad 、bc 两边垂直切割磁感线,穿过线圈磁通量为0,故C 错误;

D .线圈中的感应电动势为

2E BS BL ωω==

由公式E t

=

?得 2BL t

ω?Φ

=? 故D 正确。 故选D 。

12.A

解析:A 【解析】

灯泡规格相同,且全部正常发光知:流经每个灯泡的电流都相等设为I ,每个灯泡两端电压都相等设为u ,则U 2=2u ,U 3=u ;根据输入功率等于输出功率知:u 1I=u 2I+u 3I ,u 1=3u ,再根据电压与匝数成正比知n 1:n 2:n 3=u 1:u 2:u 3=3:2:1.故A 正确,BCD 错误.故选A .

点睛:本题副线圈中有两个,对于电压仍然可以用于匝数成正比,但是电流不再和匝数成反比,应该利用输入功率等于输出功率.

13.C

解析:C 【解析】 【详解】

A .由图象可知,交流电的周期为0.02s ,所以交流电的频率为50Hz ,变压器不会改变交变电流的频率,故副线圈输出电压的频率为50Hz ,故A 错误;

B .根据电压与匝数成正比可知,原线圈的电压的最大值为310V ,有效值

1U =

根据变压比可知,副线圈输出电压的有效值

2

211

n U U n =

= 故B 错误;

CD .P 向下移动,R 变小,副线圈输出电压不变,根据闭合电路欧姆定律可知,副线圈的输出电流变大,则原线圈的电流也随之变大,电路消耗的功率将变大,变压器的输出功率增加,故C 正确,D 错误。 故选C 。

14.C

解析:C

【分析】 【详解】

设流过原线圈的电流为1I ,流过副线圈的电流为2I ,因

122115

I n I n ==.电阻1R 和2R 消耗功率之比

1

22

11221

5

R R P I R P I R ??== ???

,所以A 错误.电压表2V 的示数222U I R =,电压表1V 的示数111225=6U I R U U =+,所以

126

1

U U =,因此B 错误,C 正确.理想变压器原副线圈磁通量变化率相同,所以D 错误.综上所述,选项C 正确.

15.C

解析:C 【解析】 【分析】

考查交变电流的产生及描述交变电流的物理量。 【详解】

A .线圈中产生的感应电动势的最大值为E m =NBSω=5×0.5×2.5×0.4×20V=50V ;故A 错误.

B .不计线框及导线电阻,则电阻R 两端电压的最大值 U m =E m =50V ,则电阻R 两端电压的瞬时值表达式u =U m cos ωt =50cos20t (V );故B 错误.

C .交流电的频率为2010Hz 22f ωπ

ππ

=

==,周期T=0.1s ,电流在一个周期内方向变化2次,所以电阻R 中电流方向每秒变化20次;故C 正确.

D .R

两端电压的有效值为U =,R 消耗的电功率2

U

P R

=,解得P =125W ;故D 错误.

故选C 。

16.C

解析:C 【解析】 【分析】

三个支路电压相同,当交流电频率变大时,电感的感抗增大,电容的容抗减小,电阻所在支路对电流的阻碍作用不变,所以流过A 灯泡所在支路的电流变小,流过灯泡B 所在支路的电流变大,流过灯泡C 所在支路的电流不变.故灯泡A 变暗,灯泡B 变亮,灯泡C 亮度不变;综上分析,故D 正确. 【点睛】 【详解】

17.D

解析:D 【解析】

【详解】

A .线框有内阻,所以电压表示数小于220V ,A 错误;

B .交流电频率50Hz ,则电路中的电流方向每秒钟改变100次,B 错误;

C .灯泡实际消耗的功率为:2

220=95W 95+5P ??? ??? =459.8W ,小于484W ,C 错误; D .发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为2

220Q=51J 95+5???? ???=24.2 J ,D 正确. 18.A

解析:A 【解析】

试题分析:由图象知周期是T=0.2s ,电流的峰值是I m =10A ,A 正确,B 错误;频率是

11

5

0.2

Z f H Hz T ==

=,电流有效值为7.07I A A ===,CD 错误;故选A . 考点:交流电

【名师点睛】明确交流电图象的物理意义,正确根据图象获取有关交流电的信息是对学生的基本要求,平时要加强练习.

19.A

解析:A 【解析】 【分析】 【详解】

A.由sin sin 2e E t E ft ωπ==,可知此交流电的频率为

10

Hz π

,A 正确;

B.当线圈平面与中性面重合时,线圈中的感应电动势的为0V ,B 错误;

C.当线圈平面与中性面垂直时,线圈中的感应电动势的最大值为5V ,C 错误;

D.线圈转动一周,感应电流的方向改变两次,D 错误。 故选A 。

20.C

解析:C 【解析】

试题分析:线圈位于图中位置时,磁通量为零,而线圈中的瞬时电流不为零反而为最大,

A 错误;电压表示数为10V ,即有效值为10V ,则最大值为,

25250/rad s ωππ=?=,则电流最大值为

10

=,所以从线圈平面与磁场平行

开始计时,线圈中电流瞬时值表达式为:()A i t π=,故B 错误C 正确;电阻R

上的热功率等于22

10 10W 10

U R ==,D 错误;

考点:考查了交流电的产生

【名师点睛】图示位置是与中性面垂直的位置,电动势最大,电压表的示数为电动势的有效值,电流瞬时值表达式为余弦函数.注意计时的位置是中性面还是与之垂直的地方.

21.C

解析:C 【解析】 【分析】 【详解】

AB .线框绕MN 轴以角速度ω匀速转动,产生正弦式交流电,那么感应电动势最大值

2m 2E BS Ba ωω==

则电动势的有效值为

2

E ω=

= 故AB 错误;

CD .从图示位置转过90?过程中,流经电阻的电荷量为

2

2Ba q R R

?Φ==

故C 正确,D 错误。 故选C 。

22.B

解析:B 【解析】 【分析】 【详解】

ABC .当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值增大,回路总电阻变大,总电流强度减小,R 1消耗的功率减小;原线圈电流强度也减小;原线圈电压不变,副线圈电压也不变,加在R 1两端的电压减小,因此电压表V 示数增大,AC 错误B 正确;

D .若闭合开关S ,回路总电阻减小,电流强度增大,R 1分得的电压升高,加在R 2两端的电压降低,流过R 2的电流强度减小,即A 2的示数减小,D 错误。 故选B 。

23.C

解析:C 【解析】 【详解】

由理想变压器的变流比关系可知,通过灯泡L 1、L 2的电流之比为

12211 4

I n I n == 由于灯泡L 1、L 2的额定功率相同且恰好都正常发光,故灯泡L 1、L 2两端的电压之比为

124 1

L L U U = 又由理想变压器的变压比关系可知,变压器原副线圈的电压之比为

11224 1

U n U n == 且

U 1+U L1=220V U 2=U L2

解得

U 1=110V

所以电压表的示数为110V 。

A .27. 5V ,与结论不相符,选项A 错误;

B .44V ,与结论不相符,选项B 错误;

C .110V ,与结论相符,选项C 正确;

D .220V ,与结论不相符,选项D 错误; 故选C 。

24.D

解析:D 【解析】 【详解】

在交流电路中电流表的示数为有效值,E 有效,电流表的示数22

=

=

=0.22A 100

E I R 有效总

,A 错误; 从图像可知线圈转动的周期为0.02s ,则线圈转动的角速度2==100rad/s T

π

ωπ,B 错误; 0.01s 时线圈的电压为0,因此线圈在中性面处,C 错;

线圈发热应用电流的有效值进行计算,则发热量()2

2==0.22900.02=0.087J Q I Rt ??,D 正确

25.C

解析:C 【解析】 【分析】 【详解】

由图乙看出,通过2R 电流的有效值是0.5A ,2R 两端电压的有效值为10V ,最大值为

V ,1R 两端电压的有效值为5V ,而串联电路中各部分电流相等,所以12R R 、中电

流的最大值均为A , C 正确.

高中物理电磁学和光学知识点公式总结大全

高中物理电磁学知识点公式总结大全 来源:网络作者:佚名点击:1524次 高中物理电磁学知识点公式总结大全 一、静电学 1.库仑定律,描述空间中两点电荷之间的电力 ,, 由库仑定律经过演算可推出电场的高斯定律。 2.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电场 , 导体表面电场方向与表面垂直。电力线的切线方向为电场方向,电力线越密集电场强度越大。 平行板间的电场 3.点电荷或均匀带电球体间之电位能。本式以以无限远为零位面。 4.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电位。 导体内部为等电位。接地之导体电位恒为零。 电位为零之处,电场未必等于零。电场为零之处,电位未必等于零。 均匀电场内,相距d之两点电位差。故平行板间的电位差。 5.电容,为储存电荷的组件,C越大,则固定电位差下可储存的电荷量就越大。电容本身为电中性,两极上各储存了+q与-q的电荷。电容同时储存电能,。 a.球状导体的电容,本电容之另一极在无限远,带有电荷-q。 b.平行板电容。故欲加大电容之值,必须增大极板面积A,减少板间距离d,或改变板间的介电质使k变小。 二、感应电动势与电磁波 1.法拉地定律:感应电动势。注意此处并非计算封闭曲面上之磁通量。 感应电动势造成的感应电流之方向,会使得线圈受到的磁力与外力方向相反。 2.长度的导线以速度v前进切割磁力线时,导线两端两端的感应电动势。若v、B、互相垂直,则 3.法拉地定律提供将机械能转换成电能的方法,也就是发电机的基本原理。以频率f 转动的发电机输出的电动势,最大感应电动势。 变压器,用来改变交流电之电压,通以直流电时输出端无电位差。 ,又理想变压器不会消耗能量,由能量守恒,故 4.十九世纪中马克士威整理电磁学,得到四大公式,分别为 a.电场的高斯定律 b.法拉地定律 c.磁场的高斯定律 d.安培定律 马克士威由法拉地定律中变动磁场会产生电场的概念,修正了安培定律,使得变动的电场会产生磁场。e.马克士威修正后的安培定律为 a.、 b.、 c.和修正后的e.称为马克士威方程式,为电磁学的基本方程式。由马克士威方程式,预测了电磁波的存在,且其传播速度。 。十九世纪末,由赫兹发现了电磁波的存在。 劳仑兹力。 右手定则:右手平展,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内。把右手放入磁场中,若磁力线垂直进入手心(当磁感线为直线时,相当于手心面向N极),大拇指指向导线运动方向,则四指所指方向

高考物理电磁学知识点之交变电流单元汇编含答案(6)

高考物理电磁学知识点之交变电流单元汇编含答案(6) 一、选择题 1.如图,实验室一台手摇交流发电机,内阻r =1.0Ω,外接R =9.0Ω的电阻。闭合开关S ,当发电机转子以某一转速匀速转动时,产生的电动势e =10 sin10πt (V ),则( ) A .该交变电流的频率为10Hz B .该电动势的有效值为10 V C .外接电阻R 所消耗的电功率为9W D .电路中理想交流电流表的示数为 A 2.如图所示,一理想变压器,左右两边接有额定电压均为U 的4盏完全相同的灯泡(额定功率为P )左端接在一电压恒为U o 的交流电源两端。此4盏灯刚好正常发光。下列说法中正确的是( ) A .该变压器的原副线圈匝数比为1∶3 B .此时交流电源输出的功率为3P C .U o =4U D .如果灯L 2突然烧断,L 1将变亮,而其余2盏将变暗 3.在匀强磁场中,一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图甲所示,产生的交变电动势的图象如图乙所示,则 ( ) A .t =0.005s 时线圈平面与磁场方向平行 B .t =0.010s 时线圈的磁通量变化率最大 C .线圈产生的交变电动势频率为100Hz D .线圈产生的交变电动势有效值为311V 4.如图所示,一理想变压器的原、副线圈匝数之比为12:55:1n n =,原线圈接入电压 2202u tV π=的交流电源,图中电表均为理想电表,闭合开关后,当滑动变阻器 的滑动触头P 从最上端滑到最下端的过程中,下列说法正确的是( )

t 时,电压表的示数为0 A.副线圈中交变电流的频率为100Hz B.0 C.电流表的示数先变小后变大D.电流表的示数先变大后变小 5.如图所示,两种情况下变压器灯泡L2、L3的功率均为P,且L1、L2、L3为相同的灯泡,匝数比为,则图(a)中L1的功率和图(b)中L1的功率分别为( ) A.P、P B.9P、C.、9P D.、9P 6.如图甲所示为一理想变压器,原、副线圈匝数比为22∶1,两个标有“10 V,5 W”的小灯泡并联在副线圈的两端.原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u如图乙所示,原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想电表)。则下列说法正确的是 () A.经过1 min原线圈的输出电能为6×102 J B.由于电压过高小灯泡会被烧坏 C.电压表的示数为 2202 V D.电流表的示数为 2 A 7.如图,一理想变压器原副线圈的匝数比为1:2;副线圈电路中接有灯泡,灯泡的额定电压为220V,额定功率为22W;原线圈电路中接有电压表和电流表.现闭合开关,灯泡正常发光.若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数,则 A.U=110V,I=0.2A B.U=110V,I=0.05A

高考物理最新电磁学知识点之静电场知识点总复习

高考物理最新电磁学知识点之静电场知识点总复习 一、选择题 1.如图所示,一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P点,用E表示两极板间电场强度,U表示电容器的电压,Ep表示正电荷在P点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则() A.E变大,Ep变大B.U变小,Ep不变C.U变大,Ep变小D.U不变,Ep不变2.真空中静电场的电势φ在x正半轴随x的变化关系如图所示,x1、x2、x3为x轴上的三个点,下列判断正确的是() A.将一负电荷从x1移到x2,电场力不做功 B.该电场可能是匀强电场 C.负电荷在x1处的电势能小于在x2处的电势能 D.x3处的电场强度方向沿x轴正方向 3.如图所示,真空中有两个带等量正电荷的Q1、Q2固定在水平x轴上的A、B两点。一质量为m、电荷量为q的带电小球恰好静止在A、B连线的中垂线上的C点,由于某种原因,小球带电荷量突然减半。D点是C点关于AB对称的点,则小球从C点运动到D点的过程中,下列说法正确的是( ) A.小球做匀加速直线运动 B.小球受到的电场力可能先减小后增大 C.电场力先做正功后做负功

D.小球的机械能一直不变 4.在如图所示的电场中, A、B两点分别放置一个试探电荷, F A、F B分别为两个试探电荷所受的电场力.下列说法正确的是 A.放在A点的试探电荷带正电 B.放在B点的试探电荷带负电 C.A点的电场强度大于B点的电场强度 D.A点的电场强度小于B点的电场强度 5.如图所示,三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面,电势分别为10V、20V、30V,实线是一带电粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹,a、b、c是轨迹上的三个点,下列说法正确的是() A.粒子在三点所受的电场力不相等 B.粒子必先过a,再到b,然后到c C.粒子在三点所具有的动能大小关系为E kb>E ka>E kc D.粒子在三点的电势能大小关系为E pc<E pa<E pb 6.图中展示的是下列哪种情况的电场线() A.单个正点电荷B.单个负点电荷 C.等量异种点电荷D.等量同种点电荷 7.如图所示,将一带电小球A通过绝缘细线悬挂于O点,细线不能伸长。现要使细线偏离竖直线30°角,可在O点正下方的B点放置带电量为q1的点电荷,且BA连线垂直于 OA;也可在O点正下方C点放置带电量为q2的点电荷,且CA处于同一水平线上。则 为()

高考物理磁场知识点

2019高考物理磁场知识点 2019高考物理磁场知识点 1.磁场 (1)磁场:磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围的一种物质。永磁体和电流都能在空间产生磁场。变化的电场也能产生磁场。 (2)磁场的基本特点:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。 (3)磁现象的电本质:一切磁现象都可归结为运动电荷(或电流) 之间通过磁场而发生的相互作用。 (4)安培分子电流假说------在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种环形电流即分子电流,分子电流使每个物质微粒成为微小的磁体。 (5)磁场的方向:规定在磁场中任一点小磁针N极受力的方向(或者小磁针静止时N极的指向)就是那一点的磁场方向。 2.磁感线 (1)在磁场中人为地画出一系列曲线,曲线的切线方向表示该位置的磁场方向,曲线的疏密能定性地表示磁场的弱强,这一系列曲线称为磁感线。 (2)磁铁外部的磁感线,都从磁铁N极出来,进入S极,在内部,由S极到N极,磁感线是闭合曲线;磁感线不相交。 (3)几种典型磁场的磁感线的分布: ①直线电流的磁场:同心圆、非匀强、距导线越远处磁场越弱。

②通电螺线管的磁场:两端分别是N极和S极,管内可看作匀强磁场,管外是非匀强磁场。 ③环形电流的磁场:两侧是N极和S极,离圆环中心越远,磁场越弱。 ④匀强磁场:磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同。匀强磁场中的磁感线是分布均匀、方向相同的平行直线。 3.磁感应强度 (1)定义:磁感应强度是表示磁场强弱的物理量,在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,受到的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值,叫做通电导线所在处的磁感应强度,定义式B=F/IL。单位T,1T=1N/(A·m)。 (2)磁感应强度是矢量,磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向,即通过该点的磁感线的切线方向。 (3)磁场中某位置的磁感应强度的大小及方向是客观存在的,与放入的电流强度I的大小、导线的长短L的大小无关,与电流受到的力也无关,即使不放入载流导体,它的磁感应强度也照样存在,因此不能说B与F成正比,或B与IL成反比。 (4)磁感应强度B是矢量,遵守矢量分解合成的平行四边形定则,注意磁感应强度的方向就是该处的磁场方向,并不是在该处的电流的受力方向。 4.地磁场:地球的磁场与条形磁体的磁场相似,其主要特点有三个:

高考物理电磁交变电流知识点总结

2019年高考物理电磁交变电流知识点总结物理的学习不是呆板的,而是灵活的,如果一味地埋头苦学而不知道去思考总结,那么结果往往是付出与收获不成正比。以下是电磁学和交变电流方面的重要结论。 1.若一条直线上有三个点电荷,因相互作用而平衡,其电性及电荷量的定性分布为“两同夹一异,两大夹一小”。 2.匀强电场中,任意两点连线中点的电势等于这两点的电势的平均值。在任意方向上电势差与距离成正比。 3.正电荷在电势越高的地方,电势能越大,负电荷在电势越高的地方,电势能越小。 4.电容器充电后和电源断开,仅改变板间的距离时,场强不变。 5.两电流相互平行时无转动趋势,同向电流相互吸引,异向电流相互排斥;两电流不平行时,有转动到相互平行且电流方向相同的趋势。 6.带电粒子在磁场中仅受洛伦兹力时做圆周运动的周期与粒子的速率、半径无关,仅与粒子的质量、电荷和磁感应强度有关。 7.带电粒子在有界磁场中做圆周运动 (1)速度偏转角等于扫过的圆心角。 (2)几个出射方向 ①粒子从某一直线边界射入磁场后又从该边界飞出时,

速度与边界的夹角相等。 ②在圆形磁场区域内,沿径向射入的粒子,必沿径向射出——对称性。 ③刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中的轨 迹与边界相切。 (3)运动的时间:轨迹对应的圆心角越大,带电粒子在磁场中的运动时间就越长,与粒子速度的大小无关。 8.速度选择器模型:带电粒子以速度v射入正交的电场和磁场区域时,当电场力和磁场力方向相反且满足v=E/B时,带电粒子做匀速直线运动(被选择)与带电粒子的带电量大小、正负无关,但改变v、B、E中的任意一个量时,粒子将发生偏转。 9.回旋加速器 (1)为了使粒子在加速器中不断被加速,加速电场的周期必须等于回旋周期。 (2)粒子做匀速圆周运动的最大半径等于D形盒的半径。 (3)在粒子的质量、电量确定的情况下,粒子所能达到的最大动能只与D形盒的半径和磁感应强度有关,与加速器的电压无关(电压只决定了回旋次数)。 (4)将带电粒子:在两盒之间的运动首尾相连起来是一个初速度为零的匀加速直线运动,带电粒子每经过电场加

高考物理最新电磁学知识点之磁场知识点总复习

高考物理最新电磁学知识点之磁场知识点总复习 一、选择题 1.如图所示,套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球,其质量为m、带电荷量为q,小球可在棒上滑动,现将此棒竖直放入沿水平方向的且互相垂直的匀强磁场和匀强电场(图示方向)中.设小球带电荷量不变,小球由棒的下端以某一速度上滑的过程中一定有() A.小球加速度一直减小 B.小球的速度先减小,直到最后匀速 C.杆对小球的弹力一直减小 D.小球受到的洛伦兹力一直减小 2.2019年我国研制出了世界上最大的紧凑型强流质子回旋加速器,该回旋加速器是我国目前自主研制的能量最高的质子回旋加速器。如图所示为回旋加速器原理示意图,现将两个相同的回旋加速器置于相同的匀强磁场中,接入高频电源。分别加速氘核和氦核,下列说法正确的是() A.它们在磁场中运动的周期相同 B.它们的最大速度不相等 C.两次所接高频电源的频率不相同 D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能 3.为了降低潜艇噪音可用电磁推进器替代螺旋桨。如图为直线通道推进器示意图。推进器前后表面导电,上下表面绝缘,规格为:a×b×c=0.5m×0.4m×0.3m。空间内存在由超导励磁线圈产生的匀强磁场,其磁感应强度B=10.0T,方向竖直向下,若在推进器前后方向通以电流I=1.0×103A,方向如图。则下列判断正确的是() A.推进器对潜艇提供向左的驱动力,大小为4.0×103N B.推进器对潜艇提供向右的驱动力,大小为5.0×103N C.超导励磁线圈中的电流方向为PQNMP方向

D.通过改变流过超导励磁线圈或推进器的电流方向可以实现倒行功能 4.如图所示,在半径为R的圆形区域内,有匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于圆平 面(未画出)。一群比荷为q m 的负离子以相同速率v0(较大),由P点在纸平面内向不同 方向射入磁场中发生偏转后,又飞出磁场,最终打在磁场区域右侧足够大荧光屏上,离子重力不计。则下列说法正确的是() A.离子在磁场中的运动轨迹半径可能不相等 B.由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长 C.离子在磁场中运动时间一定相等 D.沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大 5.如图所示,用一细线悬挂一根通电的直导线ab(忽略外围电路对导线的影响),放在螺线管正上方处于静止状态,与螺线管轴线平行,可以在空中自由转动,导线中的电流方向由a指向b。现给螺线管两端接通电源后(螺线管左端接正极),关于导线的受力和运动情况,下列说法正确的是() A.在图示位置导线a、b两端受到的安培力方向相反导线ab始终处于静止 B.从上向下看,导线ab从图示位置开始沿逆时针转动 C.在图示位置,导线a、b两端受到安培力方向相同导线ab摆动 D.导线ab转动后,第一次与螺线管垂直瞬间,所受安培力方向向上 6.如图,一正方体盒子处于竖直向上匀强磁场中,盒子边长为L,前后面为金属板,其余四面均为绝缘材料,在盒左面正中间和底面上各有一小孔(孔大小相对底面大小可忽略),底面小孔位置可在底面中线MN间移动,让大量带电液滴从左侧小孔以某一水平速度进入盒内,若在正方形盒子前后表面加一恒定电压U,可使得液滴恰好能从底面小孔通过,测得小孔到M点的距离为d,已知磁场磁感强度为B,不考虑液滴之间的作用力,不计一切阻力,则以下说法正确的是()

高二物理磁场重要知识点整理有答案(精品文档)

物理重要知识点整理——磁场 一.基本概念: 1.磁场:磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围的一种物质。 磁场的方向:规定磁场中任意一点小磁针N 极受力的方向(或者小磁针静止时N 极的指向)就是那一点的磁场方向。 2.磁感线:磁感线不是真实存在的,是人为画上去的。曲线的疏密能代表磁场的强弱,磁感线越密的地方磁场越强,磁感线从N 极进来,S 极进去,磁感线都是闭合曲线且磁感线不相交。 .几种典型磁场的磁感线 (1)条形磁铁 (2)通电直导线 a.安培定则:用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。 b.其磁感线是内密外疏的同心圆。 (3)环形电流磁场 a.安培定则:让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致,伸直的大拇指的方向就是环形导线中心轴线的磁感线方向。 b.所有磁感线都通过内部,内密外疏 (4)通电螺线管 a.安培定则: 让右手弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致,伸直的大拇指的方向就是螺线管内部磁场的磁感线方向。 b. 通电螺线管的磁场相当于条形磁铁的磁场。 例1下列说法正确的是( ) A .通过某平面的磁感线条数为零,则此平面处的磁感应强度一定为零 B .空间各点磁感应强度的方向就是该点磁场方向 C .两平行放置的异名磁极间的磁场为匀强磁场 D .磁感应强度为零,则通过该处的某面积的磁感线条数不一定为零 【解析】 磁感应强度反映磁场的强弱和方向,它的方向就是该处磁场的方向,故B 正确.通过某平面的磁感线条数为零,可能是因为平面与磁感线平行,而磁感应强度可能不为零,故A 错误.只有近距离的两异名磁极间才是匀强磁场,故C 错误.若某处磁感应强度为零,说明该处无磁场,通过该处的某面积的磁感线条数一定为零,故D 错.【答案】 B 3.磁通量:磁感应强度B 与面积S 的乘积,叫做穿过这个面的磁通量。 物理意义:表示穿过一个面的磁感线条数。 定义:BS =Φ θcos BS =Φ(θ为B 与S 间的夹角) 例1关于磁通量,下列说法正确的是( ) A .磁通量不仅有大小而且有方向,是矢量 B .在匀强磁场中,a 线圈面积比b 线圈面积大,则穿过a 线圈的磁通量一定比穿过b 线圈的大

高考物理电磁学知识点之磁场技巧及练习题附解析

高考物理电磁学知识点之磁场技巧及练习题附解析 一、选择题 1.如图,等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成,固定于匀强磁场中,线框平面与磁感应强度方向垂直,线框顶点M、N与直流电源两端相接,已如导体棒MN受到的安培力大小为F,则线框LMN受到的安培力的大小为 A.2F B.1.5F C.0.5F D.0 2.科学实验证明,足够长通电直导线周围某点的磁感应强度大小 I B k l =,式中常量 k>0,I为电流强度,l为该点与导线的距离。如图所示,两根足够长平行直导线分别通有电流3I和I(方向已在图中标出),其中a、b为两根足够长直导线连线的三等分点,O为两根足够长直导线连线的中点,下列说法正确的是( ) A.a点和b点的磁感应强度方向相同 B.a点的磁感应强度比O点的磁感应强度小 C.b点的磁感应强度比O点的磁感应强度大 D.a点和b点的磁感应强度大小之比为5:7 3.如图所示,两相邻且范围足够大的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ的磁感应强度方向平行、大小分别为B和2B。一带正电粒子(不计重力)以速度v从磁场分界线MN上某处射入磁场区域Ⅰ,其速度方向与磁场方向垂直且与分界线MN成60?角,经过t1时间后粒子进入到磁场区域Ⅱ,又经过t2时间后回到区域Ⅰ,设粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中的角速度分别为ω1、ω2,则() A.ω1∶ω2=1∶1B.ω1∶ω2=2∶1 C.t1∶t2=1∶1D.t1∶t2=2∶1 4.为了降低潜艇噪音可用电磁推进器替代螺旋桨。如图为直线通道推进器示意图。推进器前后表面导电,上下表面绝缘,规格为:a×b×c=0.5m×0.4m×0.3m。空间内存在由超导励磁线圈产生的匀强磁场,其磁感应强度B=10.0T,方向竖直向下,若在推进器前后方向通以

高中物理磁场知识点总结+例题

磁场 一、基本概念 1.磁场的产生 ⑴磁极周围有磁场。⑵电流周围有磁场(奥斯特)。 安培提出分子电流假说(又叫磁性起源假说),认为磁极的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的。 ⑶变化的电场在周围空间产生磁场(麦克斯韦)。 2.磁场的基本性质 磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用(对磁极一定有力的作用;对电流可能有力的作用,当电流和磁感线平行时不受磁场力作用)。 3.磁感应强度 IL F B (条件是L ⊥B ;在匀强磁场中或ΔL 很小。) 磁感应强度是矢量。单位是特斯拉,符号为T ,1T=1N/(A m)=1kg/(A s 2) 4.磁感线 ⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向,也就是在该点小磁针N 极受磁场力的方向。磁感线的疏密表示磁场的强弱。 ⑵磁感线是封闭曲线(和静电场的电场线不同)。 ⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线: 地磁场的特点:两极的磁感线垂直于地面;赤道上方的磁感线平行于地面;除两极外,磁感线的水平分量总是指向北方;南半球的磁感线的竖直分量向上,北半球的磁感线的竖直分量向下。 + N S 地球磁场 条形磁铁 蹄形磁铁 通电环行导线周围磁场 通电长直螺线管内部磁场 通电直导线周围磁场

⑷电流的磁场方向由安培定则(右手螺旋定则)确定:对直导线,四指指磁感线方向;对环行电流,大拇指指中心轴线上的磁感线方向;对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。 二、安培力 (磁场对电流的作用力) 1.安培力方向的判定 ⑴用左手定则。 ⑵用“同向电流相吸,反向电流相斥”(适用于两电流互相平行时)。 ⑶可以把条形磁铁等效为长直通电螺线管(不要把长直通电螺线管等效为条形磁铁)。 例1.条形磁铁放在粗糙水平面上,其中点的正上方有一导线,在导线中通有图示方向的电流后,磁铁对水平面的压力将会______(增大、减小还是不变)。水平面对磁铁的摩擦力大小为______。 解:本题有多种分析方法。⑴画出通电导线中电流的磁场中通过两极的那条磁感线(如图中下方的虚线所示),可看出两极受的磁场力的合力竖直向上。磁铁对水平面的压力减小,但不受摩 擦力。⑵画出条形磁铁的磁感线中通过通电导线的那一条(如图中上方的虚线所示),可看出导线受到的安培力竖直向下,因此条形磁铁受的反作用力竖直向上。⑶把条形磁铁等效为通电螺线管,上方的电流是向里的,与通电导线中的电流是同向电流,所以互相吸引。 例2.电视机显象管的偏转线圈示意图如右,即时电流方向如图所示。该时刻由里向外射出的电子流将向哪个方向偏转 解:画出偏转线圈内侧的电流,是左半线圈靠电子流的一侧为向里,右半线圈 靠电子流的一侧为向外。电子流的等效电流方向是向里的,根据“同向电流互相吸引,反向电流互相排斥”,可判定电子流向左偏转。 F 2

高考物理电磁学知识点之磁场真题汇编附解析

高考物理电磁学知识点之磁场真题汇编附解析一、选择题 1.我国探月工程的重要项目之一是探测月球3 2He含量。如图所示,3 2 He(2个质子和1个 中子组成)和4 2 He(2个质子和2个中子组成)组成的粒子束经电场加速后,进入速度选择器,再经过狭缝P进入平板S下方的匀强磁场,沿半圆弧轨迹抵达照相底片,并留下痕迹M、N。下列说法正确的是() A.速度选择器内部的磁场垂直纸面向外B.平板S下方的磁场垂直纸面向里 C.经过狭缝P时,两种粒子的速度不同D.痕迹N是3 2 He抵达照相底片上时留下的2.质量和电荷量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹分别如图中的两支虚线所示,下列表述正确的是() A.M带正电,N带负电 B.M的速率大于N的速率 C.洛伦磁力对M、N做正功 D.M的运行时间大于N的运行时间 3.如图所示,匀强磁场的方向垂直纸面向里,一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入,沿曲线dpa打到屏MN上的a点,通过pa段用时为t.若该微粒经过P点时,与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒,最终打到屏MN上.若两个微粒所受重力均忽略,则新微粒运动的 ( ) A.轨迹为pb,至屏幕的时间将小于t B.轨迹为pc,至屏幕的时间将大于t C.轨迹为pa,至屏幕的时间将大于t

D.轨迹为pb,至屏幕的时间将等于t 4.对磁感应强度的理解,下列说法错误的是() A.磁感应强度与磁场力F成正比,与检验电流元IL成反比 B.磁感应强度的方向也就是该处磁感线的切线方向 C.磁场中各点磁感应强度的大小和方向是一定的,与检验电流I无关 D.磁感线越密,磁感应强度越大 5.下列关于教材中四幅插图的说法正确的是() A.图甲是通电导线周围存在磁场的实验。这一现象是物理学家法拉第通过实验首先发现B.图乙是真空冶炼炉,当炉外线圈通入高频交流电时,线圈产生大量热量,从而冶炼金属C.图丙是李辉用多用电表的欧姆挡测量变压器线圈的电阻刘伟手握线圈裸露的两端协助测量,李辉把表笔与线圈断开瞬间,刘伟觉得有电击说明欧姆挡内电池电动势很高 D.图丁是微安表的表头,在运输时要把两个接线柱连在一起,这是为了保护电表指针,利用了电磁阻尼原理 6.如图所示,两平行直导线cd和ef竖直放置,通以方向相反大小相等的电流,a、b两点位于两导线所在的平面内.则 A.b点的磁感应强度为零 B.ef导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向里 C.cd导线受到的安培力方向向右 D.同时改变了导线的电流方向,cd导线受到的安培力方向不变 7.如图所示,某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后,射人水平放置,电势差为U2的两导体板间的匀强电场中,带电粒子沿平行于两板方向从两板正中间射入,穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中,则粒子入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1和U2的变化情况为(不计重力,不考虑边缘效应)()

高中物理带电粒子在磁场中的运动知识点汇总

难点之九:带电粒子在磁场中的运动 一、难点突破策略 (一)明确带电粒子在磁场中的受力特点 1. 产生洛伦兹力的条件: ①电荷对磁场有相对运动.磁场对与其相对静止的电荷不会产生洛伦兹力作用. ②电荷的运动速度方向与磁场方向不平行. 2. 洛伦兹力大小: 当电荷运动方向与磁场方向平行时,洛伦兹力f=0; 当电荷运动方向与磁场方向垂直时,洛伦兹力最大,f=qυB ; 当电荷运动方向与磁场方向有夹角θ时,洛伦兹力f= qυB ·sin θ 3. 洛伦兹力的方向:洛伦兹力方向用左手定则判断 4. 洛伦兹力不做功. (二)明确带电粒子在匀强磁场中的运动规律 带电粒子在只受洛伦兹力作用的条件下: 1. 若带电粒子沿磁场方向射入磁场,即粒子速度方向与磁场方向平行,θ=0°或180°时,带电粒子粒子在磁场中以速度υ做匀速直线运动. 2. 若带电粒子的速度方向与匀强磁场方向垂直,即θ=90°时,带电粒子在匀强磁场中以入射速度υ做匀速圆周运动. ①向心力由洛伦兹力提供: R v m qvB 2 = ②轨道半径公式:qB mv R = ③周期:qB m 2v R 2T π=π= ,可见T 只与q m 有关,与v 、R 无关。 (三)充分运用数学知识(尤其是几何中的圆知识,切线、弦、相交、相切、磁场的圆、轨迹的圆)构建粒子运动的物理学模型,归纳带电粒子在磁场中的题目类型,总结得出求解此类问题的一般方法与规律。 1. “带电粒子在匀强磁场中的圆周运动”的基本型问题 (1)定圆心、定半径、定转过的圆心角是解决这类问题的前提。确定半径和给定的几何量之间的关系是解题的基础, 有时需要建立运动时间t 和转过的圆心角α之间的关系(T 2t T 360t πα=α= 或)作为辅助。圆心的确定,通常有以下两种方法。 ① 已知入射方向和出射方向时,可通过入射点和出射点作垂直于入射方向和出射方向的直线,两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图9-1中P 为入射点,M 为出射点)。 ② 已知入射方向和出射点的位置,可以通过入射点作入射方向的垂线,连接入射点和出射点,作其中垂线,这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图9-2,P 为入射点,M 为出射点)。 图9-1 图9-2 图9-3

高考物理大复习交变电流试题

第10章交变电流 1.在图所示电路中,A是熔断电流I0=2 A 的保险丝,R是可变电阻,S是交流电源。交流电源的内电阻不计,其电动势随时间变化的规律是e=2202sin(314t) V。为了不使保险丝熔断,可变电阻的阻值应该大于( ) A.110 2 Ω B.110 Ω C.220 Ω D.220 2 Ω 解析U=220 V,R min=U I0= 220 2 Ω=110 Ω。 答案 B 2.线框在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动(由上向下看是逆时针方向),当转到如图所示位置时,磁通量和感应电动势大小的变化情况是( ) A.磁通量和感应电动势都在变大 B.磁通量和感应电动势都在变小 C.磁通量在变小,感应电动势在变大 D.磁通量在变大,感应电动势在变小 解析由题图可知,Φ=Φm cos θ,e=E m sin θ,所以磁通量变大,感应电动势变小。 答案 D 3.(多选)某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin 100πt(V)。对此电动势,下列表述正确的是( ) A.最大值是50 2 V B.频率是100 Hz C.有效值是25 2 V D.周期是0.02 s 解析从中性面开始计时,交变电动势的表达式为e=E m sin ωt,因e=50sin 100πt(V),所以最大值E m=50 V,A错误;由ω=2πf=100π rad/s得f=50 Hz,B错误;有效值E =E m 2 =25 2 V,C正确;T= 1 f =0.02 s,D正确。 答案CD 4.一矩形线框在匀强磁场内绕垂直于磁场的轴匀速转动的过程中,线框输出的交流电压随时间变化的图象如图所示,下列说法中正确的是( )

高考物理电磁学知识点之磁场经典测试题附答案

高考物理电磁学知识点之磁场经典测试题附答案 一、选择题 1.为了解释地球的磁性,19世纪安培假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I 引起的.在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是( ) A . B . C . D . 2.2019年我国研制出了世界上最大的紧凑型强流质子回旋加速器,该回旋加速器是我国目前自主研制的能量最高的质子回旋加速器。如图所示为回旋加速器原理示意图,现将两个相同的回旋加速器置于相同的匀强磁场中,接入高频电源。分别加速氘核和氦核,下列说法正确的是( ) A .它们在磁场中运动的周期相同 B .它们的最大速度不相等 C .两次所接高频电源的频率不相同 D .仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能 3.如图所示,边长为L 的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板,导线框中通一逆时针方向的电流,图中虚线过ab 边中点和ac 边中点,在虚线的下方有一垂直于导线框向里的匀强磁场,此时导线框通电处于静止状态,细线的拉力为F 1;保持其他条件不变,现虚线下方的磁场消失,虚线上方有相同的磁场同时电流强度变为原来一半,此时细线的拉力为F 2 。已知重力加速度为g ,则导线框的质量为 A . 21 23F F g + B .21 2 3F F g - C . 21 F F g - D .21 F F g +

4.如图所示,一块长方体金属板材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。当通以从左到右的恒定电流I时,金属材料上、下表面电势分别为φ1、 φ2。该金属材料垂直电流方向的截面为长方形,其与磁场垂直的边长为a、与磁场平行的边长为b,金属材料单位体积内自由电子数为n,元电荷为e。那么 A. 12IB enb ?? -=B. 12IB enb ?? -=- C. 12 IB ena ?? -=D. 12 IB ena ?? -=- 5.如图甲所示,静止在水平面上的等边三角形金属线框,匝数n=20,总电阻R=2.5Ω,边长L=0.3m,处在两个半径均为r=0.1m的圆形匀强磁场中,线框顶点与右侧圆心重合,线框底边与左侧圆直径重合,磁感应强度B1垂直水平面向外;B2垂直水平面向里,B1、B2随时间t的变化如图乙所示,线框一直处于静止状态,计算过程中取π3 =,下列说法正确的是() A.线框具有向左的运动趋势 B.t=0时刻穿过线框的磁通量为0.5Wb C.t=0.4s时刻线框中感应电动势为1.5V D.0-0.6s内通过线框横截面电荷量为0.018C 6.如图所示,在半径为R的圆形区域内,有匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于圆平 面(未画出)。一群比荷为q m 的负离子以相同速率v0(较大),由P点在纸平面内向不同 方向射入磁场中发生偏转后,又飞出磁场,最终打在磁场区域右侧足够大荧光屏上,离子重力不计。则下列说法正确的是() A.离子在磁场中的运动轨迹半径可能不相等

高考物理分类交变电流

2010年高考物理分类复习——交变电流 (09年天津卷) 9.(6分)(1)如图所示,单匝矩形闭合导线框abcd 全部处于磁感应强度为B 的水平匀强磁场中,线框面积为S ,电阻为R 。 线框绕与cd 边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动,线框中感应电 流的有效值I= 。线框从中性面开始转过2π的过程中,通过导线横截面的电荷量q= 。 答案:(1)R BS 22ω,R BS 解析:本题考查交变流电的产生和最大值、有效值、平均值的关系及交变电流中有关电荷量的计算等知识。 电动势的最大值ωBS E =m ,电动势的有效值2 m E E =,电流的有效值R BS R E I 22ω==;R BS R t t R t R E t I q =====?Φ???Φ??。 (09年广东物理)9.图为远距离高压输电的 示意图。关于远距离输电,下列表述正确的是 A .增加输电导线的横截面积有利于减少输电 过程中的电能损失 B .高压输电是通过减小输电电流来减小电路 的发热损耗 C .在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越小 D .高压输电必须综合考虑各种因素,不一定是电压越高越好 答案:ABD 解析:依据输电原理,电路中的功率损耗线R I P 2=?,而S L R ρ=线,增大输电线的横截面积,减小输电线的电阻,则能够减小输电线上的功率损耗,A 正确;由P=UI 来看在输送功率一定的情况下,输送电压U 越大,则输电电流越小,则功率损耗越小,B 正确;若输电电压一定,输送功率越大,则电流I 越大,电路中损耗的电功率越大,C 错误;输电电压并不是电压越高越好,因为电压越高,对于安全和技术的要求越高,因此并不是输电电压

高考物理知识点总结:电磁学

高考物理知识点总结:电磁学 1 一、电磁感应1。电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。(1)产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化,即ΔΦ≠0。(2)产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线路中就有感应电动势。产生感应电 动势的那部分导体相当于电源。(2)电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。2。磁通量(1)定义:磁感应强度B 与垂直磁场方向的面积S 的乘积叫做穿过这个面的磁通量,定义式:Φ=BS。如果面积S 与B 不垂直,应以B 乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S′,即Φ=BS′,国际单位:Wb 求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时,穿过该面的磁通量为正。反之,磁通量为负。所求磁 通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。3。楞次定律(1)楞次定律:感应电流的磁场,总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般 情况的感应电流方向的判定,而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况,此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。(2)对楞次定律的理解①谁阻碍谁———感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。②阻碍 什幺———阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身。③如何 阻碍———原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即“增反减同”。④阻 碍的结果———阻碍并不是阻止,结果是增加的还增加,减少的还减少。(3)楞次定律的另一种表述:感应电流总是阻碍产生它的那个原因,表现形 式有三种:①阻碍原磁通量的变化;②阻碍物体间的相对运动;③阻碍原电流的

高考物理电磁学知识点之磁场知识点总复习含答案解析

高考物理电磁学知识点之磁场知识点总复习含答案解析 一、选择题 1.三根通电长直导线a、b、c平行且垂直纸面放置,其横截面如图所示,a、b、c恰好位于直角三角形的三个顶点,∠c=90?,∠a=37?。a、b中通有的电流强度分别为I1、I2,c受到a、b的磁场力的合力方向与a、b连线平行。已知通电长直导线在周围某点产生的磁 场的磁感应强度 I B k r =,k为比例系数,I为电流强度,r为该点到直导线的距离,sin37? =0.6。下列说法正确的是() A.a、b中电流反向,1I:216 I=:9 B.a、b中电流同向,1I:24 I=:3 C.a、b中电流同向,1I:216 I=:9 D.a、b中电流反向,1I:24 I=:3 2.如图所示,匀强磁场的方向垂直纸面向里,一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入,沿曲线dpa打到屏MN上的a点,通过pa段用时为t.若该微粒经过P点时,与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒,最终打到屏MN上.若两个微粒所受重力均忽略,则新微粒运动的 ( ) A.轨迹为pb,至屏幕的时间将小于t B.轨迹为pc,至屏幕的时间将大于t C.轨迹为pa,至屏幕的时间将大于t D.轨迹为pb,至屏幕的时间将等于t 3.如图所示,一块长方体金属板材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。当通以从左到右的恒定电流I时,金属材料上、下表面电势分别为φ1、 φ2。该金属材料垂直电流方向的截面为长方形,其与磁场垂直的边长为a、与磁场平行的边长为b,金属材料单位体积内自由电子数为n,元电荷为e。那么

A. 12IB enb ?? -=B. 12IB enb ?? -=- C. 12 IB ena ?? -=D. 12 IB ena ?? -=- 4.如图所示,一束粒子射入质谱仪,经狭缝S后分成甲、乙两束,分别打到胶片的A、C 两点。其中 2 3 SA SC =,已知甲、乙粒子的电荷量相等,下列说法正确的是 A.甲带正电B.甲的比荷小 C.甲的速率小D.甲、乙粒子的质量比为2:3 5.如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场边界上,有两个质量、电荷量均相等的正、负离子(不计重力),从O点以相同的速度射入磁场中,射入方向均与边界成θ角,则正、负离子在磁场中运动的过程,下列判断正确的是 A.运动的轨道半径不同 B.重新回到磁场边界时速度大小和方向都相同 C.运动的时间相同 D.重新回到磁场边界的位置与O点距离不相等 6.如图所示,ABC为与匀强磁场垂直的边长为a的等边三角形,比荷为e m 的电子以速度 v0从A 点沿AB边射出(电子重力不计),欲使电子能经过AC边,磁感应强度B的取值为

高中物理交变电流专题复习(有答案)

2015届高中物理交变电流专项复习 知识梳理: 一、交变电流 1.交变电流:电流强度的大小和方向 ,这种电流叫交变电流。 2.交变电电流的产生和变化规律 (1)产生:在匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈产生的是 交变电流. (2)规律(瞬时值表达式): ①中性面的特点: ②变化规律:(交变电流瞬时值的表达式) 电动势: 电压: 电流: ③正弦(余弦)交变电流的图象 二、描述交变电流的物理量 1. 交变电流的最大值: (1)交变电流的最大值(m m I E 、)与 无关,但是转动轴应与磁感线 . (2)某些电学元件(电容器、晶体管等)的击穿电压指的是交变电压的最大值. 2.交变电流的有效值: (1)有效值是利用 定义的.(即 ,则直流电的数值就是该交流电的有效值.) (2)正弦交变电流的有效值: (3)通常说的交变电流的电压、电流强度以及交流电表的读数、保险丝的熔断电流的值,都是指交变电流的 值.此外求解交变电流的电热问题时,必须用 值来进行计算. 3.交变电流的周期、频率、角速度:

(1)周期T:交变电流完成一次周期性变化所需的时间. (2)频率f:1s内完成周期性变化的次数. (3)角速度ω:1s内转过的角度. (4)三者关系: 我国民用交变电流的周期T= s、频率f= Hz、角速度ω= rad/s. 4.交变电流平均值: (1)交变电流图象中图象与t轴所围成的面积与时间的比值叫做交变电流的平均值. (2)平均值是利用来进行计算的,计算时只能用平均值. 三、电感和电容对交流的作用 电感是“通流、阻流、通频、阻频”. 电容是“通流、隔流、通频、阻频”. 四、变压器 1.变压器的构造图: 2.变压器的工作原理: 3. 理想变压器 (1)电压跟匝数的关系: (2)功率关系: (3)电流关系: (4)决定关系:

(完整版)高中物理电磁学知识点

二、电磁学 (一)电场 1、库仑力:2 2 1r q q k F = (适用条件:真空中点电荷) k = 9.0×109 N ·m 2/ c 2 静电力恒量 电场力:F = E q (F 与电场强度的方向可以相同,也可以相反) 2、电场强度: 电场强度是表示电场强弱的物理量。 定义式: q F E = 单位: N / C 点电荷电场场强 r Q k E = 匀强电场场强 d U E = 3、电势,电势能: q E A 电=?,A q E ?=电 顺着电场线方向,电势越来越低。 4、电势差U ,又称电压 q W U = U AB = φA -φB 5、电场力做功和电势差的关系: W AB = q U AB 6、粒子通过加速电场: 22 1mv qU = 7、粒子通过偏转电场的偏转量: 2 02 2022212121V L md qU V L m qE at y = == 粒子通过偏转电场的偏转角 20 mdv qUL v v tg x y = = θ 8、电容器的电容: c Q U = 电容器的带电量: Q=cU 平行板电容器的电容: kd S c πε4= 电压不变 电量不变

(二)直流电路 1、电流强度的定义:I = 微观式:I=nevs (n 是单位体积电子个数,) 2、电阻定律: 电阻率ρ:只与导体材料性质和温度有关,与导体横截面积和长度无关。 单位:Ω·m 3、串联电路总电阻: R=R 1+R 2+R 3 电压分配 2 12 1R R U U =,U R R R U 2 11 1 += 功率分配 2 12 1R R P P =,P R R R P 2 11 1+= 4、并联电路总电阻: 3 2 1 1111R R R R ++= (并联的总电阻比任何一个分电阻小) 两个电阻并联 2 121R R R R R += 并联电路电流分配 122 1 I R I R =,I 1= I R R R 2 12 + 并联电路功率分配 1 22 1R R P P =,P R R R P 2 12 1+= 5、欧姆定律:(1)部分电路欧姆定律: 变形:U=IR (2)闭合电路欧姆定律:I = r R E + Ir U E += E r 路端电压:U = E -I r= IR 输出功率: = IE -I r = (R = r 输出功率最大) R 电源热功率: 电源效率: =E U = R R+r 6、电功和电功率: 电功:W=IUt 焦耳定律(电热)Q= 电功率 P=IU 纯电阻电路:W=IUt= P=IU 非纯电阻电路:W=IUt > P=IU > S l R ρ=

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