2016广东高考物理大二轮专题训练

1、2016广东高考物理大二轮 专题训练4选修3-2一、高考考点回顾年份全国新课标卷考点内容要求题号题型分值2013感应电动势（动生）17选择6电磁感应定律综合应用（动生）25计算192014电磁感应现象14选择6法拉第电磁感应定律18选择62015理想变压器16选择6电磁感应现象19选择6选修3-2是物理选修部分的内容，但它是理科考生的必选模块，也是高考必考模块，这一模块共有两大块的内容：电磁感应（主要是电磁感应现象，楞次定律和法拉第电磁感应定律）、交变电流（主要涉及交变电流的函数表达式和图象，理想变压器和远距离输电）。从这几年的高考题可以看出，这部分试题的题型主要是选择题，分值约12分，计算题只有2013年涉及到，从趋势上看这部分试题难度在降低，由II级考点考查逐渐转向级考点考查，交变电流部分的考点都是级要求，但交变电流部分的考点是否像广东卷那样每年都考查有待验证；虽然2014-2015年电磁感应都未出现在计算题中，不过以后电磁感应出现在计算题中可能性仍很大，如2014年全国新课标II卷第25题。二、例题精选例1如图所示，Q是单匝金属线圈，MN是一个螺线管，它的绕线方法没有画出，Q的输

2、出端a、b和MN的输入端c、d之间用导线相连，P是在MN的正下方水平放置的用细导线绕制的软弹簧线圈若在Q所处的空间加上与环面垂直的变化磁场，发现在t1至t2时间段内弹簧线圈处于收缩状态，则所加磁场的磁感应强度的变化情况可能是() 【解析】在t1至t2时间段内弹簧线圈处于收缩状态，说明此段时间内穿过线圈的磁通量变大，既穿过线圈的磁场的磁感应强度变大，则螺线管中电流变大，单匝金属线圈Q产生的感应电动势变大，所加磁场的磁感应强度的变化率变大，即Bt图线的斜率变大，选项D正确【答案】D例2(多选)如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是() A感应电流方向不变BCD段直导线始终不受安培力C感应电动势最大值EmBavD感应电动势平均值Bav【解析】由楞次定律可判定闭合回路中产生的感应电流方向始终不变，选项A正确；CD段电流方向是由D指向C，根据左手定则可知，CD段受到安培力，且方向竖直向下，选项B错误；当闭合回路有一半进入磁

3、场时，产生的感应电动势最大，EmBav，选项C正确；由法拉第电磁感应定律得，选项D正确【答案】ACD例3如图所示，有一等腰直角三角形的区域，其斜边长为2L，高为L.在该区域内分布着如图所示的磁场，左侧磁场方向垂直纸面向外，右侧磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小均为B.一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域取沿顺时针的感应电流方向为正，则下列表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是() 【解析】0L过程中，无感应电流；L2L过程中bc边切割磁场的有效长度逐渐增大，电流沿顺时针方向；2L3L过程中ad和bc分别切割左右磁场，总电动势不变，感应电流不变，电流沿逆时针方向；3L4L过程中ad边切割磁场有效长度逐渐减小，电流沿顺时针方向，选D项正确【答案】D例4(多选)如图所示，平行金属导轨与水平面间的夹角为，导轨电阻不计，与阻值为R的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B.有一质量为m、长为l的导体棒从ab位置获得平行于斜面的、大小为v的初速度向上运动，最远到达ab的位置，滑行的距离为s，导体棒的电阻也为

4、R，与导轨之间的动摩擦因数为.则()A上滑过程中导体棒受到的最大安培力为B上滑过程中电流做功放出热量为mv2mgs(sincos)C上滑过程中导体棒克服安培力做的功为mv2D上滑过程中导体棒损失的机械能为mv2mgssin 【解析】上滑过程中，开始时导体棒的速度最大，受到的安培力最大为，A错；根据能量守恒，上滑过程中电流做功放出的热量为mv2mgs(sincos)，B对；上滑过程中导体棒克服安培力做的功等于产生的热，也是mv2mgs(sincos)，C错；上滑过程中导体棒损失的机械能为mv2mgssin，D对【答案】BD例5在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图乙所示，产生的交变电动势随时间变化规律的图象如图甲所示，已知发电机线圈内阻为1.0 ，外接一只电阻为9.0 的灯泡，则()甲乙A电压表V的示数为20 VB电路中的电流方向每秒改变5次C灯泡实际消耗的功率为36 WD电动势随时间变化的瞬时值表达式为e20cos (5t)V【解析】由甲图知电动势峰值为20 V，周期为0.2 s，所以有效值为20 V，角速度10 rad/s，电压表测的是路端电压UR9.0 V1

5、8 V，A项错误；交流电的频率f5 Hz，每一周期电流方向改变两次，所以每秒改变10次，B项错误；灯泡实际消耗功率为P W36 W，故C项正确；电动势瞬时值表达式e20cos 10t(V)，D项错误【答案】C例6图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1n251，电阻R20 ，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光下列说法正确的是( )甲乙A输入电压u的表达式u20sin 50t(V)B只断开S2后，L1、L2均正常发光C只断开S2后，原线圈的输入功率增大D若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8 W【解析】由图乙知周期为0.02 s，因此输入电压的表达式u20sin 100t (V)，A错；只断开S2，L1、L2两端的电压小于额定电压，都不能正常发光，B错；只断开S2，负载电阻变大，功率变小，C错；S1换接到2后，据P和得R消耗的功率为0.8 W，故选D.【答案】 D例7如图所示，MN、PQ是相互交叉成60角的光滑金属导轨，O是它们的交点且接触良好两导轨处在水平面内，并置于

6、有界的匀强磁场中(图中过O点的虚线为磁场左边界，与MOQ的平分线垂直)，磁感应强度大小为B，方向与轨道平面垂直质量为m的导体棒ab与轻弹簧S(其轴线沿MOQ的平分线)右端拴接，平行磁场边界跨接在导轨上t0时刻，将棒ab由距离O点x0处静止释放，当棒ab向左运动到距离O点x0处时恰好受到的合外力为零已知棒ab运动到O点时弹簧处于原长，导轨和导体棒单位长度的电阻均为r，弹簧劲度系数为k.求： (1)导体棒ab刚释放时的加速度大小； (2)导体棒ab匀速运动时的速度v0； (3)从导体棒第一次经过O点开始直到它静止的过程中，导体棒ab中产生的热量【解析】(1)导体棒ab刚释放时感应电流为零，由kx0ma解得加速度大小为a.(2)导体棒ab匀速运动时，设ab棒在导轨之间的长度为l，根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势EBlv0，感应电流I设O点到ab棒的距离为x，则ab棒的有效长度l2xtan 30x因为匀速运动时，ab棒受到的合外力为零，根据平衡条件得kx0BIl此时lx0 , 解得v0.(3)导体棒ab最终只能静止于O点，故其功能全部转化为焦耳热，即Qmv因为导轨与ab构成等边三角形，三边

7、电阻总是相等的，所以三边产生的热量总是相等的即Qab.【答案】(1)(2)(3)例8如图甲所示，两相互平行的光滑金属导轨水平放置，导轨间距L0.5 m，左端接有电阻R3 ，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9325乙所示开始导体棒CD静止在导轨上的x0处，现给导体棒一水平向右的拉力，使导体棒1 m/s2的加速度沿x轴匀加速运动，已知导体棒质量为2 kg，电阻为2 ，导体棒与导轨接触良好，其余电阻不计，求：甲乙(1)拉力随时间变化的关系式；(2)当导体棒运动到x4.5 m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导体棒的速度vat，位移xat2产生的感应电动势为EBLv，产生的感应电流为I由图乙得B2x对导体棒由牛顿第二定律有FBILma联立以上各式，解之得F2(2)导体棒运动到x4.5 m处时，磁感应强度B2x9 T感应电动势EBLvBL 13.5 V导体棒两端的电压UR8.1 V撤去拉力后动能全部转化为焦耳热，则Qmv2m2ax9 J电阻R上产生的焦耳热QRR5.4 J.【答案】(1)F2(2)8.1 V5.4 J例9如图所示，两

8、根竖直固定的足够长的金属导轨cd和ef相距L0.2 m，另外两根水平金属杆MN和PQ的质量均为m102 kg，可沿导轨无摩擦地滑动，MN杆和PQ杆的电阻均为R0.2 ；(竖直金属导轨电阻不计)，PQ杆放置在水平绝缘平台上，整个装置处于匀强磁场内，磁场方向垂直于导轨平面向里，磁感应强度B1.0 T现让MN杆在恒定拉力作用下由静止开始向上加速度运动，运动位移x0.1 m时MN杆达到最大速度，此时PQ杆对绝缘平台的压力恰好为零(g取10 m/s2)求： (1)MN杆的最大速度vm为多少？(2)当MN杆加速度达到a2 m/s2时，PQ杆对地面的压力为多大？(3)MN杆由静止到最大速度这段时间内通过MN杆的电荷量为多少？【解析】(1)最大速度时PQ杆受力平衡BILmg由闭合电路欧姆定律得EI2RMN杆切割磁感线EBLvm最大速度为vm1 m/s(2)对MN杆应用牛顿第二定律得FmgBI1Lma1PQ杆受力平衡FNBI1Lmg得FN2102 N由牛顿第三定律知PQ对地面压力FNFN2102 N(3)位移x内回路中产生的平均电动势E电流I通过MN杆的电量为qIt得q0.05 C.【答案】(1)1 m/s(2)2102N(3)0.05 C三、试题选编 一、选择题（112题为单项选择，在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求。1320为多项选择，在每小题给出的四个选项中至少有两项符合题目要求。） 1.英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场。如图所示，一个半径为r的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场B，环上套一带电荷量为q的小球。已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是() A0 B.r2qk C2r2qk Dr2qk 2如图所示，足够长的U形光滑金属导轨所在平面与水平面成角(090)，其中MN与PQ平行且间距为L，磁感应强度大小为B的匀强磁场方向垂直导轨所在平面斜向上，导轨电阻不计，金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，棒ab接入电路的电阻为R，当流过棒a

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