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1、高三物理电磁感应、交流电北师大版【本讲教育信息】一. 教学内容： 电磁感应、交流电【典型例题】 例1. 人们利用发电机把天然存在的各种形式的能（水流能、风能、煤等燃烧的化学能）转化为电能。为了合理的利用这些能源，发电站要修建在靠近这些天然资源的地方。但是，用电的地方往往很远。因此，需要高压输送线路把电能输送到远方。如果，某发电站将U=6000V的电压直接地加在高压输电线的入端，向远方供电，且输送的电功率为P=800kW。则此时安装在高压输送线路的入端和终端的电能表一昼夜读数就相差E=9600kWh（1kWh=1度电）。求： （1）此种情况下，高压线路的输电效率和终端电压。 （2）若要使此高压输
2、电线路的输电效率为98%，则在发电站处应安装一个变压比（n1：n2）是多少的变压器？ 解析： 例2. 如图甲所示，平行导轨MN、PQ水平放置，电阻不计。两导轨间距d=10cm，导体棒ab、cd放在导轨上，并与导轨垂直。每根棒在导轨间的部分，电阻均为R=1.0。用长为L=20cm的绝缘丝线将两棒系住。整个装置处在匀强磁场中。t=0的时刻，磁场方向竖直向下，丝线刚好处于未被拉伸的自然状态。此后，磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示。不计感应电流磁场的影响。整个过程丝线未被拉断。求： （1）02.0s的时间内，电路中感应电流的大小及方向； （2）t=1.0s的时刻丝线的拉力大小。 解析： 例3. 如
3、图甲所示，空间有一宽为2L的匀强磁场区域，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外。abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框，总电阻值为R。线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域。在运动过程中，线框ab、cd两边始终与磁场边界平行。设线框刚进入磁场的位置x=0，x轴沿水平方向向右。求： （1）cd边刚进入磁场时，ab两端的电势差，并指明哪端电势高； （2）线框穿过磁场的过程中，线框中产生的焦耳热； （3）在下面的乙图中，画出ab两端电势差Uab随距离变化的图象。其中U0=Blv。 解析：（1）cd边刚进入磁场时，切割等效电路图：E=BLv （3） 线框完全进磁场 线框出磁场 例4. 边长为
4、L的正方形线框abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO匀速转动。初始时刻线框平面与磁场垂直，如图所示。经过t时间，线框转过120。求： （1）线框转动周期和线框转过120时感应电动势的瞬时值； （2）线框内感应电动势在t时间内的平均值； （3）若线框电阻为r，小灯泡电阻为R，计算小灯泡的电功率。 解析： 例5. 如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成=37角，下端连接阻值为R的电阻，匀强磁场方向与导轨平面垂直，质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25。 （1）求金属棒沿导轨由
5、静止开始下滑时的加速度大小； （2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小； （3）在上问中，若R=2，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向。（g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8） 解析： 例6. 如图甲所示，空间存在着一个范围足够大的竖直向下的匀强磁场，磁场的磁感强度大小为B。边长为l的正方形金属框abcd（下简称方框）放在光滑的水平地面上，其外侧套着一个与方框边长相同的U型金属框架MNPQ（下简称U型框），U型框与方框之间接触良好且无摩擦。两个金属框每条边的质量均为m，每条边的电阻均为r。 （1）将方框固定不动，用力拉动U型
6、框使它以速度v0垂直NQ边向右匀速运动，当U型框的MP端滑至方框的最右侧（如图乙所示）时，方框上的bd两端的电势差为多大？此时方框的热功率为多大？ （2）若方框不固定，给U型框垂直NQ边向右的初速度v0，如果U型框恰好不能与方框分离，则在这一过程中两框架上产生的总热量为多少？ （3）若方框不固定，给U型框垂直NQ边向右的初速度v(vv0)，U型框最终将与方框分离，如果从U型框和方框不再接触开始，经过时间t方框最右侧和U型框最左侧距离为s。求两金属框分离后的速度各多大。 解析：（1）等效电路图：E=Blv0 例7. 如图所示，MN、PQ是两条水平放置彼此平行的金属导轨，匀强磁场的磁感线垂直导轨平
7、面。导轨左端接阻值R=1.5的电阻，电阻两端并联一电压表，垂直导轨跨接一金属杆ab，ab的质量m=0.1kg，电阻r=0.5，ab与导轨间动摩擦因数=0.5，导轨电阻不计，现用F=0.7N的恒力水平向右拉ab，使之从静止开始运动，经时间t=2s后，ab开始做匀速运动，此时电压表示数U=0.3V。重力加速度g=10m/s2。求： （1）ab匀速运动时，外力F的功率。 （2）ab杆加速过程中，通过R的电量。 （3）ab杆加速运动的距离。 解析： 【模拟试题】波、热、光、原子二模前专题复习 1. 下列说法正确的是（ ） A. 做布朗运动的颗粒越大，运动越剧烈； B. 分子间距离为r0时，分子势能最小
8、，距离增大或减小，分子势能都变大。 C. 自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都没有方向性。 D. 温度升高，物体内每个分子的热运动速率都增大。 2. 对一定质量的理想气体，下面说法正确的是 ( ) A. 如果体积减小，气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的总冲量一定增大 B. 如果压强增大，气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的总冲量一定增大 C. 如果温度不变，气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的总冲量一定不变 D. 如果密度不变，气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的总冲量一定不变 3. 对于分子动理论和物体内能理解，下列说法正确的是（ ） A. 温度高的物体内能不一定大，但分子
9、平均动能一定大 B. 理想气体在等温变化时，内能不改变，因而与外界不发生热交换 C. 布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动 D. 扩散现象说明分子间存在斥力 4. 设r0为两个分子间分子引力和斥力平衡的距离，r为两个分子的实际距离，则以下说法正确的是（ ） A. r=r0时，分子间的分子引力和分子斥力都为零 B. r0 rE2 E1I2 I1I2 A. B. C. D. 8. 光热转换是将太阳光能转换成其他物质内能的过程，太阳能热水器就是一种光热转换装置，它的主要转换器件是真空玻璃管，这些玻璃管将太阳光能转换成水的内能。真空玻 璃管上采用镀膜技术增加透射光，使尽可能多的太
10、阳光能转化的热能，这种镀膜技术的 物理学依据是（ ） A. 光的直线传播B. 光的粒子性C. 光的干涉D. 光的衍射 9. 下列有关光现象的说法中正确的是（ ） A. 在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的色散现象 B. 在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为黄光，则条纹间距变宽 C. 光导纤维丝的内芯材料的折射率比外套材料的折射率小 D. 光的偏振现象说明光是一种纵波 10. 用a、b两种单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上得到如图所示的干涉图样，其中图甲是a光照射时形成的，图乙是b光照射时形成的，则关于a、b两束单色光，下述说法中正确的是（ ） A. a光光子
11、的能量比b光的小 B. 在水中a光传播的速度比b光的大 C. 水对a光的折射率比b光的大 D. b光的波长比a光的短 11. 欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可行的是（ ） A. 用10.3ev的光子照射B. 用11ev的光子照射 C. 用14ev的光子照射D. 用11ev的电子碰撞 12. 下列叙述中符合物理史实的是（ ） A. 汤姆生发现电子，从而提出了原子核式结构学说 B. 爱因斯坦提出的光子说圆满的解释了光电效应现象 C. 贝克勒耳通过对天然放射性现象的研究，发现了原子核中含有质子 D. 麦克斯韦提出了电磁场理论，并用实验证实了电磁波的存在 13. 下列说法正确的是（ ） A. 粒子
12、散射实验说明原子核内部具有复杂的结构 B. 太阳光谱中的暗线说明太阳内部有与这些暗线相对应的元素 C. 用单色光做双缝干涉实验，在装置不变的情况下，红光条纹间距大于蓝光条纹间距 D. 在核反应 中放出的能量（即光子）是由质量亏损转化而来的 14. 已知：、的质量分别为m1、m2、m3、m4，关于核反应方程，下列说法正确的是（ ） A. 这是核裂变反应 B. 这是核聚变反应 C. 反应中吸收的能量为（m1 + m2 - m3 - m4）c2 D. 反应中放出的能量为（m3 + m4 - m1 - m2）c2 15. 下面几种射线中，由原子的内层电子受激发后产生的射线应是（ ） A. 紫外线B. 射线 C. 红外线D. X 射线 16. 一个静止的放射性元素的原子核放在垂直于纸面向内的匀强磁场中
