高考物理二轮复习教案电磁学 下载本文

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33

U3=U2-IR=5310-10330=4.710310(V) 降压变压器匝数比

n3n4=

U3U4=

4700220=

23511

送电电路简图如下图所示。

例7 用伏安法测小灯泡(4.5V 3W)的功率与其中电流强度的关系,要求小灯泡两端的电压从零调整到4.5V,请将右图所示的组件连接起来。

【解析】由4.5V、3W可知,小灯泡的电阻为6.75Ω,电压表的量程应选15V,根据电压表的读数范围可知,流过小灯泡的最大电流强度Im=

4.56.75>0.6A,故电流表量程应选

3A,一般情况下,电压表的内阻为几千欧,电流表的电阻为零点几欧,由

RxRV<

RARx,得电流表应外接。

由电压表读数要求0~4.5V可知,滑动变阻器应为分压接法。电路图如右图所示。

实物接线,根据电路图选择滑动变阻器上接线柱与右下接线柱,预设上为“+”,右下为“-”,从“+”出发,通过小灯泡,接电流表3A接线柱,电流表“-”接线柱接滑动变阻器右下接线柱,电压表15V接线柱接滑动变阻器上接线柱,“-”接线柱接电流表3A接线柱。

由滑动变阻器特点可知,左下a接线柱电势高于b接线柱。从电源的正极出发接a接线柱,b接线柱通过开关,接电源的负极,如下图所示。

例8 用均匀的金属丝绕成的长方形线框ABCD,AB=CD=30厘米,AC=CD=10厘米,线框可以绕AB、CD边上的O、O′轴以角速度ω=200弧度/秒匀速转动,并且使线框的一部分处在大小为1特的有界匀强磁场中,O、O′恰在磁场边界上,AO=CO′=20厘米,初始时,线框的1/3处于磁场中且其平面垂直于磁场,如图,以O点电势高于O′点时为正,在U-t坐标系中作出OO′间电压随时间变化的关系图(两个周期),并注明必要的坐标值及其计算过程.

【解析】本题知识点集中,一步步解答要有扎实的基本工和灵活的头脑.下面我们分步

来解这道题,并对每步中蕴含的物理思想方法作简要评析。

第一步,应该算出内外电阻之比,即RACO′O与RBDO′O的比值,很多同学由面积之比为2∶1,立即认为R之比也是2∶1,便一路错到底,一分未得.正确答案应是由长度之比算出5∶3.另外易得周期T=2π/ω=0.314(s).

第二步,必须分清内外电路,这是一个同学们极易犯错的地方.我们可以这样分析,0→

14T时,OBDO′是内电路,那幺由右手定律可知:UO′>UO.e1=BωBD2OB2sinθ=2sinθ

(V).

第三步,我们分析

14T→

12T的时间段,必须注意,此时又是一道难关,因为内电路变

了,由右手定律可知,此时UO>UO′.

∴e2=BωAC2OA2sinθ =4sinθ(V)

第四步,很多同学到此以为大功告成,他们列出了UOO′m=BωAC2OA2有注意到内外电路一变,内外电阻也变化了,所以应该乘以

3858,错了!他们没

.

T2第五步,两个过程共四步分析下来,我们心中才有了底,那幺→

34T和

34T→T,这

两个过程的解答,便非常清晰明了.具体解答请大家仿照以上提供的解答自行完成.由分析我们可画出电压变化关系图如下:

综上所述,解答本题时,一定要“擦亮眼睛”,冷静分析,抓住电阻之比、内外电路变化、内外电阻变化、电势正负变化,对物理现象更要看得深入全面,才能正确地解出这道题.

三、能力训练 (一)选择题

1.下列叙述中,错误的是 ( ) A.在电场中,电场强度大的点,电势必高

B.电荷置于电势越高的点,所具有的电势能也越大 C.电场中电场强度大的地方,沿电场线方向电势降落快

D.一带电粒子只受电场力作用,在电场中运动时,电势能一定变化

2.如图所示,两平行金属板A、B接在电池的两极,一带正电的单摆悬挂在A板上,闭合开关S,让单摆作简谐运动,设周期为T,则 ( )

2题图 3题图 4题图

A.保持开关S闭合,B板向A板靠近,则周期小于T B.保持开关S闭合,B板向A板靠近,则周期不变 C.开关S断开,B板向A板靠近,则周期不变 D.开关S断开,B板向A板靠近,则周期大于T 3.如图所示,直线A为某电源的路端电压U与电流I的关系图像,直线B是电阻R的两端电压与电流I的关系图像。用该电源与电阻R组成闭合电路,电源的输出功率和电源的效率分别为 ( )

A.4W,33% B.2W,33% C.2W,67% D.4W,67%

4.一个极板水平放置的平行板电容器和三个可变电阻及电源连成如图所示的电路,有一个质量为M的带电油滴悬浮在两板之间不动。要使油滴上升,可采用的办法是 ( )

A.减小R1 B.增大R2 C.增大R1 D.减小R2

5.如图所示,在匀强磁场B中,有一个原来静止的重原子核发生了衰变,图中两个相切圆分别表示衰变后产生的新核和带电粒子的运动轨迹,则 ( )

A.该原子核发生的是α衰变 B.该原子核发生的是β衰变

C.小圆是衰变后产生的新核的轨迹,大圆是带电粒子的轨迹,两者运行方向相同

D.小圆是带电粒子的轨迹,大圆是衰变后产生的新核的轨迹,两者运动方向相反

6.如图所示,平行直线aa′及bb′间有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感强度为B,现分别在aa′上某两点射入带正电的粒子M及N,M、N的初速度的方向不同,但与aa′的夹角均为θ,两粒子都恰不能越过边界线bb′,若两粒子质量均为m,电量均为q,两粒子从射入到bb′的时间分别为t1和t2,则 ( )

A.t1+t2=

πmqBπm2qB

B.t1+t2=

C.M粒子的初速度大于N粒子的初速度 D.M粒子的轨道半径大于N粒子的轨道半径

7.已知LC振荡电路中电容器极板1上的电量随时间化的曲线如图所示,则 ( )

A.a、c两时刻电路中电流最大,方向相反 B.a、c两时刻电路中电流最大,方向相同 C.b、d两时刻电路中电流最大,方向相同 D.b、d两时刻电路中电流最大,方向相反

8.收音机中调谐电路线圈的自感系数为L,要想接收波长是λ的电台讯号,应把调谐电路中电容大小调到(c为真空中光速) ( )

A.

?2πLc B.

2π1Lc

C.

?222πLc D.

?2224πLc