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1、阶段检测（五）恒定电流与电磁感应一、选择即1. （2019浙江螺州中学模拟）以下说法正确的选项是（）A.欧姆定律只适用于金属导体B.欧姆定律适用于所有导体C.对于气体导电，欧姆定律不适用D.对于非线性元件，因为欧姆定律不适用，所以不能用彳计算元件的电阻解析：选C 欧姆定律适用于金属导体和电解液，不适用于非纯电阻电路包括导电气 体、半导体、电动机等，非线性元件不适用于欧姆定律，但纯电阻可以用手来计算电阻，故 C正确。2. （2019浙江三门中学模拟）有四个电源，电动势均为8 V,内阻分另I为2。、3Q、5Q、 8Q。这四个电源现分别对一个R=5C的定值电阻供电，为使R上获得最大的功率应选择 的电
2、源的内阻为（）A. 2QB. 3DD. 8QC. 5。解析：选A 外电路电阻一定，由尸=/?可知，电路电流/越大，电阻功率越大；由 闭合电路欧姆定律可知，在电源电动势一定时，电源内阻越小，电路电流越大，因此当电 源内阻最小为2。时，电路中电流最大，电阻K的功率最大，故A正确。，甲3 .甲、乙、丙三个长度、横截面都相同的金属导体分别接入电路后各 自进行测量，把通过上述导体的电流/,导体两端电压U在UU坐标系中 描点，O为坐标原点，甲、乙、丙三个点恰好在一条直线上，如下图，那么以下表述中正确的选项是（）A.甲电阻率最小C.丙电阻率最小 解析：选C根据题意，那么以下表述中正确的选项是（）A.甲电阻率
3、最小C.丙电阻率最小 解析：选C根据题意，B.乙电阻率最小D.三个电阻率一样大因此甲的电阻最大，丙的电阻最小，根据可知，甲的电阻率最大，丙的电阻率 最小，故C选项正确。4 . （2019浙江温岭模拟）如图甲所示为某装置中的传感器工作原理图，电源的电动 势E=9.0V,内阻不计；G为灵敏电流表，其内阻/保持不变；A为热敏电阻，其阻值随 温度的变化关系如图乙所示，闭合开关S,当的温度等于20 c时，电流表示数/i=2mA；从位置2到位置3由动量定理得：nRhl-又-=(in+M)vi-(，+M)v),求得力=1 m/so从位置2到位置3由能量守恒定律得:z(m+M)vi2+M)疗=Q求得 0=0.
4、062 5 Jov/(nrs *)(3)对线图和车进入过程，设位移为x,由动量定理可求得表达式幺常3=(山+加)0 (m+M)vXt速度随位移线性减小，在位置1和位竟2之间，小车匀速运动，之后同理分析 得速度又随位移线性减小，故得到如以下图。2.01.51.00.55 10 15 20 25 30x/cm答案：(1)逆时针1N(2)0.062 5 J (3)图像见解析当电流表的示数12=3.6 mA时，热敏电阻的温度是（）B. 80 CD. 120 *CA. 60 C. 100 C解析：选D 当/?的温度等于20 C时，结合图像知电阻值为拈=4 k。，此时电流表 示数/i = 2 mA由闭合电
5、路欧姆定律知：E=/i（K+Rg）,解得小=500 C;当电流表的示数，2=3.6mA 时，由闭合电路欧姆定律知：E=/2（&+%）,解得&=2 kC,结合图像知：此时温度为120 , 故D正确。5.自从无人机这个新事物出现以后，针对其干涉隐私、干扰航空 安全等的报道就不断，国内某公司研制了新型的反无人机仪器 “未来盾”，据悉该反制系统能够有效实施无人机反制。如图是 反制系统“未来盾”的各项参数，贝人 ）TY-1便携式各项参数工作电压DC-24 V工作功率1.5 W一级防御距离500米二级防御距离150米频段CH12.4G遥控+图传+30dBmCH2GPS定位+导航+33dBm天线增益2.4G
6、2.4GGPSGPS温度范围- 40 c +85 C重量2.9公斤电池工作时间2.5小时可选配频段A.反制系统正常工作时的电流为0.062 5 AB.反制系统电池容量3.75 kWhC.反制系统的总电阻384。D.以上说法均不正确解析：选A 根据参数可知，反制系统正常工作电流/=号A=0.0625A,选项A正确。反制系统在电池的工作时间内的能量是 W=n= 1.5X10-3X2.5 kVh=3.75X10-31124kWh,选项B错误；根据。=384。，但是反制系统并不是纯电阻，所以无 / U*vOX 3法通过欧姆定律计算其内阻，选项C、D说法错误。6 .多项选择用一段横截面半径为八电阻率为、
7、密度为d的均匀导体材料做成一个半径 为&rR）的圆环。圆环竖直向下落入如下图的径向磁场中，圆环的圆心始终在N极的轴 线上，圆环所在位置的磁感应强度大小均为B,圆环在加速下落过程中某一时刻的速度为P, 忽略电感的影响，那么（）俯视图侧视图A.此时在圆环中产生了（俯视）顺时针的感应电流B.圆环因受到了向下的安培力而加速下落C.此时圆环的加速度。=整D.如果径向磁场足够长，那么圆环的最大速度小=翠解析：选AD 圆环向下切割磁感线，由右手定那么可知，圆环中感应电流的方向为顺时 针方向（俯视），A正确；再由左手定那么可知，圆环受的安培力向上，B错误；圆环中感应电 动势为E=B，2izRp,感应电流/=n
8、；，电阻= p=2。,解得/= o圆环受的.,.,IBVvRt2 m , , . . mg F IBvRi2 =.安培力F=BI-2nR=,圆环的加速度a=g-,圆环质量 m=dlnR-nt2,解得加速度=g-丁，C错误；当mg=尸时，加速度。=0,速度最大，vm= 翳D正确。7 .如下图，闭合开关S, a、b、c三盏灯均正常发光，电源电动 厂争一势恒定且内阻不可忽略。现将滑动变阻器R的滑片稍向上滑动一些，二XC 1三盏灯亮度变化为（）,咱A. a灯变亮，b、c灯变暗B. a、c灯变亮，b灯变暗C. a、c灯变暗，b灯变亮 D. a、b灯变暗，c灯变亮解析：选B将滑动变阻器A的滑片稍向上滑动一
9、些，K接入电路的电阻将减小，总P电阻将减小，由闭合电路欧姆定律/=含得，总电流增大，路端电压U=E-0减小，由 KrTPa=/2&知a灯变亮，由Ua=?a知a灯两端的电压变大，由U= 5+5判断出b灯两端 电压Ub减小，由孤=圣，%=驾知通过b灯的电流减小，b灯变暗，再由/=/b+/c知人 Khb变大，由入=&知C灯变亮，B正确。8.多项选择（2019台州模拟）如图甲所示，在竖直平面内有四条间距相等的水平虚线心、 心、心、心，在L与心、心与匕之间均存在着匀强磁场，磁感应强度的大小为1T,方向 垂直于竖直平面向里。现有一矩形线圈。加哪，宽度cd=L=0.5m,质量为0.1 kg,电阻为2 。，将
10、其从图示位置（cd边与Li重合）由静止释放，速度随时间变化的图像如图乙所示，力 时刻cd边与乙2重合，2时刻边与心重合，3时刻打边与心重合，在图乙中打右之间 的图线为与，轴平行的直线，八A之间和办之后的图线均为倾斜直线，八2的时间间 隔为0.6 s,整个运动过程中线圈始终位于竖直平面内。（重力加速度g取10 02）那么（）A.在0八时间内，通过线圈的电荷量为2.5CB.线圈匀速运动的速度为8 m/sC.线圈的长度od=2mD. 0打时间内，线圈产生的热量为4.2 JmgR 1X2 r=B2L2=l2X0.52解析：选BC 线圈匀速运动时，根据平衡有：mg=BILt而/=半，联立两式解得:m/s
11、=8 m/s,故B正确。八A的时间间隔内线圈一直做匀加速直线运动，知油边刚进上边的磁场时，cd边也刚进下边的磁场。设磁场的宽度为d,那么线图的长 度：L =2d;线图下降的位移为：x=L +d=3d,那么有：3d=of-将o=8m/s和f =0.6s代入解得：d=lm,所以线图的长度为 =2J=2m,故C正确。在0小时间内， HL. v nj jcd边从L运动到Lit通过线圈的电荷量为:q= 11 n i=n C=0.25 C,K KL故A错误。白时间内，根据能量守恒得：Q=wg（3J+2o -r甲b.电源的揄出功率尸=尸长=,当外电路电阻H=/时，电源的(2)a.在画好的关系图线上任取一点，
12、其坐标值U和1的乘积即为此时电源的输出 功率P,因此可画出带网格的图形，以其面积表示此时电源的输出功率，如图乙所示。(3)电动势的定义式为E=o根据能量守恒，在题图1所示的电路中，非静电力做功W产生的电能等于在内、外电 路上产生的电热，即 yv= Prt-V PRt= Irq+IRq那么 E=/r+/R=U 内+ U 外。答案：(l)U-I图像见解析图甲 图像与纵轴交点的坐标值为电源电动势，与横轴交点的 坐标值为短路电流(2)a.见解析图乙b.当R = ;时，电源的输出功率最大，Pmax= 见解析13 . (2019浙江上虞模拟)相距L=L5 m的足够长平行金属导轨竖直放置，质量为孙 =1 k
13、g的金属棒ah和质量为加2=0.27 kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属 导轨上，如图甲所示，虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两 处磁场磁感应强度大小相同。棒光滑，cd棒与导轨间动摩擦因数为=0.75,两棒总电 阻为1.8。，导轨电阻不计。1=0时刻起，曲棒在方向竖直向上，大小按图乙所示规律变化 的外力作用下，从静止开始沿导轨匀加速运动，同时也由静止释放cd棒。g取10m/s2。x B x x x(1)求磁感应强度B的大小和ab棒加速度大小；在2 s内外力F做功40 J,求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热;求出cd棒到达最大速度时所对应的时刻。解析：(1)
14、经过时间，金属棒。力的速率此时，回路中的感应电流为/=4=等 K K对金属棒，必，由牛顿第二定律得F- BIL-mg=ma由以上各式整理得：*=?1。+/川口+一万一面在图线上取两点:6=0, Fi = ll N; /2=2s,r2=14.6 N代入上式得a=l m/s2, 3=1.2T。在2 s末金属棒面的速率vt=at2=2 ni/s所发生的位移5=162=2 m由动能定理得migs W i=niVt2又Q=w安联立以上方程，解得Q= Wf，mg$一J。(3)cd棒先做加速度逐渐减小的加速运动，当cd棒所受重力与滑动摩擦力相等时，速度 到达最大；然后做加速度逐渐增大的减速运动，最后停止运动
15、。当cd棒速度到达最大时，有喏=君N又尸卜=尸安，F=BhL,Ei BLvf _ - rrt. 整理解得A)=52l2q = 2s答案：(1)1.2 T 1 m/s2 (2)18 J (3)2 s14 . (2018浙江金华女子中学模拟)一根质量为m=0.04 kg,电阻R=0.5Q的导线绕成 一个匝数为 =10匝，高为6=0.05 m的矩形线圈，将线圈固定在一个质量为M=0.06kg, 长度与线圈等长的小车上，如图甲所示。线圈和小车一起沿光滑水平面并以初速度5 = 2 m/s 进入垂直于纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度3=1.0 T,运动过程中线圈平面和磁场 方向始终垂直。小车的水平长度/= 10 cm,磁场的宽度d=20cm。2.01.51.00.55 10 15 20 25 30x/cm乙(1)求小车刚进入磁场时线圈中的电流方向和线圈所受安培力的大小；(2)求小车由位置2运动到位置3的过程中，线圈产生的热量Q(3)在图乙中画出小车从刚进磁场位置1运动到位置3的过程中速度。随小车的位移x 变化的图像。解析：(1)根据右手定那么得线圈中的电流方向为逆时针。刚进入磁场时感应电动势E=nBhvi = l VP电流/=2 A安培力 Fi=nBlh= No(2)从位置1到位置2由动量定理得： iiB 1=M)v 联立得到 = (m+M)v(w+M)V2K求得 z?2= 1.5 m/s