高考物理年年必考的十大热点问题破解之道10变压器问题破解之道-负载电阻可等效(新)

变压器问题破解之道——负载电阻可等效

2014年新课标高考考纲中知识点“理想变压器”由“Ⅰ”级要求变为 “Ⅱ”级要求后，近两年高考中变压器问题在考查的难度上有所增加，有一类这样的问题在高考中频频出现，那就是在变压器原线圈中串入电阻，使问题变的很复杂，如果用常规解法，计算量很大，令学生感到望而生畏．笔者在教学研究中发现这类问题如果用电阻等效法进行计算，能降低难度，使问题简单明了．下面就理想变压器等效负载电阻公式的推导和应用做以分析．

一、变压器等效负载电阻公式的推导

设理想变压器原、副线圈的匝数分别为1n 、2n ，原、副线圈电压分别为1U 、2U ，副线圈负载电阻为R ，如图1（a ）所示，在变压器正常工作时，我们分析一下a 、b 间的等效电阻．

先画出等效电路图如图1（b ）所示，设变压器等效负载电阻为R '，在图1（a ）中由变压器的电压规律：

2

1

21n n U U =

所以负载电阻R 消耗的功率为：R

n U

n R U P 212

12222==

在图1（b

有P P '=，解得a 、b

图1

通过以上的分析可知：在只有一个副线圈的理想变压器电路中，原线圈的匝数为1n ，副线圈的匝数为2n ，副线圈负载电阻为R ，则变压器的原、副线和负载电阻可以等效为一

这个方法叫理想变压器电阻等效法．下面举例说明一下这个方法的

应用．

二、电阻等效法的应用 1．功率问题

例1 (2015年全国新课标I 卷)理想变压器的原、副线圈的匝数比为3 ：1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接有电压为220V 的正弦交流电源上，如图２所示，设副线圈回路中电阻两端的电压为U ，原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比为k ，则

A ．U=66V ，k=1/9

B ． U=22V ，k=1/9

C ．U=66V ，k=1/3

D ． U=22V ，k=1/3

解析 根据电阻等效法原、副线圈和负载电阻的等效电阻：R R n n R 9 2

2

21

==

'，等效电路如图３所示

根据电功率R I P 2=，又因为R 与R '串联，电流大小相等，

则原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比：9

1k ='='=R R P P 等效电阻 'R 上的电压：V 198V 220 =?'+'

=

'R

R R U ，即为变压器原线圈上的电压 根据变压器原、副线圈电压关系：

2

1

n n U U =' 所以变压器副线圈上电压：V 66V 1983

1

12=?='=

U n n U ，所以正确答案为A ．

图２

图３

点评 本题如果用常规解法就需要根据原、副线圈电压和电流比将原线圈中的电流和电压都用副线圈的电流和电压来表示，然后列方程求出副线圈电压，再求出功率之比，这种解法运算量较大；但如果用电阻等效法就会变得简单明了，运算量小．

２．电压问题

例2 （2015年海南卷）如图４所示，一理想变压器原、副线圈匝数比为4:1，原线圈与一可变电阻串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R 0，负载电阻的阻值R =11R 0，

是理想电压表；现将

负载电阻的阻值减小为R =5R 0，保持变压器输入电流不变，此时电压表读数为5．0V ，则

A ．此时原线圈两端电压的最大值约为34V

B ．此时原线圈两端电压的最大值约为24V

C ．原线圈两端原来的电压有效值约为68V

D ．原线圈两端原来的电压有效值约为48V

解析 当负载电阻减小为R =5R 0 时，根据串联电路规律，R

两端电压为R 0 两端电压的5倍，电压表测量R 两端的电压为5．0V ，所以R 0两端电压为1V

所以变压器负线圈两端电压：V 6V 1V 52=+=U 根据变压器原、副线圈电压关系：

2

1

21n n U U = 解得此时原线圈两端电压有效值为：V 241=U

所以原线圈两端电压最大值为：V 34V 224==m U ，所以A 正确． 根据电阻等效法，原来原、副线圈和负载电阻的等效电阻为：002

2

21148)( R R R n n R =+=

，

等效电路如图５(a)所示

根据电阻等效法，此时原副

线和负载电阻的等效电阻为：

图４

002

2

21224)( R R R n n R =+=

等效电路如图５(b)所示

又已求出此时原线圈两端电压有效值，即电阻1 R 两端的电压为：V 241=U

又因为变压器输入电流不变，即流过等效电阻1 R 和2 R 的电流相等

所以电阻2 R 两端的电压，即原线圈两端原来的电压有效值：V 4812

11=='U R R

U ， D ．正

确．所以正确答案为A D ．

点评 本题如果用常规解法就需要导出负载电阻变化前后副线圈电压表达式，从而得到变化前后副线圈的电压关系，再求出原来线圈电压的有效值，这种解法运算量较大；但如果用电阻等效法就能直接从等效电阻关系得出电压关系从而直接得到原来线圈电压的有效值，这样运算量大大减小．

3．电流问题

例3 （2014年福建卷）图５为模拟远距离输电实验电路图，两理想变压器的匝数n 1=n 4

＜n 2=n 3，四根模拟输电线的电阻R 1、R 2、R 3、R 4的阻值均为R ，A 1、A 2为相同的理想交流电流表，L 1、L 2为相同的小灯泡，灯丝电阻R L ＞2R ，忽略灯丝电阻随温度的变化．当A 、B 端接入低压交流电源时（ ）

A ．A 1、A 2两表的示数相同

B ．L 1、L 2两灯泡的亮度相同

C ．R 1消耗的功率大于R 3消耗的功率

D ．R 2两端的电压小于R 4两端的电压

解析 设

14

3

12>==k n n n n ，根据电阻等效法原、副线43n n 、和灯L 1的等效电阻为：

图６

图７

图５

L L R k R n

n R 22

43

0=???

? ??=，等效后电路如图６所示 由

k n n U U ==1

2

12 解得：12kU U = 电流表A 1的电流为：L L kR k

R

U R k R kU R R U I +=+=+=

2221

21021

电流表A 2的电流为：L

R R U I +=

21

2

设()()()k R k R kR R R k R R R kR k R R L L L L L －＝122222??

?

??-=--??? ??-+-??? ??+=? 因为R L ＞2R 1>k ，则

0102<<-k R k R L －　，　，所以0>?R ，L L R R kR k

R

+>+22 所以有：21I I <，则A 1表的示数小于A 2表的示数，故A 错误；

电阻R 1、R 2、R 3、R 4的阻值均为R ，根据功率R I P 2=，所以R 1 、R 2消耗的功率大于R 3 、

R 4消耗的功率，所以C 错误，D 正确；

L 1的功率为：L L L L L R R k R U R k R

k R kU R k I R I P 222122

2122

1021122??? ??+=?

??

? ?

?+＝＝＝ L 2的功率为：L L L L L R R R U R R

R U R I P 2212

1

2

2222）（＝＝＝+???

? ?

?+ 因为1>k ，所以L 1的功率1P 大于L 2的功率2P ，亮度不同，所以B 错误．所以正确答案为D ．

点评 本题如果用常规解法就需要根据电阻R 1、R 2和线圈n 2、n 3 以及电流表A 1组成的回路列出电压关系式，解方程求出电流表A 1的电流1I ，然后再比较两表电流大小，这种解法运算量较大且不易理解；但如果用电阻等效法就能利用电压和等效电阻直接求出求出电流表A 1的电流1I ，这样运算量大大减小．

通过以上分析可得，在原线圈中串入电阻的问题用电阻等效法可以将电路化繁为简，降低难度，使问题迎刃而解．

高三物理电场专题复习

电场复习指导意见 20XX 年课标版考试大纲本章特点 概念多、抽象、容易混淆。电场强度、电场力、电势、电势差、电势能、 电场力做功。 公式多。在帮助学生理解公式的来龙去脉、物理意义、适用条件的同时，可将其归类。 正负号含义多。在静电场中，物理量的正负号含义不同，要帮助学生正确理解物理量的正负值的含义。 知识综合性强。要把力学的所有知识、规律、解决问题的方法和能力应用 内 容要求说明 54．两种电荷．电荷守恒 55．真空中的库仑定律．电荷量 56．电场．电场强度．电场线．点电荷的场 强．匀强电场．电场强度的叠加 57．电势能．电势差．电势．等势面 58．匀强电场中电势差跟电场强度的关系 59．静电屏蔽 60．带电粒子在匀强电场中的运动 61．示波管．示波器及其应用 62．电容器的电容 63．平行板电容器的电容，常用的电容器 Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ 带电粒子在匀强 电场中运动的计算，只 限于带电粒子进入电场时速度平行或垂直于场强的情况

到电场当中 具体复习建议 一．两种电荷，电荷守恒，电荷量（Ⅰ） 1．两种电荷的定义方式。（丝绸摩擦玻璃棒，定义玻璃棒带正点；毛皮 摩擦橡胶棒，定义橡胶棒带负电） 2．从物质的微观结构及物体带电方法 接触带电（所带电性与原带电体相同） 摩擦起电（两物体带等量异性电荷） 感应带电（两导体带等量异性电荷） 3．由于物体的带电过程就是电子的转移过程，所以带电过程中遵循电荷守恒。每个物体所带电量应为电子电量（基本电量）的整数倍。 4．知道相同的两金属球绝缘接触后将平分两球原来所带净电荷量。（注意电性）

二．真空中的库仑定律（Ⅱ）1．r r q kq F 2 2112 或 2 2121 12r q kq F F 方向在两点电荷连线上，满足同性相斥，异性相吸。2．规律在以下情况下可使用：（1）规定为点电荷；（2）可视为点电荷； （3）均匀带电球体可用点电荷等效处理，绝缘均匀带电球体间的库仑力可用库仑定律 2 21r q kq F 等效处理，但r 表示 两球心之间的距离。（其它形状的带电体不可用电荷中心等效） （4）用点电荷库仑定律定性分析绝缘带电金属球相互作用力的情况 两球带同性电荷时：2 21r q kq F r 表示两球心间距，方向在球心连线上 两球带异性电荷时：2 21r q kq F r 表示两球心间距，方向在球心连线上 3．点电荷库仑力参与下的平衡模型（两质量相同的带电通草球模型） 4．两相同的绝缘带电体相互接触后再放回原处 （1）相互作用力是斥力或为零（带等量异性电荷时为零） L mg F T α mgtg l q kq 2 2 1) sin 2(3 2 21sin 4cos l q kq mg T

高三物理专题训练

高三物理专题训练 —连接体 一、选择题 1. 如图1-23所示，质量分别为m1=2kg，m2=3kg的二个物体置于光滑的水平面上，中间用一 轻弹簧秤连接。水平力F1=30N和F2=20N分别作用在m1和m2上。以下叙述正确的是： A. 弹簧秤的示数是10N。 B. 弹簧秤的示数是50N。 C. 在同时撤出水平力F 1、F2的瞬时，m1加速度的大小 13m/S2。 D. 若在只撤去水平力F1的瞬间，m1加速度的大小为13m/S2。 2. 如图1-24所示的装置中，物体A在斜面上保持静止，由此可知： A. 物体A所受摩擦力的方向可能沿斜面向上。 B. 物体A所受摩擦力的方向可能沿斜面向下。 C. 物体A可能不受摩擦力作用。 D. 物体A一定受摩擦力作用，但摩擦力的方向无法判定。 3. 两个质量相同的物体1和2紧靠在一起放在光滑水平桌面上，如图1-25所示。如果它们 分别受到水平推力F1和F2，且F1>F2，则1施于2的作用力的大小为： A. F 1 B. F2 C. (F1+F2)/2 D. (F1-F2)2 4. 两物体A和B，质量分别为m1和m2，互相接触放在光滑水平面上，如图1-26所示，对物 体A施于水平推力F，则物体A对物体B的作用力等于： A. m1F/(m1+m2) B. m2F/(m1+m2) C. F D. m1F/m2 5. 如图1-27所示，在倾角为θ的斜面上有A、B两个长方形物块，质量分别为m A、m B，在平 行于斜面向上的恒力F的推动下，两物体一起沿斜面向上做加速运动。A、B与斜面间的动摩擦因数为μ。设A、B之间的相互作用为T，则当它们一起向上加速运动过程中： A. T=m B F/(m A+m B) B. T=m B F/(m A+m B)+m B g(Sinθ+μCosθ) C. 若斜面倾角θ如有增减，T值也随之增减。 D. 不论斜面倾角θ如何变化（0?≤θ<90?），T值都保持不变。 6. 如图1-28所示，两个物体中间用一个不计质量的轻杆相连，A、 B质量分别为m1和m2，它们与斜面间的动摩擦因数分别为μ1和μ2。当它们在斜面上加速下滑时，关于杆的受力情况，以下说法中正确的是： A. 若μ1>μ2，则杆一定受到压力。 B. 若μ1=μ2，m1m2，则杆受到压力。 D. 若μ1=μ2，则杆的两端既不受拉力也不受压力。

五年高考真题 ——专题 电容器

专题21电容器 1、（2011天津卷）板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间的电势差为U1，板间场强为E1。现将电容器所带电荷量变为2Q，板间距变为1 d， 2 其他条件不变，这时两极板间电势差为U2，板间场强为E2，下列说法正确的是A．U2 = U1，E2 = E1 B．U2 = 2U1，E2 = 4E1 C．U2 = U1，E2 = 2E1D．U2 = 2U1，E2 = 2E1 【答案】C 2、（2012大纲全国卷）如图，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O点。先给电容器缓慢充电，使两级板所带电荷量分别为﹢Q和﹣Q，此时悬线与竖直方向的夹角为π/6。再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3，且小球与两极板不接触。求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。 【答案】2 Q Q ?= 3、（2012广东卷）（多选题）图是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧，对矿粉分离的过程，下列表述正确的有 A.带正电的矿粉落在右侧 B.电场力对矿粉做正功 C.带负电的矿粉电势能变大 D.带正电的矿粉电势能变小 【答案】BD 4、（2012·海南物理）（多选题）将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d、U、E和Q表示。下列说法正确的是 A．保持U不变，将d变为原来的两倍，则E变为原来的一半 B．保持E不变，将d变为原来的一半，则U变为原来的两倍

C ．保持d 不变，将Q 变为原来的两倍，则U 变为原来的一半 D ．保持d 不变，将Q 变为原来的一半，则 E 变为原来的一半 【答案】AD 5、（2012江苏卷）一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容C 和两极板间的电势差U 的变化情况是 （A ）C 和U 均增大（B ）C 增大，U 减小 （C ）C 减小，U 增大（D ）C 和U 均减小 【答案】B 6、（2013新课标全国卷Ⅰ）一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d ，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔（小孔对电场的影响可忽略不计）。小孔正上方2d 处的P 点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处（未与极板接触）返回。若将下极板向上平移 3d ，则从P 点开始下落的相同粒子将 A.打到下极板上 B.在下极板处返回 C.在距上极板2d 处返回 D.在距上极板52d 处返回 【答案】 D 7、【2014·海南卷】如图，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距为d ；在下极板上叠放一厚度为l 的金属板，其上部空间有一带电粒子P 静止在电容器中。当把金属板从电容器中快速抽出后，粒子P 开始运动。重力加速度为g 。粒子运动的加速度为 A ．g d l B ．g d l d - C ．g l d l - D ．g l d d - 【答案】A 8、【2015·安徽·20】已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为0 2δε，其中δ为平面上单位面积所带的电荷量，0ε为常量。如图所示的平行板电容器，极板正对面积为S ，其间为真空，带电荷量为Q 。不计边缘效应时，

2021学年高中物理第三章交变电流3变压器课时练习含解析人教版选择性必修2.doc

变压器 (25分钟·60分) 一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分) 1.如图所示为变压器原理图,其原线圈和副线圈的匝数分别为n1、n2,若输出电压小于输入电压, 下列说法正确的是( A.输入的是直流电,且n1>n2 B.输入的是直流电,且n1n2 D.输入的是交流电,且n1n2,故C正确,D错误。 2.理想变压器的原、副线圈匝数之比为10∶1,当原线圈接220 V交流电后,副线圈输出的电压 是( A.220 V B.110 V C.55 V D.22 V 【解析】选D。根据理想变压器原理有:=,解得:U2=U1=×220 V=22 V。故D正确,A、 B、C错误。 3.如图所示,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压均为U0的灯泡L1和L2。原、副线圈匝数 比为4∶1。S断开时两灯泡均恰能正常发光。由此可知( ) A.电源电压U=4U0 B.S断开时,灯泡L1和L2的电流之比为1∶1

C.S闭合后,灯泡L2仍恰能正常发光 D.S断开时,灯泡L1和L2的功率之比为1∶4 【解析】选D。副线圈的电压为U2=U0,根据=,解得原线圈的电压U1=4U0,电源电压 U=U0+4U0=5U0,故A错误;S断开时,灯泡L1和L2的电流之比==,故B错误;S闭合后,原线圈 的电压为电源电压U′1=5U0,根据=,解得:U′2=U0,灯泡L2不能正常发光,故C错误;S断 开时,灯泡L1和L2的电压相同,电流之比==,所以功率之比为===,故D正确。 4.如图甲、乙所示电路中,当A、B接10 V交变电压时,C、D间电压为4 V,M、N接10 V直流 电压时,P、Q间电压也为4 V。现把C、D接4 V交流,P、Q接4 V直流,下面哪个选项可表示 A、B间和M、N间的电压( ) A.10 V 10 V B.10 V 4 V C.4 V 10 V D.10 V 0 【解析】选B。题图甲是一个自耦变压器,当A、B作为输入端,C、D作为输出端时,是一个降 压变压器,两边电压之比等于两边线圈的匝数之比,当C、D作为输入端,A、B作为输出端时, 是一个升压变压器,电压比也等于匝数比,所以C、D接4 V交流时,A、B间将得到10 V交流。 题图乙是一分压电路,当M、N作为输入端时,上、下两个电阻上的电压跟它们的电阻的大小成 正比。但是当把电压加在P、Q两端时,电流只经过下面那个电阻,上面的电阻中没有电流,两 端也就没有电势差,即M、P两点的电势相等。所以当P、Q接4 V直流时,M、N两端的电压也 是4 V。 【补偿训练】 在变电所里,需要用交流电流表去检测电路上的强电流,由于电网中的电流通常会超出一 般电流表的量程,因此常使用电流互感器。下列能正确反映电流互感器工作原理的是(

高考物理大题专题训练专用(带答案)

高考物理大题常考题型专项练习 题型一：追击问题 题型二：牛顿运动问题 题型三：牛顿运动和能量结合问题 题型四：单机械能问题 题型五：动量和能量的结合 题型六：安培力/电磁感应相关问题 题型七：电场和能量相关问题 题型八：带电粒子在电场/磁场/复合场中的运动 题型一：追击问题3 1. （2014年全国卷1，24，12分★★★）公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离。 当前车突然停止时，后车司机以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰。通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s。当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时，安全距离为120m。设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5,若要求安全距离仍为120m，求汽车在雨天安全行驶的最大速度。 答案：v=20m/s 2．（2018年全国卷II，4，12分★★★★★）汽车A在水平冰雪路面上行驶，驾驶员发现其 正前方停有汽车B，立即采取制动措施，但仍然撞上了汽车B．两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示，碰撞后B车向前滑动了4.5 m，A车向前滑动了2.0 m，已知A和B 的质量分别为2.0×103 kg和1.5×103kg，两车与该冰雪路面 间的动摩擦因数均为0.10，两车碰撞时间极短，在碰撞后车 轮均没有滚动，重力加速度大小g = 10m/s2．求： （1）碰撞后的瞬间B车速度的大小； （2）碰撞前的瞬间A车速度的大小． 答案．（1）v B′ = 3.0 m/s （2）v A = 4.3m/s 3．（2019年全国卷II，25，20分★★★★★）一质量为m＝2000kg的汽车以某一速度在平直

2020高考物理电容器专题练习

电容器专题 一、例题部分 例题1、如图所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ．（AD） A．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大 B．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ不变 C．断开S，将A板向B板靠近，则θ增大 D．断开S，将A板向B板靠近，则θ不变 例题2、如图所示，让平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度,若不改变两极板带的电量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，那么静电计指针的偏转角度（ A ） A、一定减小 B、一定增大 C、一定不变 D、可能不变 例题3、如图所示电路中，电源电动势ε=10V，内阻r=1Ω，电容器电容C1=C2=30μF，电阻R1=3Ω，R2=6Ω，开关K先闭合，待电路中电流稳定后再断开K，问断开开关K后，流过电阻R1的电量是多少？A、C两点的电势如何变化？

分析与解：我们从电路上看到，开关由闭合到断开，电容器上的电压发生变化，使电容器所带电量发生变化，这个变化要通过电容的充放电来实现，如果这个充放电电流要经过R 1，那么我们就可以通过电容器带电量的变化来确定通过R 1的电量。当K 断开,稳定后,电路中没有电流,C 1上板与A 点等势，C 点与B 点等势，C 1、C 2两端电压均为电源电动势，所以 Q 1'=C 1ε=30×10-6×10=3.0×10-4 库 Q 2=C 2ε=30×10-6×10 =3.0×10-4库且两电容带电均为上正下负 所以K 断开后C 1继续充电，充电量△Q 1=Q 1'-Q 1=3.0×10-4-1.8×10-4-=1.2×10-4库 这些电荷连同Ｃ２所充电量都要通过R １, 故通过R １的电量Q=△Q 1+Q 2=1.2×10-4+3.0×10-4=4.2×10-4库 A 点电势U A =10V, C 点电势U C =0V ，所以A 点电势升高,C 点电势降低. 例题4、电源内阻r=2Ω，R 1=8Ω，R 2=10Ω，K 1闭合，K 2断开时，在相距d=70cm ，水平放 置的固定金属板AB 间有一质量m=1.0g ，带电量为q=7×10—5C 的带负电的微粒，恰好 静止在AB 两板中央的位置上，求（1）电源的电动势（2）将K 1断开0.1s 后，又将K 2闭合，微粒再经过多长时间与极板相碰。（g=10m/s 2） 【解答】（1）V E d E q mg 202=?= （4分） （2）)1(/102分s m m mg d E q a =-= m at h 2210521-?==（1分） s m at V /10==（1分） m g V h 05.0220=='距上极板25cm 时V=0粒子不能碰到上极板（2分）

14高考物理变压器习题

14高考物理变压器习题

变压器 电能的输送 一、选择题(本大题共10个小题，共70分，每小题至少有一个选项正确，全部选对的得7分， 选对但不全的得4分，有选错的得0分) 1．(2008·北京高考)一理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝11∶5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u 如图1所示．副线圈仅接入一个10 Ω的电阻．则( ) 图1 A ．流过电阻的电流是20 A B ．与电阻并联的电压表的示数是100 2 V C ．经过1分钟电阻发出的热量是6×103 J D ．变压器的输入功率是1×103 W 2．（双选）(2010·济南模拟)正弦式电流经过匝数 比为n 1n 2＝101 的变压器与电阻R 、交流电压表 V 、

交流电流表A按如图2甲所示方式连接，R＝10 Ω.图乙所示是R两端电压U随时间变化的图象，U m＝10 2 V，则下列说法中正确的是() 图2 A．通过R的电流i R随时间t变化的规律是i R＝2cos100πt(A) B．电流表A的读数为0.1 A C．电流表A的读数为 2 10 A D．电压表的读数为U m＝10 2 V 3．如图3所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n.原线圈接正弦交流电压U，输出端

接有一个交流电流表和一个电动机．电动机线圈电阻为R.当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一重物匀速上升．下列判断正确的是() A．电动机两端电压为IR B．电动机消耗的功率为I2R C．原线圈中的电流为nI D．变压器 的输入功率为UI n 4．如图4所示，左侧的圆形导电环半径为r＝1.0 cm，导电环与一个理想变压器的原线圈相连，变压器的副线圈两端与一个电容 为C＝100 pF的电容器相连，导 电环的电阻不计，环中有垂直于圆环平面的变化 磁场，磁感应强度B的变化率为ΔB Δt＝100 2 πsinωt，若电容器C所带电荷量的最大值为1.41×10－9C，则所用理想变压器的原、副线圈的匝数之比为(取π2＝10) ()

2018年高考物理真题与模拟分项解析：专题04-电场

专题04 电场 1．【2017〃江苏卷】如图所示，三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分别位于O、M、P点．由O点静止释放的电子恰好能运动到P点．现将C板向右平移到P'点，则由O点静止释放的电子 （A）运动到P点返回 （B）运动到P和P'点之间返回 （C）运动到P'点返回 （D）穿过P'点 【答案】A 【考点定位】带电粒子在电场中的运动动能定理电容器 【名师点睛】本题是带电粒子在电场中的运动，主要考察匀变速直线运动的规律及动能定理，重点是电容器的动态分析，在电荷量Q不变的时候，板间的电场强度与板间距无关． 2．【2017〃天津卷】如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在A、B两点 的加速度大小分别为a A 、a B ，电势能分别为E pA 、E pB 。下列说法正确的是

A ．电子一定从A 向 B 运动 B ．若a A >a B ，则Q 靠近M 端且为正电荷 C ．无论Q 为正电荷还是负电荷一定有E pA a B ，说明电子在M 点受到的电场力较大，M 点的电场强度较大，根据点电荷的电场分布可知，靠近M 端为场源电荷的位置，应带正电，故B 正确；无论Q 为正电荷还是负电荷，一定有电势B A ??>，电子电势能p E e ?=-，电势能是标量，所以一定有E pA

高考物理 小题训练卷10

湖南省长沙市周南中学2016届高考物理 小题训练卷10 14．在“探究弹性势能的表达式”的活动中，为计算弹簧弹力所做的功，把拉伸弹簧的过程分为很多小段，拉力在每小段可以认为是恒力，用各小段做功的代数和代表弹力在整个过程所做的功，物理学中把这种研究方法叫做“微元法”。下列几个实例中应用到这一思想方法的是 （ ） A ．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用点来代替物体，即质点 B ．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加 C ．一个物体受到几个力共同作用产生的效果与某一个力产生的效果相同，这个力叫做那几个力的合力 D ．在探究加速度与力和质量之间关系时，先保持质量不变探究加速度与力的关系，再保持力不变探究加速度与质量的关系 15 .如图所示，一理想变压器原线圈可通过滑动触头P 的移动改变其匝数，当P 接a 时，原 副线圈的匝数比为5:1，b 为原线圈的中点，副线圈接有电容器C 、灯泡L 、理想电流表○ A 以及R =88Ω的定值电阻。若原线圈接有u =311sin100πt V 的交变电压，下列判断正确的是（ ） A. 当P 接a 时，灯泡两端电压为44V B ．当P 接a 时，电流表的读数为2A C ．P 接b 时灯泡消耗功率比P 接a 时大 D ．P 固定在a 点不移动，原线圈改接u =311sin200πt V 的电压，灯泡亮度不变 16图为某探究活动小组设计的节能运输系统。斜面轨道的倾角为30°，质量为M 的木箱与轨道的动摩擦因数为36。木箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量为m 的货物装入木箱，然后木箱载着货物为轨道无初速度滑下，当轻弹簧被压缩至最短时，自 动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复 上述过程。下列选项正确的是 A ．m=M B ．M=2m C ．木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度 D ．在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能 17.2010年11月3日，我国发射的“嫦娥二号”卫星，开始在距月球表面约100 km 的圆轨道上进行长期的环月科学探测试验；2011年11月3日，交会对接成功的“天宫一号”和“神舟八号”连接体，在距地面约343 km 的圆轨道上开始绕地球运行。已知月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的16，月球半径约为地球半径的14 。将“嫦娥二号”和“天宫一神八连接体”在轨道上的运动都看作匀速圆周运动，用T 1和T 2分别表示“嫦娥二号”和“天宫一神八连接体”在轨道上运行的周期，则2 1T T 的值最接近（可能用到的数据：地球的半径R 地=6400 km ，地球表面的重力加速度g=9．8m/s 2） （ ） A p a b R u ~ L

14高考物理变压器习题

变压器 电能的输送 1、选择题(本大题共10个小题，共70分，每小题至少有一个选项正确，全部选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分) 1．(2008·北京高考)一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图1所示．副线圈仅接入一个10Ω的电阻．则( ) 图1 A．流过电阻的电流是20 A B．与电阻并联的电压表的示数是100 V C．经过1分钟电阻发出的热量是6×103J D．变压器的输入功率是 1×103 W 2．（双选）(2010·济南模拟)正弦式电流经过匝数比为＝的变压器与电阻R、交流电压表V、交流电流表A按如图2甲所示方式连接，R＝10 Ω.图乙所示是R两端电压U随时间变化的图象，U m＝10 V，则下列说法中正确的是( )

图2 A．通过R的电流i R随时间t变化的规律是i R＝cos100πt(A) B．电流表A的读数为0.1 A C．电流表A的读数为 A D．电压表的读数为U m＝10 V 3．如图3所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n.原线圈接正弦交流电压U，输出端接有一个交流电流表和一个电动机．电动机线圈电阻为R.当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一重物匀速上升．下列判断正确的是( ) A．电动机两端电压为IR B．电动机消耗的功率为I2R C．原线圈中的电流为nI D．变压器的输入功率为 4．如图4所示，左侧的圆形导电环半径为r＝1.0 cm，导电环与一个理想变压器的原线圈相连，变压器的副线圈两端与一个电容为C＝100 pF的电容器相连，导电环的电阻不计，环中 有垂直于圆环平面的变化磁场，磁感应强度B的变化率为＝100 πsinωt，若电容器C所带电荷量的最大值为1.41×10－9C，则所用理想变压器的原、副线圈的匝数之比为(取π2＝10) ( ) A．1∶100 B．100∶1

高中物理：变压器练习题

高中物理：变压器练习题 1.如图所示四个电路,能够实现升压的是( ) 【解析】选D。变压器只能对交变电流变压,不能对直流电变压,故A、B错误。由于电压与线圈匝数成正比,所以D项能实现升压。 2.一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1,在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上,如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U,原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k,则( ) A.U=66V,k= B. U=22V,k= C.U=66V,k= D.U=22V,k= 【解题指南】解答本题时应从以下三点进行分析： (1)掌握变压器的功率、电压、电流关系。 (2)根据变压器的匝数比推出原、副线圈的电流比,求得k值。 (3)根据变压器的电压关系和电路的特点求得电压。 【解析】选A。由于变压器的匝数比为3∶1,可得原、副线圈的电流比为1∶3,根据 P=I2R可知原、副线圈中电阻R的功率之比k=,由=,其中U 2=U,则U 1 =3U,结合原、 副线圈的电流比为1∶3,可得原线圈中电阻R上的电压为,所以有3U+=220V,得

U=66V,故选项A正确。 【补偿训练】如图所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的电压—时间图 像。原、副线圈匝数比n 1∶n 2 =10∶1,串联在原线圈电路中的交流电流表的示数为1A, 则( ) A.变压器原线圈所接交流电压的有效值为311 V B.变压器输出端所接电压表的示数为22V C.变压器输出端交变电流的频率为50 Hz D.变压器的输出功率为220W 【解析】选C。变压器原线圈所接交流电压的有效值为U 1 =V=220 V,选项A错误； 变压器输出端所接电压表的示数为U 2=U 1 =×220V=22 V,选项B错误；变压器输 出端交变电流的频率为f=Hz=50 Hz,选项C正确；变压器的输出功率等于输入功 率,P=U 1I 1 =220×1W=220 W,选项D错误。故选C。 3.(多选)一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶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为滑动变阻器的滑片。下列说法正确的是( )

2021年高考物理一轮复习考点过关检测题—13.6变压器的动态分析

2021年高考物理一轮复习考点过关检测题 13.6变压器的动态分析 一、单项选择题 1．如图所示，理想变压器原线圈的输入电压m sin u U t ω=，副线圈电路中0R 为定值电阻，R 是滑动变阻器，电压表1V 和2V 是理想交流电压表，它们的示数分别用1U 和2U 表示；电流表1A 和2A 是理想交流电流表，它们的示数分别用1I 和2I 表示.下列说法正确的是（ ） A ．2I 和2I 都是表示电流的瞬间值 B ．1U 和2U 都是表示电压的最大值 C ．在滑片P 向下滑动的过程中，2U 不变、1I 变大 D ．在滑片P 向下滑动的过程中，2U 变小、1I 变小 2．如图，理想变压器原、副线圈匝数比21:2:1n n =，输入端a 、b 接有电压有效值恒定的正弦交流电，灯泡L 的电阻恒为10Ω，定值电阻R 1=R 2=10Ω，滑动变阻器R 的最大阻值为20Ω，工作时各元件电压均未超过其额定电压。则当滑动变阻器滑片由上到下滑动过程中，下列判断正确的是（ ） A ．灯泡L 两端电压先增大后减小 B ．灯泡L 的功率一直减小 C ．a 、b 端的输人功率先增大后减小 D ．a 、b 端的输入功率一直增大

3．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 4．如图所示的理想变压器，b 是原线圈的中点接头，从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上正弦交变电压，现将单刀双掷开关与a 连接，下列说法正确的是（ ） A ．滑动变阻器触头P 向上移动时，电压表、电流表示数均变小 B ．滑动变阻器触头P 向上移动时，原线圈中电流增大 C ．单刀双掷开关由a 转向b ，电压表、电流表示数均变大 D ．单刀双掷开关由a 转向b ，变压器输入功率将变小 5．图示电路中，变压器为理想变压器，a 、b 接在电压有效值不变的交流电源两端，R 0为定值电阻，R 为滑动变阻器．现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一个位置，观察到电流表A 1的示数增大了0.2 A ，电流表A 2的示数增大了0.8 A 。则下列说法正确的是（ ） A ．电压表V 1示数增大 B ．电压表V 2、V 3示数均增大

高三物理专题复习电场

专题四静电场 1、某静电场的电场线分布如图所示，P、Q为该电场中的两点， 下列说法正确的是 A．P点电势高于Q点电势 B．P点场强小于Q点场强 C．将负电荷从P点移动到Q点，其电势能减少 D．将负电荷从P点移动到Q点，电场力做负功 2、水平线上的O点放置一点电荷，图中画出电荷周围对称分布的 几条电场线，如图所示。以水平线上的某点O'为圆心画一个圆，与 电场线分别相交于a、b、c、d、e，则下列说法正确的是( ) A．b、e两点的电场强度相同B．a点电势低于c点电势 C．b、c两点间电势差等于e、d两点间电势差D．电子沿圆周由d到b，电场力做正功3、图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带负电的点电荷。 一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运 动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点。则该粒子（） A．带负电B．在c点受力最大 C．在b点的电势能大于在c点的电势能 D．由a点到b点的动能变化小于有b点到c点的动能变化 4、如图所示，虚线是两个等量点电荷所产生的静电场中的一簇等势 线，若不计重力的带电粒子从a点射入电场后恰能沿图中的实线运 动，b点是其运动轨迹上的另一点，则下述判断正确的是 A．由a到b的过程中电场力对带电粒子做正功 B．由a到b的过程中带电粒子的电势能在不断减小 C．若粒子带正电，两等量点电荷均带正电 D．若粒子带负电，a点电势高于b点电势 5、一质子从A点射入电场，从B点射出，电场的等差等势面和 质子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼此平行，不 计质子的重力。下列说法正确的是 A．A点的电势高于B点的电势 B．质子的加速度先不变，后变小 C．质子的动能不断减小 D．质子的电势能先减小，后增大 6、如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的检验电荷q1、 q2分别置于A、B两点，虚线为等势线。取无穷远处为零电势点， 若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则 下列说法正确的是 A．B点电势高于A点电势B．q1在A点的电势能大于q2在B点的电势能 C．点电荷Q带负电D．q1的电荷量大于q2的电荷量 7、如图所示，虚线为某一带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，M、N为运动轨迹上两

2020年高考物理复习训练试题及答案：万有引力

2020年高考物理复习训练试题及答案：万有引力 一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分。每小题至少一个答案准确,选不全得3分) 1.(2020·安徽高考)我国发射的“天宫一号”和“神舟八号”在 对接前,“天宫一号”的运行轨道高度为350km,“神舟八号”的运行轨道高度为343km。它们的运行轨道均视为圆周,则( ) A.“天宫一号”比“神舟八号”速度大 B.“天宫一号”比“神舟八号”周期长 C.“天宫一号”比“神舟八号”角速度大 D.“天宫一号”比“神舟八号”加速度大 2.近年来,人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆,正 在实行着激动人心的科学探究,为我们将来登上火星、开发和利用火星打下坚实的基础。如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动,并测得该运动的周期为T,若火星的平均密度为ρ。下列关系式中准确的是( ) A.ρ∝T B.ρ∝ C.ρ∝T2 D.ρ∝ 3.(2020·宁波模拟)1798年,英国物理学家卡文迪许测出万有引力常量G,所以卡文迪许被人们称为能称出地球质量的人。若已知万有引力常量G,地球表面处的重力加速度g,地球半径R,地球上一个昼夜的时间T1(地球自转周期),一年的时间T2(地球公转的周期),地球中心到月球中心的距离L1,地球中心到太阳中心的距离L2。你能计算出( ) A.地球的质量m地= B.太阳的质量m太= C.月球的质量m月=

D.可求月球、地球及太阳的密度 4.(2020·新课标全国卷)假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为d。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为( ) A.1- B.1+ C.()2 D.()2 5.(2020·德州模拟)假设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n 倍,则下列相关地球同步卫星的叙述准确的是( ) A.运行速度是第一宇宙速度的倍 B.运行速度是第一宇宙速度的倍 C.向心加速度是地球赤道上物体随地球自转的向心加速度的n倍 D.向心加速度是地球赤道上物体随地球自转的向心加速度的倍 6.(2020·莱芜模拟)假设月亮和同步卫星都是绕地心做匀速圆周 运动的,下列说法准确的是( ) A.同步卫星的线速度大于月亮的线速度 B.同步卫星的角速度大于月亮的角速度 C.同步卫星的向心加速度大于月亮的向心加速度 D.同步卫星的轨道半径大于月亮的轨道半径 7.(2020·蚌埠模拟)2020年9月29日,我国成功发射“天宫一号”飞行器,“天宫一号”绕地球做匀速圆周运动的速度约为28 000 km/h,地球同步卫星的环绕速度约为3.1 km/s,比较两者绕地球的运动 ( ) A.“天宫一号”的轨道半径大于同步卫星的轨道半径 B.“天宫一号”的周期大于同步卫星的周期

高考物理-电容器专题

电容器的电容专题 一、基础知识 1．任何两个彼此绝缘又相距很近的导体都可以构成电容器．这两个导体称为电容器的电极． 2．把电容器的两个极板分别与电池的两极相连，两个极板就会带上等量的异号电荷， 这一过程叫充电。电容器的一个极板所带的电荷量的绝对值叫做电容器的电荷量。用导线把电容器的两板接通，两板上的电荷 中和，电容器不再带电，这一过程叫做放电。 3．电容器所带的电荷量Q 与电容器两极板间的电势差U 的比值，叫做电容器的电容，用符号C 表示，表达式为U Q C =。 4．一般说来，构成电容器的两个导体的正对面积越大距离越小这个电容器的电容就越大；两个导体间 电介质的性质也会影响电容器的电容。 二、定义式：C=Q/U=ΔQ/ΔU ，适用于任何电容器。 决定式；C=εS/4πkd ，仅适用于平行板电容器。 ●对平行板电容器有关的C 、Q 、U 、E 的讨论问题有两种情况。 对平行板电容器的讨论：kd s c πε4=、U q C =、d U E = ①电容器跟电源相连，U 不变，q 随C 而变。 d ↑→C ↓→q ↓→E ↓ ε、S ↑→C ↑→q ↑→E 不变。 ②充电后断开，q 不变，U 随C 而变。 d ↑→C ↓→U ↑→s kq sd kdq cd q d U E επεπ44====不变。 ε、S ↓→C ↓→U ↑→E ↑。 问题1：静电计为什么可测量两个导体的电势差？ 问题2：静电计会改变被验两个导体的电量与电势差吗？ 典型例题 [例1]. 如图6所示，平行板电容器在充电后不切断电源，此时板间有一带电尘粒恰能在电场中静止，当正对的平行板左右错开一些时（ ） A ．带电尘粒将向上运动 B ．带电尘粒将保持静止 C ．通过电阻R 的电流方向为A 到B D ．通过电阻R 的电流方向为B 到A [答案] BC 分析：粒子静止在电容器内，则由共点力的平衡可知电场强度与重力的关系；再根据变化后的场强判断能否保持平衡； 由电容器的决定式可知电容的变化，由电容的定义式可知极板上电荷量的变化，由充放电知识可知电流的方向 解析：A 、B 由于电容器与电源相连，故电容器两端电压不变，因板间距不变，故极板间的场强不变，带电粒子所受的电场力不变，粒子仍能保持静止，故A 错误，B 正确； 图

高考物理变压器训练

高考物理变压器训练 1．理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，以下说法中正确的是() A．穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1 B．穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等 C．原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10∶1 D．正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1 2．理想变压器正常工作时，若增加接在副线圈两端的负载，则() A．副线圈中电流增大 B．副线圈输出的电功率减小 C．原线圈中电流不变 D．原线圈输入的电功率增大 3．如图5－4－9所示为理想变压器．原线圈的匝数为1000匝，两个副线圈n2＝50匝，n3＝100 匝，L1是“6 V 2 W”的小灯泡．L2是“12 V 4 W”的小灯泡，当n1接上交变电压时，L1、L2都正常发光，那么原线圈中的电流为() 图5－4－9 A.1 60A B.1 30A C.1 20A D.1 10A 4.如图5－4－10所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R.开始时，开关S断开．当S接通时，以下说法中正确的是() 图5－4－10 A．副线圈两端M、N的输出电压减小 B．副线圈输电线等效电阻R上的电压增大 C．通过灯泡L1的电流减小 D．原线圈中的电流增大 5．对理想变压器可作出的判断是() A．高压线圈匝数多、电流大、导线粗 B．低压线圈匝数少、电流小、导线细

C ．高压线圈匝数多、电流大、导线细 D ．低压线圈匝数少、电流大、导线粗 6．一台理想变压器的副线圈有100 匝，输出电压为10 V ，则铁芯中磁通量的变化率的最大值为( ) A ．10 Wb/s B ．14.1 Wb/s C ．0.14 Wb/s D ．28.2 Wb/s 7．一输入电压为220 V ，输出电压为36 V 的变压器副线圈烧坏．为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈．如图5－4－12所示，然后将原线圈接到220 V 交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1 V ，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为( ) 图5－4－12 A ．1100,360 B ．1100,180 C ．2200,180 D ．2200,360 8．如图5－4－13所示，MN 和PQ 为两光滑的电阻不计的水平金属导轨，N 、Q 接理想变压器，理想变压器的输出端接电阻元件R 、电容元件C ，导轨上垂直放置一金属棒ab .今在水平导轨部分加一竖直向上的匀强磁场，则下列说法中正确的是(I R 、I c 均为有效值)( ) 图5－4－13 A ．若ab 棒匀速运动，则I R ≠ 0，I c ＝0 B ．若ab 棒匀速运动，则I R ＝0，I c ＝0 C ．若ab 棒在某一中心位置两侧做往复运动，则I R ≠ 0，I c ≠ 0 D ．若ab 棒做匀加速运动，则I R ≠ 0，I c ＝0 9．如图5－4－14所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1，原线圈接正弦式交流电源，副线圈接入“220 V ,60 W”灯泡一只，且灯泡正常发光．则( ) 图5－4－14 A ．电流表的示数为32220 A B ．电源输出功率为1200 W C ．电流表的示数为3220 A D ．原线圈两端电压为11 V

高三物理选择题专项训练题(全套)

2018届高三物理选择题专题训练1 14．在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是（）A．将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化 B．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化 C．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表相连，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化 D．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化15．关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是（） A．安培力的方向可以不垂直于直导线 B．安培力的方向总是垂直于磁场的方向 C．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关 D．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半 16．如图，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场（未画出）。一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O。已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变。 不计重力。铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为（） 2 A．2 B．2 C．1 D． 2 17．如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系绕处于平衡状态。现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度（橡皮筋在弹性限度内）。与稳定在竖直位置时相比，小球的高度（）A．一定升高B．一定降低 C．保持不变D．升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定 18．如图（a），线圈ab、cd绕在同一软铁芯上。在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压如图（b）所示。已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab 中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是（）

高中物理电容器的动态分析 专题辅导

高中物理电容器的动态分析 对于电容器的动态分析问题，我们一定要注意两个关系式，即定义式U Q C =和决定式kd 4S C πε=（此式虽然不要求定量计算，但有助于我们理解一些物理量的变化对电容器电容大小的影响），在分析解决问题时可同时应用。在综合应用电容和电场的知识时，应注意电容器充电后切断电源（Q 不变）和不切断电源（U 不变）两种不同情况。 一、保持电容器两极板电压不变的情况 例1. 两块大小、形状完全相同的金属板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连的电路如图1所示。接通开关S ，电源即给电容器充电：（ ） A. 保持S 接通，减小两极板间的距离，则两极板间的电场强度减小； B. 保持S 接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电量增大； C. 断开S ，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小； D. 断开S ，在两极板间插入一块介质，则两极板间的电势差增大。 解析：S 接通保持U 不变，由场强d U E =得d 减小，E 增大，故A 错误；插入介质后，C 增大，根据CU Q =可知极板上的电量增大，故B 正确；当S 断开时，极板上的电量不变，减小板间距离，则C 增大，据U Q C = 可知U 减小，故C 正确；在两极板间插入介质，则C 增大，据U Q C =可知U 减小，故D 错误，故答案应为BC 。 点评：解答本题关键是S 接通时，两极板间电压不变；断开S 时，两极板间所带电量不变，同时我们能够看出利用kd 4S C πε= 这一电容的决定式定性的分析电容器的变化很方便。 二、保持电容器两极板电量不变的情况 例2. 如图2所示，一平行板电容器经开关S 与电池相连，闭合S 后又断开，电容器的负极板接地，在两极板间a 点有一电量非常小的正电荷，以E 表示两极板间的电场强度，U 表示电容器的电压，ε表示正电荷在a 点的电势能，现将电容器的A 板稍微下移，使两板间的距离减小，则：（ ） A. U 变小，E 不变； B. U 变大，ε变大； C. U 变小，ε不变； D. U 不变，ε不变。