2012届高三物理一轮精细化复习讲义选修部分

高三物理一轮复习资料第十二章电磁感应本章是电磁学的核心内容，研究了电磁感应的一系列现象．这部分内容能使力、电、磁三方面知识充分了解，使力的平衡条件、牛顿定律、动量守恒、动能定理、能量守恒、闭合电路欧姆定律有机结合，安培力则活跃其中．即可单独命题，又能出现灵活多样的综合题．考题很能考查学生能力，备受出题人青睐．近几年高考对本章命题频率比较高，对学生的能力提出了很高的要求．本章及相关内容知识网络：错误!未找到引用源。

专题一电磁感应现象楞次定律【考点透析】一、本专题考点：电磁感应现象、感应电流的方向、右手定则、楞次定律是Ⅱ类要求，即能够理解其确切含义及与其他知识的了解，能够进行叙述和解释，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用．二、理解和掌握的内容1．磁通量、磁通量的变化的区别：(1)磁通量Ф,表示穿过磁场中某个面积的磁感线的条数．(2)磁通量的变化ΔΦ=Φ2-Φ1，它可由B、S或两者之间的夹角发生变化引起．二者之间没有固定的了解，不能混为一谈．2．感应电流的产生条件：有两种说法(1)闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动．(2)穿过闭合回路的磁通量发生变化上述第二种说法反映了电磁感应的本质，更具一般性，因而感应电流的产生条件可只用第二种说法．如果电路不闭合，只产生感应电动势而不产生感应电流，也发生了电磁感应现象．3．感应电流方向的判定：（1）右手定则：①适用范围:闭合电路部分导体切割磁感线时. ②定律内容:伸开右手,使大拇指跟其余四指垂直,并且都与手掌在同一平面内,让磁感线垂直穿入手心,大拇指指向导体运动的方向,那么其余四个手指所指的方向就是感应电流的方向.(2)楞次定律: ①适用范围:穿过闭合电路的磁通量变化时. ②定律内容:感应电流具有这样的方向,就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.③判定步骤:a.明确闭合电路范围内的原磁场的方向;b.分析穿过闭合电路的磁通量变化情况;c.根据楞次定律(增异减同),判定感应电流磁场的方向;d.利用安培定则,判定感应电流的方向.4．难点释疑 正确理解楞次定律中“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”. (1)简单地说是“阻碍” “变化”,而不是阻碍原磁场.具体地说是:当原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反---以阻碍增加;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同---以阻碍减少. (2) “阻碍”并不是阻止. 如果原来的磁通量增加,感应电流的磁场只能阻碍它增加的速率,而不能阻止它的增加,即原来的磁通量还是要增加.【例题精析】例1 如图13—1所示,一个矩形线圈在匀强磁场中旋转,转动轴为其一边ab (如图).当转到线圈平面与磁场方向平行时是否产生感应电流? 解析：本题考查感应电流的产生条件方法 1 在这时刻附近极短时间里，穿过线圈的磁通量从有→无，再从无→有，发生变化，产生感应电流．方法2 闭合电路的一部分（dc 边）切割磁感线产生感应电流．错解：此时穿过线圈的磁通量为零，不产生感应电流．小结：产生感应电流的条件是“只要穿过闭合电路的磁通量发生变化．”这句话关键的两个字是“变化”．因此，这类问题的解题关键是判断磁通量是否变化，而不是确定磁通量的数值．思考拓宽：若从上向下看线圈绕逆时针方向旋转，则在图示位置处线圈中感应电流的方向如何？ 解答：dcbad 方向．例2 如图13—2所示，光滑固定导轨M 、N 水平放置，两根导体棒P 、Q 平行放于导轨上，形成一个闭合回路．当一条形磁铁从高处下落接近回路时（ ） A ．P 、Q 将互相靠拢 B.P 、Q 将互相远离C ．磁铁的加速度仍为g D. 磁铁的加速度小于g解析：本题考查楞次定律及和相关知识的综合运用 方法1 设磁铁下端为N 极，如图13—3所示，根据楞次定律可判断出PQ 中的感应电流方向，再根据左手定则可判断P 、Q 所受安培力的方向如图．可见，P 、Q 将互相靠拢．又由于回路所受安培力的合力向下，由牛顿第三定律知，磁铁将受到向上的反作用力，从而加速度小于g ．当磁铁下端为S 极时，根据类似的分析可得到相同的结果，本题应选A 、D ．方法2 根据楞次定律的另一表述---安培力的效果也是阻碍磁通量的变化．本题中为阻碍回路中磁通量的增加，安培力应使P 、Q 互相靠近，且对磁铁产生向上的力，因此磁铁的加速度要小于g ．应选A 、D ．小结：方法1是依赖力---运动的关系，分析求得结果，是分析问题的基本方法．方法2是应用楞次定律的第二种表述，思路较简单．常见的安培力的效果表现为：（1）阻碍相对运动，可理解为“来拒去留”；（2）使线圈面积有增大或缩小的趋势．bc 图13-1 图13--2利用上述规律分析问题可以独辟蹊径，取得快速准确的效果．凡涉及相对运动引起的电磁感应现象的题目，均可用此方法求解．【能力提升】Ⅰ．知识与技能1．如图13-4所示，关于闭合导线框中产生感应电流的下列说法中正确的是（ ）A ．只要闭合导线框在磁场中作切割磁感线运动，线框中就会产生感应电流B ．只要闭合导线框处于变化的磁场中，线框中就会产生感应电流C ．图13-4中矩形导线框以其任何一条边为轴在磁场中旋转，都可以产生感应电流D ．图13-4中，闭合导线框以其对称轴OO ˊ在磁场中匀速转动，当穿过线圈的磁通量最大时，线框内不产生感应电流；当穿过线框内的磁通量为零时，线框中有感应电流产生2．如图13-5所示，把有孔的金属圆环与轻质弹簧连接起来，穿在一根水平杆上，杆与金属圆环的摩擦可忽略不计．金属圆环静止时位于O 点，O 点右侧的空间存在一个垂直纸面的匀强磁场，将金属圆环由平衡位置O 向右拉至M 点后放开，金属圆环的运动情况是（设金属圆环所在平面始终垂直于磁场的方向） （ ）A ．金属圆环将作简谐运动B ．金属圆环将作振幅逐渐增大的振动C ．金属圆环将作振幅逐渐减小的振动D ．金属圆环将作振动，其振幅时而增大时而减小3.如图13—6所示，一均匀的条形磁铁的轴线与一圆形线圈在同一平面内，磁铁中心与圆心重合，为了在磁铁开始运动时在线圈中得到逆时针方向的感应电流，磁铁的运动方式应是（ ）A ． N 极向纸内，S 极向纸外，使磁铁绕O 点转动B ． N 极向纸外，S 极向纸内，使磁铁绕O 点转动C ． 使磁铁在线圈平面内绕O 点顺时针转动D ． 使磁铁垂直线圈平面向外平动4.如图13—7所示，导线框abcd 与导线AB 在同一平面内，直导线中通有恒定电流I ，当线框由左向右匀速通过直导线过程中，线框中感应电流的方向是（ ）A ．先abcda,再dcbad,后abcda. B.先abcda , 再dcbad.C.始终是dcbad.D. 先dcbad , 再abcda , 后dcbad5．一根沿东西方向的水平导线，在赤道上空自由下落的过程中，导线上各点的电势（ ）A ．东端最高B ．西端最高C ．中点最高D ．各点一样高Ⅱ．能力与素质6．如图13—8所示，1982年美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验，他设想，如果一个只有S 极的磁单极子从上向下穿过图示的超导线圈，那么从上向下看，超导线圈上将出现（ ）A.先是逆时针方向，然后是顺时针方向的感应电流B.先是顺时针方向，然后是逆时针方向的感应电流图13-8图13-4图13-5 图13-6a ab bc cd d I 图13--7C.顺时针方向持续流动的感应电流D.逆时针方向持续流动的感应电流7．如图13—9所示，当直导线中的电流不断增强时，A 、B 两环的运动情况是（ ）A ．A 向左，B 向右 B. A 向右，B 向左C ．均向左D ．均向右8．如图13—10所示，闭合电路中一定长度的螺线管可自由伸缩，通电时灯泡有一定的亮度，若将一软铁棒从螺线管一端迅速插入螺线管内，则在插入过程中，灯泡的亮度将（填变亮、不变或变暗），螺线管的长度将 (填伸长、不变或缩短)．9.在水平面上放置两个完全相同的带中心轴的金属圆盘，两金属圆盘可绕竖直中心轴转动，它们彼此用导线把中心轴和对方圆盘的边缘相连接，组成电路如图13-11所示，一沿竖直方向的匀强磁场穿过两金属圆盘，若不计一切摩擦，当a 盘在外力作用下做逆时针转动时，b 盘 （ ）A ，不转动B ．沿顺时针方向转动C ．沿逆时针方向转动D ．转动方向不明确，因不知磁场具体方向10．如图13-12所示，一轻质闭合弹簧线圈用绝缘细线悬挂着，现将一根条形磁铁的一极，垂直于弹簧所围平面，向圆心移近，在磁铁移近的过程中，弹簧将发生什么现象？【拓展研究】超导是当今高科技的热点，当一块磁体靠近超导体时，超导体会产生强大的电流，对磁体有排斥作用．这种排斥力可使磁体悬浮空中，磁悬浮列车采用了这种技术．(1)超导体产生强大的电流，是由于 （ ）A ．超导体中磁通量很大 B.超导体中磁通量变化率很大C ．超导体电阻极小D ．超导体电阻极大(2)磁体悬浮的原理是（ ）A.超导体电流的磁场方向与磁体磁场方向相同B.超导体电流的磁场方向与磁体磁场方向相反C.超导体使磁体处于失重状态D.超导体对磁体的磁力大于磁体重力专题二 感应电动势大小的计算【考点透析】一、本专题考点： 法拉第电磁感应定律是Ⅱ类要求，即能够理解其确切含义及与其他知识的了解，能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用．二、理解和掌握的内容1．法拉第电磁感应定律的表达式为ε=n ΔΦΔt. 注意：⑴严格区分磁通量φ、磁通量的变化量ΔΦ、磁通量的变化率ΔΦΔt ．φ是状态量，是磁场在某时刻（或某位置）穿过回路的磁感线的条数；ΔΦ是过程量，是表示回路N S 图13--10图图13-11图13-12从某一时刻变化到另一时刻时磁通量的增量，即ΔΦ=φ2-φ1；ΔΦΔt 表示磁通量的变化快慢．φ、ΔΦ、ΔΦΔt 的大小没有直接关系，如φ很大，ΔΦΔt 可能很小；φ很小，ΔΦΔt可能很大．⑵当ΔΦ由磁场变化引起时, ΔΦΔt 常用S ΔB Δt 来计算，若ΔB Δt是恒定的，即磁场是均匀变化的，那么产生的感应电动势是恒定的；当ΔΦ由回路面积变化引起时，ΔΦΔt 常用B ΔS Δt来计算．⑶法拉第电磁感应定律常用于计算感应电动势的平均值，也可说明电磁感应现象中的电量问题．如在Δt 时间内通过某电路一截面的电量q =I ·Δt = εR ·Δt = nΔΦΔt Δt R =n ΔΦR,说明电量q 仅由磁通量变化和回路电阻来决定，与发生磁通量变化的时间无关．2．导线平动切割磁感线产生的感应电动势为：ε=BLvsin θ注意：（1）这是高考考查的热点，在近几年的试卷中总能涉及到，一般情况下考查在匀强磁场中导体上各点速度相同且B 、L 、v 互相垂直的情况，此时上述公式变为ε=BLv ．若v 取某段时间内速度的平均值，则ε为该段时间内感应电动势的平均值；若v 为某时刻的瞬时值，则ε为该时刻感应电动势的瞬时值．（2）从公式中可以看到，当导体运动方向与磁场平行，即θ=0º时，ε=0；当导体运动方向与磁场垂直，即θ=90º时，ε有最大值，即εm =BLv ．（3）若导线是弯曲的，则L 应取导线的有效切割长度，即取导线两端的连线在垂直速度方向上投影的长度．【例题精析】例1 有一面积为S =100cm 2的金属环，电阻为R =0.1Ω,环中磁场变化规律如图13-13所示，且磁场方向垂直环面向里，在t 1到t 2时间内，环中感应电流的方向如何？通过金属环的电量为多少？解析：本题考查楞次定律和灵活运用法拉第电磁感应定律的能力（1）由楞次定律可以判断出金属环中感应电流方向为逆时针方向．（2）根据法拉第电磁感应定律，环中感应电动势的大小为 ε=ΔΦ Δt 通过环中的电量为 q =I ·Δt =εR ·Δt =ΔΦ Δt Δt R =ΔΦ R =(B 2-B 1)S R =(0.2-0.1)100×10¯4 0.1=0.01（C ） 小结：法拉第电磁感应定律中的ΔΦ Δt =S ΔB Δt ，通过图象可求出ΔB ，从而解决ΔΦ Δt．这样求得的电动势的平均值，刚好用于电流强度平均值的计算，并最终求出电量．思考拓宽：环中的电流是稳定的，还是变化的？（解答：稳定的）图13--13 12例2（2002年高考题）如图13—14所示，EF 、GH 为平行的金属导轨，其电阻可不计，R 为电阻器，C 为电容器，AB 为可在EF 和GH 上滑动的导体横杆．有均匀磁场垂直于导轨平面．若用I 1和I 2分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆AB A ．匀速滑动时，I 1 = 0 ，I 2 = 0 B ．匀速滑动时，I 1 ≠ 0 ，I 2 ≠ 0 C ．加速滑动时，I 1 = 0 ，I 2 = 0 D ．加速滑动时，I 1 ≠ 0 ，I 2 ≠ 0解析：本题考查公式ε=BLv 的应用能力当横杆AB 匀速滑动时，由ε=BLv 可知，会产生稳定的电动势，使电阻R 中有电流通过，而电容器上被充得电量后，获得恒定的电压，不会再有电流通过．因此选项A 、B 均不对．当横杆AB 加速滑动时，由ε=BLv 可知，会产生不断增大的电动势，使电阻R 中有越来越强的电流通过，电容器上被充得越来越多的电量，不断有电流通过．因此选项C 不对，D 正确．小结：横杆AB 相当于电源，使电阻R 中不断有电流通过；电容器上只有电压不断增加，被连续充电时，才会不断有电流通过．本题中电阻R 和电容器C 在电路中表现出了不同的特点．思考拓宽：如图13—15所示，EF 、GH 为平行的金属导轨，其电阻可不计，R 为电阻器，C 为电容器，AB 为可在EF 和GH 上滑动的导体横杆．有均匀磁场垂直于导轨平面．若用I 1和I 2分别表示图中该处通过的电流，为使I 1、I 2方向与箭头方向一致，则横杆AB 应如何运动 （ ） A ．加速向右滑动 B ．加速向左滑动 C ．减速向右滑动 D ．减速向左滑动解答： C 例3 如图13—16所示，匀强磁场竖直向下，将一水平放置的金属棒ab 以水平速度v 抛出，设棒在下落过程中始终水平，且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是（ ）A ．越来越大B ．越来越小C ．保持不变 D.无法判断 解析：本题考查运动的合成和分解在感应电动势中的应用，锻炼学生灵活运用知识的能力ab 棒做平抛运动，可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动．其水平分运动产生的感应电动势为ε=BLv x 其竖直分运动，因速度方向平行于磁场不产生感应电动势，故感应电动势应为ε=BLv x ，保持不变．选C ．小结：金属棒ab 切割磁感线产生感应电动势的问题，应该用公式ε=BLvsin θ去考虑，但因为本题中速度的大小和方向在不断的改变，即v 和θ在不断的改变，因此直接应用此公式非常困难，故应用运动的合成和分解将问题简化．【能力提升】Ⅰ．知识与技能1.穿过一个电阻为1Ω的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒均匀地减少 2Wb ，则（ ）A ．线圈中的感应电动势一定是每秒减少2VB ．线圈中的感应电动势一定是2VC ．线圈中的感应电流一定是每秒减少2AD ．线圈中的感应电流有可能增加图13--16×图13-15× 图13-142．如图13—17所示，金属三角形导轨COD 上放一根金属棒MN ，拉动MN 使它以速度v在匀强磁场中向右匀速运动，如果导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体，电阻率都相同，那么MN 运动过程中，闭合电路的（ ）A ．感应电动势保持不变 B. 作用在MN 上的外力保持不变C ．感应电动势逐渐增大D ．感应电流逐渐增大3．如图13—18所示，一边长为a ，电阻为R 的正方形导线框，以恒定的速度v 向右进入以MN 为边界的匀强磁场，磁场方向垂直于线框平面，磁感应强度为B ，MN 与线框的边成45°角, 则在线框进入磁场过程中产生的感应电流的最大值等于 .4．如图13—19所示，把矩形线框从匀强磁场中匀速拉出，第一次速度为v ，第二次速度为2v ．若两次拉力所做的功分别为W 1和W 2，两次拉力做功的功率分别为P 1和P 2，两次线圈产生的热量分别为Q 1和Q 2，则W 1∶W 2 = ；P 1∶P 2 = ；Q 1∶Q 2= ．5．用绝缘导线绕一圆环，环内有一只同样导线折成的内接正四边形线框，如图13—20所示，把它们放到磁感应强度为B 、方向如图的匀强磁场中，当匀强磁场均匀减弱时，两线框中的感应电流（ ）A ．沿顺时针方向B ．沿逆时针方向C ．大小为1:1D ．大小为π:26．一闭合导线环垂直于匀强磁场，若磁感应强度随时间变化规律如图13-21所示，则环中的感应电动势变化情况是图13—22中的（ ）Ⅱ．能力与素质7．一匀强磁场，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正．在磁场中有一细金属圆环，线圈平面位于纸面内，如图13—23所示．现令磁感应强度B 随时间t 变化，先按图中所示的oa 图线变化，后来又按图线bc 和cd 变化，令ε1、ε2、ε3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，I 1 、I 2、I 3分别表示对应的感应电流，则（ ） A ．ε1>ε2，I 1沿逆时针方向，I 2沿顺时针方向 B ．ε1<ε2，I 1沿逆时针方向，I 2沿顺时针方向C ．ε1<ε2，I 3沿逆时针方向，I 2沿顺时针方向D ．ε1=ε2，I 3沿顺时针方向，I 2沿顺时针方向8．如图13—24所示，导线ab 沿金属导轨运动，使电容器C 充电，设磁场是匀强磁场，且右边回路电阻不变，若使电容器带电量恒定且上板带正电，则ab 的运动情况是（ ）图13--21BC图13--22顺时针 图13-23图13--18 M N C D O × × × × × × × × × × × × 图13-17图13--19 × × × × × × ×图13--20 × × ×图13--24A 匀速运动 B.匀加速向左运动C.匀加速向右运动D.变加速向左运动9．如图13—25所示是一种测通电螺线管中磁场的装置，把一个很小的测量线圈A 放在待测处，线圈与测量电量的电表Q 串联，当用双刀双掷开关S 使螺线管的电流反向时，测量线圈中就产生感应电动势，从而引起电荷的迁移，由Q 表测出该电荷电量为q ，就可以算出线圈所在处的磁感应强度B ．已知测量线圈共有N 匝，直径为d ，它和Q 表串联电路的总电阻为R ，则被测处的磁感应强度B = .10．水平放置的平行光滑轨道足够长，轨道间距为d ，轨道一端有一电阻R ，轨道所在区域有方向如图13--26所示匀强磁场B ，磁场方向与轨道平面成θ角，轨道上金属棒ab 的质量为m ．在一水平拉力作用下向右加速运动，求当金属棒运动的速度达到多大时，金属棒对轨道恰无压力？（其它电阻不计）【拓展研究】研究表明，地球磁场对鸽子辨别方向起到重要作用，鸽子体内的电阻大约是1000Ω，当它在地球磁场中展翅飞行时，会切割磁感线，因而两翅之间产生感应电动势．这样，鸽子体内灵敏的感受器即可根据感应电动势的大小来判别其飞行方向．若磁场大小为0．5×10-4T ，当鸽子以20m/s 飞翔时，两面翅膀间的感应电动势约为 （ ）A ．50mV B.5mV C.0.5mV D.0.5V专题三 法拉第电磁感应定律的应用（一）——与恒定电流、力学的了解【考点透析】一、 本专题考点：法拉第电磁感应定律，楞次定律为Ⅱ类要求。

第六章静电场主题内容要求说明电场物质的电结构、电荷守恒静电现象的解释点电荷库仑定律静电场电场强度、点电荷的场强电场线电势能、电势、电势差匀强电场中电势差与电场强度的关系。

带电粒子在匀强电场中的运动示波管常用的电容器电容器的电压、电荷量和电容的关系ⅠⅠⅠⅡⅠⅡⅠⅠⅡⅠⅡⅠⅠⅠ第一节电场力的性质一、库仑定律真空中两个点电荷之间相互作用的力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上.即221 r QQkF (其中k＝9.0×109 N·m2/C2).●应用库仑定律解题时应注意的几点1.适用条件：真空、点电荷；两静止点电荷之间或静止点电荷与运动点电荷之间.2.真空中两点电荷间的一对静电力是一对相互作用力，满足牛顿第三定律.3.对于两个带电导体间库仑力大小的比较，要考虑带电体上电荷的重新分布.真空中的带电体若不是点电荷，如图所示，带同种电荷时，实际距离会增大，如图(a)所示，带异种电荷时，实际距离会减小，如图(b)所示4.库仑力是长程力，当r→0时，带电体不能看成点电荷，故不能得出F→∞的结论.5.微观带电粒子间的库仑力远大于它们之间的万有引力，研究微观带电粒子之间的相互作用力时，可忽略万有引力.6.应用库仑定律进行计算时，先将电荷量的绝对值代入计算，然后根据电性来判断方向. 【复习巩固题】1、如图所示，有三个点电荷q1、q2和q3，固定在同一直线上，q 2与q 3的距离是q 1与q 2的距离的2倍.如果每个电荷受到的库仑力均为零，则三者所带电荷量之比为( )A.(－9)∶4∶(－36)B.9∶4∶36C.(－3)∶2∶6D.3∶2∶6 2、（2011·海南物理卷）三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径．球1的带电量为q ，球2的带电量为nq ，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F .现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F ，方向不变．由此可知( ) A ．n ＝3 B ．n ＝4 C ．n ＝5 D ．n ＝6 3、如图A 、B 是两个完全相同的带电金属球，它们所带的电荷量分别为＋4q 和＋6q ，放在光滑绝缘的水平面上，若金属球A 、B分别在M 、N 两点以相等的动能相向运动，经时间t 0两球刚好发生接触，然后两球又分别向相反方向运动，设A 、B 返回M 、N 两点所经历的时间分别为t 1、t 2，则( )A.t 1>t 2B.t 1<t 2C.t 1＝t 2<t 0D.t 1＝t 2>t 0 4、5、 (2011年淮安模拟)如图所示，M 、N 为两个等量同种正电荷Q ，在其连线的中垂线上任意一点P 自由释放一个负点电荷q ，不计重力影响，下列关于点电荷P 的运动说法中正确的是( ) A ．从P →O 的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大 B ．从P →O 的过程中，加速度越来越小，速度越来越大 C ．点电荷运动到O 点时加速度为零，速度达到最大值D ．点电荷越过O 点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到速度为零二、电场强度与电场线1．电场(1)定义：存在于电荷周围，能传递电荷间相互作用的一种特殊物质． (2)基本性质：对放入其中的电荷有力的作用．2．电场强度(1)意义：描述电场强弱和方向的物理量．(2)定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F 跟它的电荷量q 的比值，叫做该点的电场强度，即 E ＝Fq ，单位： V/m 或 N/C .(3)场强的方向：E 是矢量，规定正电荷在电场中某点的受力方向为该点的场强方向. (4)电场中某点的场强与放入该点的试探电荷无关，而是由产生这个电场的场源电荷和这一点的位置决定. 3.电场的叠加若空间中几个电场同时存在，电场中某点的场强就等于它们单独存在时在该点产生的场2．如图所示，两个质量均为m 的完全相同的金属球壳a 和b ，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离为l ，为球半径的3倍．若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q ，那么a 、b 两球之间的万有引力F 引和库仑力F 库的表达式正确的是( D ) A ．F 引＝G m 2l 2，F 库＝k Q 2l 2 B ．F 引≠G m 2l 2，F 库≠k Q 2l2C ．F 引≠G m 2l 2，F 库＝k Q 2l 2D ．F 引＝G m 2l 2，F 库≠k Q 2l 2强的矢量和.4.电场强度的唯一性和固定性：电场中某一点处的电场强度E 是唯一的，它的大小和方向与放入该点的试探电荷q 无关，它决定于电场的源电荷及空间位置，电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关．5.三个场强公式的比较6、等量电荷连线的中垂线上的电场分布与特点表达式 比较 E ＝F qE ＝k Q r 2 E ＝U d公式意义 电场强度定义式真空中点电荷决定式 匀强电场中E与U 关系式 适用范围 任何电场 ①真空；②点电荷匀强电场决定因素电场本身决定，与q 无关 场源电荷Q 和场源电荷到该点的距离r 共同决定电场本身决定 相同点矢量，单位：1 N/C ＝1 V/m7、8、电场线为了形象地描述电场而引入的假想的曲线.(1)电场线的疏密表示场强的弱强，电场线上每一点的切线方向表示该点的场强方向.(2)电场线从正电荷或无穷远处出发，终止于无穷远处或负电荷.静电场中电场线不闭合，不中断于距场源电荷有限远的地方.(3)电场线不相交，也不相切，更不能认为是电荷在电场中的运动轨迹.(4)顺着电场线电势降低，而且降落最快，电场线与等势面处处垂直.(5）几种典型的电场线●电场线是认识和研究电场问题的有利工具，必须掌握典型电场的电场线分布.电场线的应用：①判断库仑力的方向；②判断场强的大小(定性)和方向；③判断电荷在电场中电势能的大小；④判断电势的高低和电势降落的快慢；⑤间接判断电场力做功的正负；⑥判断等势面的疏密和位置.9、匀强电场电场中各点场强大小相等，方向相同，匀强电场的电场线是一些等间距的平行线.2()()FqEkQrE4判断电场强度大小的几种方法：方法一：由定义式＝决定；方法二：在点电荷电场中，＝；方法三：电场线密疏处场强大小；方法四：在匀强电场中，场强处处相等；方法五：等势面越密的地方场强越大；方法六：处于静电平衡状态的导体．内部场强为零．【复习巩固题】2、如图所示，AC 、BD 为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O ，将等电荷量的正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC 对称．要使圆心O 处的正电荷受力为零，可在圆周上再放置一个适当电荷量的正点电荷＋Q ，则该点电荷＋Q 应放在( )A ．A 点B ．B 点C ．C 点D ．D 点 3、如图所示，AB 是某个点电荷的一根电场线，在电场线上O 点由静止释放一个负电荷，它仅在电场力作用下沿电场线向B 运动，下列判断正确的是( )A ．电场线由B 指向A ，该电荷做加速运动，加速度越来越小B ．电场线由B 指向A ，该电荷做加速运动，其加速度大小变化由题设条件不能确定C ．电场线由A 指向B ，电荷做匀加速运动D ．电场线由B 指向A ，电荷做加速运动，加速度越来越大4、(2010年湖北省联考)有一个负点电荷只受电场力的作用，从电场中的a 点由静止释放，在它沿直线运动到b 点的过程中，动能Ek 随位移s 变化的关系如图(甲)所示，则能与图线相对应的电场的电场线分布图是图(乙)中的( )5、(2010·盐城调研)如图所示，两个等量同种点电荷分别固定于光滑绝缘水平面上A 、B 两点．一个带电粒子由静止释放，仅受电场力作用，沿着AB 中垂线从C 点运动到D 点(C 、D 是关于AB 对称的两点)．下列关于粒子运动的v －t 图象中可能正确的是( )6、（2011·济南模拟）有两个固定的异号点电荷，电量给定但大小不等，用E 1和E 2分别表示两个点电荷产生的电场强度的大小，则在通过两点电荷的直线上，E 1＝E 2的点( ) A ．有三个，其中两处合场强为零1．下列关于电场强度的说法中，正确的是(C)A ．公式E ＝F q 只适用于真空中点电荷产生的电场B ．由公式E ＝Fq可知，电场中某点的电场强度E 与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比C ．在公式F ＝k Q 1Q 2r 2中，k Q 2r 2是点电荷Q 2产生的电场在点电荷Q 1处的场强大小；而k Q 1r 2是点电荷Q 1产生的电场在点电荷Q 2处场强的大小 D ．由公式E ＝kQr2可知，在离点电荷非常近的地方(r →0)，电场强度E 可达无穷大B．有三个，其中一处合场强为零C．只有两个，其中一处合场强为零D．只有一个，该处合场强不为零7、（2011·德州模拟）如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，实线为一个带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点．下列说法中正确的是()A．三个等势面中，等势面c的电势最低B．带电质点一定是从Q点向P点运动C．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大D．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小8、（2011·海淀一模）某电场的电场线分布如图所示，电场中有A、B两点，则以下判断正确的是()A．A点的场强大于B点的场强，B点的电势高于A点的电势B．若将一个电荷由A点移到B点，电荷克服电场力做功，则该电荷一定为负电荷C．一个负电荷处于A点的电势能大于它处于B点的电势能D．若将一个正电荷由A点释放，该电荷将在电场中做加速度减小的加速运动9、如图所示MN是电场中的一条电场线，一电子从a点运动到b点速度在不断地增大，则下列结论正确的是( )A.该电场是匀强电场B.该电场线的方向由N指向MC.电子在a处的加速度小于在b处的加速度D.因为电子从a到b的轨迹跟MN重合，所以电场线实际上就是带电粒子在电场中的运动轨迹10、图中a、b是两个点电荷，它们的电量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点.下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧( )A.Q1、Q2都是正电荷，且Q1＜Q2B.Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1＞｜Q2｜C.Q1是负电荷，Q2是正电荷，且｜Q1｜＜Q2D.Q1、Q2都是负电荷，且｜Q1｜＞｜Q2｜●补偿法求解电场的强度例：如图所示，用金属丝AB弯成半径r＝1 m的圆弧，但在A、B之间留出宽度为d＝2 cm，相对来说很小的间隙.将电荷量Q＝3.13×10－9 C的正电荷均匀分布在金属丝上，求圆心O处的电场强度.●微元法求解电场的强度例：如图所示，均匀带电圆环的电荷量为Q，半径为R，圆心为O，P为垂直于圆环平面的对称轴上的一点，OP＝L，试求P点的场强.【复习巩固题】1、（2010·福建）物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需要通过一定的分析就可以判断结论是否正确。

第九章电磁感应与交变电流考纲要求电磁感应电磁感应现象磁通量法拉第电磁感应定律楞次定律自感、涡流ⅠⅠⅡⅡⅠ交变电流交变电流、交变电流的图像正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值理想变压器远距离输电ⅠⅠⅠⅠ第一节电磁感应现象楞次定律一、磁通量(1)定义：磁感应强度与面积的乘积，叫做穿过这个面的磁通量.(2)定义式：Φ＝BS.说明：该式只适用于匀强磁场的情况，且式中的S是跟磁场方向垂直的面积；若不垂直，则需取平面在垂直于磁场方向上的投影面积，即Φ＝BS⊥＝BS sin θ，θ是S与磁场方向的夹角.(3)磁通量Φ是标量，但有正负.Φ的正负意义是：从正、反两面哪个面穿入，若从一面穿入为正，则从另一面穿入为负.(4)单位：韦伯，符号：Wb.(5)磁通量的意义：指穿过某个面的磁感线的条数，多匝线圈的磁通量：多匝线圈内磁通量的大小与线圈匝数无关，因为不论线圈匝数多少，穿过线圈的磁感线条数相同，而磁感线条数可表示磁通量的大小．(6)磁通量的变化：ΔΦ＝Φ2－Φ1，即末、初磁通量之差.①磁感应强度B不变，有效面积S变化时，则ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B·ΔS②磁感应强度B变化，磁感线穿过的有效面积S不变时，则ΔΦ＝Φ2－Φ1＝ΔB·S③磁感应强度B和有效面积S同时变化时，则ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B2S2－B1S1【复习巩固题】1、如图所示，a、b、c三个闭合线圈放在同一平面内，当a线圈中有电流I通过时，它们的磁通量分别为Φa、Φb、Φc，下列判断正确的是()A ．Φa <Φb <ΦcB ．Φa >Φb >ΦcC ．Φa <Φc <ΦbD ．Φa >Φc >Φb2、如图所示,两个同心放置的同平面金属圆环,条形磁铁穿过圆心且与两环平面垂直,则比较通过两圆环的磁通量Φa ,Φb ( ) A.Φa ＞Φb B.Φa ＜Φb C.Φa =Φb D.不能比较3、如图所示，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中有一面积为S 的矩形线圈abcd ，垂直于磁场方向放置，现使线圈以ab 边为轴转180°，求此过程磁通量的变化？二、电磁感应现象利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流. ●模拟法拉第的实验(1)产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化 ，即ΔΦ≠0.(2)产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线操作现象开关闭合瞬间 开关断开瞬间开关闭合时，滑动变阻器不动 开关闭合时，迅速移动变阻器的滑片结论：路中就有感应电动势.【复习巩固题】1、如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc 边在纸外，ad边在纸内，从图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，在这个过程中，线圈中感应电流()A.沿abcd方向B.沿dcba方向C.由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd方向，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba方向D.由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba方向，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd方向2、如图所示，两条互相平行的导线M、N中通过大小相等、方向相同的电流，导线框abcd和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速移动，则在移动过程中线框中的感应电流的方向为( )A.先顺时针后逆时针B.先逆时针后顺时针C.一直是逆时针D.一直是顺时针3、在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电池构成闭合电路，a、b、c为三个闭合金属圆环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，则当滑动变阻器的滑片左、右滑动时，能产生感应电流的金属圆环是()A．a、b两个环B．b、c两个环C．a、c两个环D．a、b、c三个环4、如图所示，条形磁铁正上方放置一矩形线框，线框平面水平且与条形磁铁平行，则线框由N极端匀速平移到S极端的过程中，线框中的感应电流的情况是（）A.线框中始终无感应电流B.线框中始终有感应电流C.线框中开始有感应电流，当线框运动到磁铁中部时无感应电流，过中部后又有感应电流5、(2010年浙江温州模拟)电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接．当开关闭合、线圈A放在线圈B中，某同学发现将滑动变阻器滑片P向左滑动时，电流计指针向右偏转．由此可判断()A．线圈A向上移动和滑动变阻器的滑片P向右滑动都能引起电流计指针向左偏转B．滑动变阻器的滑片P匀速向左或匀速向右滑动，电流计指针均静止在中央C．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，则无法判断电流计指针偏转的方向三、楞次定律和右手定则(1)楞次定律：感应电流的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化.楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定，而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况，此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便.(2)右手定则①适用范围：导线切割磁感线产生感应电动势.②判定方法：伸开右手，让大拇指与四指垂直，并与手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿过掌心，大拇指指向导线运动的方向，其余四指所指方向即为感应电流的方向.●楞次定律和右手定则的比较●楞次定律中“阻碍”的含义●楞次定律的使用步骤●楞次定律的推广对楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因：(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”；(2)阻碍相对运动——“来拒去留”；(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”；(4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”●安培定则、右手定则、左手定则、楞次定律的区别1．应用现象2.应用区别关键是抓住因果关系：(1)因电而生磁(I→B)→安培定则；(2)因动而生电(v、B→I安)→右手定则；(3)因电而受力(I、B→F安)→左手定则．3．右手定则与左手定则的比较【复习巩固题】1、1931年，英国物理学家狄拉克从理论上预言了存在着只有一个磁极的粒子——磁单极子.如图所示，如果有一个磁单极子（单N极）从a点开始运动穿过线圈后从b点飞过.那么（）A.线圈中感应电流的方向是沿PMQ方向B.线圈中感应电流的方向是沿QMP方向C.线圈中感应电流的方向先是沿QMP方向，然后是PMQ方向D.线圈中感应电流的方向先是沿PMQ方向，然后是QMP方向解析：将磁单极子（单N极），理解为其磁感线都是向外的2、(2011上海第13题)．如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a 绕O 点在其所在平面内旋转时， b 中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a(A)顺时针加速旋转 (B)顺时针减速旋转 (C)逆时针加速旋转 (D)逆时针减速旋转 3、（08重庆）如题 图，粗糙水平桌面上有一质量为m 的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB 正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力F N 及在水平方向运动趋势的正确判断是（ ）A 、F N 先小于mg 后大于mg ,运动趋势向左B 、F N 先大于mg 后小于mg ,运动趋势向左C 、F N 先大于mg 后大于mg ,运动趋势向右D 、F N 先大于mg 后小于mg ,运动趋势向右4、如下右图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd 构成回路。

单元复习（七）【单元归纳整合】一、知识特点本章知识的突出特点有“三多”：1.概念多：描述电路特征的物理量有：电流、电压、电阻、电动势、电功、电功率、热功率等.2.规律多：如电阻定律、部分电路欧姆定律、焦耳定律、闭合电路欧姆定律.3.实验多：如测定金属电阻率、描绘小灯泡的伏安特性曲线、测定电源的电动势和内阻、练习使用多用电表等.二、复习方法及重点难点突破1.复习方法(1)正确理解有关电路的基本概念和基本规律，掌握基本规律的使用范围和适用条件，掌握电路分析和计算的基本方法.(2)串并联电路、部分电路欧姆定律是高考考查的重要知识点.要熟练掌握串并联电路的特点，并能正确进行电压、电流、电阻、电功率等物理量的计算.会进行简单的串并联电路的分析计算.掌握电动势的物理意义，掌握闭合电路欧姆定律的不同表达形式.(3)要熟练掌握基本仪器的使用方法、读数方法、常见仪器和电路的选取方法、仪器的连接方式、实验数据及误差分析方法等.2.重点难点突破方法(1)电路的分析与计算是本章的重点内容.通过电路的分析与计算，考查对电路的基本概念的理解，及基本规律的掌握情况.近年来高考考查的重点，也放在对这些知识的应用上.因此在熟练掌握串并联电路的特点的基础上，只需处理一些简单的串并联电路问题即可，不必搞得太复杂.要注意电路中的理想电表与非理想电表处理方法的不同，熟练掌握电路的简化方法.(2)电路的设计是本章的难点，也是高考实验考题的考点，近几年的高考实验设计均出于本章.本章涉及的四个电学实验都有可能命题.要设计好实验，必须熟练掌握电流表、电压表、多用电表的使用，会用这些仪器进行测量，并且要知道它们的测量原理，能正确接入电路，选用合适的量程，正确读取数据；熟练掌握伏安法测电阻的内、外接法及分析两种不同接法测电阻带来的误差，掌握滑动变阻器分压和限流两种接法的区别.特别要把本章涉及的四个电学实验掌握好，以不变应万变.【单元强化训练】1．一个电池组的电动势为E，内阻为r，用它给一电阻为R的直流电动机供电，当电动机正常工作时，通过电动机的电流为I，电动机两端的电压为U，经时间t()A．电源在内外电路做的功为(I2r＋IU)tB ．电池消耗的化学能为IEtC ．电动机输出的机械能为IEt －I 2(R ＋r )tD ．电池组的效率为U －Ir E【答案】ABC Zxxk【详解】由闭合电路欧姆定律和能量守恒知，电池消耗的化学能提供了电源在内外电路所做的功W ，W ＝IEt ＝I (U ＋Ir )t ＝(IU ＋I 2r )t .电动机的机械能E 机＝UIt －I 2Rt ＝(E －Ir )It －I 2Rt ＝EIt －I 2(R ＋r )t .电池组的效率 学.科.网Z.X.X.K]η＝UI EI ×100%＝U E×100%.故A 、B 、C 正确． 2．家用电熨斗为了适应不同衣料的熨烫，设计了调整温度的多挡开关，使用时转动旋钮即可使电熨斗加热到所需的温度．如图1(甲)所示是电熨斗的电路图．旋转多挡开关可以改变1、2、3、4之间的连接情况．现将开关置于温度最高挡，这时1、2、3、4之间的连接是如图(乙)所示中的哪一个( )图1【答案】A 【详解】在图A 中，两电阻丝并联，总电阻为R /2，总功率为P A ＝2U 2/R ；在图B 中，只有右侧电阻接入电路，功率P B ＝U 2R ；在图C 中，电源被断开，功率P C ＝0；在图D 中，两电阻丝串联，功率P D ＝U 22R，故A 正确． 3．如图2所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R 3为用半导体热敏材料制成的传感器，值班室的显示器为电路中的电流表，a 、b 之间接报警器，当传感器R 3所在处出现火情时，显示器的电流I 及报警器两端的电压U 的变化情况是 学*科*网Z*X*X*K]( )A ．I 变大，U 变大B ．I 变大，U 变小C ．I 变小，U 变小D ．I 变小，U 变大【答案】C Zxxk【详解】出现火情时，环境温度升高，使得热敏电阻R 3的电阻减小，R 2与R 3并联，总电阻将变小，这部分获得的电压减小，即R 2两端电压减小，所以R 2电流减小，即安培表读数减小，外电路的总电阻减小，所以外电压即报警器两端的电压减小，所以C 正确．4．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小．一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如图3甲所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体m ，升降机静止时电流表示数为I 0.某过程中电流表的示数如图3乙所示，则在此过程中( )A ．物体处于失重状态B ．物体处于超重状态 Z|xx|kC ．升降机一定向上做匀加速运动D ．升降机可能向下做匀减速运动【答案】BD Zxxk【详解】由乙图可知，电流由I 0变为2I 0，且保持不变，说明压敏电阻受压力恒定，说明升降机做匀变速运动；电流变大说明阻值减小，说明压力变大，说明物体处于超重状态，即升降机有向上的加速度．升降机有两种运动状态：加速向上或减速向下，故选项B 、D 正确．5．如图所示为一未知电路，现测得两个端点a 、b 之间的电阻为R ，若在a 、b 之间加上电压U ，测得通过电路的电流为I ，则该未知电路的电功率一定为( )A ．I 2RB.U 2RC ．UID ．UI －I 2R【答案】C 【详解】不管电路是否为纯电阻电路，电路的电功率一定为P ＝UI ，选项C 正确；只有电路为纯电阻电路时，才有P ＝UI ＝I 2R ＝U 2R ，故A 、B 错误；而UI －I 2R 为电路转化为其他能量的功率，故D 错误． 6．电动势为E 、内阻为r 的电源与定值电阻R 1、R 2及滑动变阻器R 连接成如图所示的电路．当滑动变阻器的滑片由中点滑向b 端时，下列说法正确的是( )A ．电压表和电流表读数都增大B ．电压表和电流表读数都减小C ．电压表读数增大，电流表读数减小D ．电压表读数减小，电流表读数增大【答案】A【详解】滑片滑向b 时，电阻R 增大，回路的总电阻增大，所以回路的总电流减小，路端电压增大，所以电压表的示数增大，电阻R 2两端的电压增大，故R 2中的电流增大，电流表示数增大，故A 对．7．一个T 型电路如图所示，电路中的电阻R 1＝10 Ω，R 2＝120 Ω，R 3＝40 Ω，另有一测试电源，电动势为100 V ，内阻忽略不计，则( )A ．当cd 端短路时，ab 之间的等效电阻是40 ΩB ．当ab 端短路时，cd 之间的等效电阻是40 ΩC ．当ab 两端接通测试电源时，cd 两端的电压为80 VD ．当cd 两端接通测试电源时，ab 两端的电压为80 V【答案】AC【详解】当cd 端短路时，ab 间等效电阻R ＝R 1＋R 2R 3R 2＋R 3＝10 Ω＋120×40120＋40Ω＝40 Ω，故A 对；当ab 端短路时，cd 间等效电阻R ′＝R 2＋R 1R 3R 1＋R 3＝120 Ω＋10×4010＋40Ω＝128 Ω.B 错；当ab 间接电源E ＝100 V 时，cd 间电压为R 3上电压，则U ＝4040＋10×100 V ＝80 V ，故C 对；当cd 两端接电源时，ab 两端电压为R 3上电压，则U ′＝4040＋120×100 V ＝25 V ，故D 错．8．如图所示是4种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220 V 40 W”．当灯泡所消耗的功率都调至20 W 时，哪种台灯消耗的功率最小( )【答案】C【详解】台灯消耗的功率是指包含灯泡和其他辅助器件的总功率．C项中理想变压器功率损耗为零，电源输出的总功率(台灯消耗功率)只有灯泡的功率20 W，而其他选项中，不论滑动变阻器使用分压接法还是限流接法，滑动变阻器上总有功率损耗，台灯的消耗功率都大于20 W，故C选项正确．9.将一个电源和一个可变电阻组成闭合电路.关于这个闭合电路，下列说法不正确的是( )A.外电路断路时，路端电压最高B.外电路短路时，电源的功率最大学科C.可变电阻阻值变大时，电源的输出功率一定变大D.可变电阻阻值变小时，电源内部消耗的功率一定变大【答案】选C.【详解】外电路断路时路端电压最大，等于电源的电动势，A对；外电路短路时电流最大，电源的功率P=EI最大，B对；外电路电阻等于内阻时电源的输出功率最大，C错；可变电阻变小时电流变大，电源内部消耗的功率I2r变大，D对.10.如图甲所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生变化．图乙中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流表示数变化的情况．以下说法正确的是( )①图线a表示的是电压表的示数随电流表示数变化的情况②图线c表示的是电压表的示数随电流表示数变化的情况③此过程中电压表示数的变化量ΔU1和电流表示数变化量ΔI的比值变大④此过程中电压表示数的变化量ΔU3和电流表示数变化量ΔI的比值不变A．①②③ B．②③④C．①②④ D．①③④【答案】 C【详解】电压表测量定值电阻R1的电压，其U－I图象是过原点的直线，②正确；示数的变化量和电流表示数的变化量的比值为ΔU 1ΔI ＝r 是电源内阻，③错误；示数的变化量和电流表示数的变化量的比值为ΔU 3ΔI＝r ＋R 1是确定值，④正确；根据图中a 、b 图线的斜率可判断，a 图线的斜率大，其斜率大小为r ＋R 1.b 图线的斜率为电源内阻r ，即a 图线是电压表的示数随电流表示数变化的情况，①正确．故选项C 正确．11.(9分)如图所示，变阻器R 0的滑片P 从最左端移到最右端时电压表的示数变化范围是0～4 V ，电流表的示数变化范围是1 A ～0.5 A ，电源的内阻可忽略不计.求电阻R 的阻值、变阻器R 0的最大阻值和电源电压U.【答案】8 Ω 8 Ω 8 V【详解】当电压表示数U 1＝0时，电流表示数I 1＝1 A (1分)电源电压：U ＝I 1R ＝1×R ①(2分)当电压表示数U 2＝4 V 时，电流表示数I 2＝0.5 A (1分)R 0＝＝8 Ω (1分)电源电压：U ＝U 2＋I 2R ＝4＋0.5×R ②(2分)由①②解得：U ＝8 V ，R ＝8 Ω. (2分)12. (12分)如图所示的电路中，两平行金属板A 、B 水平放置，两板间的距离d ＝40 cm ，电源电动势E ＝24 V ，内电阻r ＝1 Ω，电阻R ＝15 Ω，闭合开关S ，待电路稳定后，将一带正电的小球从B 板小孔以初速度v 0＝4 m/s 竖直向上射入板间．若小球所带电荷量为q ＝1×10－2 C ，质量为m ＝2×10－2 kg ，不考虑空气阻力，那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A 板？此时，电源的输出功率是多大？(g 取10 m/s 2)【答案】8 Ω 23 W【详解】小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到A 板时速度为零．设两板间电压为U AB ，由动能定理可得－mgd －qU AB ＝0－12mv 02， ∴ 滑动变阻器两端电压U 滑＝U AB ＝8 V.设通过滑动变阻器电流为I ，由欧姆定律得I ＝E －U 滑R ＋r＝1 A 滑动变阻器接入电路的电阻R 滑＝U 滑I ＝8 Ω电源的输出功率P出＝I2(R＋R滑)＝23 W。