类比是研究问题的常用方法
(1)情境1:如图甲所示,将一弹簧振子放置在光滑的水平面上,以弹簧处于原长时物块所处位置为坐标原点O、水平向右为正方向建立x轴。当振子偏离平衡位置的位移为x时,其回复力为;而、、,可以得到振子位移x随时间t变化的方程为(①式)。将物块从O点右侧某一位置由静止释放并开始计时,在图乙所示的坐标系中定性画出弹簧振子的位移x随时间t变化的图像。
(2)情境2:如图甲所示,电源的电动势为E,内阻不计;电容器的电容为C,自感线圈的自感系数为L,电阻不计,开关S先接1,给电容器充电;然后将开关接2,发现电容器极板的电荷量随时间t的变化规律与情境1中振子位移x随时间t的变化规律类似。
a.类比①式,写出电荷量随时间t的变化方程;
b.从开关S接2瞬间开始计时,在图乙所示的坐标系中定性画出电容器上极板的电荷量随时间t变化的图像。
(3)质量是物体做机械运动时惯性大小的量度,在电磁现象中也存在“惯性”。在情境2中,哪个物理量可用来度量电磁“惯性”的大小?
(1)情境1:如图甲所示,将一弹簧振子放置在光滑的水平面上,以弹簧处于原长时物块所处位置为坐标原点O、水平向右为正方向建立x轴。当振子偏离平衡位置的位移为x时,其回复力为;而、、,可以得到振子位移x随时间t变化的方程为(①式)。将物块从O点右侧某一位置由静止释放并开始计时,在图乙所示的坐标系中定性画出弹簧振子的位移x随时间t变化的图像。
(2)情境2:如图甲所示,电源的电动势为E,内阻不计;电容器的电容为C,自感线圈的自感系数为L,电阻不计,开关S先接1,给电容器充电;然后将开关接2,发现电容器极板的电荷量随时间t的变化规律与情境1中振子位移x随时间t的变化规律类似。
a.类比①式,写出电荷量随时间t的变化方程;
b.从开关S接2瞬间开始计时,在图乙所示的坐标系中定性画出电容器上极板的电荷量随时间t变化的图像。
(3)质量是物体做机械运动时惯性大小的量度,在电磁现象中也存在“惯性”。在情境2中,哪个物理量可用来度量电磁“惯性”的大小?
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2022届北京市昌平区高三下学期第二次统一练习物理试题(已下线)专题11 电磁感应——2020-22年三年北京卷高考汇编(已下线)专题12 电磁感应——2018-22年五年北京卷高考汇编(已下线)第27讲 机械振动-2024年高考物理一轮考点复习精讲精练(全国通用)
更新时间:2022-05-06 17:17:55
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【知识点】 含自感线圈的电路闭合及断开后电流的变化及其图像
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【推荐1】如图所示,设电源的电动势为E=10V,内阻不计,L与R的电阻均为5Ω,两灯泡的电阻均为RS=10Ω,电路稳定工作时,由于a、b两点的电势相等,导线ab上无电流流过。
(1)求断开S的瞬间,灯泡L1两端的电压;
(2)试描述断开S前后一段时间内通过灯泡L1的电流随时间的变化情况。
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【推荐2】某同学设计了如图所示的实验电路来测定自感系数很大的线圈L的电阻。
(1)请根据实验电路,说明该实验测定线圈L电阻的原理;
(2)测量完毕后,该同学想先断开开关,此时,他的同学赶紧制止,并告诉他,若其断开开关将会烧坏电压表.这种说法正确吗?如何正确拆解这个电路?
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【推荐3】法拉第作出了关于电力场的关键性突破,发现了电磁感应现象,永远改变了人类文明。
1.某同学在做探究电磁感应现象规律的实验中,她先将灵敏电流计G连接在图甲所示的电路中,电流计的指针如图甲中所示。(1)该同学将灵敏电流计G与一螺线管串联,如图乙所示。通过分析可知图乙中的条形磁铁的运动情况是___________ (选涂“A:向上拔出”、“B:向下插入”)。
(2)该同学将灵敏电流计G接入图丙所示的电路。出于保护电路的目的,在闭合电键S前,滑动片P应置于滑动变阻器的___________
(选涂:“A:最左端”、“B:中间”或“C:最右端”)。
(3)此时电路已经连接好,A线圈已插入B线圈中,请问灵敏电流计中电流方向与螺线管B中导线的绕向___________ (选涂“A:有”、“B:没有”)关系。
(4)她合上开关后,灵敏电流计的指针向右偏了一下,若要使灵敏电流计的指针向左偏转,可采取的操作是___________ (填正确选项前的学母)
A.断开开关 B.在A线圈中插入铁芯 C.变阻器的滑片向右滑动 D.变阻器的滑片向左滑动
2.将相同灵敏电流计G1和G2的对应接线柱相连接。将G1表的指针从中间用力向左拨动、发生偏转,此时静止的G2表指针偏转。对这一现象的分析正确的是( )
3.小王同学根据感应电流产生的条件,想利用摇绳发电。如图乙所示,把一条大约10m长电线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上,形成闭合导体回路。两个同学沿___________ (选涂“A:东西”、“B:南北”)方向站立并迅速摇动这条电线时,发电的可能性比较大。4.某同学想应用楞次定律判断线圈缠绕方向,设计的实验装置原理图如图甲所示,把二极管、线圈按如图甲所示电路用导线连接成实验电路;发现条形磁铁插入线圈时,二极管B发光;拔出时,二极管A发光;(1)线圈缠绕方向如图乙中的___________ (选涂“A”或“B”)。
(2)条形磁铁运动越快,二极管发光的亮度就越大,这说明感应电动势随___________ (选涂“A:磁通量”、“B:磁通量甲的变化量”、“C:磁通量的变化率”)的增大而增大。
(3)为进一步研究,他又做了以下实验:磁体从靠近线圈的上方静止下落。在磁体穿过整个线圈的过程中,电流传感器显示的电流i随时间t的图像应该是下图中( ) ___________ (选涂“A:增大”、“B:减小”、“C:不变”)
(2)断电瞬间,灯泡中电流与断开前方向___________ ;(选涂“A:相同”、“B:相反”)
(3)在不改变线圈电阻等其他条件的情况下,只将铁芯拔出后重做上述实验,可观察到灯泡在断电后处于亮着的时间将___________ 。(选涂“A:变长”、“B:变短”、“C:不变”)
6.如图所示,面积为0.2m2的200匝线圈处在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,已知磁感应强度随时间变化的规律为,定值电阻R1=6Ω,线圈总电阻R2=4Ω,则电流表的示数为___________ A,a、b两点间的电势差Uab=___________ V。
1.某同学在做探究电磁感应现象规律的实验中,她先将灵敏电流计G连接在图甲所示的电路中,电流计的指针如图甲中所示。(1)该同学将灵敏电流计G与一螺线管串联,如图乙所示。通过分析可知图乙中的条形磁铁的运动情况是
(2)该同学将灵敏电流计G接入图丙所示的电路。出于保护电路的目的,在闭合电键S前,滑动片P应置于滑动变阻器的
(选涂:“A:最左端”、“B:中间”或“C:最右端”)。
(3)此时电路已经连接好,A线圈已插入B线圈中,请问灵敏电流计中电流方向与螺线管B中导线的绕向
(4)她合上开关后,灵敏电流计的指针向右偏了一下,若要使灵敏电流计的指针向左偏转,可采取的操作是
A.断开开关 B.在A线圈中插入铁芯 C.变阻器的滑片向右滑动 D.变阻器的滑片向左滑动
2.将相同灵敏电流计G1和G2的对应接线柱相连接。将G1表的指针从中间用力向左拨动、发生偏转,此时静止的G2表指针偏转。对这一现象的分析正确的是( )
A.两表都是“发电机 |
B.G1表是“发电机”,G2表是“电动机” |
C.两表都是“电动机 |
D.G1表是“电动机”,G2表是“发电机” |
(2)条形磁铁运动越快,二极管发光的亮度就越大,这说明感应电动势随
(3)为进一步研究,他又做了以下实验:磁体从靠近线圈的上方静止下落。在磁体穿过整个线圈的过程中,电流传感器显示的电流i随时间t的图像应该是下图中
A. B.
C. D.
5.某同学对教材中断电自感实验做了如下改动。在两条支路上分别串联电流传感器,再按教材要求,断开电路并记录下两支路的电流情况如图所示,由图可知:(1)断电瞬间,灯泡电流瞬间(2)断电瞬间,灯泡中电流与断开前方向
(3)在不改变线圈电阻等其他条件的情况下,只将铁芯拔出后重做上述实验,可观察到灯泡在断电后处于亮着的时间将
6.如图所示,面积为0.2m2的200匝线圈处在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,已知磁感应强度随时间变化的规律为,定值电阻R1=6Ω,线圈总电阻R2=4Ω,则电流表的示数为
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