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電磁感應(yīng)和交變電流板塊整合提能(五)【高考原題】
(2024·浙江卷)如圖為某燃?xì)庠铧c火裝置的原理圖。直流電經(jīng)轉(zhuǎn)換器輸出u=5sin(100πt)V的交流電,經(jīng)原、副線圈匝數(shù)分別為n1和n2的變壓器升壓至峰值大于10kV,就會在打火針和金屬板間引發(fā)電火花,實現(xiàn)點火。下列說法正確的是(
)
解析[回歸教材]
教材是高考命題的發(fā)源地,很多高考試題在教材中能找到“根源”。此高考試題源于人教版選擇性必修第二冊第三章“復(fù)習(xí)與提高”,屬于對教材試題的改造。[鏈接教材]圖3-4甲是某燃?xì)庠铧c火裝置的原理圖。轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換為圖3-4乙所示的正弦交流電壓,并加在一臺理想變壓器的原線圈上,變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2,電壓表為交流電表。當(dāng)變壓器副線圈電壓的瞬時值大于5000V時,就會在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進(jìn)而點燃?xì)怏w。(1)圖中開關(guān)閉合時電壓表的示數(shù)是多少?(2)變壓器原、副線圈的匝數(shù)滿足怎樣的關(guān)系才能實現(xiàn)點火?【教考融合】
高考試題與教材試題做到了神似形異,對教材試題進(jìn)行了改造。兩題均考查了變壓器的電壓比,高考題還深入考查了變壓器的原、副線圈中電流的頻率相同這一特點。【考題示例】
(2024·全國甲卷)兩根平行長直光滑金屬導(dǎo)軌距離為l,固定在同一水平面(紙面)內(nèi),導(dǎo)軌左端接有電容為C的電容器和阻值為R的電阻。
開關(guān)S與電容器并聯(lián);導(dǎo)軌上有一長度略大于l的金屬棒,如圖所示。導(dǎo)軌所處區(qū)域有方向垂直于紙面、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場。開關(guān)S閉合,金屬棒在恒定的外力作用下由靜止開始加速,最后將做速率為v0的勻速直線運動。金屬棒始終與兩導(dǎo)軌垂直且接觸良好。導(dǎo)軌電阻和金屬棒電阻忽略不計。(1)在加速過程中,當(dāng)外力做功的功率等于電阻R熱功率的2倍時,金屬棒速度大小是多少?(2)如果金屬棒達(dá)到(1)中的速度時斷開開關(guān)S,改變外力使金屬棒保持此速度做勻速運動。之后某時刻,外力做功的功率等于電阻R熱功率的2倍,求此時電容器兩極間的電壓及從斷開S開始到此刻外力做的功?!?/p>
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