高中物理第三章电磁感应过关检测一新人教版选修1_1
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第三章电磁感应一、选择题(本题包括10小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分,共60分)1如图3-1所示,线框与通电直导线在同一平面内,当线框做下列哪些运动时,线框中能产生感应电流()[§§]图3-1A水平向左平动B竖直向下平动垂直于纸面向外平动D绕边转动2匝为100的线圈的面积=100 ,放在方向如图3-2所示的匀强磁场中线圈平面与磁场的方向垂直,当磁感应强度由2×T经过5 钟均匀减小到0时,感应电动势的大小为()图3-2A4×VB2×V4×VD02 V3在相同的时间内,某正弦交变电流通过一阻值为100 Ω的电阻产生的热量,与一电流为3 A的直流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等,则()A此交变电流的有效值为3 A,最大值为3 AB此交变电流的有效值为3A,最大值为6 A电阻两端的交变电流电压的有效值为300 V,最大值为300 VD电阻两端的交变电流电压的有效值为300V,最大值为600 V4一台变压器的原线圈匝为100,副线圈匝为1 200,在原线圈两端接有电动势为10 V的电池组,则在副线圈两端的输出电压为()A0B约08 V12 VD120 V5家用照明电路中的火线和零线是相互平行的,当用电器工作,火线和零线都有电流时,它们将()A相互吸引B相互排斥一会吸引,一会排斥D彼此不发生相互作用6在制作精密电阻时,为了消除使用过程中由于电流变而引起的自感现象,采取了双线绕法,其道是()A当电路中的电流变时,两股导线中产生的自感电动势互相抵消B当电路中的电流变时,两股导线中产生的感应电流互相抵消当电路中的电流变时,两股导线中产生的磁通量互相抵消D以上说法均不对7关于保险丝,下列说法中正确的是()A电路中有了保险丝,就能起到保险作用B选用额定电流越小的保险丝,就越好选择适当规格的保险丝,才能够既不防碍供电,又能起到保险的作用D以上说法都不对8某人安装完照明电路后,接通电之前,将火线上的保险丝取下,把一个额定电压为220 V的灯泡作为检验灯泡连接在原的保险丝的位置,同时将电路中的所有开关都断开,用这种方法可以检查电路中是否有短路,正确的电路连接方式如图3-3所示,在接通电后,下列说法中正确的是()图3-3A若检验灯泡正常发光,表明检验灯泡后段的火线和零线之间出现了短路现象B若检验灯泡不亮,但将某一用电器的开关闭合后检验灯泡正常发光,表明这个开关两端直接连到了火线和零线上若检验灯泡不亮,但将某一个电灯的开关闭合后,这个电灯和检验灯泡都能发光,只是亮度不够,这表明电路中出现了短路现象D若不论将电路中用电器开关断开还是闭合,检验灯泡均不亮,这表明电路中出现了短路现象9如图3-4所示,是自感系很大电阻很小的线圈,当合上或断开开关和后,下列情况中哪些是可能发生的()图3-4A 合上瞬间,灯逐渐亮起B 再合上稳定后,灯是暗的断开瞬间,灯立即熄,灯亮一下再熄灭D 断开瞬间,灯和灯一会才熄灭10输电线的电阻为,输送的电功率为,若用电压送电,则用户得到功率为()ABD二、填空题(本题共2小题,每小题10分,共20分请将正确的答案填到横线上)11如图3-5所示矩形线框共100匝,面积为40×20 ,在磁感应强度为02 T的匀强磁场中以30转每秒的转速绕′轴匀速转动,从图示位置开始计时,在线框转过90°的时间内感应电动势的平均值为,最大值为图3-512一变电所向远距离的城市供电,输送的电压为,输送的电功率为若用变压器将输送的电压升高为原的倍,输送相同的功率,则输电线上的功率损失是原的三、计算题(本题共2小题,共20分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分有值计算的题,答案中必须明确写出值和单位)13(10分)如图3-6所示,长、宽的矩形线圈电阻为,处于磁感应强度为的匀强磁场边缘,线圈平面与磁感线垂直将线圈以向右的速度匀速拉出磁场,求:(1)拉力大小;(2)拉力的功率;(3)拉力做的功;(4)线圈中产生的电热;(5)通过线圈某一截面的电荷量图3-6[]14(10分)某小水电站发出的交变电流的电功率为100 W,输出电压为500 V向远处用户送电的输电线总电阻为10 Ω为了把输电线路损耗的电功率限制在不超过电站输出功率的1%,电站采用升压变压器升压后再输电,到达用户后再用降压变压器将电压降为220 V,两台变压器均为想变压器,求两变压器原、副线圈的匝比各为多少?[] [,,]第三章电磁感应得分:一、选择题二、填空题11.12.三、计算题13.14[***X*X*K]第三章电磁感应参考答案一、选择题1BD2 解析:V3A 解析:根据交变电流有效值的定义方法易知交变电流的有效值即为直流电的电流,为3 A,根据有效值与最大值的倍关系,易知交变电流的最大值为3A,根据欧姆定律,则有,得电阻两端的交变电流电压有效值为300 V,最大值为300V4A 解析:只有交变电流才能在变压器的另一端有输出电压5B 解析:火线与零线虽然都连接用电器,且相互平行,但是当用电器正常工作时,流过它们的电流方向相反,并且时刻相反再根据电流产生磁场,磁场对电流有作用判断因通过火线和零线的电流方向总是相反的,根据平行导线中通以同向电流时相互吸引,通以反向电流时相互排斥的结论可以得出B选项正确6 解析:由于采用了双线绕法,两根平行导线中的电流反向,它们的磁场相互抵消不论导线中的电流如何变,线圈的磁通量为07 解析:保险丝额定电流太小,用电器无法工作,额定电流太大不能起到保险作用8AB 解析:分析是否构成了闭合电路9AB 解析:只合上时,由于线圈的自感作用,流过灯的电流将逐渐增大,故A 正确(注意,灯立即就亮)再合上稳定后,由于很小,灯几乎被短路,故灯是暗的,B正确断开时,由于闭合,电感与灯构成放电回路由于自感作用,电流将由稳定时中的值逐渐减小由于原≥,所以灯将闪亮一下再熄灭,而跟灯并联的是电阻,故灯立即熄灭,故正确,D错误10B 解析:输送电流为,线损功率为,则用户得到的功率为,B正确二、填空题11192 301 解析:线框从图示位置开始转过90°时,穿过线框面的磁通量变量为Δ,花时间Δ,每匝线框里产生的感应电动势平均值为=,共100匝串联,总的感应电动势平均值为192 V感应电动势的最大值等于线框面与磁感线共面的瞬间感应电动势的即时值:=100×02×(04×02)×(30×2×314) V=301 V线框面与磁感线平行时,线框中的感应电动势最大,为=301 V12解析:Δ变为原的1/三、计算题1314。
物理·选修 1-1(人教版)章末过关检测卷(三) 第三章 电 磁 感 应(测试时间:50分钟 评价分值:100分)补充说明:凡是题目序号后面没有说明“多选”的,一律为单选题本检测卷共25个选择题,每个题4分,共100分.1.发电机和电动机的发明使人类步入电气化时代.其中电动机依据的物理原理是( )A .磁场对电流的作用B .磁铁间的相互作用C .惯性定律D .万有引力定律解析:发电机利用电磁感应,电动机利用电流在磁场中的受力,故选项A 正确.答案:A2.一台家用电冰箱的铭牌上标有“220 V,100 W”,这表明所用交变电压的( )A .峰值是380 VB .峰值是220 VC .有效值是220 VD .有效值是311 V解析:家电铭牌上标的是电压、电流的有效值.答案:C,若保持其他条件不ωt sin m I =i .闭合线圈在匀强磁场中匀速转动,产生正弦式电流3变,使发电机线圈匝数及转速各增加一倍,则电流的变化规律为( )ωtsin 2m I 4=i .B ωt sin 2m I 2=i .Aωtsin mI 4=i .D ωt sin mI 2=i .C增大m I 也加倍,故电流的最大值R 加倍,线圈匝数加倍,电阻ω转速加倍,则解析:.ωt sin 2m I 2=i 一倍,故 答案:A4.(多选)当变压器副线圈的电路中并联的负载逐渐增加时,以下叙述正确的是( )A .输出电压逐渐增大,输入电压随着减少B .输出电压逐渐减少,输入电压随着增加C .输出功率逐渐增大,输入功率随着增大D .输入电压不变,输出电压也不变解析:负载的增大使得线路中消耗的功率增加,所以变压器的输入和输出功率都变大,输入电压由电路决定与功率变化无关,输出电压由输入电压和匝数比决定.答案:CD5.下列说法正确的是()A .感应电流的磁场总是与原磁场方向相反B .线圈的自感作用是阻碍通过线圈的电流C .当穿过线圈的磁通量为0时,感应电动势一定为0D .自感电动势阻碍原电流的变化解析:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁场的变化.感应电动势的大小与磁通量的变化率呈正比.答案:D6.(2013·广东省学业水平考试)生产、生活中使用的许多东西都可看作能量转换器,它们把能量从一种形式转化为另一种形式,下列电器在工作过程中把电能转化为机械能的是( )A .电饭锅B .洗衣机C .微波炉D .电烤箱答案:B7.(2013·广东省学业水平考试)下表为某电饭锅铭牌上的一部分内容,根据表中的信息,可计算出在额定电压下,使用电饭锅时的电流约为( )电器名称 电饭锅 额定电压 220 V 额定功率 700 W 额定容量 4.0 LA.6.2 A B .4.6 A C .3.2 A D .5.5 A解析:由P =UI 可得,I =PU,可知C 选项正确.答案:C8.在家庭安全用电中,下列做法正确的是( )解析:A项中负载过大可能烧坏接线插板,引起短路,甚至引起火灾,所以该做法错误;B项中,发生火灾后,若不先切断电源,就用水浇灭电火,火会灭,但此时人若接触到水,就会电到,发生更大的危险.即使是使用泡沫灭火器,也要先断电,因为泡沫也导电.所以遇到火灾时,要切掉电源是正确的做法;C项中,如果用钢丝代替熔断丝,当电路短路或者用电量增大了,不容易熔断,会造成火灾隐患,故这种做法错误;D项中,用手抓电线拔出插头,容易把插头里面的线扯坏,有时会把绝缘层弄坏致使触电,所以这种做法不正确.答案:B9.下列图片中,用来将其他形式的能量转换为电能的设备是( )解析:雷达是发射和接受电磁波的装置,所以选项A错误,风力发电是将风能转化成电能的设备,所以选项B正确.微波炉和电风扇都是将电能转化为其他形式能量的设备,所以选项C、D错误.答案:B 10.电阻器、电容器、电感器是电子电路中常用的元件.图中“C”代表的元件是( )A.电阻器 B.电容器 C.电感器 D.开关答案:B11.2S 、1S 如图所示为通电长直导线的磁感线图,等面积线圈)广东省学业水平考试(2013·)(,下列分析正确的是2Φ、1Φ的磁通量2S 、1S 与导线处于同一平面,关于通过线圈 2Φ<1Φ.B 2Φ>1Φ.A=2Φ=1Φ.D ≠0 2Φ=1Φ.C选项正确.A 的磁通量大,1S 根据磁感线分布情况可知通过线圈解析: 答案:A12.下列做法中正确的是()①在卫生间选用防水开关 ②在儿童能触及的范围内,要用带防护门的插座 ③让电视机长期处于遥控待机状态 ④多个电器方便地接在同一个移动插座上A .①②B .①②③C .①②④D .③④解析:将多种用电器接在同一移动插座上并同时使用,容易造成电流过大而烧毁插座;让电视机长期处于遥控待机状态不利于节约能源,且会使显象管老化.答案:A13.在家庭电路中,下列接法不正确的是( )A .电冰箱使用两孔插座接入电路B .家用电器采用并联连接C .家庭电路接入220 V 交流电D .电路接入漏电保护开关解析:电冰箱是使用三孔插座的,需要将冰箱的金属外壳通过三孔插座的地线实现接地保护,所以选项A 的做法不正确.为了安全,家庭电路接入漏电保护开关,所以选项D 正确.答案:A14.电磁炉在炉内由交变电流产生交变磁场,使放在炉上的金属锅体内产生感应电流而发热,从而加热食品.电磁炉的工作利用了( )A .电流的热效应B .静电现象C .电磁感应原理D .磁场对电流的作用解析:电磁炉是利用了涡流现象,也就是利用了电磁感应原理,所以选项C 正确,同时感应电流在金属锅体内发热,是利用了电流的热效应.答案:AC15.关于磁通量,下列说法正确的是( )A.穿过某个面的磁通量为零,该处的磁感应强度也为零B.穿过任一平面磁通量为零,该处的磁感应强度也为零C.穿过某一线圈平面的磁通量越大,该处的磁感应强度也一定越大D.当闭合线圈平面跟磁场方向平行时,穿过这个线圈平面的磁通量一定为零解析:磁通量Φ=BS sin θ,θ是B与S的夹角,当B与S平行时sin θ=0,Φ=0.答案:D16.如图所示,在范围足够大的匀强磁场中有一闭合线圈,线圈平面与磁场方向垂直,线圈在磁场内运动.在下列运动中,线圈的磁通量发生变化的是( )A.向上平移 B.向右平移C.沿磁场方向平移 D.绕ab轴旋转解析:磁通量是穿过某个面的磁感线条数,只有绕ab轴旋转的时候,磁通量发生变化,故选项D正确.答案:D17.(2013·广东省学业水平考试)某实验电路图如图所示,电路接入交流电,灯亮.保持电压不变使频率逐渐增大,观察到灯逐渐变亮,则X接入的是( )A .电容器B .电感器C .电阻器D .保险丝解析:电容器能通交流电,并且交流电频率越高,通过性能越好,A 选项正确.答案:A18.的分析正确的是2L 、1L 验证电容器特性的实验电路图.电路正常工作后,对于灯图是( )都不亮2L 、1L .B 都亮2L 、1L .A亮2L 不亮,1L .D 不亮2L 亮,1L .C不1L ,所以灯”通交流,隔直流“因为电源是直流电源,又因为电容器的作用是解析: D.亮,故选择2L 亮, 答案:D19.如图所示为变压器的示意图,它被用来升高发电机的输出电压,下列说法中正确的是( )A.图中M是闭合的铁芯,它由整块铁组成B.发电机应与线圈Ⅰ相连,升高后的电压由c、d两端输出C.电流以铁芯为通路从一个线圈流到另一个线圈D.变压器是根据电磁感应工作的解析:选项A中,M是闭合的铁芯,它由多块铁片组成,为了防止涡流;选项B中,发电机应与线圈Ⅱ相连,升高后的电压由a、b两端输出;选项C中,电流以电磁感应的原理形成.答案:D20.关于家庭安全用电,下列做法正确的是( )A.将移动插座远离水池B.用湿抹布擦去工作中电器上的灰尘C.使用洗衣机时,电器外壳不接地D.消毒碗柜、电饭煲和电冰箱同时使用一个移动插座解析:将移动插座远离水池,这是防止漏电的做法,所以选项A正确;用湿抹布擦去工作中电器上的灰尘,容易造成漏电,是危险的,所以选项B错误.对规定使用接地的用电器的金属外壳要接地,洗衣机属于此类用电器,所以选项C错误;不能超负荷用电,多个大功率用电器同时使用同一个插座是违背安全用电的,所以选项D错误.答案:A21.关于家庭安全用电,下列做法正确的是( )A.保险丝烧断后,用铜丝代替B.手未擦干就直接拔电器的插头C.洗衣机、洗碗机等容易潮湿的电器外壳接地D.几个大功率的电器同时使用一个移动插座解析:保险丝的作用是:在发生短路或者过载等故障时熔断以切断电路来保护电路元件,若用铜丝替代后,发生上述情形时不能熔断,可能引起用电事故,所以选项A错误;手未擦干就直接拔电器的插头,容易造成触电,是危险的,所以选项B错误;对规定使用接地的用电器的金属外壳要接地,洗衣机、洗碗机属于此类用电器,所以选项C正确;不能超负荷用电,多个大功率用电器同时使用同一个插座是违背安全用电的,所以选项D错误.答案:C22.如图所示,竖直长直导线通以恒定电流I ,闭合线圈abcd 与直导线在同一平面内,导致线圈内磁通量发生变化的线圈运动是( ) A .水平向右平移 B .竖直向下平移C .竖直向上平移D .以竖直长直导线为轴转动解析:根据安培定则可知直线电流的磁场情况,离直线电流越近的地方磁场越强,离直线电流越远的地方磁场越弱,所以竖直向上或竖直向下平移的时候磁通量不变,而向左或向右平移的时候磁通量会发生变化,所以选项A 正确,B 、C 错误.当以竖直长导线为轴转动时,磁通量也不变,所以选项D 错误.答案:A23.(多选)关于变压器,下列说法中正确的是( )A .变压器只能降低电压,不能升高电压B .实际生活中由于变压器工作时会发热,因此输入功率大于输出功率n1n2=U1U2.变压器原、副线圈两端的电压比与线圈的匝数比成正比,即C,这时1U <2U 时,则1n <2n ,这时变压器起降压作用;如果1U >2U 时,则1n >2n .如果D 变压器起升压作用解析:实际变压器相比于理想变压器来说会发热,消耗一部分电能,故会使得输出功率=2U /1U 的电压比与原副线圈的匝数成正比,即对.变压器原副线圈两端B 小于输入功率,故对,C ,起升压作用,故2U <1U 时,则2n <1n ,起降压作用;若2U >1U 时,则2n >1n ,若2n /1nD 错.答案:BC24.(2013·广东省学业水平考试)电感器具有通低频阻高频的作用,电容器具有通高频阻低频的作用,高频、低频信号均可通过电阻器.如图中,含有强度相等的高、低频混合音频信号通过电路后,扬声器发出的信号中( )A.主要是高频信号B.主要是低频信号C.低频和高频信号一样强D.低频和高频信号都没有解析:低频信号很难通过电容器C,能通过电感器线圈L,剩下的高频信号能通过电容器C,所以A选项正确.答案:A25.(2013·广东省学业水平考试)(多选)图中是一种台灯亮度调节器电路图,圆环为电阻丝,P为可调节滑片,下列说法中正确的有( )A.P在c点,灯最亮B.P在a点,灯最亮C.P从a点滑向b点过程中,电流逐渐增大D.P从a点滑向b点过程中,电流逐渐减少答案:BD。
章末检测(三)一、单项选择题1.有一台使用交变电流的电冰箱上标有额定电压为“220V”字样,这“220V”是指() A.交变电流电压的瞬时值B.交变电流电压的最大值C.交变电流电压的平均值D.交变电流电压的有效值[答案] D[解析]在各种使用交变电流的电器设备上,所标注的额定电压值、额定电流值都是交变电流的有效值,故选项D正确.2.下列各图中,线圈中能产生交变电流的有()[答案] BCD3.穿过一个电阻为1Ω的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒钟均匀地减少2Wb ,则( ) A .线圈中的感应电动势一定是每秒减少2V B .线圈中的感应电动势一定是2V C .线圈中的感应电流一定是每秒减少2A D .线圈中的感应电流不一定是2A [答案] B[解析] E =ΔΦΔt =21V =2V ,B 对,A 错;I =E R =21A =2A ,故C 、D 错.4.下列说法正确的是( )A .电视机铭牌上所标的“额定电压220V ”指的是交流电压的峰值B .交流发电机是利用电磁感应的原理来工作的C .在远距离输电中,采用高压输电的目的是为了增大输电线路中的电流D .在高压输电中要用到变压器,变压器的铁芯中会产生感应电流——涡流,但这种涡流不会有热效应 [答案] B[解析] 电视机铭牌上所标的“额定电压220V ”指的是交流电压的有效值,选项A 错误;交流发电机是利用电磁感应的原理来工作的,选项B 正确;在远距离输电中,采用高压输电的目的是为了减小输电线路中的电流,选项C 错误;在高压输电中要用到变压器,变压器的铁芯中会产生感应电流——涡流,这种涡流有热效应,选项D 错误.5.如图3-7所示,L 是一个带铁芯的线圈,R 为纯电阻,两条支路直流电阻值相等,那么在接通和断开开关的瞬间,电流表的读数的大小关系是( )图3-7A.I1<I2,I1′>I2′B.I1<I2,I1′=I2′C.I1>I2,I1′=I2′D.I1=I2,I1′<I2′[答案] B[解析]接通时,由于L中的自感作用阻碍其所在支路电流的增大,因而I2>I1;断开时,R、A2、A1、L构成一串联电路,串联电路电流相等,因而I1′=I2′.6.如图3-8所示,理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=3∶1,原线圈接一电源,此时电流表A1的示数为12mA,则电流表A2的示数为()图3-8A.4mA B.36mAC.0 D.无法确定[解析] 变压器是根据电磁感应的原理工作的,它只能改变交流电压,不能改变直流电压,此题中的原线圈接的是直流电源,所以副线圈中没有感应电动势,没有感应电流,电流表A 2的示数为零. 二、多项选择题7.下列器具的工作原理与涡流有关的是( ) A .家用电磁炉 B .家用微波炉C .变压器的铁芯用多块相互绝缘硅钢片叠加在一起D .风扇转动时扇叶与空气摩擦发热 [答案] AC[解析] 电磁炉是利用高频磁场产生涡流来加热食物的,故A 选项正确;变压器的铁芯不用一块钢,是为了防止涡流损耗电能并烧毁变压器,多块硅钢片彼此绝缘,有效地减小了涡流,C 选项正确.8.某正弦交流电的图象如图3-9所示,则由图象可知( )图3-9A .该交流电的频率为0.02HzB .该交流电的有效值为14.14AC .该交流电的瞬时值表达式为i =20sin(0.02t ) AD .在t =T8时刻,该交流的大小与其有效值相等[解析] 由图可知T =0.02s ,故A 、C 错;因ω=2πT 和I =I m2,可知B 、D 正确.9.如图3-10所示,矩形线圈与磁场垂直,且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外,下述过程中使线圈产生感应电流的是( )图3-10A .以bc 边为轴转动90°B .以ad 边为轴转动90°C .将线圈向下平移D .将线圈向上平移[答案] AB[解析] 以bc 边为轴转动90°和以ad 为轴转动90°的过程,穿过矩形线圈中的磁通量都发生变化,而将线圈上、下平移时,穿过矩形线圈的磁通量不变,根据产生感应电流的条件可知选项A 、B 正确,C 、D 错误.10.一理想变压器原、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3-11所示,副线圈仅接入一个10Ω的电阻.则( )图3-11A.流过电阻的电流是20AB.与电阻并联的电压表的示数是1002VC.经过1分钟电阻发出的热量是6×104JD.变压器的输入功率是1×103W[答案]CD[解析]原线圈中电压的有效值是220V,由变压比知副线圈中电压为100V,流过电阻的电流是10A,故输入功率为1×103W;与电阻并联的电压表的示数是100V;经过1分钟电阻发出的热量是6×104J.选项C、D正确.三、填空和实验题11.一正弦交变电流的电流i随时间t变化的规律如图3-12所示.由图3-12可知:图3-12(1)该交变电流的有效值为________A.(2)该交变电流的频率为________Hz.(3)该交变电流的瞬时值表达式为i=________A.(4)若该交变电流通过阻值R=40Ω的白炽灯,则电灯消耗的功率是________W.[答案](1)52(2)25(3)10sin (50πt)(4)2000[解析]由图象可知该交变电流的最大值为10A,周期为4×10-2s,则其有效值为52A,=50πrad/s,频率为25Hz,角速度ω=2πT其瞬时值表达式为i=10sin(50πt)A,当其通过R=40Ω的白炽灯时,P=I2R=2000W.12.如图3-13所示,闭合线框的质量可忽略不计,将它从图示位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.3s时间拉出,通过导线截面的电荷量为q1,第二次用0.9s时间拉出,通过导线截面的电荷量为q2,则q1∶q2=________.图3-13[答案]1∶1[解析]本题中尽管两次拉线框的时间不同,速度不同,但两次磁通量的变化相同,即ΔΦ1=ΔΦ2,根据q =I ·t =E R ·t =n ΔΦΔt R ·t =n ΔΦR 可知,电荷量与拉出的时间无关, 故q 1∶q 2=1∶1. 四、计算题13.某线圈共200匝,1s 时磁通量为0.5Wb,1.2s 时增加为0.6Wb ,求这段时间内线圈中的感应电动势. [答案] 100V[解析] ΔΦ=0.6Wb -0.5Wb =0.1Wb Δt =1.2s -1s =0.2s 由法拉第电磁感应定律得 E =n ΔΦΔt =200×0.10.2V =100V .14.电路两端的交流电压是u =U m sin314t ,在t =0.005s 时电压的值为10V ,则接在电路两端的电压表读数为多少? [答案] 7.07V[解析] 交流电表的读数应是交流电的有效值. 由题意,在t =0.005s 时电压是10V , 代入表达式10V =U m sin(314×0.005)解得: U m =10V ,所以有效值U =U m 2=102V ≈7.07V .15.如图3-14所示,交变电流通过R =2Ω的电阻,图3-14(1)分别写出它的有效值、周期、频率;(2)计算在R上产生的功率.[答案](1)3.535A0.4s 2.5Hz(2)25W[解析](1)由图可知,正弦交流电的有效值I≈I m2=3.535A,周期T=0.4s,频率f=2.5Hz;(2)由公式P=I2R=25W.16.如图3-15所示,理想变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2=2∶1,原线圈接200V交流电源,副线圈接额定功率为20W的灯泡L,灯泡正常发光,当电源电压降为180V时,求灯泡实际消耗功率与其额定功率之比?图3-15[答案]81100[解析] 由U 1U 2=n 1n 2得U 2=n 2n 1U 1=12×200V =100V而U 2′=n 2n 1U 1′=12×180V =90V所以功率之比P 2′P 2=U 2′2R U 22R=U 2′2U 22=9021002=81100.。
第三章电磁感应第一节电磁感应现象A级抓基础1.发现电磁感应现象的家是( )A.奥斯特B.安培.拉顿D.法拉第答案:D2.下列关于磁通量的说法中正确的是( )A.磁通量是反映磁场强弱和方向的物量B.某一面积上的磁通量可以解为穿过此面积的磁感线的总条.在磁场中所取的面积越大,该面上磁通量越大D.磁通量的单位是特斯拉解析:磁通量Φ是磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积,即Φ=BS,亦可以解为穿过磁场中某面积S的磁感线的总条,Φ只有大小,没有方向,是标量,由此可知选项A错误,B正确;磁通量Φ的大小由B、S共同决定,所以面积大,Φ不一定大,由此可知选项错误;磁通量的单位是韦伯,故选项D 错误.答案:B3.如图所示,线圈两端接在电流计上组成闭合电路.在下列情况中,电流计指针不发生偏转的是( )A.线圈不动,磁铁插入线圈B.线圈不动,磁铁从线圈中拔出.磁铁不动,线圈上、下移动D.磁铁插在线圈内不动解析:产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变,线圈和电流计已经组成闭合回路,只要穿过线圈的磁通量发生变,线圈中就产生感应电流,电流计指针就偏转.在A、B、三种情况下,线圈和磁铁发生相对运动,穿过线圈的磁通量发生变,产生感应电流;而当磁铁插在线圈中不动时,线圈中虽然有磁通量,但磁通量不变,不产生感应电流.答案:D4.磁通量可以形象地解为“穿过磁场中某一面积的磁感线条”.在如图所示磁场中,S1、S2、S3为三个面积相同的相互平行的线圈,穿过S1、S2、S3的磁通量分别为Φ1、Φ2、Φ3且都不为0下列判断正确的是( )A.Φ1最大B.Φ2最大.Φ3最大D.Φ1、Φ2、Φ3相等解析:由题可知穿过线圈的磁感线条越多,磁通量越大,A对.答案:A5.(多选)如图所示有一边长为L的正方形线框bcd,从某高度处自由下落,在其下方有一个宽度大于L的匀强磁场,下列过程中产生感应电流的是( )A.线框进入磁场的过程B.线框全部进入磁场到开始出磁场的过程.线框出磁场的过程D.运动的整个过程解析:线框进入和离开磁场的过程中,穿过线框的磁通量发生变,而线框全部进入磁场之后,磁通量不再变.答案:A6.(多选)关于感应电流,下列说法中正确的是( )A.只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生B.穿过螺线管的磁通量发生变时,螺线管内部就一定有感应电流产生.线框不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发生变,线圈中也没有感应电流D.只要穿过闭合电路的磁通量发生变,电路中就一定有感应电流解析:产生感应电流的条件有两个:一是电路必须闭合,二是有磁通量变,所以A、B选项不正确.答案:D7.如图所示,矩形线框与磁场垂直,且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外,下述过程中使线圈产生感应电流的是( )A.以bc为轴转动45°B.以d为轴转动45°.将线框向下平移D.将线框向上平移解析:当线框以d边为轴转动(小于60°)时,穿过线框的磁通量减小,所以在这个过程中线框中会产生感应电流.如果转过的角度超过60°,bc边将进入无磁场区,那么线框中将不产生感应电流(60°~300°).当线框以bc边为轴转动时,如果转动的角度小于60°,则穿过线框的磁通量始终保持不变(其值为磁感应强度与矩形面积的一半的乘积).而将线框上、下平移时,穿过矩形线框的磁通量不变,根据产生感应电流的条件可知选项B对,选项A、、D错.答案:B8.如图所示,竖直放置的长直导线通以恒定电流I,有一矩形线框与导线在同一平面内.在下列情况中,线框中不能产生感应电流的是( )A.导线中的电流变大B.线框向右平移.线框以b边为轴转动D.线框以直导线为轴转动解析:分析是否产生感应电流的关键是分析穿过闭合线框的磁通量是否发生变.而分析磁通量是否发生变时,既要清楚通电长直导线周围的磁感线分布,又要注意引起磁通量变的两种原因:(1)由于线框所处的磁场变引起磁通量变;(2)由于线框在垂直于磁场方向的投影面积变引起磁通量变.导线中的电流增大,使导线周围的磁场增强,穿过线框的磁通量增大,线框中产生感应电流,选项A不合题意;因离开直导线越远,磁感线分布越疏,故线框向右平移时,穿过线框的磁通量减小,线框中产生感应电流,选项B不合题意;线框以b边为轴转动时,因线框在垂直于磁场方向的投影面积变引起磁通量变,线框中产生感应电流,选项不合题意;对于选项D,先画出俯视图(如图).由图可以看出,当线框以直导线为轴转动时,在任何一个位置穿过线框的磁感线条均不变,因而磁通量不变,线框中无感应电流,选D答案:DB级提能力9.(多选)某部小说中描述一种窃听电话:窃听者将并排在一起的两根电话线分开,在其中一根电话线旁边铺设一条两端分别与耳机连接的导线,这条导线与电话线是绝缘的,如图所示.下列说法错误的是( )A.不能窃听到电话,因为电话线中电流太小B.不能窃听到电话,因为电话线与耳机没有接通.可以窃听到电话,因为电话中的电流是恒定电流,在耳机电路中引起感应电流D.可以窃听到电话,因为电话中的电流是随声音发生变的电流,在耳机电路中磁通量发生变引起感应电流解析:电话中的电流大小和方向都随时间变,因此电话线周围产生变的磁场,通过耳机这个闭合回路的磁通量发生变,产生感应电流.答案:AB10.如图所示,b是水平面上一个圆环的直径,在过b的竖直平面内有一根通电导线f已知f平行于b,当f竖直向上平移时,则穿过圆环的磁通量将( )A.逐渐增大B.逐渐减小.始终为零D.不为零,但保持不变解析:利用安培定则判断直线电流产生的磁场,考虑到磁场具有对称性,可以知道,穿进圆环的磁感线的条与穿出圆环的磁感线条是相等的.故选项.答案:。
物理人教版选修1-1第三章电磁感应单元检测(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(每题5分,共50分)1.发电的基本原理是电磁感应,发现电磁感应现象的科学家是()。
A.安培 B.赫兹C.法拉第D.麦克斯韦2.如图所示为“探究产生感应电流的条件”的实验装置。
下列操作中,电流表的指针会发生偏转的是()。
A.将条形磁铁插入线圈B.将条形磁铁从线圈中拔出C.将条形磁铁放在线圈中不动D.将条形磁铁放在线圈附近不动3.如图所示,矩形线圈平面与范围足够大的匀强磁场磁感线平行。
下列哪种情况下线圈中有感应电流()。
A.线圈绕ab轴转动B.线圈垂直纸面向外平移C.线圈沿ab向下平移D.线圈绕cd轴转动4.穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2 Wb,则()。
A.线圈中感应电动势每秒增加2 V B.线圈中感应电动势每秒减少2 VC.线圈中无感应电动势D.线圈中感应电动势大小不变5.一个电动机上标有“220 V 1.5 kW”字样,那么为了使它正常工作,所使用的正弦式电流应是()。
A.电压最大值为220 V,电流最大值约为9.6 AB.电压最大值为311 V,电流最大值约为6.8 AC.电压有效值为220 V,电流有效值约为6.8 AD.电压有效值为311 V,电流有效值约为9.6 A6.如图所示,理想变压器原线圈的匝数n1=1 000匝,副线圈的匝数n2=200匝。
原线圈两端所加的电压U1=220 V时,副线圈两端的电压U2为()。
A.1 100 V B.44 V C.440 V D.22 V7.电流方向每秒钟改变100次的交变电流,它的周期和频率分别是()。
A.0.01 s和100 Hz B.0.01 s和50 HzC.0.02 s和50 Hz D.0.02 s和100 Hz8.某变压器原、副线圈匝数比为55∶9,原线圈所接电源电压按如图所示规律变化,副线圈接有负载。
下列判断正确的是()。
A.输出电压的最大值为36 VB.原、副线圈中电流之比为55∶9C.变压器输入、输出功率之比为55∶9D.电源电压有效值为220 V,频率为50 Hz9.如图所示,L为一个自感系数很大的自感线圈,开关闭合后,小灯泡能正常发光,那么闭合开关和断开开关的瞬间,能观察到的现象分别是()。
江西省赣州市高中物理第三章电磁感应练习新人教版选修1-1编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(江西省赣州市高中物理第三章电磁感应练习新人教版选修1-1)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第三章电磁感应学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、选择题1.下列说法中正确的是( )A。
摄像机实际上是一种将光信号转变为电信号的装置B。
电磁波中电场能量最大时,磁场能量为零;磁场能量最大时,电场能量为零C。
摄像机在1s内要传送25幅画面D。
电视机实际上是一种将电信号转变为光信号的装置2.人类社会已经进入了信息化时代,下列选项中不属于现代信息技术的三大基础的是( ) A.信息的拾取 B.信息的推广 C。
信息的处理 D。
信息的传输3.下列说法中正确的是()A。
摄像机实际上是一种将光信号转变为电信号的装置B。
电视机实际上是一种将电信号转变为光信号的装置C。
电视机接收的画面是连续的D.摄像机在1s内要送出25张画面4.在信息技术迅猛发展的今天,光盘是存储信息的一种重要媒介.光盘上的信息通常是通过激光束来读取的.若激光束不是垂直投射到盘面上,则光线在通过透明介质层时会发生偏折而改变行进方向,如图所示.下列相关说法正确的是()A.图中①光是红光,②光是蓝光B.在光盘的透明介质层中,①光比②光传播更快C。
若①光、②光先后通过同一双缝干涉装置,前者得到的条纹比后者的宽D。
若①光、②光先后通过同一单缝衍射装置,前者得到的中央亮纹比后者的中央亮纹窄5.(2013•浙江)磁卡的词条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区,刷卡器中有检测线圈,当以速度v0刷卡时,在线圈中产生感应电动势.其E﹣t关系如图所示.如果只将刷卡速度改为,线圈中的E﹣t关系可能是()A。
第三章过关检测(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确)1.下列器件属于变压器的是( )答案:D解析:A为电容器;B为电动机;C为冶炼金属的高频感应炉;D为变压器.2.如图所示,一矩形线框置于磁感应强度为B的匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,若线框的面积为S,则通过线框的磁通量为( )A.BSB.C.D.0答案:A解析:由磁通量的定义式Φ=BS求.3.如图所示,一条形磁铁在图示位置静止下落穿过采用双线绕成的闭合线圈,则条形磁铁从下落到穿过线圈的过程中可能做( )A.匀减速运动B.匀速运动C.非匀变速运动D.自由落体运动答案:D解析:由于采用双线绕法,两导线的电流方向总相反,它们产生的磁场互相抵消,因此条形磁铁根本不受磁场力,只受到重力的作用,因此选项D正确.4.如图所示的电路中,若要灯泡持续发光,则S端应该接入( )A.交流电源B.直流电源C.滑动变阻器D.开关答案:A解析:要使灯泡持续发光,而电路中有电容器,电容器有“隔直流,通交流”的作用,所以应在S端接入交流电源.5.一个电阻接在10 V的直流电源上,它的发热功率为P,当它接到电压为u=10sin(100πt)V 的交变电源上时,发热功率是( )A.0.25PB.0.5PC.PD.2P答案:B解析:计算交变电流的发热功率,必须选择有效值通直流电时P==通交变电流时P'===所以P'=.故应选B项.6.一个称为“千人震”的趣味物理小实验是用一节电动势为1.5 V的新干电池、几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器,几位做实验的同学手拉手成一排,另一位同学将电池、镇流器、开关用导线将它们和首、尾两位同学两个空着的手相连,如图所示.在开关闭合后再断开时就会使连成一排的同学有触电感觉,则( )A.该实验的原理是镇流器的自感现象B.该实验的原理是1.5 V的电压让人感到触电C.人有触电感觉是在开关断开瞬间D.有触电的感觉是在开关闭合的瞬间答案:AC解析:1.5 V的电压不会使人有触电的感觉.当电路接通后处于通电状态时,电流流过镇流器的线圈,电路断开瞬间由于镇流器的自感系数很大,会产生很高的自感电动势,使人产生触电的感觉.7.关于电磁感应的下列说法中,正确的是( )A.穿过线圈的磁通量为零时,感应电动势一定为零B.穿过同一线圈的磁通量越大,感应电动势越大C.穿过同一线圈的磁通量的变化越大,感应电动势越大D.穿过同一线圈的磁通量的变化越快,感应电动势越大答案:D解析:由法拉第电磁感应定律知E=n,即感应电动势E的大小与磁通量的大小及磁通量变化的大小无关,而与磁通量变化快慢有关,所以D项正确.8.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=4∶1,当导体棒l在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时,电流表A1的示数是12 mA,则电流表A2的示数为( )A.3 mAB.0C.48 mAD.与负载R的值有关答案:B解析:导体棒匀速运动,产生恒定的电动势,所以原线圈n1中电流大小不变,因此副线圈中不能产生感应电动势,故电流为零,即A2的示数为零.二、填空题(每小题10分,共20分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答)9.如图所示,在“探究产生感应电流的条件”的实验中,开关断开时,条形磁铁插入或拔出线圈的过程中,电流表表针不动;开关闭合时,磁铁静止在线圈中,电流表表针也不动;开关闭合时,将磁铁插入或拔出线圈的过程中,电流表表针发生偏转.由此得出,产生感应电流的条件是:电路必须,穿过电路的磁通量发生.答案:闭合变化解析:产生感应电流的条件是电路必须闭合,且穿过电路的磁通量发生变化.10.阅读“玩具电震器”,回答所提的问题.一些玩具电震器,例如伪装的打火机,一按就使人麻木;伪装的糖果盒,一掀盖就使人受到电震的刺激.其中仅用一个1.5 V的电池,为什么能够输出这么高的电压呢?玩具电震器是利用电磁感应的原理制成的,它像变压器一样,能够把1.5 V的电压升高几十至一百倍.但它和变压器不同,因为变压器是把交流电的电压改变,而电震器却是把低压直流电变为高压电.玩具电震器的构造如图所示,在一条软铁棒M上绕了数十匝的漆包线圈A(相当于变压器的原线圈),此线圈中间接一个1.5 V的电池.线圈的两端,一端接钢片D,钢片D的一端固定,另一端镶着一小块软铁C,软铁C正对铁棒的一端.线圈的另一端连接一触片E,E与C作弹性的接触.在线圈A之上再绕了数百匝细的漆包线B(相当于变压器的副线圈),B的两端F和G则分别连接到人的两只手指会接触的金属部分.问题:通过对以上材料的阅读,可以知道:玩具电震器是利用的原理制成的.这个“玩具电震器”的工作过程是否说明大小和方向总是不变的直流电通过变压器的原线圈能够在副线圈变成高压的交变电流?(只回答“是”或“不是”,不需要解释).答案:电磁感应不是解析:当这恶作剧玩具的“受害者”使用它时,开关S就接通,线圈A就有电流,这电流使软铁棒产生磁场,其磁感线通过线圈B.这时,软铁棒(此时相当于一块电磁铁)的磁场力把软铁块C 吸引过来,使C与E刚离开时,线圈A的电流就消失,引起磁场急剧改变.线圈B遭遇到这急剧改变的磁场(即急剧改变的磁通量),就立即产生高电压,这高电压就使人手感到电震.当线圈A的电流消失后,软铁棒的磁场力亦同时消失,铁片C借着钢片D的弹力弹回原位,重新与E接触通电,就像电铃一样不断振动,不断感应出高电压,直至人手因反射动作缩开为止.由以上分析知:玩具电震器是利用电磁感应的原理制成的,它的工作过程不能说明大小和方向总是不变的直流电通过变压器的原线圈能够在副线圈变成高压的交变电流.三、计算题(本题共2小题,每小题16分,共32分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)11.在我国西电东输工程中,为减少输电线路上的电能损失和提高输电效率,需要提高电压进行远距离输电.假设某电站的输出电压是500 V,为将电压提高到500kV,需要用一个升压变压器,求这个升压变压器的原、副线圈匝数比.答案:1∶1 000解析:根据变压器的电压比=得升压变压器匝数比===.12.如图所示,竖直平面内有一宽度为0.5 m且足够长的“U”形金属导轨,处在磁感应强度大小为0.2 T、方向与导轨平面垂直的匀强磁场中,导体棒MN沿导轨以1.0 m/s的速度竖直向下匀速运动了2.0 s.求:(1)这段时间内回路中磁通量的变化量;(2)这段时间内回路中感应电动势的大小.答案:(1)0.2 Wb(2)0.1 V解析:(1)回路中磁通量的变化量ΔΦ=BΔSΔS=Lvt代入数据得ΔΦ=0.2 Wb.(2)由法拉第电磁感应定律,感应电动势为E== V=0.1 V.。
2021年高中物理第三章第一节电磁感应现象同步检测新人教版选修1-1建议用时实际用时满分实际得分90分钟100分一、选择题(本题包括12小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分,共72分)1.关于感应电流,下列说法中正确的是()A.只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生B.穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生C.线框不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中也没有感应电流D.只要闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动,电路中就一定有感应电流2.如图3-1-1所示,竖直放置的长直导线通有图示方向的恒定电流,有一闭合矩形金属框与导线在同一平面内,在下列情况中,能在线框中产生感应电流的是()图3-1-1A.线框向下平动B.线框向右平动C.线框以为轴转动D.线框以直导线为轴转动3.如图3-1-2所示,矩形闭合线圈平面跟磁感线方向平行,下列哪种情况线圈中能产生感应电流()图3-1-2A.线圈围绕轴转动B.线圈垂直纸面向外平动C.线圈在纸面内向下平移D.线圈绕轴转动4.关于磁通量的概念,下列说法中正确的是()A.磁感应强度越大的地方,穿过线圈的磁通量也越大B.穿过线圈的磁通量为零,该处的磁感应强度不一定为零C.磁感应强度越大、线圈面积越大,则磁通量越大D.穿过线圈的磁通量大小可以用穿过线圈的磁感线条数来衡量5.某同学做观察电磁感应现象的实验,将电流表、线圈和、蓄电池、开关用导线连接成如图3-1-3所示的实验电路,当它接通、断开开关时,电流表的指针都没有偏转,其原因是()图3-1-3A.开关位置接错B.电流表的正、负极接反C.线圈的接头3、4接反D.蓄电池的正、负极接反6.如图3-1-4所示,导线和互相平行,则下列四种情况下导线中无电流的是()图3-1-4A.开关S闭合或断开的瞬间B.开关S是闭合的,但滑动触头向左滑C.开关S是闭合的,但滑动触头向右滑D.开关S始终闭合,不滑动触头7.两个圆环如图3-1-5所示放置,且>,一条形磁铁轴线过两个圆环的圆心处,且与圆环平面垂直,则穿过环的磁通量和的关系是()A.>B.C.<D.无法确定图3-1-58.如图3-1-6所示,矩形线框放置在水平面内,磁场方向与水平方向成角,已知sin =4/5,回路面积为,磁感应强度为,则通过线框的磁通量为()图3-1-6A.B.C.D.9.如图3-1-7所示,开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直,且一半在磁场内,一半在磁场外,若要使线框中产生感应电流,下列办法中可行的是()图3-1-7A.将线框向左拉出磁场B.以边为轴转动(小于90°)C.以边为轴转动(小于60°)D.以边为轴转动(小于60°)10.如图3-1-8所示,在同一铁芯上有和两个线圈,其中线圈与滑动变阻器、电源、开关相连,线圈两端与灵敏电流表相连,在以下采取的做法中,能使电流表指针偏转的是()图3-1-8A.开关S闭合的瞬间B.开关S闭合后,变阻器滑片向右滑动C.开关S闭合后,变阻器滑片保持不动D.开关S断开的瞬间11.如图3-1-9所示是一种延时开关.当闭合时,电磁铁将衔铁吸下,线路接通.当断开时,由于电磁感应作用,将延迟一段时间才被释放.则()A.由于线圈的电磁感应作用,才产生延时释放的作用B.由于线圈的电磁感应作用,才产生延时释放的作用C.如果断开线圈的开关,无延时作用D.如果断开线圈的开关,延时将变长图3-1-912.唱卡拉OK用的话筒,内有传感器.其中有一种是动圈式的,它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈,线圈处于永磁体的磁场中,当声波使膜片前后振动时,就将声音信号转变为电信号.下列说法中正确的是()A.该传感器是根据电流的磁效应工作的B.该传感器是根据电磁感应原理工作的C.膜片振动时,穿过金属线圈的磁通量不变D.膜片振动时,金属线圈中不会产生感应电动势二、填空题(本题共8分.请将正确的答案填到横线上)13.年,英国物理学家发现了现象.三、计算题(本题共小题,共分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)14.(10分)如图--所示,环形金属软弹簧套在条形磁铁的中心位置,若沿其半径向外拉弹簧,使其面积增大,则穿过弹簧的磁通量将如何变化?图3-1-1015.(10分)如图3-1-11所示,线框与通电直导线均位于水平面内,当线框由实线位置在水平面内向右平动,逐渐移动到虚线位置,穿过线框的磁通量如何变化?图3-1-11第一节电磁感应现象得分:一、选择题二、填空题13.三、计算题14.15.第一节电磁感应现象参考答案一、选择题1.CD2.BC3.A4.BD5.A 解析:题图中所示开关的连接不能控制含有电源的电路中电流的通断.而本实验的内容之一就是研究在开关通断瞬间,电流的变化导致磁场变化,进而产生感应电流的情况,因而图中的接法达不到目的.6.D 解析:如果导线中无电流产生,则说明通过上面的闭合线圈的磁通量没有发生变化,也就是说通过导线段的电流没有发生变化.显然,A、B、C三种情况的过程都是通过导线的电流发生变化的过程,都能在导线中产生感应电流.因此本题的正确选项应为D.7.C 解析:穿过某面的磁通量是指穿过它的磁感线的净条数.磁铁内部磁感线的方向是由→,向上穿过圆环的条数相同,而磁铁外部是由→,与内部磁感线形成闭合曲线,如果圆环面积越大,向下的磁感线条数越多,这样,抵消的越多,净条数越少,因而.8.B 解析:.9.ABC10.ABD11.BC 解析:本题考查感应电流产生的条件,是通电线圈,是闭合线圈回路.当断开时,通过线圈的磁通量减小,则在线圈中产生感应电流,其磁场对衔铁的吸引力使线路接通,起到延时作用.故B、C正确.12.B 解析:当声波使膜片前后振动时,膜片后的金属线圈就跟着振动,从而使处于永磁体的磁场中的线圈切割磁感线.穿过线圈的磁通量发生改变,产生感应电流,从而将声音信号转化为电信号,这是电磁感应的工作原理,故B选项正确,A、C、D均错误.二、填空题13.法拉第电磁感应三、计算题14.磁通量减小解析:注意弹簧面所在处存在两个方向的磁场,即磁铁的内磁场和外磁场,它们各自产生正负不同的磁通量,总的磁通量等于两者绝对值之差.当拉大弹簧面积时,内磁场的磁通量不变,而外磁场的磁通量却增大(穿过弹簧的外部磁感线条数增多),故=||-||应减小.点评:当穿过某一面积的磁感线方向相反时,穿过该面积的磁感线条数可理解为两者抵消后的磁感线净条数.15.增大→减小→增大→减小解析:直线电流产生的磁场的磁感线的形状是以导线上的点为圆心的在竖直平面的一组组同心圆.在电流的右边磁感线的方向垂直纸面向内;在电流的左边磁感线的方向垂直纸面向外.磁感线的疏密分布是越靠近导线,磁感线越密;离导线越远,磁感线越稀疏.线框的水平平动,可分为三个阶段:第一阶段,从实线位置开始至边到达直导线的位置,穿过线框的磁通量逐渐增大.第二阶段从边到达直导线处开始至边到达直导线为止,由于向外的磁感线逐渐减少,向内的磁感线逐渐增多,所以穿过线框的总磁通量先减小(当、两边中点连线与直导线重合时,磁通量为零)后增大.第三阶段从边离开直导线向右运动开始至线框到达虚线位置为止,穿过线框的磁通量逐渐减小.[0V30518 7736 眶31858 7C72 籲23012 59E4 姤38109 94DD 铝%:KF)Qk34537 86E9 蛩。
浙江省平阳县高中物理第3章电磁感应3.3 交变电流测试题新人教版选修1-1编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(浙江省平阳县高中物理第3章电磁感应3.3 交变电流测试题新人教版选修1-1)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为浙江省平阳县高中物理第3章电磁感应3.3 交变电流测试题新人教版选修1-1的全部内容。
交变电流1。
一个按正弦函数规律变化的交变电流的图像如图所示,根据图像可以知道( )A。
该交变电流的频率是0.02Hz B.该交变电流的效值是14.1AC。
该交变电流的瞬时值表示式是i=20sin0.02tAD。
在t=T/8(T是周期)时刻,该电流的大小与其有效值相等2.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时在线圈里产生如图甲所示的交变电流,那中,哪个比较正确的反映了在开始的1/2周期内,穿过线圈的磁通量随时间的变化情况()3。
交变电流电源的电压6V,它跟电阻R1、R2及电容器C、电压表一起连接组成电路如图所示.图中电压表的读数为U1,为了保证电容器C不被击穿,电容器的耐压值U2应是( )A.U2=62VB.U1=6VC。
U2=6V D.U2≥62V4。
一电热器接在10V直流电源上,产生一定大小的热功率,把它改接到正弦式电流上,要使产生的热功率为原来的一半,如果忽略电阻随温度的变化,则交流的最大值应为( ) A。
5。
0V B.7.0V C.10V D。
14.1V5.图中T是绕有两组线圈的闭合铁心,金属棒可在平行金属导轨上沿导轨滑行,若电流计上电流方向向下,则ab棒的运动可能是()A.向左匀速运动 B.向右匀速运动.C.向左匀加速运动 D.向右匀加速运动.6.用变压器给负载电阻R供电,下列哪种办法会增加变压器的输入功率?()A。
2020--2021人教物理选修1--1第3章电磁感应练习含答案选修1—1第三章电磁感应1、如图所示,L为一根无限长的通电直导线,M为一金属环,L过M的圆心,且通以向上的电流I,则()A.当L中的I发生变化时,环中有感应电流B.当M左右平移时,环中有感应电流C.当M保持水平,在竖直方向上下移动时环中有感应电流D.只要L与M保持垂直,则以上几种情况,环中均无感应电流2、一磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右,一面积为S的矩形线圈abcd 如图所示放置,平面abcd与竖直方向成θ角,将abcd绕ad轴转180°角,则穿过线圈平面的磁通量的变化量有()A.0 B.2BS C.2BScos θD.2BSsin θ3、2 A的直流电流通过电阻R时,t时间内产生的热量为Q.现让一正弦式电流通过电阻R,若2t时间内产生的热量为Q,则交变电流的最大值为()A.1 A B.2 AC. 2 A D.2 2 A4、有一台理想变压器,已知副线圈有400匝.现把原线圈接到220 V的交流电的线路中,测得副线圈的电压是55 V,则原线圈的匝数为()A.100匝B.25匝C.1 600匝D.110匝5、(双选)为消除高压输电线上的凌冰,有人设计了这样的融冰思路:利用电流的热效应除冰.若在正常供电时,高压线上输电电压为U,电流为I,热耗功率为ΔP;除冰时,输电线上的热耗功率需变为9ΔP,则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)()A.输电电流为3I B.输电电流为9IC.输电电压为3U D.输电电压为1 3U6、变压器铁芯中的叠片间要互相绝缘是为了()A.增大电压B.增加涡流损耗C.减少涡流损耗D.增大自感7、决定闭合电路中感应电动势大小的因素是()A.磁通量B.磁感应强度C.磁通量的变化率D.磁通量的变化量8、一只“220 V100 W”的灯泡接在u=311sin 314t V的交流电源上,则下列说法中错误的是()A.通过灯泡的电流I=0.64 AB.与灯泡串联的电流表示数为I=0.45 AC.灯泡能正常发光D.与灯泡并联的电压表示数为U=220 V9、将输入电压为220 V、输出电压为6 V的变压器,改装成输出电压为30 V的变压器,副线圈原来的匝数为30匝,原线圈的匝数不变,则副线圈应增加的匝数为()A.150匝B.144匝C.130匝D.120匝10、(双选)远距离输送一定功率的交流电,若输送电压升高到原来的n倍,关于输电线上的电压损失和功率损失,下列说法正确的是()A.输电线上的功率损失是原来的1 nB.输电线上的功率损失是原来的1 n2C.输电线上的电压损失是原来的1 nD.输电线上的电压损失是原来的1 n211、关于线圈的自感系数,下列说法正确的是()A.线圈的自感系数越大,自感电动势一定越大B.线圈中电流等于零时,自感系数也等于零C.线圈中电流变化越快,自感系数越大D.线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定12、如图所示,将一条形磁铁插入某一闭合线圈,第一次用0.05 s,第二次用0.1 s.设插入方式相同,试求:(1)两次线圈中平均感应电动势之比;(2)两次线圈中平均电流之比;(3)两次通过线圈的电荷量之比.13、一台理想变压器,其原线圈2 200匝,副线圈440匝,并接一个100 Ω的负载电阻,如图所示.(1)当原线圈接在44 V直流电源上时,电压表示数为________ V,电流表示数为________ A.(2)当原线圈接在220 V的交流电源上时,电压表示数为________ V,电流表示数为________ A.此时输入功率为________ W,变压器效率为________.14、如图所示的电路,L为自感线圈,R是一个灯泡,E是电源,当开关S闭合瞬间,通过电灯的电流方向是________.当S断开瞬间,通过电灯的电流方向是________.2020--2021人教物理选修1--1第3章电磁感应练习含答案选修1—1第三章电磁感应1、如图所示,L为一根无限长的通电直导线,M为一金属环,L过M的圆心,且通以向上的电流I,则()A.当L中的I发生变化时,环中有感应电流B.当M左右平移时,环中有感应电流C.当M保持水平,在竖直方向上下移动时环中有感应电流D.只要L与M保持垂直,则以上几种情况,环中均无感应电流【答案】D[由于直线电流的磁场是垂直导线的同心圆,故只要L与M保持垂直,穿过金属环M的磁通量就为零,保持不变,环中均无感应电流产生.故选项D正确.]2、一磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右,一面积为S的矩形线圈abcd 如图所示放置,平面abcd与竖直方向成θ角,将abcd绕ad轴转180°角,则穿过线圈平面的磁通量的变化量有()A.0 B.2BS C.2BScos θD.2BSsin θC[开始时穿过线圈平面的磁通量为Φ1=BScos θ,后来穿过线圈平面的磁通量为Φ2=-BScos θ,则磁通量的变化量为ΔΦ=|Φ2-Φ1|=2BScos θ.]3、2 A 的直流电流通过电阻R 时,t 时间内产生的热量为Q.现让一正弦式电流通过电阻R ,若2t 时间内产生的热量为Q ,则交变电流的最大值为( )A .1 AB .2 AC . 2 AD .2 2 A【答案】B [设交变电流有效值为I ,则I 2·R ·2t =(2A)2·R ·t ,故I = 2 A .交变电流的最大值I m =2I =2 A ,故选项B 正确.]4、有一台理想变压器,已知副线圈有400匝.现把原线圈接到220 V 的交流电的线路中,测得副线圈的电压是55 V ,则原线圈的匝数为( )A .100匝B .25匝C .1 600匝D .110匝 【答案】C [由U 1U 2=n 1n 2得22055=n 1400,所以n 1=1 600匝.]5、(双选)为消除高压输电线上的凌冰,有人设计了这样的融冰思路:利用电流的热效应除冰.若在正常供电时,高压线上输电电压为U ,电流为I ,热耗功率为ΔP ;除冰时,输电线上的热耗功率需变为9ΔP ,则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)( )A .输电电流为3IB .输电电流为9IC .输电电压为3UD .输电电压为13U【答案】AD [由ΔP =I 2R 线知ΔP ′=9ΔP 时,I ′=3I ,故A 对,B 错;又由P =IU 得,U ′=13U ,故C 错,D 对.]6、变压器铁芯中的叠片间要互相绝缘是为了( )A .增大电压B .增加涡流损耗C .减少涡流损耗D .增大自感【答案】C [在变压器铁芯中的叠片间要互相绝缘是为了减少变压器中的涡流损耗.]7、决定闭合电路中感应电动势大小的因素是( )A .磁通量B .磁感应强度C .磁通量的变化率D .磁通量的变化量C [由E =ΔΦΔt 知感应电动势的大小取决于ΔΦΔt,即磁通量的变化率.] 8、一只“220 V 100 W ”的灯泡接在u =311sin 314t V 的交流电源上,则下列说法中错误的是( )A .通过灯泡的电流I =0.64 AB .与灯泡串联的电流表示数为I =0.45 AC .灯泡能正常发光D .与灯泡并联的电压表示数为U =220 V【答案】A [该交流电源的有效值为U =U m /2=3112V ≈220 V ,选项C 、D 正确;通过灯泡的电流为I =U R =2202202/100 A ≈0.45 A ,选项B 正确.]9、将输入电压为220 V 、输出电压为6 V 的变压器,改装成输出电压为30 V 的变压器,副线圈原来的匝数为30匝,原线圈的匝数不变,则副线圈应增加的匝数为( )A .150匝B .144匝C .130匝D .120匝 【答案】D [先由公式U 1U 2=n 1n 2求出原线圈的匝数,再求出输出电压为30 V 时,变压器副线圈的匝数,即可求出新增的匝数.]10、(双选)远距离输送一定功率的交流电,若输送电压升高到原来的n 倍,关于输电线上的电压损失和功率损失,下列说法正确的是( )A .输电线上的功率损失是原来的1nB .输电线上的功率损失是原来的1n 2C .输电线上的电压损失是原来的1nD .输电线上的电压损失是原来的1n 2【答案】BC [当输电电压升高为原来的n 倍时,输电电流减小为原来的1n ,输电线上损失的功率为P 损=I 2R ,所以输电线上的功率损失降低到原来的1n 2;因输电线上的电压损失U损=IR,所以电压损失是原来的1n,故选项B、C正确.]11、关于线圈的自感系数,下列说法正确的是()A.线圈的自感系数越大,自感电动势一定越大B.线圈中电流等于零时,自感系数也等于零C.线圈中电流变化越快,自感系数越大D.线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定【答案】D[线圈的自感系数与线圈的大小、形状、匝数和是否带有铁芯有关,而与电流及电流的变化无关.]12、如图所示,将一条形磁铁插入某一闭合线圈,第一次用0.05 s,第二次用0.1 s.设插入方式相同,试求:(1)两次线圈中平均感应电动势之比;(2)两次线圈中平均电流之比;(3)两次通过线圈的电荷量之比.[解析](1)由法拉第电磁感应定律得E1E2=ΔΦΔt1·Δt2ΔΦ=Δt2Δt1=21.(2)利用欧姆定律可得I1I2=E1R·RE2=E1E2=21.(3)由q=It得q1 q2=I1Δt1I2Δt2=11.[答案](1)2∶1(2)2∶1(3)1∶113、一台理想变压器,其原线圈2 200匝,副线圈440匝,并接一个100 Ω的负载电阻,如图所示.(1)当原线圈接在44 V直流电源上时,电压表示数为________ V,电流表示数为________ A. (2)当原线圈接在220 V 的交流电源上时,电压表示数为________ V ,电流表示数为________ A .此时输入功率为________ W ,变压器效率为________.[解析] (1)原线圈接在直流电源上时,由于原线圈中的电流恒定,所以穿过原、副线圈的磁通量不发生变化,副线圈两端不产生感应电动势,故电压表示数为零,电流表示数也为零.(2)由U 2U 1=n 2n 1得 U 2=U 1n 2n 1=220×4402 200V =44 V(电压表读数) I 2=U 2R =44100 A =0.44 A(电流表读数)P 入=P 出=I 2U 2=0.44×44 W =19.36 W效率η=100%.[答案] (1)0 0 (2)44 0.44 19.36 100%14、如图所示的电路,L 为自感线圈,R 是一个灯泡,E 是电源,当开关S 闭合瞬间,通过电灯的电流方向是________.当S 断开瞬间,通过电灯的电流方向是________.[解析] S 闭合时,流经R 的电流A →B.在S 断开瞬间,由于电源提供给R 的电流很快消失,而线圈中电流减小时要产生一个和原电流方向相同的自感电动势来阻碍原电流减小,所以线圈此时相当于一个电源,与电灯R 构成放电电路,故通过R 的电流方向是B →A.[答案] A →B B →A。
第三章电磁感应建议用时实际用时满分实际得分90分钟100分一、选择题(本题包括10小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分,共60分)1.如图3-1所示,线框与通电直导线在同一平面内,当线框做下列哪些运动时,线框中能产生感应电流()图3-1A.水平向左平动B.竖直向下平动C.垂直于纸面向外平动D.绕边转动2.匝数为100的线圈的面积=100 ,放在方向如图3-2所示的匀强磁场中.线圈平面与磁场的方向垂直,当磁感应强度由2×T经过5 s钟均匀减小到0时,感应电动势的大小为()图3-2A.4× VB.2× VC.4× VD.0.2 V3.在相同的时间内,某正弦交变电流通过一阻值为100 Ω的电阻产生的热量,与一电流为3 A的直流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等,则()A.此交变电流的有效值为3 A,最大值为 3AB.此交变电流的有效值为3 A,最大值为6 AC.电阻两端的交变电流电压的有效值为300 V,最大值为300 VD.电阻两端的交变电流电压的有效值为300V,最大值为600 V4.一台变压器的原线圈匝数为100,副线圈匝数为1 200,在原线圈两端接有电动势为10 V 的电池组,则在副线圈两端的输出电压为()A.0B.约0.8 VC.12 VD.120 V5.家用照明电路中的火线和零线是相互平行的,当用电器工作,火线和零线都有电流时,它们将()A.相互吸引B.相互排斥C.一会吸引,一会排斥D.彼此不发生相互作用6.在制作精密电阻时,为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象,采取了双线绕法,其道理是()A.当电路中的电流变化时,两股导线中产生的自感电动势互相抵消B.当电路中的电流变化时,两股导线中产生的感应电流互相抵消C.当电路中的电流变化时,两股导线中产生的磁通量互相抵消D.以上说法均不对7.关于保险丝,下列说法中正确的是()A.电路中有了保险丝,就能起到保险作用B.选用额定电流越小的保险丝,就越好C.选择适当规格的保险丝,才能够既不防碍供电,又能起到保险的作用D.以上说法都不对8.某人安装完照明电路后,接通电源之前,将火线上的保险丝取下,把一个额定电压为220 V的灯泡作为检验灯泡连接在原来的保险丝的位置,同时将电路中的所有开关都断开,用这种方法可以检查电路中是否有短路,正确的电路连接方式如图3-3所示,在接通电源后,下列说法中正确的是()图3-3A.若检验灯泡正常发光,表明检验灯泡后段的火线和零线之间出现了短路现象B.若检验灯泡不亮,但将某一用电器的开关闭合后检验灯泡正常发光,表明这个开关两端直接连到了火线和零线上C.若检验灯泡不亮,但将某一个电灯的开关闭合后,这个电灯和检验灯泡都能发光,只是亮度不够,这表明电路中出现了短路现象D.若不论将电路中用电器开关断开还是闭合,检验灯泡均不亮,这表明电路中出现了短路现象9.如图3-4所示,是自感系数很大电阻很小的线圈,当合上或断开开关和后,下列情况中哪些是可能发生的()图3-4A.合上瞬间,灯逐渐亮起来B.再合上稳定后,灯是暗的C.断开瞬间,灯立即熄,灯亮一下再熄灭D.断开瞬间,灯和灯一会才熄灭10.输电线的电阻为,输送的电功率为,若用电压送电,则用户得到功率为()A.B.C.D.二、填空题(本题共2小题,每小题10分,共20分.请将正确的答案填到横线上)11.如图3-5所示矩形线框共100匝,面积为40×20 ,在磁感应强度为0.2 T的匀强磁场中以30转每秒的转速绕′轴匀速转动,从图示位置开始计时,在线框转过90°的时间内感应电动势的平均值为,最大值为.图3-512.一变电所向远距离的城市供电,输送的电压为,输送的电功率为.若用变压器将输送的电压升高为原来的倍,输送相同的功率,则输电线上的功率损失是原来的.三、计算题(本题共2小题,共20分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13.(10分)如图3-6所示,长、宽的矩形线圈电阻为,处于磁感应强度为的匀强磁场边缘,线圈平面与磁感线垂直.将线圈以向右的速度匀速拉出磁场,求:(1)拉力大小;(2)拉力的功率;(3)拉力做的功;(4)线圈中产生的电热;(5)通过线圈某一截面的电荷量.图3-6 14.(10分)某小水电站发出的交变电流的电功率为100 kW,输出电压为500 V.向远处用户送电的输电线总电阻为10 Ω.为了把输电线路损耗的电功率限制在不超过电站输出功率的1%,电站采用升压变压器升压后再输电,到达用户后再用降压变压器将电压降为220 V,两台变压器均为理想变压器,求两变压器原、副线圈的匝数比各为多少?第三章电磁感应得分:一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案二、填空题11. 12.三、计算题13.14.第三章电磁感应参考答案一、选择题1.BCD2.C 解析: V.3.AC 解析:根据交变电流有效值的定义方法易知交变电流的有效值即为直流电的电流,为3 A,根据有效值与最大值的倍关系,易知交变电流的最大值为3 A,根据欧姆定律,则有,.得电阻两端的交变电流电压有效值为300 V,最大值为300 V.4.A 解析:只有交变电流才能在变压器的另一端有输出电压.5.B 解析:火线与零线虽然都连接用电器,且相互平行,但是当用电器正常工作时,流过它们的电流方向相反,并且时刻相反.再根据电流产生磁场,磁场对电流有作用来判断.因通过火线和零线的电流方向总是相反的,根据平行导线中通以同向电流时相互吸引,通以反向电流时相互排斥的结论可以得出B选项正确.6.C 解析:由于采用了双线绕法,两根平行导线中的电流反向,它们的磁场相互抵消.不论导线中的电流如何变化,线圈的磁通量为0.7.C 解析:保险丝额定电流太小,用电器无法工作,额定电流太大不能起到保险作用.8.AB 解析:分析是否构成了闭合电路.9.ABC 解析:只合上时,由于线圈的自感作用,流过灯的电流将逐渐增大,故A正确(注意,灯立即就亮).再合上稳定后,由于很小,灯几乎被短路,故灯是暗的,B正确.断开时,由于闭合,电感与灯构成放电回路.由于自感作用,电流将由稳定时中的值逐渐减小.由于原来≥,所以灯将闪亮一下再熄灭,而跟灯并联的是电阻,故灯立即熄灭,故C 正确,D错误.10.B 解析:输送电流为,线损功率为,则用户得到的功率为,B正确.二、填空题11.192 301 解析:线框从图示位置开始转过90°时,穿过线框面的磁通量变化量为Δ,花时间Δ,每匝线框里产生的感应电动势平均值为=,共100匝串联,总的感应电动势平均值为192 V.感应电动势的最大值等于线框面与磁感线共面的瞬间感应电动势的即时值:=100×0.2×(0.4×0.2)×(30×2×3.14) V=301 V.线框面与磁感线平行时,线框中的感应电动势最大,为=301 V.12.解析:Δ变为原来的1/.三、计算题13.14.小课堂:如何培养学生的自主学习能力?自主学习是与传统的接受学习相对应的一种现代化学习方式。
章末过关检测(三)(时间:90分钟,总分为:100分)一、单项选择题(此题共8小题,每一小题5分,共40分.在每一小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)1.如下列图,两个线圈分别绕在一个铁环上,线圈A 接直流电源,线圈B 接灵敏电流表,如下哪种情况不可能使线圈B 中产生感应电流( )A .将开关S 接通或断开的瞬间B .开关S 接通一段时间之后C .开关S 接通后,改变变阻器滑片的位置时D .拿走铁环,再做这个实验,开关S 接通或断开的瞬间答案:B2.关于电磁感应现象的有关说法中,正确的答案是( )A .只要穿过闭合电路中的磁通量不为零,闭合电路中就一定有感应电流产生B .穿过闭合电路中的磁通量减少,如此电路中感应电流就减小C .穿过闭合电路中的磁通量越大,闭合电路中的感应电动势越大D .穿过闭合电路中的磁通量变化越快,闭合电路中感应电动势越大解析:选D.只有穿过闭合电路的磁通量发生变化时,回路中才会产生感应电流,与磁通量是否为零无关.根据电磁感应定律,闭合电路中磁通量变化越快,即ΔΦΔt越大,感应电动势就越大,感应电流也就越大,与磁通量大小与增减无关,所以D 正确.3.有一正弦式交变电流,它的电压瞬时值的表达式为u =311sin 314t V .那么它的电压的有效值约为( )A .311 VB .220 VC .314 VD .200 V解析:选B.由表达式知交流电压峰值U m =311 V ,其有效值U =U m2=311×0.707 V ≈220V.4.如下哪些做法是减少涡流的产生( )A.在电动机、变压器的线圈中参加铁芯B.电动机、变压器内部铁芯都是由相互绝缘的硅钢片组成C.在电磁冶金中,把交变电流改成直流电D.一些大型用电器采用特制的安全开关解析:选B.在电动机、变压器中,为增强磁场,把绕组都绕在铁芯上,以增强磁场,但铁芯中会产生很强的涡流,为了减少涡流,铁芯都用电阻率很大的硅钢片叠成,将硅钢片外表进展处理,生成不导电的氧化层,相互绝缘,可进一步减少涡流,所以A不正确,B正确;电磁冶金是利用产生的涡流,而只有当空间中磁通量变化的时候,才会有涡流产生,直流电电流稳定,产生的磁场也是稳定的,是不会引起涡流的;D与涡流无关,是为了防止自感.5.交变电流通过一段长直导线时,电流为I,如果把这根长直导线绕成线圈,再接入原电路,通过线圈的电流为I′,如此( )A.I′>I B.I′<IC.I′=I D.无法比拟解析:选B.长直导线的自感系数很小,其对交变电流的阻碍作用可以看做是纯电阻,流经它的交变电流只受到导线电阻的阻碍作用.当导线绕成线圈后,电阻值未变,但自感系数增大,对交变电流不但有电阻,而且有自感作用,阻碍作用相比直导线增大,故电流减小.6.如下列图,通电螺线管水平固定,OO′为其轴线,a、b、c三点在该轴线上,在这三点处各放一个完全一样的小圆环,且各圆环平面垂直于OO′轴.如此关于这三点的磁感应强度B a、B b、B c的大小关系与穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系,如下判断正确的答案是( )A.B a=B b=B c,Φa=Φb=ΦcB.B a>B b>B c,Φa<Φb<ΦcC .B a >B b >B c ,Φa >Φb >ΦcD .B a >B b >B c ,Φa =Φb =Φc解析:选C.根据通电螺线管产生的磁场特点可知B a >B b >B c ,由磁通量的含义知道三个圆环面积相等时,磁场强处磁感线条数多,故Φa >Φb >Φc ,选项C 正确.7.如下列图的电路中,L 是一带铁芯的线圈,R 为电阻.两条支路的直流电阻相等.那么在接通和断开电键的瞬间,两电流表的读数I 1、I 2的大小关系是( )A .接通时I 1<I 2,断开时I 1>I 2B .接通时I 1<I 2,断开时I 1=I 2C .接通时I 1>I 2,断开时I 1<I 2D .接通时I 1=I 2,断开时I 1<I 2解析:选B.电键接通时由于L 阻碍电流的增大,所以I 1<I 2,电键断开瞬间A 1和A 2构成一串联闭合回路,所以电流I 1=I 2.8.将正弦交变电流经过整流器处理后,得到的电流波形刚好去掉了半周,如下列图,它的有效值是( )A .2 AB .2AC .22AD .1 A解析:选D.设其周期为T ,有效值为I ,如此有I 2RT =⎝ ⎛⎭⎪⎫22I max 2R ·T 2+0,又I max =2 A ,所以I =I max2=1 A.二、多项选择题(此题共4小题,每一小题5分,共20分.在每一小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全选对的得5分,选对但不全的得3分,有错选或不答的得0分)9.关于理想变压器,如下说法中正确的答案是( )A.它的输出功率等于它的输入功率B.它的输出功率可以大于它的输入功率C.原副线圈两端的电压与它们的匝数成正比D.原副线圈的电流与它们的匝数成正比解析:选AC.变压器的工作原理是电磁感应,对于理想变压器,没有能量的损失,输入和输出功率相等,选项A正确,B错误;由变压器的工作原理可知原副线圈的电压比等于它们的匝数比,当有一个副线圈时,电流比等于匝数的反比,应当选项C正确,D错误.10.关于真空冶炼和电熨斗的说法不正确的答案是( )A.它们都是利用电流的热效应原理工作的B.它们都是利用电磁感应现象中产生的涡流工作的C.前者是利用电磁感应现象中产生的涡流工作的,后者是利用电流的热效应工作的D.前者利用的是变化的电流,后者利用的是恒定的电流解析:选ABD.真空冶炼时,交变电流通过线圈产生变化的磁场,使金属内部产生涡流.而电熨斗工作时,电流通过电阻发热,即利用电流的热效应,所以C正确,A、B、D错误.11.小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系,如下列图.此线圈与一个R=10 Ω的电阻构成闭合电路,不计电路的其他电阻.如下说法正确的答案是( )A.交变电流的周期为0.125 sB.交变电流的频率为8 HzC.交变电流的有效值为2AD.交变电流的最大值为2 A解析:选CD.由题图可知交变电流的周期T =0.250 s ,频率f =1T=4 Hz ,应当选项A 、B 错误;交变电流的有效值I =E m2R =202×10A =2A ,应当选项C 正确;交变电流的最大值I m =E m R =2010A =2 A ,应当选项D 正确. 12.如下列图,一个理想变压器原线圈和副线圈的匝数分别为n 1和n 2,正常工作时输入和输出的电压、功率分别为U 1和U 2、P 1和P 2.n 1>n 2,如此( )A .U 1>U 2,P 1<P 2B .P 1=P 2,I 1<I 2C .I 1<I 2,U 1>U 2D .P 1>P 2,I 1>I 2解析:选BC.由于是理想变压器,电能无损失,有P 1=P 2.根据变压公式U 1U 2=n 1n 2,由于n 1>n 2,有U 1>U 2.根据电流关系I 1I 2=n 2n 1,由于n 1>n 2,有I 1<I 2.三、非选择题(此题共4小题,共40分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13.(8分)电路两端的交流电压是u =U m sin 314t V ,在t =0.005 s 时电压的值为10 V ,如此接在电路两端的电压表读数为多少?解析:电压表的读数应是交流电的有效值.由题意,在t =0.005 s 时电压是10 V ,代入表达式10=U m sin (314×0.005),解得:U m =10 V ,所以有效值U =U m /2=10/2V ≈7.07 V.答案:7.07 V14.(10分)如下列图,有一U 形金属导轨MNPQ 处在与它垂直的匀强磁场中.有一导体棒ab 在导轨上向右匀速运动,经过0.1 s ,从“1〞位置运动到“2〞位置.这个过程中,穿过由导轨和导体棒组成的闭合回路的磁通量从0.05 Wb 增加到0.15 Wb.求:(1)这段时间内通过回路的磁通量的变化量;(2)这段时间内线圈中感应电动势的大小.解析:(1)由题意Φ1=0.05 Wb ,Φ2=0.15 Wb所以磁通量变化ΔΦ=Φ2-Φ1=(0.15-0.05) Wb =0.1 Wb.(2)由法拉第电磁感应定律知感应电动势E =ΔΦΔt =0.1 Wb 0.1 s=1 V. 答案:(1)0.1 Wb (2)1 V15.(10分)如下列图,一交流发电机线圈共N =50匝,ab =0.2 m ,bc =0.1 m ,总电阻r =10 Ω,在B =0.5 T 的匀强磁场中从磁通量最大位置开始以n =100 r/s 的转速匀速转动,外电路中接有R =40 Ω的电阻.当线圈转过1/4周期时,求:(1)在外电阻R 上产生的焦耳热;(2)这段时间内通过外电阻R 的电荷量.解析:(1)线圈转动的过程中产生的感应电动势的最大值为E m =NBSω=50×0.5×0.2×0.1×200π V =314 V有效值为E =E m2≈222 V在R 上产生的焦耳热Q =⎝ ⎛⎭⎪⎫E R +r 2Rt ≈1.97 J. (2)转过1/4周期的平均电动势:E -=N ΔΦΔt =N BS T /4=200 V 如此平均电流为:I -=E -R +r =20040+10A =4 A通过的电荷量:q =I -·T 4=0.01 C. 答案:(1)1.97 J (2)0.01 C16.(12分)发电站用200 kV 的电压向远处送电,输送功率为104kW ,输电线电阻为400 Ω.求:(1)输电线上电流多大?(2)输电线上功率损失多大?(3)降压变压器输入功率多大?输入电压多大?解析:(1)输送功率为104 kW ,输送电压为200 kV ,如此输送电流I =P U =1072×105 A =50 A.(2)输电线损失功率为发热功率:ΔP =I 2R =502×400 W =1 000 kW.(3)降压变压器的输入功率为:104 kW -103 kW =9 000 kW ,损失电压ΔU =IR =50×400 V =20 000 V ,输入电压为:200 kV -20 kV =180 kV.答案:见解析。
(新人教)选修 1-1 第三章电磁感觉一、填空题1、远距离输电时,减少输电线路电能损失的门路有两个,一是减小______________,二是减小 ______________。
b5E2RGbCAP2、闭合电路中因为 __________的变化,电路中产生了感觉电流,产生感觉电流的那部分电路相当于 _________,电路中的感觉电流与 ______________成正比。
p1EanqFDPw3、沟通电的有效值是依据_______来决定的,对于正弦沟通电,它的有效值是其峰值的_____倍。
若把电容器接在沟通电路中,则它能起到 __________和 __________作用。
DXDiTa9E3d4、一个正方形线圈放在匀强磁场中,当线圈平面与匀强磁场方向垂直时,经过线圈的磁通量为10 3Wb ,当线圈平面转到与匀强磁场方向平行时,经过线圈的磁通量为_____Wb,假如转动的时间为102s,则线圈中产生的均匀感觉电动势为_____V。
RTCrpUDGiT5、频次为 50Hz 的正弦电流,对人体的安全电压有效值不可以超出36V ,这个沟通电压的s ,峰值是V 。
5PCzVD7HxA周期是 _________ _____i/A10 26、一沟通电流的图象如图 1 所示,由图可知,该时价表达式为 i =______________A ,用电流表测该t/ s 为 ______ A,若该沟通电流经过10的电阻时,电阻—102图 1率为 ________W。
jLBHrnAILg 沟通电流即电流,示数耗费的电功7、一台理想变压器,原、副线圈匝数之比是5:1,则原、副线圈两头电压之比为 ______,这台变压器工作时,原、副线圈中的电流强度之比为_____,输出与输入功率之为比_______.xHAQX74J0X8、水电站向小山村输电,输送的电功率为50Kw ,若以 1500V 送电,线路上电功率损失10 Kw,线路的总电阻是_____;若以4500V送电,线路上电功率损失可降至_____ Kw。
第三章测评(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分)1.下列说法正确的是()A.线圈中磁通量变化量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大B.通过线圈的磁感线条数越多,线圈中产生的感应电动势一定越大C.线圈处在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大D.线圈中磁通量变化得越快,线圈中产生的感应电动势越大解析:线圈中产生的感应电动势E=nΔΦΔt ,即E与ΔΦΔt成正比,与Φ和ΔΦ的大小无直接的关系。
磁通量变化得快,即ΔΦΔt大,产生的感应电动势也大,故D选项正确。
答案:D2.以下说法正确的是()A.交变电流的有效值就是它的平均值B.任何交变电流的有效值都是它的最大值的2C.如果交变电流接在电阻R上产生的热量为Q,那么该交变电流的有效值为√QRD.以上说法均不正确解析:有效值是根据电流的热效应来定义的,平均值并不是有效值,例如,线圈在匀强磁场中转动一圈,其平均电动势为零,故A错;在正弦交变电流中,其有效值为最大值的√2,但对于其他交变电流并不一定满足此关系,故B选项错;交变电流要产生热量需要一定的时间,C选项中没有告诉时间,因此是错误的。
答案:D3.为了计算输入电压未知,输出电压为44 V的变压器副线圈的匝数,已知原线圈的匝数为1 000,为获知此变压器副线圈匝数,某同学拆开副线圈,用绝缘导线在副线圈上加绕了30匝,然后将原线圈接到原来的交流电源上,测得副线圈的端电压为50 V,按理想变压器分析,该变压器原线圈的电压、副线圈匝数分别为()A.1 100 V、360B.1 000 V、220C.200 V、220D.220 V、360解析:设原线圈的电压U1,副线圈的匝数n2,对原来的理想变压器,根据变压比公式得U144V =1000n2,对后来的理想变压器,根据变压比公式得U150V =1000n2+30,两式结合得U1=200 V,n2=220,C正确。
选修1—1第三章电磁感应1、(双选)下列关于理想变压器的说法,正确的是( )A.输入功率等于输出功率B.输送的电能经变压器先转化为磁场能,再转化为电能C.输送的电能经变压器先转化为电场能,再转化为电能D.输送的电能经变压器的铁芯直接传输出去2、如图所示,L为一根无限长的通电直导线,M为一金属环,L过M的圆心,且通以向上的电流I,则( )A.当L中的I发生变化时,环中有感应电流B.当M左右平移时,环中有感应电流C.当M保持水平,在竖直方向上下移动时环中有感应电流D.只要L与M保持垂直,则以上几种情况,环中均无感应电流3、A、B两个单匝闭合线圈,穿过A线圈的磁通量由0增加到3×103Wb,穿过B线圈的磁通量由5×103 Wb增加到6×103 Wb.则两个电路中产生的感应电动势E A和E B的关系是( )A.E A>E B B.E A=E BC.E A<E B D.无法确定4、正弦交变电源与电阻R、交流电压表按照图甲所示的方式连接,R=10 Ω,交流电压表的示数是10 V.图乙是交变电源输出电压u随时间t变化的图象.则下列说法正确的是( )A.通过R的电流i R随时间t变化的规律是i R=2cos 100πt(A)B.通过R的电流i R随时间t变化的规律是i R=sin 50πt(V)C.R两端的电压u R随时间t变化的规律是u R=10cos 100πt(V)D.R两端的电压u R随时间t变化的规律是u R=102cos 50πt(V)5、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为滑动变阻器的触头.下列说法正确的是 ( )A .副线圈输出电压的频率为100 HzB .副线圈输出电压的有效值为31 VC .P 向右移动时,原、副线圈的电流比减小D .P 向右移动时,变压器的输出功率增加6、如图所示为远距离交流输电的简化电路图,发电厂的输出电压是U ,用等效总电阻是r 的两条输电线输电,输电线路中的电流是I 1,其末端间的电压为U 1.在输电线与用户间连有一理想变压器,流入用户端的电流为I 2.则( )A .用户端的电压为I 1U 1I 2B .输电线上的电压降为UC .理想变压器的输入功率为I 21rD .输电线路上损失的电功率为I 1U7、变压器铁芯中的叠片间要互相绝缘是为了( ) A .增大电压 B .增加涡流损耗 C .减少涡流损耗D .增大自感8、如图所示,一线圈放在通电螺线管的正中间A 处,现向右移动到B 处,则在移动过程中通过线圈的磁通量如何变化( )A .变大B .变小C .不变D .无法确定9、如图所示,将直径为d ,电阻为R 的闭合金属环从匀强磁场B 中拉出,这一过程中通过金属环某一截面的电荷量为( )A.Bπd24RB.2πBdRC.Bd2RD.Bd2πR10、(双选)如图所示,甲为一台小型发电机构造示意图,线圈逆时针转动,产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示.发电机线圈内阻为1 Ω,外接灯泡的电阻为9 Ω,则( )A.电压表的示数为6 VB. 发电机的输出功率为4 WC.在1.0×10-2 s时刻,穿过线圈的磁通量最大D.在0.5×10-2 s时刻,穿过线圈的磁通量变化率最大11、(多选)某型号家用交流稳压器中,变压器的原、副线圈都带有滑动触头,如图所示,当变压器输入电压发生变化时,可通过向上、向下调节P1、P2的位置,使输出电压稳定在220 V.现发现输出电压低于220 V,欲通过调节P1、P2的位置使输出电压稳定在220 V,下列措施可行的是( )A.保持P1不动,将P2向上移B.保持P2不动,将P1向下移C.将P1向上移,同时P2向下移D.将P1向下移,同时P2向上移12、(双选)对于电能输送的以下说法,正确的是( )A.输送电能的基本要求是:可靠、保质、经济B.减少输电导线上功率损失的唯一方法是采用高压输电C.减少输电导线上功率损失的唯一方法是增大导线的横截面积D.实际输送电能时,要综合考虑各种因素,如:输送功率大小、距离远近、技术和经济条件等13、关于线圈的自感系数,下列说法正确的是( )A.线圈的自感系数越大,自感电动势一定越大B.线圈中电流等于零时,自感系数也等于零C.线圈中电流变化越快,自感系数越大D.线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定14、如图所示,导体棒ab在间距为L的两导轨上以速度v垂直磁感线运动,磁场的磁感应强度为B.试分析导体棒ab运动时产生的感应电动势为多大.15、如图为理想变压器,它的初级线圈接在交流电源上,次级线圈接在一个标有“12 V 100 W”的灯泡上.已知变压器初、次级线圈匝数之比为18∶1,那么灯泡正常工作时,图中的电压表读数为______V,电流表读数为________A.16、电磁炉是利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场,磁化铁质锅底,使之形成无数个小涡流,加快锅底分子运动,锅底自身高速发热达到加热食物的目的,其工作原理如图所示.(1)使用微型电脑控制的电磁炉加热时不产生明火、无烟尘、无废气、清洁、安全、高效节能,是现代家庭中理想的灶具.请写出电磁炉在使用中触及到的物理知识(只写两点):________和________.(2)在使用电磁炉加热食物时,电磁炉和锅之间的传热方向是:由________传递给________;使用电磁炉加热食物的过程中要消耗________能得到________能.(3)电磁炉某一款式性能参数如下表所示:)解析版1、(双选)下列关于理想变压器的说法,正确的是( ) A .输入功率等于输出功率B .输送的电能经变压器先转化为磁场能,再转化为电能C .输送的电能经变压器先转化为电场能,再转化为电能D .输送的电能经变压器的铁芯直接传输出去【答案】AB [从能量的转化来看,由于过程中有电磁感应现象出现,所以会存在“磁生电”的过程,这里的“磁”就是指原线圈中产生的变化磁场,这样在副线圈中就产生了电磁感应现象,从而副线圈可以产生电能.所以选项A 、B 正确.]2、如图所示,L 为一根无限长的通电直导线,M 为一金属环,L 过M 的圆心,且通以向上的电流I ,则( )A .当L 中的I 发生变化时,环中有感应电流B .当M 左右平移时,环中有感应电流C .当M 保持水平,在竖直方向上下移动时环中有感应电流D .只要L 与M 保持垂直,则以上几种情况,环中均无感应电流【答案】D [由于直线电流的磁场是垂直导线的同心圆,故只要L 与M 保持垂直,穿过金属环M 的磁通量就为零,保持不变,环中均无感应电流产生.故选项D 正确.] 3、A 、B 两个单匝闭合线圈,穿过A 线圈的磁通量由0增加到3×103 Wb ,穿过B 线圈的磁通量由5×103Wb 增加到6×103Wb.则两个电路中产生的感应电动势E A 和E B 的关系是( ) A .E A >E B B .E A =E B C .E A <E BD .无法确定【答案】D [根据法拉第电磁感应定律知,感应电动势E =n ΔΦΔt ,尽管A 、B 两线圈的匝数相同,磁通量变化ΔΦA >ΔΦB ,但是由于变化所用时间未知,故无法比较它们的感应电动势的大小关系.]4、正弦交变电源与电阻R 、交流电压表按照图甲所示的方式连接,R =10 Ω,交流电压表的示数是10 V .图乙是交变电源输出电压u 随时间t 变化的图象.则下列说法正确的是( )A .通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R =2cos 100πt(A)B .通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R =sin 50πt(V)C .R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R =10cos 100πt(V)D .R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R =102cos 50πt(V)【答案】A [交流电压表的示数是10 V ,则电压表的最大值为U m = 2 U =10 2 V ; 而周期T =2×10-2s ,因此ω=2πT=100π rad/s ;交变电源输出电压u 随时间t 变化的图象如题图所示,则输出电压u 随时间t 的表达式为u =102cos 100πt(V);因此通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R =UR=2cos 100πt(A);而R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R =102cos 100πt(V),故A 正确,B 、C 、D 错误.]5、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 为滑动变阻器的触头.下列说法正确的是 ( )A .副线圈输出电压的频率为100 HzB .副线圈输出电压的有效值为31 VC .P 向右移动时,原、副线圈的电流比减小D .P 向右移动时,变压器的输出功率增加【答案】D [由题图甲知该交流电的周期是2×10-2 s ,交流电的频率是50 Hz ,变压器不改变频率,所以选项A 错误;因为原线圈电压的最大值是310 V ,根据变压器的匝数与电压的关系,副线圈输出电压的最大值为31 V ,因此选项B 错误;匝数比不变,所以原、副线圈的电流比不变,选项C 错误;P 向右移动时,负载电阻变小,根据P =U 22R ,因此,变压器的输出功率增加,选项D 正确.]6、如图所示为远距离交流输电的简化电路图,发电厂的输出电压是U ,用等效总电阻是r 的两条输电线输电,输电线路中的电流是I 1,其末端间的电压为U 1.在输电线与用户间连有一理想变压器,流入用户端的电流为I 2.则( )A .用户端的电压为I 1U 1I 2B .输电线上的电压降为UC .理想变压器的输入功率为I 21r D .输电线路上损失的电功率为I 1U【答案】A [理想变压器输入和输出功率相同,设用户端得到的电压为U 2,则有I 1U 1=U 2I 2,U 2=I 1U 1I 2,选项A 正确;输电线上的电压降为ΔU =I 1r ,或者ΔU =U -U 1,选项B错误;理想变压器的输入功率为P =I 1U 1,选项C 错误;输电线路上损失的电功率为ΔP =I 21r ,选项D 错误.]7、变压器铁芯中的叠片间要互相绝缘是为了( ) A .增大电压 B .增加涡流损耗 C .减少涡流损耗D .增大自感【答案】C [在变压器铁芯中的叠片间要互相绝缘是为了减少变压器中的涡流损耗.] 8、如图所示,一线圈放在通电螺线管的正中间A 处,现向右移动到B 处,则在移动过程中通过线圈的磁通量如何变化( )A .变大B .变小C .不变D .无法确定【答案】B [螺线管内部磁场向左穿过线圈,设向左穿过线圈的磁通量为Φ1,螺线管外部磁场向右穿过线圈,设穿过的磁通量为Φ2,则净磁通量为Φ=Φ1-Φ2.线圈从正中间A 处向右移动到B 处,Φ2增大,Φ1不变.则Φ减小.故B 正确,A 、C 、D 错误.] 9、如图所示,将直径为d ,电阻为R 的闭合金属环从匀强磁场B 中拉出,这一过程中通过金属环某一截面的电荷量为( )A .B πd 24R B.2πBd RC .Bd 2RD .Bd 2πR【答案】A [E -=n ΔΦΔt ,故q =I -t =E -R·Δt =n ·B π⎝ ⎛⎭⎪⎫d 22R=B πd 24R.]10、(双选)如图所示,甲为一台小型发电机构造示意图,线圈逆时针转动,产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示.发电机线圈内阻为1 Ω,外接灯泡的电阻为9 Ω,则( )A . 电压表的示数为6 V B. 发电机的输出功率为4 WC .在1.0×10-2 s 时刻,穿过线圈的磁通量最大D .在0.5×10-2 s 时刻,穿过线圈的磁通量变化率最大【答案】CD [发电机相当于一个电源,电压表测量路端电压,电源电动势为E =622 V=6 V ,根据闭合回路欧姆定律可得路端电压,即电压表示数为U =R R +r E =99+1×6 V=5.4 V ,A 错误;发电机的输出功率为P 输出=U 2R =5.429 W =3.24 W ,B 错误;在1.0×10-2s 时刻,瞬时电流为零,即此时磁通量最大,磁通量变化率最小,在0.5×10-2 s 时刻,瞬时电压对应峰值,此时磁通量变化率最大,磁通量为零,故C 、D 正确.] 11、(多选)某型号家用交流稳压器中,变压器的原、副线圈都带有滑动触头,如图所示,当变压器输入电压发生变化时,可通过向上、向下调节P 1、P 2的位置,使输出电压稳定在220 V .现发现输出电压低于220 V ,欲通过调节P 1、P 2的位置使输出电压稳定在220 V ,下列措施可行的是( )A.保持P1不动,将P2向上移B.保持P2不动,将P1向下移C.将P1向上移,同时P2向下移D.将P1向下移,同时P2向上移【答案】ABD [根据原、副线圈哪个匝数多,哪个线圈的电压就高,所以可以通过增大副线圈的匝数或减少原线圈的匝数,也可同时增大副线圈的匝数、减少原线圈的匝数来提高输出电压.所以选项A、B、D都可行.]12、(双选)对于电能输送的以下说法,正确的是( )A.输送电能的基本要求是:可靠、保质、经济B.减少输电导线上功率损失的唯一方法是采用高压输电C.减少输电导线上功率损失的唯一方法是增大导线的横截面积D.实际输送电能时,要综合考虑各种因素,如:输送功率大小、距离远近、技术和经济条件等【答案】AD [在电能输送减少功率损失方面应综合考虑各方面的因素,基本要求是:可靠、保质、经济.所以只有A、D项是正确的.]13、关于线圈的自感系数,下列说法正确的是( )A.线圈的自感系数越大,自感电动势一定越大B.线圈中电流等于零时,自感系数也等于零C.线圈中电流变化越快,自感系数越大D.线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定【答案】D [线圈的自感系数与线圈的大小、形状、匝数和是否带有铁芯有关,而与电流及电流的变化无关.]14、如图所示,导体棒ab在间距为L的两导轨上以速度v垂直磁感线运动,磁场的磁感应强度为B.试分析导体棒ab运动时产生的感应电动势为多大.[解析] 由法拉第电磁感应定律知,在时间t内E=ΔΦΔt=ΔSΔtB=vtLtB=BLv.[答案] BLv15、如图为理想变压器,它的初级线圈接在交流电源上,次级线圈接在一个标有“12 V 100 W”的灯泡上.已知变压器初、次级线圈匝数之比为18∶1,那么灯泡正常工作时,图中的电压表读数为______V,电流表读数为________A.[解析] 由公式U1U2=n1n2,得U1=U2n1n2=216 V;因理想变压器的初、次级功率相等,所以I1=P2U1≈0.46 A,即电压表、电流表读数分别为216 V、0.46 A.[答案] 216 0.4616、电磁炉是利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场,磁化铁质锅底,使之形成无数个小涡流,加快锅底分子运动,锅底自身高速发热达到加热食物的目的,其工作原理如图所示.(1)使用微型电脑控制的电磁炉加热时不产生明火、无烟尘、无废气、清洁、安全、高效节能,是现代家庭中理想的灶具.请写出电磁炉在使用中触及到的物理知识(只写两点):________和________.(2)在使用电磁炉加热食物时,电磁炉和锅之间的传热方向是:由________传递给________;使用电磁炉加热食物的过程中要消耗________能得到________能.(3)电磁炉某一款式性能参数如下表所示:型号额定电压额定功率功率调节范围温度调节范围热效率DB-16 220 V 1 600 W450~1 600 W70~240 ℃(大于)90%)[答案] (1)电流产生磁场热传递(2)锅电磁炉电内(3)热效率高,功率调节范围大。
选修1-1 第三章电磁感应一、单选题1.(2分)如图所示,电源的电动势为E、内阻为r,L1、L2为两个相同的灯泡,线圈L的直流电阻不计,与灯泡L1连接的是一只理想二极管D.下列说法中正确的是()A.闭合开关S稳定后L1、L2亮度相同B.断开S的瞬间,L2会逐渐熄灭C.断开S的瞬间,L1中电流方向向左D.断开S的瞬间,a点的电势比b点高2.(2分)如图所示电路中,R1、R2是两个阻值相等的定值电阻,L是一个自感系数很大,直流电阻为零的理想线圈,设A、B两点电势分别为φA、φB,下列分析正确的是()A.开关S闭合瞬间φA>φBB.开关S闭合后,电路达到稳定时φA<φBC.当开关S从闭合状态断开瞬间φA>φBD.只要线圈中有电流通过,φA就不可能等于φB3.(2分)发电的基本原理之一是电磁感应,发现电磁感应现象的科学家是() A.安培B.赫兹C.法拉第D.麦克斯韦4.(2分)对于变压器来说,下列说法中正确的是()A.变压器是利用互感现象制成的B.变压器可以改变各种电源的电压C.变压器可以改变交变电流的频率D.理想变压器副线圈的输出功率一定小于原线圈的输入功率5.(2分)图是一正弦式交变电流的电压图象.从图象可知电压的最大值和周期分别为()A.20V,0.01s B.20√2V,0.01s C.20V,0.02s D.20√2V,0.02s 6.(2分)如图所示,环形导线中通有顺时针方向的电流I,则该环形导线中心处的磁场方向为()A.水平向右B.水平向左C.垂直于纸面向里D.垂直于纸面向外7.(2分)小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速运动,产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系,如图所示.此线圈与一个R=10Ω的电阻构成闭合电路.不计电路的其他电阻,下列说法正确的是()A.交变电流的周期为0.125s B.交变电流的频率为8HzC.交变电流的有效值为√2A D.交变电流的最大值为4A8.(2分)一台理想变压器从20kV的线路中降压并提供400A的负载电流.已知两个线圈的匝数比是50:1,则变压器的原线圈电流、输出电压及输出功率分别是()A.400A,20kV,8×103kW B.400A,400V,8×103kWC.8A,20kV,160kW D.8A,400V,160kW9.(2分)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为k,输出端接有一交流电动机,此电动机线圈的电阻为R。
高中物理第三章电磁感应 3 交变电流练习1 新人教版选修1-1高中物理第三章电磁感应3 交变电流练习1 新人教版选修1-1编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(高中物理第三章电磁感应3 交变电流练习1 新人教版选修1-1)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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高中物理第三章电磁感应 3 交变电流练习1 新人教版选修1-13 交变电流1.(单选)台式录音机用交变电流代替干电池供电,所以机内都有“整流”电路,把交变电流变为直流电.但是整流后仍有一部分交流成分,会引起扬声器产生嗡嗡声。
为了解决这个问题,在整流电路和工作电路之间要装有相应的电器元件,则图示电路中虚线框内P、Q处分别安装的元件是()A。
电容器和电感器B.电感器和电容器C.电阻器和电感器D.电感器和电阻器2.(单选)(2016·四川卷)如图所示,接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电,如果将原、副线圈减少相同匝数,其他条件不变,则()A. 小灯泡变亮B. 小灯泡变暗C. 原、副线圈两端电压的比值不变D。
通过原、副线圈电流的比值不变3。
(单选)(2016·南通一模)如图所示的电路中,理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=22∶1,原线圈接u1=220sin(100πt)V的交流电源,电阻R=10Ω,电流表、电压表均为理想电表,则()A.电压表的读数为10 VB。
电流表的读数为22AC。
电阻R消耗的功率为10 WD。
变压器的输出功率为10W4. (单选)(2017·盐城中学)一台小型发电机的原理示意图如图甲所示,单匝矩形线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动,发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示。
2020—2021学年物理(人教)选修1--1第三章 电磁感应含答案 选修1—1第三章 电磁感应1、面积是S 的矩形导线框,放在磁感应强度为B 的匀强磁场中,线框平面与磁场方向平行,如图所示,则穿过导线框所围面积的磁通量为( )A .B S B .SB C .BS D .0 2、下列现象中属于电磁感应现象的是( ) A .磁场对电流产生力的作用 B .变化的磁场使闭合电路中产生电流 C .插在通电螺线管中的软铁棒被磁化 D .电流周围产生磁场3、(双选)如图所示,放在只有右边有边界的匀强磁场内的矩形线圈,其转动轴OO′恰好在磁场边界上.若要线圈中产生感应电流,下列方法中可行的是( )A .线圈绕OO′轴转动B .线圈绕ab 边转动C .线圈绕ac 边转动但不让bd 边进入磁场D .线圈向上平移4、(双选)如图所示,将电灯与电容器串联接入通有交变电流的电路中,灯泡发光,则( )A .自由电荷通过了电容器两极板间的绝缘电介质B .自由电荷没有通过电容器两极板间的绝缘电介质C.接入交变电源使电容器两极板间的绝缘电介质变成了导体D.电容器交替进行充放电,电路中就有电流,表现为交变电流“通过”了电容器5、(双选)对一正在工作中的变压器,下列说法正确的是()A.副线圈中的电流是从原线圈中传过来的B.铁芯是用来导电的C.副线圈中电流变小,原线圈中的电流也一定减小D.副线圈相当于一个电源6、远距离输电时,在输送电功率不变的条件下()A.只有增大导线的电阻,才能减小输电电流,提高输电效率B.提高输电电压,能减小输电电流,提高输电效率C.提高输电电压,会增大输电线上的能量损耗D.提高输电电压,会增大输电线中的电流7、在制作精密电阻时,为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象,采用了双线并绕的方法,如图所示,其原理是()A.当电路中的电流变化时,两股导线产生的自感电动势相互抵消B.当电路中的电流变化时,两股导线产生的感应电流相互抵消C.当电路中的电流变化时,两股导线中原电流的磁通量相互抵消D.以上说法都不对8、关于家庭安全用电,下列做法正确的是()A.将移动插座远离水池B.用湿抹布擦去工作中电器上的灰尘C.使用洗衣机时,电器外壳不接地D.消毒碗柜、电饭煲和电冰箱同时使用一个移动插座9、关于磁通量的概念,下列说法正确的是()A.磁场中某处的磁感应强度越大,面积越大,则穿过线圈的磁通量就一定越大B.放在磁场中某处的一个平面,穿过它的磁通量为零,该处磁感应强度一定为零C.磁通量的变化不一定是由于磁场的变化而产生的D.磁场中某处的磁感应强度不变,放在该处线圈的面积也不变,则磁通量一定不变10、(双选)单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转动轴垂直于磁场,若线圈所围面积的磁通量随时间变化规律如图所示,则()A.线圈中O时刻的感应电动势最大B.线圈中D时刻的感应电动势为零C.线圈中D时刻的感应电动势最大D.线圈中O至D时刻内平均感应电动势为0.4 V11、(双选)一个按正弦规律变化的交变电流的i-t图象如图所示,根据图象可以断定()A.交变电流的频率f=0.2 HzB.交变电流的有效值I有=14.14 AC.交变电流瞬时值表达式i=20sin(0.02t) AD.在t=T8时刻,电流的大小与其有效值相等12、如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1,原线圈接正弦交流电源,副线圈接入“220 V60 W”灯泡一只,且灯泡正常发光,则()A.电流表的示数为3 2 220 AB.电源输出功率为1 200 WC.电流表的示数为3 220AD.原线圈端电压为11 V13、(双选)输电线路输送4 840 kW的电功率,采用110 kV高压输电时,输电导线中的电流为I1;假如用2 200 V电压输电时,输电导线中的电流为I2,则I1、I2的值是()A.I1=4.4×104A B.I1=44 AC.I2=2.2 A D.I2=2.2×103 A14、如图所示,交流电源的电压有效值跟直流电源的电压相等,当将双刀双掷开关接到直流电源上时,灯泡的实际功率为P1,而将双刀双掷开关接在交流电源上时,灯泡的实际功率为P2,则()A.P1=P2B.P1>P2C.P1<P2D.不能比较15、如图所示为通电长直导线的磁感线图,等面积线圈S1、S2与导线处于同一平面,关于通过线圈S1、S2的磁通量Φ1、Φ2,下列分析正确的是()A.Φ1>Φ2B.Φ1<Φ2C.Φ1=Φ2≠0 D.Φ1=Φ2=016、思考判断(1)线圈中电流增大时,线圈的自感系数增大.( )(2)线圈中电流减小时,自感现象阻碍电流的减小.( )(3)线圈匝数越多,对电流变化的阻碍作用就越大.( )(4)涡流是可以利用的. ( ) (5)变压器中的涡流是有害的. ( ) (6)冶炼金属中的涡流也是有害的.( )17、“摇绳能发电吗”?把一条大约10 m 长的电线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上,形成闭合电路.两个同学迅速摇动这条电线,可以发电吗?简述你的理由.18、一台发电机产生的按正弦规律变化的电动势的峰值为400 V ,线圈匀速转动的角速度为314 rad/s ,试写出电动势瞬时值的表达式.如果该发电机与只含电阻的负载组成的闭合电路的总电阻为2 000 Ω,则电路中电流的峰值为多少?电流的瞬时值表达式怎样?2020—2021学年物理(人教)选修1--1第三章 电磁感应含答案 选修1—1第三章 电磁感应1、面积是S 的矩形导线框,放在磁感应强度为B 的匀强磁场中,线框平面与磁场方向平行,如图所示,则穿过导线框所围面积的磁通量为( )A .B S B .SB C .BS D .0 【答案】D2、下列现象中属于电磁感应现象的是( ) A .磁场对电流产生力的作用 B .变化的磁场使闭合电路中产生电流C.插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D.电流周围产生磁场【答案】B3、(双选)如图所示,放在只有右边有边界的匀强磁场内的矩形线圈,其转动轴OO′恰好在磁场边界上.若要线圈中产生感应电流,下列方法中可行的是()A.线圈绕OO′轴转动B.线圈绕ab边转动C.线圈绕ac边转动但不让bd边进入磁场D.线圈向上平移【答案】AB4、(双选)如图所示,将电灯与电容器串联接入通有交变电流的电路中,灯泡发光,则()A.自由电荷通过了电容器两极板间的绝缘电介质B.自由电荷没有通过电容器两极板间的绝缘电介质C.接入交变电源使电容器两极板间的绝缘电介质变成了导体D.电容器交替进行充放电,电路中就有电流,表现为交变电流“通过”了电容器【答案】BD5、(双选)对一正在工作中的变压器,下列说法正确的是()A.副线圈中的电流是从原线圈中传过来的B.铁芯是用来导电的C.副线圈中电流变小,原线圈中的电流也一定减小D.副线圈相当于一个电源6、远距离输电时,在输送电功率不变的条件下()A.只有增大导线的电阻,才能减小输电电流,提高输电效率B.提高输电电压,能减小输电电流,提高输电效率C.提高输电电压,会增大输电线上的能量损耗D.提高输电电压,会增大输电线中的电流【答案】B7、在制作精密电阻时,为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象,采用了双线并绕的方法,如图所示,其原理是()A.当电路中的电流变化时,两股导线产生的自感电动势相互抵消B.当电路中的电流变化时,两股导线产生的感应电流相互抵消C.当电路中的电流变化时,两股导线中原电流的磁通量相互抵消D.以上说法都不对【答案】C8、关于家庭安全用电,下列做法正确的是()A.将移动插座远离水池B.用湿抹布擦去工作中电器上的灰尘C.使用洗衣机时,电器外壳不接地D.消毒碗柜、电饭煲和电冰箱同时使用一个移动插座【答案】A9、关于磁通量的概念,下列说法正确的是()A.磁场中某处的磁感应强度越大,面积越大,则穿过线圈的磁通量就一定越大B.放在磁场中某处的一个平面,穿过它的磁通量为零,该处磁感应强度一定为零C.磁通量的变化不一定是由于磁场的变化而产生的D.磁场中某处的磁感应强度不变,放在该处线圈的面积也不变,则磁通量一定不变10、(双选)单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转动轴垂直于磁场,若线圈所围面积的磁通量随时间变化规律如图所示,则()A.线圈中O时刻的感应电动势最大B.线圈中D时刻的感应电动势为零C.线圈中D时刻的感应电动势最大D.线圈中O至D时刻内平均感应电动势为0.4 V【答案】AB11、(双选)一个按正弦规律变化的交变电流的i-t图象如图所示,根据图象可以断定()A.交变电流的频率f=0.2 HzB.交变电流的有效值I有=14.14 AC.交变电流瞬时值表达式i=20sin(0.02t) AD.在t=T8时刻,电流的大小与其有效值相等【答案】BD12、如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1,原线圈接正弦交流电源,副线圈接入“220 V60 W”灯泡一只,且灯泡正常发光,则()A.电流表的示数为3 2 220 AB.电源输出功率为1 200 WC.电流表的示数为3 220AD.原线圈端电压为11 V【答案】C13、(双选)输电线路输送4 840 kW的电功率,采用110 kV高压输电时,输电导线中的电流为I1;假如用2 200 V电压输电时,输电导线中的电流为I2,则I1、I2的值是()A.I1=4.4×104A B.I1=44 AC.I2=2.2 A D.I2=2.2×103 A【答案】BD14、如图所示,交流电源的电压有效值跟直流电源的电压相等,当将双刀双掷开关接到直流电源上时,灯泡的实际功率为P1,而将双刀双掷开关接在交流电源上时,灯泡的实际功率为P2,则()A.P1=P2B.P1>P2C.P1<P2D.不能比较【答案】B15、如图所示为通电长直导线的磁感线图,等面积线圈S1、S2与导线处于同一平面,关于通过线圈S1、S2的磁通量Φ1、Φ2,下列分析正确的是()A.Φ1>Φ2B.Φ1<Φ2C.Φ1=Φ2≠0 D.Φ1=Φ2=0【答案】A16、思考判断(1)线圈中电流增大时,线圈的自感系数增大.( )(2)线圈中电流减小时,自感现象阻碍电流的减小.( )(3)线圈匝数越多,对电流变化的阻碍作用就越大.( )(4)涡流是可以利用的.( )(5)变压器中的涡流是有害的.( )(6)冶炼金属中的涡流也是有害的.( ) 【答案】(1)×(2)√(3)√(4)√(5)√(6)×17、“摇绳能发电吗”?把一条大约10 m长的电线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上,形成闭合电路.两个同学迅速摇动这条电线,可以发电吗?简述你的理由.【答案】见解析[解析]从探究实验来看,在地磁场中闭合电路的部分导体——“摇绳”在做切割磁感线运动;从磁通量变化来看,在“摇绳”运动的过程中,B不变,S变化.可见,发生电磁感应,产生感应电流.18、一台发电机产生的按正弦规律变化的电动势的峰值为400 V,线圈匀速转动的角速度为314 rad/s,试写出电动势瞬时值的表达式.如果该发电机与只含电阻的负载组成的闭合电路的总电阻为2 000 Ω,则电路中电流的峰值为多少?电流的瞬时值表达式怎样?【答案】e=400sin 314t V0.2 A i=0.2sin 314t A[解析]根据电动势瞬时值的公式e=E m sin ωt,由E m=400 V,ω=314 rad/s,所以e=400sin 314t V又因为I m=E mR,i=I m sin ωt,R=2 000 Ω所以I m=4002 000A=0.2 Ai=0.2sin 314t A.。
第三章过关检测(一)
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分.每小题给出的四个选项中,1~5题只有一个选项符
合题目要求,6~8题有两项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分) 1.下列器件属于变压器的是()
解析:A为电容器;B为电动机;C为冶炼金属的高频感应炉;D为变压器.
答案:D
2.
如图所示,一矩形线框置于磁感应强度为B的匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,若线框的面积
为S,则通过线框的磁通量为()
A.BS
B.
C.
D.0
解析:由磁通量的定义式Φ=BS求.
答案:A
3.
如图所示,一条形磁铁在图示位置静止下落穿过采用双线绕成的闭合线圈,则条形磁铁从下落到穿
过线圈的过程中可能做()
A.匀减速运动
B.匀速运动
C.非匀变速运动
D.自由落体运动
解析:由于采用双线绕法,两导线的电流方向总相反,它们产生的磁场互相抵消,因此条形磁铁根本
不受磁场力,只受到重力的作用,因此选项D正确.
答案:D
4.
如图所示的电路中,若要灯泡持续发光,则S端应该接入()
A.交流电源
B.恒定直流电源
C.滑动变阻器
D.开关
解析:要使灯泡持续发光,而电路中有电容器,电容器有“隔直流、通交流”的作用,所以应在S端
接入交流电源.
答案:A
5.一个电阻接在10 V的直流电源上,它的发热功率为P,当它接到电压为u=10sin 100πt V的交流
电源上时,发热功率是()
A.0.25P
B.0.5P
C.P
D.2P
解析:计算交变电流的发热功率,必须选择有效值
通直流电时
P=
通交变电流时
P'=
所以P'=.故应选B项.
答案:B
6.
一个称为“千人震”的趣味物理小实验是用一节电动势为1.5 V的新干电池、几根导线、开关和
一个用于日光灯上的镇流器,几位做实验的同学手拉手成一排,另一位同学将电池、镇流器、开关
用导线将它们和首、尾两位同学两个空着的手相连,如图所示.在开关闭合后再断开时就会使连成一排的同学有触电感觉,则()
A.该实验的原理是镇流器的自感现象
B.该实验的原理是1.5 V的电压让人感到触电
C.人有触电感觉是在开关断开瞬间
D.有触电的感觉是在开关闭合的瞬间
解析:1.5 V的电压不会使人有触电的感觉.当电路接通后处于通电状态时,电流流过镇流器的线圈,电路断开瞬间由于镇流器的自感系数很大,会产生很高的自感电动势,使人产生触电的感觉.
答案:AC
7.关于电磁感应的下列说法中,正确的是()
A.穿过线圈的磁通量为零时,感应电动势不一定为零
B.穿过同一线圈的磁通量越大,感应电动势越大
C.穿过同一线圈的磁通量的变化越大,感应电动势越大
D.穿过同一线圈的磁通量的变化越快,感应电动势越大
解析:由法拉第电磁感应定律知E=n,即感应电动势E的大小与磁通量的大小及磁通量变化的大小无关,而与磁通量变化快慢有关,所以A、D项正确,B、C不正确.
答案:AD
8.一理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=1∶2,电源电压u=220sin ωt V,原线圈电路中接入一熔断电流I0=1 A的保险丝,副线圈中接入一滑动变阻器R,如图所示.为了使保险丝不致熔断,调节R时,其阻值可以为()
A.440 Ω
B.440 Ω
C.885 Ω
D.880 Ω
解析:当I1=I0时,副线圈中电流I2=I1= A,副线圈中电压U2=U1==440 V,因此,副线圈电路中负载电阻的最小值R min==880 Ω,选项C、D符合要求.
答案:CD
二、填空题(每小题10分,共20分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答)
解析:产生感应电流的条件是电路必须闭合,且穿过电路的磁通量发生变化.
答案:闭合变化
10.阅读“玩具电震器”,回答所提的问题.
一些玩具电震器,例如伪装的打火机,一按就使人麻木;伪装的糖果盒,一掀盖就使人受到电震的刺激.其中仅用一个1.5 V的电池,为什么能够输出这么高的电压呢?
玩具电震器是利用电磁感应的原理制成的,它像变压器一样,能够把1.5 V的电压升高几十至一百倍.但它和变压器不同,因为变压器是把交变电流的电压改变,而电震器却是把低压直流电变为高压电.
玩具电震器的构造如图所示,在一条软铁棒M上绕了数十匝的漆包线圈A(相当于变压器的原线圈),此线圈中间接一个1.5 V的电池.线圈的两端,一端接钢片D,钢片D的一端固定,另一端镶着一小块软铁C,软铁C正对铁棒的一端.线圈的另一端连接一触片E,E与C作弹性的接触.
在线圈A之上再绕了数百匝细的漆包线B(相当于变压器的副线圈),B的两端F和G则分别连接到人的两只手指会接触的金属部分.
问题:通过对以上材料的阅读,可以知道:玩具电震器是利用的原理制成的.这个“玩具电震器”的工作过程是否说明大小和方向总是不变的直流电通过变压器的原线圈能够在副线圈变成高压的交变电流?(只回答“是”或“不是”,不需要解释).
解析:当这恶作剧玩具的“受害者”使用它时,开关S就接通,线圈A就有电流,这电流使软铁棒产生磁场,其磁感线通过线圈B.这时,软铁棒(此时相当于一块电磁铁)的磁场力把软铁块C吸引过来,使C与E刚离开时,线圈A的电流就消失,引起磁场急剧改变.线圈B遭遇到这急剧改变的磁场(即急剧改变的磁通量),就立即产生高电压,这高电压就使人手感到电震.当线圈A的电流消失后,软铁棒的磁场力亦同时消失,铁片C借着钢片D的弹力弹回原位,重新与E接触通电,就像电铃一样不断振动,不断感应出高电压,直至人手因反射动作缩开为止.
由以上分析知:玩具电震器是利用电磁感应的原理制成的,它的工作过程不能说明大小和方向总是不变的直流电通过变压器的原线圈能够在副线圈变成高压的交变电流.
答案:电磁感应不是
三、计算题(本题共2小题,每小题16分,共32分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
11.在我国西电东输工程中,为减少输电线路上的电能损失和提高输电效率,需要提高电压进行远距离输电.假设某电站的输出电压是500 V,为将电压提高到500 kV,需要用一个升压变压器,求这个升压变压器的原、副线圈匝数比.
解析:根据变压器的电压比得升压变压器匝数比.
答案:1∶1 000
12.
如图所示,竖直平面内有一宽度为0.5 m且足够长的U形金属导轨,处在磁感应强度大小为0.2 T、方向与导轨平面垂直的匀强磁场中,导体棒MN沿导轨以
1.0 m/s的速度竖直向下匀速运动了
2.0 s.求:
(1)这段时间内回路中磁通量的变化量;
(2)这段时间内回路中感应电动势的大小.
解析:(1)回路中磁通量的变化量
ΔΦ=BΔS
ΔS=Lvt
代入数据得ΔΦ=0.2 Wb.
(2)由法拉第电磁感应定律,感应电动势为
E= V=0.1 V.
答案:(1)0.2 Wb(2)0.1 V。