综合评估2 —人教版高中物理选择性必修第二册课件(42张)

＝3 2，B 正确；由题图可知，C 正确；交流电最大值 Um＝NBSω， 故 Uma Umb＝3 2，故 Umb＝23Uma＝230 V，D 正确．
9．如图所示，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 (IR、 IC 均为有效
少的输电损耗就等于 P 损，A 正确．
8．如图所示，图线 a 是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生 正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图 象如图线 b 所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是
( BCD )
A．在图中 t＝0 时刻穿过线圈的磁通量均为零 B．线圈先后两次转速之比为 3 2 C．交流电 a 的瞬时值为 u＝10sin5πt V D．交流电 b 的最大值为230 V 解析：由题图可知，t＝0 时刻线圈均在中性面，穿过线圈的 磁通量最大，A 错误；由题图可知 Ta Tb＝2 3，故 na nb
I＝
Im ＝0.6 2
A，电阻
R1、R2
串联，所以电流的
最大值均为 0.6 2 A，有效值均为 0.6 A．由欧姆定律 U＝IR 得，
U1＝IR1＝6 V，所以 U1m＝ 2U1＝6 2 V，U2＝IR2＝12 V，U2m
＝ 2U2＝12 2 V.
7．“西电东送”工程中为了减少输电损耗，必须提高输电电 压．从西部某电站向华东某地区输送的电功率为 106 kW，输电电
解析：关键是看导体 AB 有没有切割磁感线，分析时可把两 磁极的运动速度 v2 看作是磁感线的运动速度．
4．如图所示，在磁感应强度大小为 B、方向竖直向上的匀强 磁场中，有一质量为 m、阻值为 R 的闭合矩形金属线框 abcd 用绝 缘轻质细杆悬挂在 O 点，并可绕 O 点摆动．金属线框从右侧某一 位置由静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金 属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面．则线框中感应电流
出 感应电动势 E 和挡光时间 Δt 的乘积 ，若该数据在误差
范围内基本相等，则验证了 E 与 Δt 成反比；第二种是作图法，即
在直角坐标系中作出 感应电动势 E 与挡光时间 Δt 的倒数
关系图线，若图线是基本过坐标原点的倾斜直线，则可验证 E 与 Δt 成反比．
13．(4 分)如图所示，理想变压器的原线圈与一 10 V 的交流 电源相连，副线圈并联两个小灯泡 L1 和 L2.小灯泡 L1 的额定功率 为 0.3 W，正常发光时电阻为 30 Ω.已知两灯泡均正常发光，流过
2．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的感应电动势的 最大值为 50 V，那么该线圈由图示位置转过 30°，线圈中的感应
电动势大小为( B )
A．50 V
B．25 3 V C．25 V D．10 V
解析：交流电的瞬时值表达式 e＝Emsinωt.当从图中位置转过 30°时，即从中性面转过了(90°－30°)，则 e＝50·sin(90°－30°) V＝ 25 3 V，故 B 选项正确．
解析：磁铁 N 极接近线圈的过程中，线圈中有向下的磁场， 并且磁通量增加，由楞次定律可得，感应电流的方向为 b→R→a， 故电容器下极板带正电，上极板带负电，D 正确．
6．电阻 R1、R2 与交流电源按照如图甲所示方式连接，R1＝ 10 Ω、R2＝20 Ω.合上开关 S 后，通过电阻 R2 的正弦交变电流 i
12．(8 分)学习了法拉第电磁感应定律后，为了定量验证感应 电动势 E 与时间 Δt 成反比，某小组同学设计了如图所示的实验装 置：线圈和光电门固定在水平光滑轨道上，强磁铁和挡光片固定 在运动的小车上；每当小车在轨道上运动经过光电门时，光电门 会记录下挡光片的挡光时间 Δt，同时触发接在线圈两端的电压传 感器记录下在这段时间内线圈中产生的感应电动势 E.利用小车末 端的弹簧将小车以不同的速度从轨道的最右端弹出，就能得到一 系列的感应电动势 E 和挡光时间 Δt.
3．在如图所示的实验中，如果 AB 的运动速度大小为 v1，两
磁极的运动速度大小为 v2，则( B )
A．当 v1＝v2，且方向相同或相反，可以产生感应电流 B．当 v1>v2，或 v1<v2，且方向相同或相反，可以产生感应 电流 C．无论 v1 与 v2 的大小是否相等，只要二者的方向垂直，绝 不可能产生感应电流 D．如果 v1＝0，而两磁极运动的速度 v2 与导体 AB 始终垂直， 一定能产生感应电流
A．电阻 R1 消耗的热功率为 Fv/3 B．电阻 R2 消耗的热功率为 Fv/6 C．整个装置因摩擦而消耗的热功率为 μmgvcosθ D．整个装置消耗的机械功率为(F＋μmgcosθ)v
解析：棒 ab 上滑速度为 v 时，切割磁感线产生的感应电动势 E＝Blv，设棒电阻为 R，则 R1＝R2＝R，回路的总电阻 R 总＝32R， 通过棒的电流 I＝RE总＝23BRlv，棒所受安培力 F＝BIl＝2B32Rl2v，通 过电阻 R1 的电流与通过电阻 R2 的电流相等，即 I1＝I2＝2I＝B3lRv，
第二章 《电磁感应及其应用》综合评估
时间：90 分钟 分值：100 分 一、选择题(1～7 为单选，每小题 3 分，8～10 为多选，每小 题 5 分，共 36 分) 1．如图所示为演示交变电流的装置图，关于这个实验，正确
的说法是( C )
A．线圈每转动一周，指针左右摆动两次 B．图示位置为中性面，线圈中无感应电流 C．图示位置，ab 边的感应电流方向为由 a→b D．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零
原线圈的电流为 0.09 A，可计算出原、副线圈的匝数比为 10 3 , 流过灯泡 L2 的电流为 0.2 A.
解析：对灯泡 L1，由 P＝UR22得 U2＝ PR＝ 0.3×30 V＝3 V，
则n1 n2
＝UU12＝130.根据
变
压器的功率关系
P
入＝P
出，可知
U1I1＝
10×0.09 W＝U2I2，解得 I2＝0.3 A，又流过灯泡 L1 的电流 IL1＝UR2
的方向是( B )
A．a→b→c→d→a B．d→c→b→a→d C．先是 d→c→b→a→d，后是 a→b→c→d→a D．先是 a→b→c→d→a，后是 d→c→b→a→d
解析：金属线框从右侧某一位置由静止开始释放，在摆动到 竖直位置的过程中，磁场自 abcd 的右侧面穿出，摆动过程中磁通 量在减少，根据楞次定律得电流方向为 d→c→b→a→d；金属线 框由竖直位置摆动到左侧最高点的过程中，穿过线框的磁通量增 加，根据楞次定律不难得出感应电流的方向为 d→c→b→a→d.
实验中得到的数据如下表：
(1)观察和分析该实验装置可看出，在实验中，每次测量的时
间 Δt 内，磁铁相对线圈运动的距离都 相同 (选填“相同”或 “不同”)，从而实现了控制 磁通量的变化量 不变．
(2)在得到上述表格中的数据之后，为了验证 E 与 Δt 成反比， 他们想出两种办法来处理数据，第一种是计算法，即算
值)( BCD )
A．若 ab 棒匀速运动，则 IR≠0，IC＝0 B．若 ab 棒匀速运动，则 IR＝0，IC＝0 C．若 ab 棒在某一中心位置两侧做往复运动，则 IR≠0，IC≠0 D．若 ab 棒做匀加速运动，则 IR≠0，IC＝0
解析：ab 匀速切割时产生恒定电动势，原线圈中有稳恒电流， 故副线圈电流为零，选项 A 错，选项 B 正确；若 ab 棒在某一中 心位置两侧做往复运动，原线圈中产生周期性变化的电流，副线 圈产生电磁感应现象，副线圈电流不为零．电容器进行充放电， 故选项 C 正确；当 ab 匀加速运动时，产生的电动势均匀增加， 原线圈中电流均匀增加，产生的磁场均匀增强，副线圈中产生稳 定的感应电动势，副线圈两端电压不变，因而电容器不会充放 电．故选项 D 也正确．
5．电阻 R、电容器 C 与一个线圈连成闭合回路，条形磁铁静 止在线圈的正上方，N 极朝下，如图所示，现使磁铁开始自由下 落，在 N 极接近线圈上端过程中，流过 R 的电流方向和电容器极
板的带电情况是( D )
A．从 a 到 b，上极板带正电 B．从 a 到 b，下极板带正电 C．从 b 到 a，上极板带正电 D．从 b 到 a，下极板带正电
解析：线圈在磁场中匀速转动，在电路中产生周期性变化的 交变电流，线圈经过中性面时电流方向改变，线圈每转动一周， 有两次经过中性面，电流方向改变两次，指针左右摆动一次，故 选项 A 错误；线圈平面跟磁感线垂直的位置称为中性面，显然图 中并不是中性面，选项 B 错误；线圈处于图示位置时，ab 边向右 运动，由右手定则可知，ab 边中感应电流方向为由 a→b，选项 C 正确；线圈平面跟磁场平行时，线圈产生的感应电动势最大，而 此时的磁通量为零，但磁通量的变化率最大，故选项 D 错误．
随时间 t 变化的情况如图乙所示．则( B )
A．通过 R1 的电流的有效值是 1.2 A B．R1 两端的电压有效值是 6 V C．通过 R2 的电流的最大值是 1.2 2 A D．R2 两端的电压最大值是 6 2 V
解析：由题图乙可得，正弦交变电流的最大值 Im＝0.6 2 A，
所以电流的有效值
压为 1 000 kV，输电线电阻为 100 Ω.若改用超导材料作为输电线，
则可减少输电损耗的功率为( A )
A．105 kW
B．104 kW
C．106 kW
D．103 kW
解析：解答本题，应先计算输电电流，然后计算输电线路上
损耗的功率．输电电流 I＝UP，输电线路损失的电功率 P 损＝I2R＝
பைடு நூலகம்
(UP)2R＝1×105 kW，当改用超导输电时，就不损失电能，因此减
10．如图所示，平行金属导轨与水平面成 θ 角，导轨与固定 电阻 R1 和 R2 相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，有一导体棒 ab， 质量为 m，导体棒的电阻与固定电阻 R1 和 R2 的阻值均相等，与 导轨之间的动摩擦因数为 μ，导体棒 ab 沿导轨向上滑动，当上滑