人教版高中物理选修2-1第三章电磁感应全章练习含答案
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《电磁感应》练习题班级_______姓名________一 选择题1.在赤道平面上空沿东西方向水平放置一根直导线,如果让它保持水平位置自由下落,那么导线两端的电势差 〔A 〕为零 〔B 〕不为零〔C 〕恒定不变 〔D 〕以上说法均不对2.恒定的匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈,线圈平面垂直于磁场方向,要使线圈中能产生感应电流,线圈在磁场中应做 〔A 〕线圈沿自身所在的平面做匀速运动 〔B 〕线圈沿自身所在的平面做匀加速运动 〔C 〕线圈绕任意一条直径转动 〔D 〕线圈沿磁场方向平动3.如下列图,矩形线圈从匀强磁场中,第一次以速度v 匀速拉出,第二次以速度2v 匀速拉出,如此第一、二次相比拟: (A):外力做功之比为1:1 ( B):拉力的功率之比为1:2(C): 线框产生的热量之比是1:2 (D):通过导线截面的电量之比是1:14.关于感应电流正确的表述是〔 〕A 、只要闭和电路内有磁通量,如此该电路中就一定有感应电流B 、如果线圈不闭和即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈也无感应电流C 、只要闭和电路中的一局部导体做切割磁感线运动,电路中就有感应电流D 、只要闭和电路中的磁通量发生变化,电路中就一定有感应电流5.下面说法正确的答案是〔 〕A 、线圈中的磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势就越大B 、线圈中的磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势就越大C 、线圈中的磁通量越大,线圈中产生的感应电动势就越大D 、线圈放在磁场越强的地方,线圈中产生的感应电动势就越大6.如下列图,边长为h 的矩形线框从初始位置由静止开始下落,进入一水平的匀强磁场,且磁场方向与线框平面垂直。
H>h ,线框刚进入磁场时恰好是匀速下落,如此当线框出磁场时将做〔 〕A 、向下匀速运动B 、向下减速运动C 、向下加速运动D 、向上运动7.如下列图,理想变压器左线圈与导轨相连接,导体棒ab 可在导轨上滑动,磁场方向垂h H ××××××××××××直纸面向里,以下说法正确的答案是:A .ab 棒匀速向右滑,c 、d 两点中c 点电势高B .ab 棒匀加速右滑,c 、d 两点中d 点电势高C .ab 棒匀减速右滑,c 、d 两点中d 点电势高D .ab 棒匀加速左滑,c 、d 两点中c 点电势高8.如下列图,a 、b 圆形导线环处于同一平面,当a 环上的电键S 闭合的瞬时,b 环中的感应电流方向与b 环受到的安培力方向:( )A: 顺时针,沿半径向外 B: 顺时针,沿半径向里 C: 逆时针,垂直纸面向外 D: 逆时针,垂直纸面向里9.如下列图,有一闭合线圈放在匀强磁场中,线圈轴线和磁场方向成300角,磁场磁感应强度随时间均匀变化.假设所用导线规格不变,用下述方法中哪一种可使线圈中感应电流增加一倍?〔 〕A .线圈匝数增加一倍B .线圈面积增加一倍C .线圈半径增加一倍D .改变线圈的轴线方向10.如下列图,水平放置的两平行导轨左侧连接电阻,其它电阻不计.导体MN 放在导轨上,在水平恒力F 的作用下,沿导轨向右运动,并将穿过方向竖直向下的有界匀强磁场,磁场边界PQ 与MN 平行,从MN 进入磁场开始计时,通过MN 的感应电流i 随时间t 的变化可能是如下图中的〔 〕11.两只构造完全一样的电流表连接如图,现在用外力把左边的指针向右拨动一下,问左边指针在右拨过程中,右边的指针将发生什么情况?〔〕A .不动B .向右摆C .向左摆D .无法确定12.如下列图,置于水平面的平行金属导轨不光滑,导轨一端连接电阻R ,其它电阻不计,垂直于导轨平面有一匀强磁场,磁感应强度为B ,当一质量为m的金属棒ab 在水平恒力F 作用下由静止向右滑动时〔〕A .外力F 对ab 棒做的功等于电路中产生的电能B .只有在棒ab 做匀速运动时,外力FC .无论棒ab 做何种运动,它抑制安培力做的功一定等于电路中产生的电能D .棒ab 匀速运动的速度越大,机械能转化为电能的效率越高 13.如下列图,质量为m ,高度为h 的矩形导体线框在竖直面内由静止开始自由下落.它的上下两边始终保持水平,途中恰好匀速通过一个有理想边界的匀强磁场区域,如此线框在此过程中产生的热量为〔〕 A.mgh B .2mghb A B t D t C R R hC.大于mgh,小于2mghD.大于2mgh14.如下列图,闭合电路中一定长度的螺线管可自由伸缩,通电时灯泡有一定亮度,假设将一软铁棒从螺线管一端迅速插入螺线管内,如此在插入过程中〔A〕灯泡变亮,螺线管缩短〔B〕灯泡变暗,螺线管缩短〔C〕灯泡变亮,螺线管伸长〔D〕灯泡变暗,螺线管伸长15.如下列图,电源是两节普通1号干电池串联组成,D是额定电压为2.5V的手电筒用的小灯泡,L是电阻约为1Ω左右自感线系数很大的线圈,闭合开关K,看到的现象是〔A〕灯D过一会儿逐渐变亮〔B〕灯D立即发光,且亮度不变〔C〕灯D开始正常发光,然后变得较暗〔D〕灯D开始发很强的光,然后变为正常发光16.如下列图,虚线框abcd内为一矩形匀强磁场区域,ab=2bc,磁场方向垂直于纸面;实线框a′b′c′d′是一正方形导线框,a′b′边与ab边平行。
人教版高中物理选修2-1 第3章电磁感应能力突破练习(含答案)1.如图所示,位于同一水平面内的两根平行的光滑金属导轨,处在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨所在平面,导轨的一端与一电阻相连;具有一定质量的金属杆ab放在导轨上并与导轨垂直。
现有一平行于导轨的恒力F拉杆ab,使它由静止开始向右运动。
杆和导轨的电阻、感应电流产生的磁场均可不计。
用E表示回路中的感应电动势,i表示回路中的感应电流,在i随时间增大的过程中,电阻消耗的功率等于()A.F的功率B.安培力的功率的绝对值C.F与安培力的合力的功率D.iE【答案】选BD2.如图,在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为d(d>L)的条形匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的一边平行,磁场方向竖直向下。
导线框以某一初速度向右运动。
t=0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域。
下列vt图像中,能正确描述上述过程的是()【答案】选D3.如图所示,在磁感应强度B=1.0 T的匀强磁场中,金属杆PQ在外力F作用下在粗糙U形导轨上以速度v=2 m/s向右匀速滑动,两导轨间距离l=1.0 m,电阻R=3.0 Ω,金属杆的电阻r=1.0 Ω,导轨电阻忽略不计,则下列说法正确的是()A.通过R的感应电流的方向为由a到dB.金属杆PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为2.0 VC.金属杆PQ受到的安培力大小为0.5 ND.外力F做功的数值等于电路产生的焦耳热【答案】选ABC4.如图甲所示,水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R,导体棒MN放在导轨上且接触良好,整个装置放于垂直导轨平面的磁场中,磁感应强度B的变化情况如图乙所示(图示磁感应强度方向为正),MN始终保持静止,则0~t2时间内()A .电容器C 的电荷量大小始终不变B .电容器C 的a 板先带正电后带负电C .MN 所受安培力的大小始终不变D .MN 所受安培力的方向先向右后向左【答案】选AD5.如图所示,边长为L 、电阻不计的n 匝正方形金属线框位于竖直平面内,连接的小灯泡的额定功率、额定电压分别为P 、U ,线框及小灯泡的总质量为m ,在线框的下方有一匀强磁场区域,区域宽度为l ,磁感应强度方向与线框平面垂直,其上、下边界与线框底边均水平。
第二章电磁感应单元检测试题总分:100分用时:90分钟一、选择题:(本大题共10小题.每小题4分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分.有选错的得0分)1.无线充电是近年发展起来的新技术,如图所示,该技术通过交变磁场在发射线圈和接收线圈间传输能量。
内置接收线圈的手机可以直接放在无线充电基座上进行充电,关于无线充电的说法正确的是()A.无线充电效率高,线圈不发热B.无线充电基座可以用稳恒直流电源供电C.无线充电过程主要利用了电磁感应原理D.无线充电基座可以对所有手机进行无线充电【答案】C【解析】A.接收线圈的磁通量只是发射线圈产生的一部分,则无线充电效率低;充电时线圈中有电流,根据电流的热效应,可知线圈会发热,故A错误;B.如果无线充电基座用稳恒直流电源供电,则接收线圈的磁通量不变,不能产生感应电流,无法对手机充电,故B错误;C.无线充电过程主要利用互感现象来实现能量传递的,故C正确;D.如果手机内没有接受线圈,则无线充电基座不可以对手机进行充电,故D错误。
故选C 。
2.如图所示,一个可绕竖直圆心轴转动的水平金属圆盘,圆盘中心O 和圆盘边缘D 通过电刷与螺线管相连,螺线管右侧有竖直悬挂的铜环,匀强磁场垂直于圆盘平面向上,从上向下看,圆盘为逆时针方向匀速转动,则下述结论中正确的是( )A .金属圆盘上各处的电势相等B .圆盘上的电流由边缘流向圆心C .螺线管内部的磁场从F 指向ED .铜环中有恒定的感应电流产生 【答案】C 【解析】AB .根据右手定则可知,圆盘逆时针方向匀速转动时,产生的感应电流从圆心指向圆盘边缘,则边缘电势最高,选项AB 错误;C .由安培定则可知,螺线管内部的磁场从F 指向E ,选项C 正确;D .圆盘可以看成无数根金属条并联切割磁场,产生的电动势为2022l bl E Blv bl ωω+===电动势恒定,因此产生恒定的感应电流,则螺线管的磁场恒定,穿过铜环的磁通量不变,铜环中无感应电流,选项D 错误。
精选2019-2020年人教版高中物理选修2选修2-1第三章电磁感应习题精选第一篇第1题【单选题】关于感应电流,下列说法中正确的是( )A、线圈不闭合时,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、只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生D、只要电路的一部分作切割磁感线的运动,电路中就一定有感应电流【答案】:【解析】:第2题【单选题】下列说法中正确的是( )A、只要穿过闭合回路有磁通量,闭合电路中就一定会产生感应电流B、闭合回路在磁场中做切割磁感线运动时,闭合电路中就一定会产生感应电流C、导体垂直切割磁感线运动时,导体内一定能产生感应电流D、闭合线圈放在变化的磁场中,线圈中可能没有感应电流【答案】:【解析】:如图所示,矩形线框在磁场内做的各种运动中,能够产生感应电流的是( ) ABCD【答案】:【解析】:线圈中的感应电动势的大小,是由穿过线圈的下列哪个选项决定的?( )A、磁场强度B、磁通量C、磁通量的变化量D、磁通量的变化率【答案】:【解析】:第5题【单选题】如图的无限大的磁场中,有一个矩形线圈abcd做下述运动,其中能使线圈中产生感应电流的运动是( )A、以bc为轴转动B、以ab为轴转动C、垂直纸面向内匀速运动D、在纸面内向下运动【答案】:【解析】:第6题【单选题】如图所示,通有恒定电流的螺线管竖直放置,电流方向如图,铜环R螺线管轴线下落,下落过程中环面始终保持水平,铜环先后经过轴线上1、2、3三个位置,位置2处于螺线管的中心,位置1、3与位置2等距,则( )A、从上向下看,环经过位置1时,感应电流是逆时针的B、从上向下看,环经过位置3时,感应电流是逆时针的C、环在位置2时的加速度小于重力加速度D、环在位置3的磁通量比在位置2时大【答案】:【解析】:第7题【单选题】如图所示,一有限范围的匀强磁场宽度为d ,若将一个边长为L的正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区域,已知d>L ,则导线框中无感应电流的时间等于( )?A、BC、D【答案】:【解析】:第8题【单选题】如图所示,边长为2l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个边长为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直,导线框的一条对角线和虚线框的一条对角线恰好在同一直线上.从t=0开始,使导线框从图示位置开始以恒定速度沿对角线方向移动进入磁场,直到整个导线框离开磁场区域.用I表示导线框中的感应电流(逆时针方向为正),则下列表示I﹣t关系的图线中,正确的是( )A、B、C、D、【答案】:【解析】:第9题【单选题】如图所示,将水平金属导轨、可沿导轨移动的垂直导轨的金属棒放在磁场中,和电流表组成闭合电路,下列几种操作,电流表中有电流的是( )A、导体棒在磁场中不动时B、导体棒做切割磁感线运动时C、导体棒连同金属导轨平行于磁感线运动时D、以上操作都没有电流产生【答案】:【解析】:第10题【多选题】图所示一正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动,沿着OO′观察,线圈沿逆时针方向转动.已知匀强磁场的磁感应强度为B,线圈匝数为n,边长为l,电阻为R,转动的角速度为ω.则当线圈转至图示位置时( )A、线圈中感应电流的方向为abcdaB、穿过线圈的磁通量为0C、线圈中的感应电流为有误D、穿过线圈磁通量的变化率为0【答案】:【解析】:第11题【多选题】如图所示,某人在自行车道上从东往西沿直线以速度v骑行,该处地磁场的水平分量大小为B1 ,方向由南向北,竖直分量大小为B2 ,方向竖直向下.自行车把为直把、金属材质,且带有绝缘把套,两把手间距为L.只考虑自行车在地磁场中的电磁感应,下列结论正确的是( )A、图示位置中辐条A点电势比B点电势低B、图示位置中辐条A点电势比B点电势高C、自行车左车把的电势比右车把的电势高B2LvD、自行车在十字路口左拐改为南北骑向,则自行车车把两端电势差要降低【答案】:【解析】:第12题【填空题】发现电流磁效应的科学家是______;提出磁场对运动电荷有力的作用的科学家是______;发现电磁感应现象的科学家是______.A奥斯特B洛仑兹C法拉第【答案】:【解析】:第13题【解答题】匀强磁场区域宽为L,一正方形线框abcd的边长为l,且l>L,线框以速度v通过磁场区域,如图所示,从线框进入到完全离开磁场的时间内,线框中没有感应电流的时间是多少?【答案】:【解析】:第14题【实验探究题】如图所示是三个成功的演示实验,回答下列问题.在实验中,电流表指针偏转的原因是______.电流表指针偏转角跟感应电动势的大小成______关系第一个成功实验(图a)中,将条形磁铁从同一高度插入到线圈中同一位置,快速插入和慢速插入有什么量是相同的?______,什么量是不同的?______.从三个成功的演示实验可归纳出的结论是:______.【答案】:【解析】:第15题【实验探究题】图为“研究电磁感应现象”的实验装置.将图中所缺的导线补接完整.如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后可能出现的情况有:①将小线圈迅速插入大线圈时,灵敏电流计指针将向______(填“左”或“右”)偏一下;②小线圈插入大线圈后,将滑动变阻器的阻值调大时,灵敏电流计指针将向______(填“左”或“右”)偏一下.【答案】:【解析】:。
【最新】物理人教版选修2-13.1电磁感应现象同步练习学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.最早发现电现象和磁现象之间联系的是()A.库仑B.安培C.奥斯特D.法拉第2.关于产生感应电流的条件,以下说法中正确的是()A.导体在磁场中运动,导体中就一定有感应电流B.导体做切割磁感线运动,导体中就一定有感应电流C.穿过闭合电路的磁通量不为零,闭合电路中就一定产生感应电流D.无论什么方法,只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合电路中就一定产生感应电流3.如图所示,导线ab和cd互相平行,则下列四种情况下导线cd中无电流的是()A.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4.如图所示,要使Q线圈产生图示方向的电流,可采用的方法有()A.闭合电键K后,把R的滑片右移B.闭合电键K后,把P中的铁心从左边抽出C.闭合电键K后,把Q靠近PD.无需闭合电键K,只要把Q靠近P即可5.如图所示,MN是只有左边界的匀强磁场的边界线,磁场方向垂直纸面,abcd 是一矩形线圈,线圈平面与磁场垂直,ɑb边与磁场边界线重合.当线圈做下列几种运动时,有感应电流产生的是()A.线圈在磁场中向右平动B.线圈在磁场中向上平动C.线圈在磁场中向下平动D.线圈绕ab边转动90°角6.如图所示,有一矩形闭合导体线圈,在范围足够大的匀强磁场中运动、下列图中能产生感应电流的是A.水平运动B.水平运动C.绕轴转动D.绕轴转动7.如图所示,一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中,下列做法能使圆盘中产生感应电流的是()A.圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动B.圆盘以某一速度竖直移动C.圆盘在磁场中向右匀速平移D.匀强磁场均匀增强8.假如宇航员登上月球后想探测一下月球表面是否有磁场,他手边有一只灵敏电流表和一个金属小线圈,则下列推断正确的是()A.直接将灵敏电流表放在月球表面,看是否有示数来判断磁场的有无B.将灵敏电流表与线圈组成回路,使线圈沿某一方向运动,如果灵敏电流表无示数,则可判断月球表面无磁场C.将灵敏电流表与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如果灵敏电流表有示数,则可判断月球表面有磁场D.将灵敏电流表与线圈组成闭合回路,使线圈在某一平面内沿各个方向运动,如果灵敏电流表无示数,则可判断月球表面无磁场二、多选题9.均匀带负电的圆环a绕过圆心与圆环所在平面垂直的轴O旋转,如图所示,一闭合小金属圆环b和圆环a在同一平面内,且与a同心,则()A.只要圆环在转动,小圆环内一定有感应电流产生B.圆环不管怎样运动,小圆环内都没有感应电流C.圆环做变速转动时,小圆环内有感应电流D.圆环做匀速转动时,小圆环内没有感应电流10.下列图中线圈中不能产生感应电流的是()A.B.C.D.11.长直导线MN中通有恒定电流I,其正下方有矩形导线框abcd,在下列哪种情况下,abcd中有感应电流产生()A.导线框匀速向右移动B.导线框加速向右移动C.导线框匀速向下移动D.导线框匀速向上移动(ab边未到达MN)12.如图所示,开始时矩形线圈平面与磁场垂直,且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外,若要使线圈产生感应电流,则下列方法中可行的是()A.以ab为轴转动B.以OO′为轴转动C.以ad为轴转动(小于60∘)D.以bc为轴转动(小于60∘)三、解答题13.匀强磁场区域宽为L,一正方形线框abcd的边长为l,且l>L,线框以速度v通过磁场区域,如图所示,从线框进入到完全离开磁场的时间内,线框中没有感应电流的时间是多少?14.如图4-3-18所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中有一个面积为S的矩形线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′以角速度ω匀速转动.(1)穿过线框平面磁通量的变化率何时最大?最大值为多少?(2)当线框由图示位置转过60°的过程中,平均感应电动势为多大?(3)线框由图示位置转到60°时瞬时感应电动势为多大?四、填空题15.为判断线圈绕向,可将灵敏电流计G与线圈L连接,如图所示.已知线圈由a端开始绕至b端,当电流从电流计G右端流入时,指针向右偏转.将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时,发现指针向右偏转.(1)在图中L上画上几匝线圈,以便能看清线圈绕向;(2)当条形磁铁穿过线圈L后,向下远离L时,指针将指向.(3)当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L时,指针将指向.(选填“左侧”、“右侧”或“中央”)参考答案1.C【解析】【详解】库仑最早发现了库仑定律,即研究两个点电荷之间的相互作用;故A错误;安培发现了安培定则;故B错误;奥斯特是第一个发现电现象和磁现象之间联系的人,故C正确;法拉第发现了电磁感应现象;故D错误;故选C.2.D【详解】导体在磁场中运动时,不一定有闭合回路,同时回路中磁通量不一定发生变化,故导体中不一定有感应电流,故A错误;导体中就一定有感应电流闭合电路在磁场中做切割磁感线运动,磁通量不一定发生变化,不一定产生感应电流,故B错误;根据感应电流产生的条件,不管用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流,闭合回路放在磁场中,或在磁场中运动,磁通量不一定发生变化,不一定会产生感应电流,故C 错误,D正确.所以D正确,ABC错误.3.D【解析】开关S闭合或断开的瞬间,下方回路中的电流发生变化,ab中产生的磁场随之变化,穿过上面回路的磁通量变化,所以导线cd中有感应电流,故A错误;开关S闭合,滑动触头向左滑动时,接入电路的电阻增大,回路中的电流减小,则ab产生的磁场减弱,则穿过上面回路的磁通量减小,将产生感应电流,故B错误;开关S闭合,滑动触头向右滑动时,接入电路的电阻减小,回路中的电流增大,则ab产生的磁场增强,则穿过上面回路的磁通量增大,将产生感应电流,故C错误;开关S始终是闭合的,不滑动触头,回路中电流不变,ab产生的磁场不变,穿过上面回路的磁通量不变,将无感应电流产生,故D正确.所以D 正确,ABC错误.4.C【解析】【详解】A.闭合电键K后,把R的滑片右移,Q中的磁场方向从左向右,且在减小,根据楞次定律,左边导线电流方向向上,故A错误;B.闭合电键K后,将P中的铁心从左边抽出,Q中的磁场方向从左向右,且在减小,根据楞次定律,左边导线电流方向向上,故B错误;C.闭合电键,将Q靠近P,Q中的磁场方向从左向右,且在增强,根据楞次定律,左边导线的电流向下,故C正确;D.若K不闭合,则P线圈中无磁场,故Q中不会有电流产生,选项D错误;故选C。
最新人教版高中物理选修3-2测试题及答案全套单元测评(一)电磁感应(时间:90分钟满分:100分)第Ⅰ卷(选择题,共48分)一、选择题(本题有12小题,每小题4分,共48分.)1.下列现象中,属于电磁感应现象的是()A.小磁针在通电导线附近发生偏转B.通电线圈在磁场中转动C.因闭合线圈在磁场中运动而产生的电流D.磁铁吸引小磁针解析:电磁感应是指“磁生电”的现象,而小磁针和通电线圈在磁场中转动,反映了磁场力的性质,所以A、B、D项不是电磁感应现象,C项是电磁感应现象.答案:C如图所示,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,下列办法中不可行的是() A.将线框向左拉出磁场B.以ab边为轴转动(小于90°)C.以ad边为轴转动(小于60°)D.以bc边为轴转动(小于60°)解析:将线框向左拉出磁场的过程中,线框的bc部分做切割磁感线运动,或者说穿过线框的磁通量减少,所以线框中将产生感应电流.当线框以ab边为轴转动时,线框的cd边的右半段在做切割磁感线运动,或者说穿过线框的磁通量在发生变化,所以线框中将产生感应电流.当线框以ad边为轴转动(小于60°)时,穿过线框的磁通量在减小,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°(60°~300°),bc 边将进入无磁场区,那么线框中将不产生感应电流.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线框面积的一半的乘积).答案:D如图所示,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相同的小圆环,且各圆环平面垂直于OO′轴.则关于这三点的磁感应强度B a、B b、B c的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系,下列判断正确的是()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:根据通电螺线管产生的磁场特点可知B a>B b>B c,由Φ=BS可得Φa >Φb>Φc,故C项正确.答案:C如图所示,一均匀的扁平条形磁铁的轴线与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.磁铁在线圈平面内顺时针转动D.磁铁在线圈平面内逆时针转动解析:当N极向纸内、S极向纸外转动时,穿过线圈的磁场由无到有并向里,感应电流的磁场应向外,电流方向为逆时针,A选项正确;当N极向纸外、S极向纸内转动时,穿过线圈的磁场向外并增加,电流方向为顺时针,B选项错误;当磁铁在线圈平面内绕O点转动时,穿过线圈的磁通量始终为零,因而不产生感应电流,C、D选项错误.答案:A5.穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图所示,下列关于回路中产生的感应电动势的论述,正确的是()①②③④A.图①中回路产生的感应电动势恒定不变B.图②中回路产生的感应电动势一直在变大C.图③中回路在0~t1时间内产生的感应电动势小于在t1~t2时间内产生的感应电动势D.图④中回路产生的感应电动势先变小再变大解析:图④中磁通量的变化率先变小后变大,因此,回路产生的感应电动势先变小再变大.答案:D6.(多选题)变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的,而不是采用一整块硅钢,这是因为()A.增大涡流,提高变压器的效率B.减小涡流,提高变压器的效率C.增大铁芯中的电阻,以产生更多的热量D.增大铁芯中的电阻,以减小发热量解析:不使用整块硅钢而是采用很薄的硅钢片,这样做的目的是增大铁芯中的电阻,阻断涡流回路,来减少电能转化成铁芯的内能,提高效率是防止涡流而采取的措施.本题正确选项是BD.答案:BD7.(多选题如图所示,电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上,两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置,且与导轨接触良好,匀强磁场垂直穿过导轨平面.现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点,使其向上运动.若b始终保持静止,则它所受摩擦力可能()A.变为0B.先减小后不变C.等于F D.先增大再减小解析:导体棒a在恒力F作用下加速运动,最后匀速运动,闭合回路中产生感应电流,导体棒b受到安培力方向应沿斜面向上,且逐渐增大,最后不变.由力平衡可知,导体棒b受到的摩擦力先沿斜面向上逐渐减小,最后不变,所以选项A、B正确,选项C、D错误.答案:AB8.如图所示,两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l,磁场方向垂直纸面向里,abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为l,t=0时刻,bc边与磁场区域左边界重合.现令线圈以向右的恒定速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域,取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t的变化的图线是图中的()A BC D解析:0~lv段,由右手定则判断感应电流方向为a→d→c→b→a,大小逐渐增大;lv~2lv段,由右手定则判断感应电流方向为a→b→c→d→a,大小逐渐增大,故B选项正确.答案:B9.(多选题)如图所示,水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R,轨道所在处有竖直向下的匀强磁场,金属棒ab横跨导轨,它在外力的作用下向右匀速运动,速度为v.若将金属棒的运动速度变为2v,(除R外,其余电阻不计,导轨光滑)则() A.作用在ab上的外力应增大到原来的2倍B.感应电动势将增大为原来的4倍C.感应电流的功率将增大为原来的2倍D.外力的功率将增大为原来的4倍解析:由平衡条件可知,F=B2L2Rv,可见,将金属棒的运动速度变为2v时,作用在ab上的外力应增大到原来的2倍,外力的功率将增大为原来的4倍.答案:AD10.(多选题)如图所示,E为电池,L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈,D1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡,S是控制电路的开关.对于这个电路,下列说法正确的是()A.刚闭合开关S的瞬间,通过D1、D2的电流大小相等B.刚闭合开关S的瞬间,通过D1、D2的电流大小不相等C.闭合开关S待电路达到稳定,D2熄灭,D1比原来更亮D.闭合开关S待电路达到稳定,再将S断开的瞬间,D2立即熄灭,D1闪亮一下再熄灭解析:由于线圈的电阻可忽略不计、自感系数足够大,在开关S闭合的瞬间线圈的阻碍作用很大,线圈中的电流为零,所以通过D1、D2的电流大小相等,A项正确、B项错误;闭合开关S待电路达到稳定时线圈短路,D1中电流为零,回路电阻减小,D2比原来更亮,C项错误;闭合开关S待电路达到稳定,再将S断开瞬间,D2立即熄灭,线圈和D1形成回路,D1闪亮一下再熄灭,D项正确.答案:AD如图所示,矩形线圈放置在水平薄木板上,有两块相同的蹄形磁铁,四个磁极之间的距离相等,当两块磁铁匀速向右通过线圈时,线圈仍静止不动,那么线圈受到木板的摩擦力方向是()A.先向左,后向右B.先向左、后向右、再向左C.一直向右D.一直向左解析:当两块磁铁匀速向右通过线圈时,线圈内产生感应电流,线圈受到的安培力阻碍线圈相对磁铁的向左运动,故线圈有相对木板向右运动的趋势,故受到的静摩擦力总是向左.选项D正确,A、B、C项错误.答案:D光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线,如图所示,抛物线的方程为y =x 2,其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中,磁场的上边界是y =a 的直线(如图中的虚线所示).一个小金属块从抛物线上y =b (b >a )处以速度v 沿抛物线下滑,假设曲面足够长,则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是( )A .mgbB.12m v 2 C .mg (b -a ) D .mg (b -a )+12m v 2 解析:金属块进出磁场时,会产生涡流,部分机械能转化成焦耳热,所能达到的最高位置越来越低,当最高位置y =a 时,由于金属块中的磁通量不再发生变化,金属块中不再产生涡流,机械能也不再损失,金属块会在磁场中往复运动,此时的机械能为mga ,整个过程中减少的机械能为mg (b -a )+12m v 2,全部转化为内能,所以D 项正确.答案:D第Ⅱ卷(非选择题,共52分)二、实验题(本题有2小题,共14分.请按题目要求作答)13.(6分)如图所示,在一根较长的铁钉上,用漆包线绕两个线圈A 和B .将线圈B 的两端与漆包线CD 相连,使CD 平放在静止的小磁针的正上方,与小磁针平行.试判断合上开关的瞬间,小磁针N 极的偏转情况?线圈A 中电流稳定后,小磁针又怎样偏转?解析:在开关合上的瞬间,线圈A内有了由小变大的电流,根据安培定则可判断出此时线圈A在铁钉内产生了一个由小变大的向右的磁场.由楞次定律可知,线圈B内感应电流的磁场应该阻碍铁钉内的磁场在线圈B内的磁通量的增加,即线圈B内感应电流的磁场方向是向左的.由安培定则可判断出线圈B 内感应电流流经CD时的方向是由C到D.再由安培定则可以知道直导线CD内电流所产生的磁场在其正下方垂直于纸面向里,因此,小磁针N极应该向纸内偏转.线圈A内电流稳定后,CD内不再有感应电流,所以,小磁针又回到原来位置.答案:在开关合上的瞬间,小磁针的N极向纸内偏转.(3分)当线圈A内的电流稳定以后,小磁针又回到原来的位置(3分)14.(8分)如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置,部分导线已连接.(1)用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好.(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么闭合电键后,将原线圈迅速插入副线圈的过程中,电流计指针将向________偏;原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向右移动时,电流计指针将向________偏.答案:(1)如图所示.(4分)(2)右(2分)左(2分)三、计算题(本题有3小题,共38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能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)15.(10分)匀强磁场的磁感应强度B=0.8 T,矩形线圈abcd的面积S=0.5 m2,共10匝,开始B与S垂直且线圈有一半在磁场中,如图所示.(1)当线圈绕ab边转过60°时,线圈的磁通量以及此过程中磁通量的改变量为多少?(2)当线圈绕dc边转过60°时,求线圈中的磁通量以及此过程中磁通量的改变量.解析:(1)当线圈绕ab转过60°时,Φ=BS⊥=BS cos 60°=0.8×0.5×12Wb=0.2 Wb(此时的S⊥正好全部处在磁场中).在此过程中S⊥没变,穿过线圈的磁感线条数没变,故磁通量变化量ΔΦ=0. (5分)(2)当线圈绕dc 边转过60°时,Φ=BS ⊥, 此时没有磁场穿过S ⊥,所以Φ=0; 不转时Φ1=B ·S2=0.2 Wb ,转动后Φ2=0,ΔΦ=Φ2-Φ1=-0.2 Wb , 故磁通量改变了0.2 Wb. (5分) 答案:(1)0 (2)0.2 Wb16.(14分)两根光滑的长直金属导轨MN 、M ′N ′平行置于同一水平面内,导轨间距为l ,电阻不计,M 、M ′处接有如图20所示的电路,电路中各电阻的阻值均为R ,电容器的电容为C .长度也为l 、阻值同为R 的金属棒ab 垂直于导轨放置,导轨处于磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场中.ab 在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触,在ab 运动距离为x 的过程中,整个回路中产生的焦耳热为Q .求:(1)ab 运动速度v 的大小; (2)电容器所带的电荷量q .解析 (1)设ab 上产生的感应电动势为E ,回路中的电流为I ,ab 运动距离为x ,所用时间为t ,则有E =Bl v (2分) I =E4R(2分) t =xv (2分) Q =I 2(4R )t (2分)由上述方程得v =4QRB 2l 2x (2分)(2)设电容器两极板间的电势差为U ,则有U =IR ,电容器所带电荷量q =CU ,(2分) 解得q =CQRBlx (2分) 答案:(1)4QR B 2l 2x(2)CQRBlx17.(14分)如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L ,一理想电流表与两导轨相连,匀强磁场与导轨平面垂直.一质量为m 、有效电阻为R 的导体棒在距磁场上边界h 处静止释放.导体棒进入磁场后,流经电流表的电流逐渐减小,最终稳定为I .整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持水平,不计导轨的电阻.求:(1)磁感应强度的大小B ;(2)电流稳定后,导体棒运动速度的大小v ; (3)流经电流表电流的最大值I m .解析:(1)电流稳定后,导体棒做匀速运动,受力平衡, 有F 安=G ,即BIL =mg ①(2分)解得B =mgIL ②(2分)(2)由法拉第电磁感应定律得导体棒产生的感应电动势 E =BL v ③(1分)闭合电路中产生的感应电流I =ER ④(1分) 由②③④式解得v =I 2Rmg (2分)(3)由题意知,导体棒刚进入磁场时的速度最大,设为v m , 由机械能守恒定律得12m v 2m =mgh (2分)感应电动势的最大值E m =Bl v m (1分) 感应电流的最大值I m =E mR (1分) 解得I m =mg 2ghIR .(2分)答案:(1)mgIL (2)I 2R mg (3)mg 2gh IR单元测评(二) 交变电流(时间:90分钟 满分:100分) 第Ⅰ卷(选择题,共48分)一、选择题(本题有12小题,每小题4分,共48分.) 1.在下图中,不能产生交变电流的是( )ABCD解析:矩形线圈绕着垂直于磁场方向的转轴做匀速圆周运动就产生交流电,而A图中的转轴与磁场方向平行,线圈中无电流产生,所以选A.答案:A2.闭合线圈在匀强磁场中匀速转动时,产生的正弦式交变电流i=I m sin ωt.若保持其他条件不变,使线圈的匝数和转速各增加1倍,则电流的变化规律为()A.i′=I m sin ωt B.i′=I m sin 2ωtC.i′=2I m sin ωt D.i′=2I m sin 2ωt解析:由电动势的最大值知,最大电动势与角速度成正比,与匝数成正比,所以电动势最大值为4E m,匝数加倍后,其电阻也应该加倍,此时线圈的电阻为2R,根据欧姆定律可得电流的最大值为I m′=4E m2R=2I m,因此,电流的变化规律为i′=2I m sin 2ωt.答案:D3.(多选题)如图是某种正弦式交变电压的波形图,由图可确定该电压的()A .周期是0.01 sB .最大值是311 VC .有效值是220 VD .表达式为u =220sin 100πt (V)解析:由波形图可知:周期T =0.02 s ,电压最大值U m =311 V ,所以有效值U =U m 2=220 V ,表达式为u =U m sin 2πT t (V)=311sin100πt (V),故选项B 、C正确,选项A 、D 错误.答案:BC4.(多选题)如图所示,变频交变电源的频率可在20 Hz 到20 kHz 之间调节,在某一频率时,L 1、L 2两只灯泡的炽热程度相同.则下列说法中正确的是 ( )A .如果将频率增大,L 1炽热程度减弱、L 2炽热程度加强B .如果将频率增大,L 1炽热程度加强、L 2炽热程度减弱C .如果将频率减小,L 1炽热程度减弱、L 2炽热程度加强D .如果将频率减小,L 1炽热程度加强、L 2炽热程度减弱解析:某一频率时,两只灯泡炽热程度相同,应有两灯泡消耗的功率相同,频率增大时,感抗增大,而容抗减小,故通过A1的电流增大,通过A2的电流减小,故B项正确;同理可得C项正确,故选B、C.答案:BC5.(多选题)如图所示,在远距离输电过程中,若保持原线圈的输入功率不变,下列说法正确的是()A.升高U1会减小输电电流I2B.升高U1会增大线路的功率损耗C.升高U1会增大线路的电压损耗D.升高U1会提高电能的利用率解析:提高输电电压U1,由于输入功率不变,则I1将减小,又因为I2=n1n2I1,所以I2将减小,故A项对;线路功率损耗P损=I22R,因此功率损耗在减小,电压损失减小,故B项、C项错误;因线路损耗功率减小,因此利用率将升高,D项正确.答案:AD6.如图甲所示,a、b为两个并排放置的共轴线圈,a中通有如图乙所示的交变电流,则下列判断错误的是()甲乙A.在t1到t2时间内,a、b相吸B.在t2到t3时间内,a、b相斥C.t1时刻两线圈间作用力为零D.t2时刻两线圈间吸引力最大解析:t1到t2时间内,a中电流减小,a中的磁场穿过b且减小,因此b中产生与a同向的磁场,故a、b相吸,A选项正确;同理B选项正确;t1时刻a 中电流最大,但变化率为零,b中无感应电流,故两线圈的作用力为零,故C 选项正确;t2时刻a中电流为零,但此时电流的变化率最大,b中的感应电流最大,但相互作用力为零,故D选项错误.因此,错误的应是D.答案:D7.如图所示是四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 V40 W”,当灯泡所消耗的功率都调到20 W时,消耗功率最小的台灯是()ABCD解析:利用变阻器调节到20 W时,除电灯消耗电能外,变阻器由于热效应也要消耗一部分电能,使台灯消耗的功率大于20 W,利用变压器调节时,变压器的输入功率等于输出功率,本身不消耗电能,所以C中台灯消耗的功率最小.答案:C8.一电阻接一直流电源,通过4 A的电流时热功率为P,若换接一正弦交流电源,它的热功率变为P2,则该交流电电流的最大值为()A.4 A B.6 A C.2 A D.4 2 A解析:由P=I2R得R=PI2=P16,接交流电时,P2=I′2P16,2I′2=16,I′=42A,所以I m=2I′=4 A.应选A.答案:A9.(多选题)如图所示为两个互感器,在图中圆圈内a、b表示电表,已知电压比为100∶1,电流比为10∶1,电压表的示数为220 V,电流表的示数为10 A,则()A.a为电流表,b为电压表B.a为电压表,b为电流表C.线路输送电功率是2 200 WD.线路输送电功率是2.2×106 W解析:电压互感器应并联在电路中,并且是降压变压器,即图中a为电压互感器,由其读数知,输电线上的电压为22 000 V,同理可知输电线上的电流为100 A.答案:BD10.水电站向小山村输电,输送电功率为50 kW ,若以1 100 V 送电,则线路损失为10 kW ,若以3 300 V 送电,则线路损失可降为( )A .3.3 kWB .1.1 kWC .30 kWD .11 kW解析:由P =UI ,ΔP =I 2R 可得:ΔP =P2U2R ,所以当输送电压增大为原来3倍时,线路损失变为原来的19,即ΔP =1.1 kW.答案:B11.如图所示,理想变压器的原、副线圈的匝数比n 1∶n 2=2∶1,原线圈接正弦式交流电,副线圈接电动机,电动机线圈电阻为R ,当输入端接通电源后,电流表读数为I ,电动机带动一质量为m 的重物以速度v 匀速上升,若电动机因摩擦造成的能量损失不计,则图中电压表的读数为( )A .4IR +mg vI B.mg v I C .4IRD.14IR +mg v I 解析:根据电流与匝数的关系知变压器的输出电流为2I ,电动机消耗的总功率为P 2=mg v +4IR ,又变压器的输入功率P 1=UI =P 2=mg v +4I 2R ,则U =mg vI +4IR ,故A 项正确.答案:A12.(多选题)如图所示,M是一小型理想变压器,接线柱a、b接在电压u =311sin 314t (V)的正弦交流电源上,变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中R2是半导体热敏传感器(温度升高时R2的电阻减小),电流表A2安装在值班室,显示通过R1的电流,电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出),R3为一定值电阻.当传感器R2所在处出现火警时,以下说法中正确的是()A.A1的示数增大,A2的示数减小B.A1的示数不变,A2的示数增大C.V1的示数不变,V2的示数减小D.V1的示数增大,V2的示数增大解析:传感器R2所在处出现火警,温度升高,则R2电阻减小,副线圈负载电阻减小.因输出电压不变,所以副线圈电流增大,则电阻R3两端电压增大,电压表V2的示数减小,电流表A2的示数减小.副线圈电流增大,则原线圈电流增大,但输入电压不变,即电流表A1的示数增大,电压表V1的示数不变.答案:AC第Ⅱ卷(非选择题,共52分)二、计算题(本题有4小题,共52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.(12分)一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动,线圈匝数n=100匝.穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化,如图甲所示.发电机内阻r=5.0 Ω,外电路电阻R=95 Ω.已知感应电动势的最大值E m=nωΦm,其中Φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值.求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数.甲乙解析:从Φ-t图线看出Φm=1.0×10-2Wb,T=3.14×10-2s.(2分) 已知感应电动势的最大值E m=nωΦm,又ω=2πT.(3分)故电路中电流最大值I m=E mR+r=n·2π·ΦmT(R+r)=100×2×3.14×1.0×10-23.14×(95+5.0)×10-2A=2 A(4分)交流电流表读数是交变电流的有效值,即I=I m2=1.4 A.(3分)答案:1.4 A14.(12分)有一个电子元件,当它两端的电压的瞬时值高于u=110 2 V 时则导电,低于u=110 2 V时不导电,若把这个电子元件接到220 V、50 Hz的正弦式交变电流的两端,则它在1 s 内导电多少次?每个周期内的导电时间为多少?解析:由题意知,加在电子元件两端电压随时间变化的图象如图所示,表达式为u =2202sin ωt V .(2分)其中ω=2πf ,f =50 Hz ,T =1f =0.02 s ,得u =2202sin100πt V .(2分)把u ′=110 2 V 代入上述表达式得到t 1=1600 s ,t 2=5600s(2分) 所以每个周期内的通电时间为Δt =2(t 2-t 1)=4300 s =175s .(3分) 由所画的u -t 图象知,一个周期内导电两次,所以1 s 内导电的次数为n =2t T =100.(3分)答案:100次 175s 15.(14分)如图所示,变压器原线圈输入电压为220 V ,副线圈输出电压为36 V ,两只灯泡的额定电压均为36 V ,L 1额定功率为12 W ,L 2额定功率为6 W .求:(1)该变压器的原、副线圈匝数比.(2)两灯均工作时原线圈的电流以及只有L 1工作时原线圈中的电流.解析:(1)由变压比公式得U 1U 2=n 1n 2(2分) n 1n 2=22036=559.(2分) (2)两灯均工作时,由能量守恒得P 1+P 2=U 1I 1(3分)I 1=P 1+P 2U 1=12+6220A =0.082 A(2分) 只有L 1灯工作时,由能量守恒得P 1=U 1I ′1(3分)解得I ′1=P 1U 1=12220A =0.055 A .(2分) 答案:(1)55∶9 (2)0.082 A 0.055 A16.(14分)某村在较远的地方建立了一座小型水电站,发电机的输出功率为100 kW ,输出电压为500 V ,输电导线的总电阻为10 Ω,导线上损耗的电功率为4 kW ,该村的用电电压是220 V .(1)输电电路如图所示,求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比;(2)如果该村某工厂用电功率为60 kW ,则该村还可以装“220 V ,40 W”的电灯多少盏?解析:(1)因为P损=I22R线(2分)所以I2=P损R线=4×10310A=20 A(1分)I1=PU1=100×103500A=200 A(2分)则n1n2=I2I1=20200=110(1分)U3=U2-I2R线=(500×10-20×10) V=4 800 V(2分)则n3n4=U3U4=4 800220=24011.(1分)(2)设还可装灯n盏,据功率相等有P3=P4(1分)其中P4=(n×40+60×103) W(1分)P3=(100-4) kW=96 kW(1分)所以n=900.(2分)答案:(1)1∶10240∶11(2)900盏单元测评(三)传感器(时间:90分钟满分:100分)第Ⅰ卷(选择题,共48分)一、选择题(本题有12小题,每小题4分,共48分.)1.关于干簧管,下列说法正确的是()A.干簧管接入电路中相当于电阻的作用B.干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的C.干簧管接入电路中相当于开关的作用D.干簧管是作为电控元件以实现自动控制的答案:C2.(多选题)为了保护电脑元件不受损害,在电脑内部有很多传感器,其中最重要的就是温度传感器,常用的温度传感器有两种,一种是用金属做的热电阻,另一种是用半导体做的热敏电阻.关于这两种温度传感器的特点说法正确的是()A.金属做的热电阻随着温度的升高电阻变大B.金属做的热电阻随着温度的升高电阻变小C.用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变大D.用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变小解析:金属的电阻率随着温度的升高而变大,半导体在温度升高时电阻会变小.答案:AD3.街旁的路灯、江海里的航标都要求在夜晚亮、白天熄,利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置,实现了自动控制,这是利用半导体的() A.压敏性B.光敏性C.热敏性D.三种特性都利用答案:B4.(多选题)有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件,将这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后,用黑纸包住元件或者把元件置入热水中,观察欧姆表的示数,下列说法中正确的是()A.置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数变化较大,这只元件一定是热敏电阻B.置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数不变化,这只元件一定是定值电阻C.用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比,欧姆表示数变化较大,这只元件一定是光敏电阻D.用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比,欧姆表示数相同,这只元件一定是定值电阻解析:热敏电阻的阻值随温度变化而变化,定值电阻和光敏电阻不随温度变化;光敏电阻的阻值随光照变化而变化,定值电阻和热敏电阻不随之变化.答案:AC5.传感器是一种采集信息的重要器件,如图是由电容器作为传感器来测定压力变化的电路,当待测压力作用于膜片电极上时,下列说法中正确的是()①若F向下压膜片电极,电路中有从a到b的电流②若F向下压膜片电极,电路中有从b到a的电流③若F向下压膜片电极,电路中不会有电流产生④若电流表有示数,说明压力F发生变化⑤若电流表有示数,说明压力F不会发生变化A.②④B.①④C.③⑤D.①⑤解析:当下压时,因为C=εr S4πkd,d减小,C增大,在U不变时,因为C=QU,Q增大,从b向a有电流流过,②正确;当F变化时,电容器两板的间距变化,电容变化,电容器上的带电量发生变化,电路中有电流,④正确,故选A.答案:A6.如图所示,R1为定值电阻,R2为负温度系数的热敏电阻,当温度降低时,电阻变大,L为小灯泡,当温度降低时()。
一、选择题1.单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转轴垂直于磁场,若线圈所围面积里的磁通量随时间变化的规律如图所示,则( )A .线圈中0时刻的感应电动势最大B .线圈中1t 时刻的感应电动势最大C .线圈中0至1t 时间内平均感应电动势为0.4VD .线圈中1t 至2t 时间内感应电动势逐渐减小A 解析:ACA .由法拉第电磁感应定律E t∆Φ=∆ 可知,图像的斜率表示感应电动势,所以线圈中0时刻的感应电动势最大,则A 正确; B .线圈中1t 时刻的感应电动势最小为0,所以B 错误; C .线圈中0至1t 时间内平均感应电动势为3210=0.4V 0.005E t -⨯=∆Φ∆=所以C 正确;D .线圈中1t 至2t 时间内感应电动势逐渐增大,所以D 错误; 故选AC 。
2.一交变电压随时间变化的图像如图所示已知横轴下方为正弦曲线的一半,则该交变电压的有效值为( )A .10VB .10C .10VD .2V A解析:A设电压的有效值为U ,根据有效值定义可得222201022T T U T R R R⨯+⨯= 解得510U =V故A 正确,BCD 错误。
故选A 。
3.如图所示,一理想变压器的原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡L 1和L 2,当原线圈a 、b 端输入电压U 为灯泡额定电压的7倍时,两灯泡均正常发光,则( )A .原、副线面的匝数之比为7:1B .原、副线圈的匝数之比为6:1C .此时灯泡L 1和L 2的功率之比为7:1D .此时灯泡L 1和L 2的功率之比为6:1B解析:BAB .设灯泡L 1和L 2的额定电压为0U ,则0=7U U ,而01=+U U U ,20=U U ,根据理想变压器的原理可知1122=U n U n ,联立以上式子可知126=1n n ,故A 错误,B 正确;CD .根据理想变压器的原理12211=6I n I n =,灯泡L 1和L 2消耗的功率之比为011220211==6U I P n P U I n =,故CD 错误; 故选B 。
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。
3涡流、电磁阻尼和电磁驱动必备知识基础练1.下列说法中正确的是()A.感生电场由变化的磁场产生B.恒定的磁场也能在周围空间产生感生电场C.感生电场的方向也同样可以用楞次定律和右手定则来判定D.感生电场的电场线是闭合曲线,其方向一定是沿逆时针方向2.(多选)在空间某处存在一变化的磁场,则下列说法中正确的是()A.在磁场中放一闭合线圈,线圈中一定会产生感应电流B.在磁场中放一闭合线圈,线圈中不一定产生感应电流C.在磁场中不放闭合线圈,在变化的磁场周围一定不会产生电场D.在磁场中不放闭合线圈,在变化的磁场周围一定会产生电场3.(多选)如图所示,闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度的大小随时间变化而变化。
下列说法中正确的是()A.当磁感应强度增大时,线框中的感应电流可能减小B.当磁感应强度增大时,线框中的感应电流一定增大C.当磁感应强度减小时,线框中的感应电流一定增大D.当磁感应强度减小时,线框中的感应电流可能不变4.(多选)变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠加而成的,而不是采用一整块硅钢,这是为了()A.增大涡流B.减小涡流C.产生更多的热量D.减小发热量5.(2020全国Ⅱ卷)管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。
焊机的原理如图所示,圆管通过一个接有高频交流电源的线圈,线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流,电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接。
焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为()A.库仑B.霍尔C.洛伦兹D.法拉第6.(多选)如图所示,磁电式仪表的线圈通常用铝框做骨架,把线圈绕在铝框上,这样做的目的是()A.使线圈偏转角度更大B.使线圈偏转后尽快停下来C.起电磁阻尼的作用D.起电磁驱动的作用7.(多选)如图所示,蹄形磁铁和矩形线圈均可绕竖直轴OO'转动。
从上向下看,当磁铁逆时针转动时,则()A.线圈将逆时针转动,转速与磁铁相同B.线圈将逆时针转动,转速比磁铁小C.线圈将产生感应电流D.线圈中感应电流的方向始终是abcda关键能力提升练8.英国物理学家麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发感生电场。
人教版高中物理选修2-1第三章电磁感应全章练习含答案第一节电磁感应现象同步测试一、单选题(共10题;共20分)1.下列设备中,利用电磁感应原理工作的是()A. 电动机B. 白炽灯泡C. 发电机D. 电风扇2.(2015·安徽)如图所示,abcd为水平放置的平行“l。
导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨电阻不计。
已知金属杆MN倾斜放置,与导轨成角,单位长度的电阻为r,保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好)。
则()A. 电路中感应电动势的大小为B. 电路中感应电流的大小为C. 金属杆所受安培力的大小为D. 金属杆的热功率为3.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,即使穿过线框的磁通量发生变化,线框中也没有感应电流产生D. 只要闭合电路的导体做切割磁感线运动,电路中就一定有感应电流产生4.下列家用电器中,利用电磁感应原理进行工作的是()A. 电吹风B. 电冰箱C. 电饭煲D. 电话机5.如图所示,在条形磁铁N极附近悬挂一个金属闭合线圈,当磁铁运动时,线圈中( )A. 一定产生感应电流B. 不一定产生感应电流C. 不可能产生感应电流D. 无法确定6.关于产生感应电流的条件,下述说法正确的是()A. 位于磁场中的闭合线圈,一定能产生感应电流B. 闭合线圈和磁场发生相对运动,一定能产生感应电流C. 闭合线圈作切割磁感线运动,一定能产生感应电流D. 穿过闭合线圈的磁感线条数发生变化,一定能产生感应电流7.如图为探究产生电磁感应现象条件的实验装置,下列情况下不能引起电流计指针转动的是( )A. 闭合开关瞬间B. 断开开关瞬间C. 闭合开关后拔出铁芯瞬间D. 闭合开关后保持变阻器的滑动头位置不变8.如图为探究产生电磁感应现象条件的实验装置,下列情况中不能引起电流计指针转动的是()A. 闭合电键瞬间B. 断开电键瞬间C. 闭合电键后拔出铁芯瞬间D. 断开电键使变阻器的滑动头向右移动9.关于电磁感应现象,下列说法中正确的是()A. 只要有磁通量穿过电路,电路中就有感应电流B. 只要闭合电路在做切割磁感线运动,电路中就有感应电流C. 只要穿过闭合电路的磁通量足够大,电路中就有感应电流D. 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中就有感应电流10.如图为探究产生电磁感应现象条件的实验装置,下列情况下不能引起电流计指针转动的是()A. 闭合电键瞬间B. 闭合电键后保持变阻器的滑动头、线圈都不动C. 闭合电键后拔出线圈A瞬间D. 断开电键瞬间二、多选题(共3题;共9分)11.电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系,根据这一发现,发明了许多电器设备。
下列用电器中,没有利用电磁感应原理的是()A. 电吹风B. 日光灯镇流器C. 变压器D. 白炽灯泡12.我国已经制订了登月计划,假如航天员登月后想探测一下月球表面是否有磁场,他手边有一只灵敏电流计和一个小线圈,则下列推断中正确的是( )A. 直接将电流计放于月球表面,看是否有示数来判断磁场有无B. 将电流计与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如电流计无示数,则判断月球表面无磁场C. 将电流计与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如电流计有示数,则判断月球表面有磁场D. 将电流计与线圈组成闭合回路,使线圈分别绕两个互相垂直的轴转动,月球表面若有磁场,则电流计至少有一次示数不为零13.(2016•上海)如图A.,螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场,以图中箭头所示方向为其正方向。
螺线管与导线框abcd相连,导线框内有一小金属圆环L,圆环与导线框在同一平面内。
当螺线管内的磁感应强度B随时间按图B.所示规律变化时()A. 在t1~t2时间内,L有收缩趋势B. 在t2~t3时间内,L有扩张趋势C. 在t2~t3时间内,L内有逆时针方向的感应电流D. 在t3~t4时间内,L内有顺时针方向的感应电流三、填空题(共4题;共11分)14.如图所示,线圈ABCO面积为0.4m2,匀强磁场的磁感应强度B=0.1T ,方向为x轴正方向.在线圈由图示位置绕z轴向下转过60°的过程中,通过线圈的磁通量改变________Wb .15.接有理想电压表的三角形导线框abc,如图所示,在匀强磁场中向右运动,则框中________感应电流,电压表________读数(示数不为零称有读数)。
(填“有”或“无”)16.我们可以通过以下实验,来探究产生感应电流的条件.①给岀的实物图中,请用笔画线代替导线补全实验电路;②接好电路,合上开关瞬间,电流表指针________(填“偏转”或“不偏转”);③电路稳定后,电流表指针________(填“偏转”或“不偏转”);迅速移动滑动变阻器的滑片,电流表指针________(填“偏转”或“不偏转”);④假设在开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏转,则当螺线管A向上拔出的过程中,灵敏电流计的发生偏转,产生这的原因是________.17.在线圈平面________于磁感线时,线圈中没有电流,这样的位置叫________.线圈平面每经过这个面一次,感应电流的方向就要改变________次.线圈转动一周,感应电流的方向改变________次.四、实验探究题(共1题;共7分)18.如图为“研究电磁感应现象”的实验装置.(1)将图中所缺的导线补接完整.(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下,那么合上电键后可能出现的情况有:A.将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针将向________偏转.B.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉动时,灵敏电流计指针将向________ 偏转.(填左或者右)五、综合题(共1题;共10分)19.边长为10cm、匝数为10的正方形线圈,垂直于磁感应强度B的方向置于0.2T的匀强磁场中.试求:(1)图示位置时,穿过线圈的磁通量为多少?(2)若将线圈以一边为轴转过60°,则穿过线圈的磁通量为多少?答案解析部分一、单选题1.【答案】C【解析】【解答】解:A、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,故A错误;B、白炽灯泡是利用了灯丝通电后发热原理制成的,故利用了电流的热效应原理制成的;故B错误;C、发电机的前提是线圈在磁场中运动,结果是产生电流,利用电磁感应现象原理,故C正确;D、电风扇利用的是电动机原理,不是电磁感应现象原理;故D错误;故选:C.【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流;明确选择项中提到的这四个电学设备的制成原理,然后与题目要求对应,从而可以得到答案.2.【答案】B【解析】【解答】导体棒切割磁感线产生感应电动势,故A错误;感应电流的大小,故B正确;所受的安培力为,故C错误;金属杆的热功率.故D错误。
【分析】本题考查电磁感应和力、电综合,涉及感应电动势、感应电流、安培力和执功率的计算,综合性较强,但考查内容较常规,难度不大,意在考查考生的理解能力和简单分析能力电磁感应选择题是高考每年必出的,导体棒切割磁感线应该是有效长度,容易出错,而计算安培力时则必须是实际长度,另外不要忘记公式。
3.【答案】C【解析】【解答】A、只有当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,闭合电路中才有感应电流产生.故A错误.B、穿过螺线管的磁通量发生变化,而且螺线管是闭合时,螺线管内部才有感应电流产生.故B错误.C、只有当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,闭合电路中才有感应电流产生.故C正确;D、当回路整体面积不变,在匀强磁场中运地,导体虽然切割磁感线,但是电路中没有磁通量的变化,故没有感应电流产生;故D错误;故选:C【分析】感应电流产生的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化.根据楞次定律分析感应电流磁场的作用.由法拉第电磁感应定律分析感应电动势的大小与什么因素决定.4.【答案】D【解析】【解答】A、电吹风主要部件是电动机,电动机是根据通电导线在磁场中受力而工作的,没有利用电磁感应现象,故A错误;B、电冰箱主要靠压缩机进行工作的,压缩机实际上是一个电动机,电动机是根据通电导线在磁场中受力而工作的,没有利用电磁感应现象,故B错误;C、电饭煲是利用电流的热效应进行工作的,故C错误;D、电话机利用了电磁感应原理,故D正确;故选D【分析】本题考查了各用电器的工作原理,明确各用电器的工作原理即可正确解题.5.【答案】A【解析】【解答】这属于法拉第总结出的运动的磁铁,能够产生感应电流,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】本题考查对于电磁感应相关实验的理解,同时也考查对于产生感应电流的条件,需引起重视。
6.【答案】D【解析】【分析】当闭合线圈在磁场中的磁通量发生变化时,才产生感应电流,明确了产生感应电流的条件,即可正确解答本题。
A、线圈位于磁场中,如果磁通量不发生变化,则不一定有感应电流产生,故A错误;B、线圈中是否有感应电流产生与线圈是否运动无关,要看其磁通量是否变化,故B错误;C、回路中部分导体切割磁感线时,有感应电流产生,整个闭合线圈切割磁感线运动,其磁通量不发生变化,因此无感应电流产生,故C错误;D、穿过闭合线圈的磁感线条数发生变化,即磁通量发生变化,一定有感应电流产生,故D正确。
故选D。
【点评】本题考查感应电流的产生条件,应明确满足两个条件:一是电路闭合,二是磁通量发生变化7.【答案】D【解析】【分析】感应电流产生的条件是:穿过闭合回路的磁通量发生变化,指针不偏转可能是磁通量没有发生变化或者是没有形成闭合回路。
ABC、当回路闭合时,只要线圈中的磁通量发生变化,就能形成感应电流,指针便能偏转,在闭合、断开电键瞬间或者闭合开关后拔出铁心瞬间均有感应电流产生;错误D、闭合开关后保持变阻器的滑动头位置不变,线圈A中电流不变,则线圈B中磁通量不变,不会产生感应电流,不能引起电流计指针转动;正确故选D。
【点评】注意感应电流产生的条件是:穿过闭合回路的磁通量发生变化。
8.【答案】D【解析】【解答】解:当回路闭合时,只要线圈中的磁通量发生变化,就能形成感应电流,指针便能偏转,在闭合、断开电键瞬间或者抽出铁心瞬间均有感应电流产生,故ABC错误;若断开电键,即使线圈中的磁通量变化也不会有感应电流产生,故D正确.故选D.【分析】解答本题的关键是正确理解感应电流产生的条件,指针不偏转可能是磁通量没有发生变化或者是没有形成闭合回路.9.【答案】D【解析】【分析】只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,则回路中产生感应电流,AC错误,D正确,只要闭合回路的一部分切割磁感线运动,回路中有感应电流,B错误。