高中物理电磁感应交变电流经典习题30道 带答案

“逼近高考—选择题总结性训练”电磁感应并交变电流一、考点及说明高频考点1 楞次定律、法拉第电磁感应定律、交变电流及输送高频考点2电路问题、能量问题、运动（力学）问题、图像问题二、类型、情景、知识与方法一、单项选择题1．如图所示，闭合开关S，将条形磁铁插入闭合线圈，第一次用时0.2s，第二次用时0.4s，并且两次磁铁的起始和终止位置相同，则（A）A．第一次线圈中的磁通量变化较快B．第一次电流表○G的最大偏转角较小C．第二次电流表○G的最大偏转角较大D．若断开S，电流表○G均不偏转，故两次线圈两端均无感应电动势2．如图，两个圆形线圈P和Q，悬挂在光滑绝缘杆上．通以方向相同的电流，若I1>I2，P、Q受到安培力大小分别为为F1和F2，则P和Q (D)P Q A．相互吸引，F1>F2B．相互排斥，F1>F2C．相互排斥，F1=F2D．相互吸引，F1=F23．用绝缘丝线悬吊一个轻质闭合铝环P．用磁铁的N极靠近P环时，可观察到P环远离磁铁，现改用磁铁的S极用同样方式靠近P环（如图），则P环（D）A．静止不动B．靠近磁铁C．没有感应电流D．产生顺时针方向电流4．铺设海底金属油气管道时，焊接管道需要先用感应加热的方法对焊口两侧进行预热.将被加热管道置于感应线圈中，当感应线圈中通以电流时管道发热.下列说法中正确的是（D）A．管道发热是由于线圈中的电流直接流经管道引起的B．感应加热是利用线圈电阻产生的焦耳热加热管道的C．感应线圈中通以恒定电流时也能在管道中产生电流D．感应线圈中通以正弦交流电在管道中产生的涡流也是交流电5．如图所示，螺线管的导线的两端与两平行金属板相接，一个带负电的小球用丝线悬挂在两金属板间，并处于静止状态，若条形磁铁突然插入线圈时，小球的运动情况是（A）A．向左摆动B．向右摆动C．保持静止D．无法判定6．电阻R 、电容C 与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N 极朝下，如图所示．现使磁铁开始自由下落，在N 极接近线圈上端的过程中，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7．如图，圆环形导体线圈a 平放在水平桌面上，在a 的正上方固定一竖直螺线管b ，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻器的滑片P 向下滑动，下列表述正确的是（D ）A ．线圈a 中将产生俯视顺时针方向的感应电流B ．穿过线圈a 的磁通量变小C ．线圈a 有扩张的趋势D ．线圈a 对水平桌面的压力F N 将增大8．如图1所示，矩形线圈位于一变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里，磁感应强度B 随时间t 的变化规律如图2所示。

一．选择题（共30小题）1．（2015•嘉定区一模）很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长的竖直圆筒．一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置，其下端与圆筒上端开口平齐．让条形磁铁从静止开始下落．条形磁铁在圆筒中的运动速率（）A．均匀增大B．先增大，后减小C．逐渐增大，趋于不变D．先增大，再减小，最后不变2．（2014•广东）如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块（）A．在P和Q中都做自由落体运动B．在两个下落过程中的机械能都守恒C．在P中的下落时间比在Q中的长D．落至底部时在P中的速度比在Q中的大3．（2013•虹口区一模）如图所示，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行．已知在t=0到t=t1的时间间隔内，长直导线中电流i随时间变化，使线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右．图中箭头表示电流i的正方向，则i随时间t变化的图线可能是（）A．B．C．D．4．（2012•福建）如图，一圆形闭合铜环由高处从静止开始加速下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合．若取磁铁中心O为坐标原点，建立竖直向下为正方向的x轴，则图中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是（）A．B．C．D．5．（2011•上海）如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a（）A．顺时针加速旋转B．顺时针减速旋转C．逆时针加速旋转D．逆时针减速旋转6．（2010•上海）如图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为L，边长为L的正方形线框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上，使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域，若以逆时针方向为电流的正方向，能反映线框中感应电流变化规律的是图（）A．B．C．D．7．（2015春•青阳县校级月考）纸面内两个半径均为R的圆相切于O点，两圆形区域内分别存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化．一长为2R的导体杆OA绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为ω，t=0时，OA恰好位于两圆的公切线上，如图所示．若选取从O指向A的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图象可能正确的是（）A．B．C．D．8．（2014•四川）如图所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上，H、P的间距很小．质量为0.2kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1m 的正方形，其有效电阻为0.1Ω．此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B=（0.4﹣0.2t）T，图示磁场方向为正方向，框、挡板和杆不计形变．则（）A．t=1s时，金属杆中感应电流方向从C到DB．t=3s时，金属杆中感应电流方向从D到CC．t=1s时，金属杆对挡板P的压力大小为0.1ND．t=3s时，金属杆对挡板P的压力大小为0.2N9．（2012•四川）半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为R0．圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O开始，杆的位置由θ确定，如图所示．则（）A．θ=0时，杆产生的电动势为2BavB．θ=时，杆产生的电动势为C．θ=0时，杆受的安培力大小为D．θ=时，杆受的安培力大小为10．（2014春•赣州期末）如图（a），线圈ab、cd绕在同一软铁芯上，在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压如图（b）所示，已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是（）A．B．C．D．11．（2013•犍为县校级模拟）如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B0．使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流．现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化．为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为（）A．B．C．D．12．（2010•四川）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0 B．先减小后不变C．等于F D．先增大再减小13．（2010•浙江）半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图1所示．有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图2所示．在t=0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q的静止微粒，则以下说法正确的是（）A．第2秒内上极板为正极B．第3秒内上极板为负极C．第2秒末微粒回到了原来位置D．第3秒末两极板之间的电场强度大小为14．（2015•新泰市模拟）如图，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2．原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端．假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大．用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为U ab和U cd，则（）A．U ab：U cd=n1：n2B．增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小C．负载电阻的阻值越小，cd间的电压U cd越大D．将二极管短路，电流表的读数加倍15．（2014•天津）如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线a，b所示，则（）A．两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合B．曲线a、b对应的线圈转速之比为2：3C．曲线a表示的交变电动势频率为25HzD．曲线b表示的交变电动势有效值为10V16．（2013•广东）如图，理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=2：1，V和A均为理想电表，灯光电阻R L=6Ω，AB端电压u1=12sin100πt（V）．下列说法正确的是（）A．电流频率为100Hz B．V的读数为24VC．A的读数为0.5A D．变压器输入功率为6W17．（2013•江苏）如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L 能发光．要使灯泡变亮，可以采取的方法有（）A．向下滑动P B．增大交流电源的电压C．增大交流电源的频率D．减小电容器C的电容18．（2012•天津）通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为R．当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，线路损耗的电功率为P2，则P1和分别为（）A．，B．，C．，D．（）2R，19．（2011•福建）图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1：n2=5：1，电阻R=20Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图所示．现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光．下列说法正确的是（）A．输入电压u的表达式u=20sin（50π）VB．只断开S1后，L1、L2均正常发光C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W20．（2010•山东）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（）A．副线圈输出电压的频率为50HzB．副线圈输出电压的有效值为31VC．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21．（2008•山东）图1、图2分别表示两种电压的波形，其中图1所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是（）A．图1表示交流电，图2表示直流电B．两种电压的有效值相等C．图1所示电压的瞬时值表达式位u=311sin100πtVD．图1所示电压经匝数比为10：1的变压器变压后，频率变为原来的22．（2015•山东模拟）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错误的是（）A．在图中t=0时刻穿过线圈的磁爱量均为零B．线圈先后两次转速之比为3：2C．交流电a的瞬时值为u=10sin5πtVD．交流电b的最大值为23．（2015•临潼区校级模拟）如图所示，理想变压器原线圈中正弦式交变电源的输出电压和电流分别为U1和I1，两个副线圈的输出电压和电流分别为U2和I2、U3和I3．接在原副线圈中的五个完全相同的灯泡均正常发光．则下列表述正确的是（）A．U1：U2：U3=1：1：2B．I1：I2：I3=1：2：1C．三个线圈匝数n1：n2：n3之比为5：2：1D．电源电压U1与原线圈两端电压U1′之比为5：424．（2015•乐山二模）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，原线圈接电压恒定的交流电，副线圈输出端接有R=4Ω的电阻和两个“18V，9W”相同小灯泡，当开关S断开时，小灯泡L1刚好正常发光，则（）A．原线圈输入电压为200VB．S断开时原线圈中的电流为0.05AC．闭合开关S后，原、副线圈中的电流之比增大D．闭合开关S后，小灯泡L1消耗的功率减小25．（2015•河南模拟）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，原线圈输人电压的变化规律为u=220sin100πt（V），P为滑动变阻器的滑片．当副线圈上的滑片M处于图示位置时，灯泡A能发光．操作过程中，小灯泡两端的电压均未超过其额定值，且认为灯泡的电阻不受温度的影响，则（）A．副线圈输出电压的有效值为22VB．滑片P向左移动时，变压器的输出功率增加C．滑片P向右移动时，为保证灯泡亮度不变，需将滑片M向上移D．滑片M向上移动时，为保证灯泡亮度不变，需将滑片P向左移26．（2015•黄冈模拟）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为44：5，b是原线圈的中心抽头，S为单刀双掷开关，负载电阻R=25Ω，电表均为理想电表．在原线圈c、d两端接入如图乙所示的正弦交流电，下列说法中正确的是（）A．当S与a连接时，电流表的示数为1AB．当S与b连接时，电压表的示数为50VC．将S由a拨到b，电阻R消耗的功率增大为原来的4倍D．无论S接a还是接b，1s内电阻R上电流方向都改变50次27．（2014•山东）如图，将额定电压为60V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上，闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表（均为理想电表）的示数分别为220V和2.2A，以下判断正确的是（）A．变压器输入功率为484WB．通过原线圈的电流的有效值为0.6AC．通过副线圈的电流的最大值为2.2AD．变压器原、副线圈匝数比n1：n2=11：328．（2014•浙江学业考试）﹣台发电机，输出的功率为1.0×106W，所用输电导线的电阻是10Ω，当发电机接到输电线路的电压是5.0×103V时，输电导线上的电流是2.0×102A，则在输电导线上损失的热功率为（）A．2.0×103W B．4.0×105W C．1.0×l06W D．2.5×106W 29．（2014•临沂模拟）如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势图象如图乙所示，经原副线圈的匝数比为1：10的理想变压器为一灯泡供电，如图丙所示，副线圈电路中灯泡额定功率为22W．现闭合开关，灯泡正常发光．则（）A．t=0.01s时刻穿过线框回路的磁通量为零B．交流发电机的转速为50r/sC．变压器原线圈中电流表示数为1AD．灯泡的额定电压为220V30．（2014•秦州区校级模拟）如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，电阻r，外电路的电阻为R，a、b的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度ω绕轴OO′匀速转动，则以下判断正确的是（）A．图示位置线圈中的感应电动势最大，其值为E m=BL2ωB．闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e=BL2ωsinωtC．线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为q=D．线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q=一．选择题（共30小题）1．C 2．C 3．A 4．B 5．B 6．AC 7．C 8．AC 9．AD 10．C 11．C 12．AB 13．A 14．BD 15．AC 16．D 17．BC 18．D 19．D 20．AD 21．C 22．A 23．BD 24．ABD 25．AD 26．C 27．BD 28．B 29．BC 30．D。

一、选择题1．如图所示，面积为S 的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B 中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势sin e BS t ωω=的图是（ ）A ．B ．C ．D ．2．如图表示一交流电的电流随时间而变化的图像，此交流电流的有效值是（ ）A ．52AB ．5AC ．3.52AD ．3.5A 3．如图所示为某一线圈通过的交流电的电流—时间关系图象（前半个周期为正弦波形的12），则一个周期内该电流的有效值为（ ）A ．032IB 05IC 03ID ．052I 4．一电阻不计的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴作匀速转动，产生正弦式交变电流，其电动势的变化规律如图甲中的线a 所示，用此线圈给图乙电路供电，发现三个完全相同的灯泡亮度均相同。

当调整线圈转速后，电动势的变化规律如图甲中的线b 所示，以下说法正确的是（ ）A ．曲线a 、b 对应的线圈转动角速度之比为2：3B ．0t =时刻，线圈平面恰好与磁场方向平行C ．转速调整后，灯泡3L 的亮度变暗D ．转速调整后，线圈电动势的有效值变为10V5．每年冬季，我国北方总会迎来冰冻雨雪天气，图为电力公司工作人员监测高压电线覆冰厚度，为清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 ，热损耗功率为ΔP ；除冰时，输电功率，输电线电阻不变，输电线上的热损耗功率为4ΔP ，则除冰时（ ）A ．输电电压为2UB ．输电电流为4IC ．输电电压为4UD ．输电电流为4I 6．有一个负载电阻值为R ，当将它接在20V 的直流电源上时，消耗的电功率为P ，若将R接在图中的变压器的次级电路中消耗的电功率是P 2。

已知变压器的输入电压的最大值为200V ，求此变压器的原、副线圈的匝数之比。

（ ）A ．5：1B ．1：5C ．1：10D ．10：1 7．下列说法正确的是（ ）A ．导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流B ．电磁感应现象中，感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反C ．交流电设备上所标的电压和电流值都是交变电流的最大值D ．穿过闭合线圈的磁通量发生变化，线圈中一定有感应电流8．一理想变压器原、副线圈匝数比1211:5n n =：。

高二物理电磁感应交变电流测试卷及参考答案一、选择题（不定项，每题4分，共40分）1、用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列哪个物理量的确定是由比值法定义的：（）A、加速度a=mFB、感应电动势t∆∆=φεC、电阻SLRρ=D、磁感应强度B=IlF2、一矩形线圈绕垂直于匀强磁场方向、并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化情况如图所示，则( )A．t1时刻穿过线圈的磁通量为零B．t2时刻穿过线圈的磁通量最大C．t3时刻穿过线圈的磁通量变化率为零D．t4时刻穿过线圈的磁通量变化率为零3、.一直导线长L=1m，放在磁感应强度为B=2T的匀强磁场中以速率v=3m/s运动，则感应电动势的大小是( )A.6vB.2vC.0D.8v4、如图所示，直导线与导线框位于同一平面，要使导线框中产生如图所示方向的感应电流，则直导线中电流方向及其变化情况是（）（A）电流方向为M到N，电流不变（B）电流方向为N到M，电流逐渐增大（C）电流方向为M到N，电流逐渐增大（D）电流方向为N到M，电流不变5、如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略.下列说法中正确的是（）(A)合上开关K接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮(B)合上开关K接通电路时,A1和A2始终一样亮(C)断开开关K切断电路时,A2立刻熄灭,A1过一会儿才熄灭(D)断开开关K切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭6、发电厂发电机的输出电压为U1。

发电厂到学校的输电导线总电阻为R，通过导线的电流为I，学校得到的电压为U2，则输电线上损耗的功率可表示为（）A、U12/ RB、（U1—U2）2/ RC、I2RD、I（U1—U2）7、一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图示，由图可知()A．该交流电的电压的有效值为100 VB．该交流电的频率为25 HzC．该交流电压瞬时值的表达式为u＝100sin 25t VD．若将该交流电压加在阻值为100 Ω的电阻两端，该电阻消耗的功率为50 W8、如图示理想变压器原副线圈匝数之比:n1:n2=4:1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R连接组成闭合回路，当直导线AB在匀速强磁场中沿导轨匀速地向左作切割磁感线运动时，安培表A1的读数为12mA，那么安培表A2的读数为 ( )A.0B.3mAC.48mAD.与R值大小无关9、如图示电路中，L1、L2、L3是三盏相同的电灯，当电源为220 V的交流电源时，L1、L2、L3的发光情况相同．如将电源改为220 V的直流电源，则稳定后观察到的现象是( )A．L1、L2、L3三盏电灯的亮度保持不变B．L1不亮，L2、L3两盏电灯的亮度保持不变C．L2变得最亮D．L3变得最亮10、如图所示，质量为m、带电量为q的带正电粒子，以初速度v0垂直进入正交的匀强电场E和匀强磁场B中，从P点离开该区域，此时侧向位移为s，则（重力不计）（）A、粒子在P所受的磁场力可能比电场力大B、粒子的加速度为(Eq-Bqv0)/mC、粒子在P点的速率为m/E q s2v2+D、粒子在P点的动能为mv02/2+Eqs二、填空题（每空3分，共24分）11、把一内阻不计的交流发电机的转子的转速提高一倍，并把输出端接在原、副线圈匝数比为5∶2的变压器的原线圈两端。

一、选择题1．如图所示，三只完全相同的灯泡L1、L2、L3分别与电感线圈、电容器和电阻串联后接在同一交流电源上，供电电压瞬时值为u1=U m sinω1t，此时三只灯泡亮度相同。

现换另一个电源供电，供电电压瞬时值为u2=U m sinω2t，ω2=12ω1，U m保持不变，则改换电源后（）A．L1灯比原来暗B．L2灯比原来暗C．L3灯比原来暗D．L1、L2、L3三灯亮度仍然相同2．黄冈中学有许多选课走班教室，有些教室的特种设备需要用可变电压为设备供电，小米同学设计了如图所示的变压器为某设备供电，理想变压器的原线圈连接一个r =9Ω的电阻，且原线圈匝数n1可以通过滑动触头P来调节，在副线圈两端连接了R =16Ω的电阻，副线圈匝数n2=1000。

在A、B间加上一输出电压恒定的正弦交流电，下列说法正确的是（）A．若交流电的周期增大，则变压器的输出功率会增大B．若触头P向上移动，则电阻R消耗的功率一定减小C．若触头P向下移动，则流过电阻r的电流一定减小D．当n1=750时，电阻R消耗的功率最大3．图甲为一台小型发电机的示意图，单匝线圈绕OO′轴转动，若从某位置开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示，已知发电机线圈内阻为r，外接灯泡的电阻为9r，下列说法正确的是（）A ．线圈是从垂直中性面位置开始计时的B ．电动势表达式为e ＝62sin100πt （V ）C ．电流方向每秒改变50次D ．理想电压表示数为7.6 V4．家用电子调光灯的调光原理是利用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去一部分，由截去部分的多少来调节电压，从而实现灯光的调节，比过去用变压器调压方便且体积较小。

如图所示为一个经过双向可控硅电子元件调节后加在台灯上的电压，即在正弦式电压的每一个12周期中，前面的14波形被截去，从而改变了台灯上的电压。

那么现在台灯上电压的有效值为（ ）A ．U mB ．m 2UC ．m 2UD ．m 4U 5．如图所示，三只完全相同的灯泡a 、b 、c 分别与电阻R 、电感L 、电容C 串联，再将三者并联，接在220V ，50Hz 的交变电压两端，三只灯泡亮度相同。

一．选择题（共30小题）1．（2015•嘉定区一模）很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长的竖直圆筒．一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置，其下端与圆筒上端开口平齐．让条形磁铁从静止开始下落．条形磁铁在圆筒中的运动速率（）A．均匀增大B．先增大，后减小C．逐渐增大，趋于不变D．先增大，再减小，最后不变2．（2014•广东）如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块（）A．在P和Q中都做自由落体运动B．在两个下落过程中的机械能都守恒C．在P中的下落时间比在Q中的长D．落至底部时在P中的速度比在Q中的大3．（2013•虹口区一模）如图所示，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行．已知在t=0到t=t1的时间间隔内，长直导线中电流i随时间变化，使线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右．图中箭头表示电流i的正方向，则i随时间t变化的图线可能是（）A．B．C．D．4．（2012•福建）如图，一圆形闭合铜环由高处从静止开始加速下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合．若取磁铁中心O为坐标原点，建立竖直向下为正方向的x轴，则图中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是（）A．B．C．D．5．（2011•上海）如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a（）A．顺时针加速旋转B．顺时针减速旋转C．逆时针加速旋转D．逆时针减速旋转6．（2010•上海）如图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为L，边长为L的正方形线框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上，使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域，若以逆时针方向为电流的正方向，能反映线框中感应电流变化规律的是图（）A．B．C．D．7．（2015春•青阳县校级月考）纸面内两个半径均为R的圆相切于O点，两圆形区域内分别存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化．一长为2R的导体杆OA绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为ω，t=0时，OA恰好位于两圆的公切线上，如图所示．若选取从O指向A的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图象可能正确的是（）A．B．C．D．8．（2014•四川）如图所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上，H、P的间距很小．质量为0.2kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1m 的正方形，其有效电阻为0.1Ω．此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B=（0.4﹣0.2t）T，图示磁场方向为正方向，框、挡板和杆不计形变．则（）A．t=1s时，金属杆中感应电流方向从C到DB．t=3s时，金属杆中感应电流方向从D到CC．t=1s时，金属杆对挡板P的压力大小为0.1ND．t=3s时，金属杆对挡板P的压力大小为0.2N9．（2012•四川）半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为R0．圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O开始，杆的位置由θ确定，如图所示．则（）A．θ=0时，杆产生的电动势为2BavB．θ=时，杆产生的电动势为C．θ=0时，杆受的安培力大小为D．θ=时，杆受的安培力大小为10．（2014春•赣州期末）如图（a），线圈ab、cd绕在同一软铁芯上，在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压如图（b）所示，已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是（）A．B．C．D．11．（2013•犍为县校级模拟）如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B0．使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流．现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化．为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为（）A．B．C．D．12．（2010•四川）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0 B．先减小后不变C．等于F D．先增大再减小13．（2010•浙江）半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图1所示．有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图2所示．在t=0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q的静止微粒，则以下说法正确的是（）A．第2秒内上极板为正极B．第3秒内上极板为负极C．第2秒末微粒回到了原来位置D．第3秒末两极板之间的电场强度大小为14．（2015•新泰市模拟）如图，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2．原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端．假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大．用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为U ab和U cd，则（）A．U ab：U cd=n1：n2B．增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小C．负载电阻的阻值越小，cd间的电压U cd越大D．将二极管短路，电流表的读数加倍15．（2014•天津）如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线a，b所示，则（）A．两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合B．曲线a、b对应的线圈转速之比为2：3C．曲线a表示的交变电动势频率为25HzD．曲线b表示的交变电动势有效值为10V16．（2013•广东）如图，理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=2：1，V和A均为理想电表，灯光电阻R L=6Ω，AB端电压u1=12sin100πt（V）．下列说法正确的是（）A．电流频率为100Hz B．V的读数为24VC．A的读数为0.5A D．变压器输入功率为6W17．（2013•江苏）如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L 能发光．要使灯泡变亮，可以采取的方法有（）A．向下滑动P B．增大交流电源的电压C．增大交流电源的频率D．减小电容器C的电容18．（2012•天津）通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为R．当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，线路损耗的电功率为P2，则P1和分别为（）A．，B．，C．，D．（）2R，19．（2011•福建）图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1：n2=5：1，电阻R=20Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图所示．现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光．下列说法正确的是（）A．输入电压u的表达式u=20sin（50π）VB．只断开S1后，L1、L2均正常发光C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W20．（2010•山东）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（）A．副线圈输出电压的频率为50HzB．副线圈输出电压的有效值为31VC．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21．（2008•山东）图1、图2分别表示两种电压的波形，其中图1所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是（）A．图1表示交流电，图2表示直流电B．两种电压的有效值相等C．图1所示电压的瞬时值表达式位u=311sin100πtVD．图1所示电压经匝数比为10：1的变压器变压后，频率变为原来的22．（2015•山东模拟）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错误的是（）A．在图中t=0时刻穿过线圈的磁爱量均为零B．线圈先后两次转速之比为3：2C．交流电a的瞬时值为u=10sin5πtVD．交流电b的最大值为23．（2015•临潼区校级模拟）如图所示，理想变压器原线圈中正弦式交变电源的输出电压和电流分别为U1和I1，两个副线圈的输出电压和电流分别为U2和I2、U3和I3．接在原副线圈中的五个完全相同的灯泡均正常发光．则下列表述正确的是（）A．U1：U2：U3=1：1：2B．I1：I2：I3=1：2：1C．三个线圈匝数n1：n2：n3之比为5：2：1D．电源电压U1与原线圈两端电压U1′之比为5：424．（2015•乐山二模）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，原线圈接电压恒定的交流电，副线圈输出端接有R=4Ω的电阻和两个“18V，9W”相同小灯泡，当开关S断开时，小灯泡L1刚好正常发光，则（）A．原线圈输入电压为200VB．S断开时原线圈中的电流为0.05AC．闭合开关S后，原、副线圈中的电流之比增大D．闭合开关S后，小灯泡L1消耗的功率减小25．（2015•河南模拟）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，原线圈输人电压的变化规律为u=220sin100πt（V），P为滑动变阻器的滑片．当副线圈上的滑片M处于图示位置时，灯泡A能发光．操作过程中，小灯泡两端的电压均未超过其额定值，且认为灯泡的电阻不受温度的影响，则（）A．副线圈输出电压的有效值为22VB．滑片P向左移动时，变压器的输出功率增加C．滑片P向右移动时，为保证灯泡亮度不变，需将滑片M向上移D．滑片M向上移动时，为保证灯泡亮度不变，需将滑片P向左移26．（2015•黄冈模拟）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为44：5，b是原线圈的中心抽头，S为单刀双掷开关，负载电阻R=25Ω，电表均为理想电表．在原线圈c、d两端接入如图乙所示的正弦交流电，下列说法中正确的是（）A．当S与a连接时，电流表的示数为1AB．当S与b连接时，电压表的示数为50VC．将S由a拨到b，电阻R消耗的功率增大为原来的4倍D．无论S接a还是接b，1s内电阻R上电流方向都改变50次27．（2014•山东）如图，将额定电压为60V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上，闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表（均为理想电表）的示数分别为220V和2.2A，以下判断正确的是（）A．变压器输入功率为484WB．通过原线圈的电流的有效值为0.6AC．通过副线圈的电流的最大值为2.2AD．变压器原、副线圈匝数比n1：n2=11：328．（2014•浙江学业考试）﹣台发电机，输出的功率为1.0×106W，所用输电导线的电阻是10Ω，当发电机接到输电线路的电压是5.0×103V时，输电导线上的电流是2.0×102A，则在输电导线上损失的热功率为（）A．2.0×103W B．4.0×105W C．1.0×l06W D．2.5×106W 29．（2014•临沂模拟）如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势图象如图乙所示，经原副线圈的匝数比为1：10的理想变压器为一灯泡供电，如图丙所示，副线圈电路中灯泡额定功率为22W．现闭合开关，灯泡正常发光．则（）A．t=0.01s时刻穿过线框回路的磁通量为零B．交流发电机的转速为50r/sC．变压器原线圈中电流表示数为1AD．灯泡的额定电压为220V30．（2014•秦州区校级模拟）如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，电阻r，外电路的电阻为R，a、b的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度ω绕轴OO′匀速转动，则以下判断正确的是（）A．图示位置线圈中的感应电动势最大，其值为E m=BL2ωB．闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e=BL2ωsinωtC．线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为q= D．线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q=一．选择题（共30小题）1．C 2．C 3．A 4．B 5．B 6．AC 7．C 8．AC 9．AD 10．C 11．C 12．AB 13．A 14．BD 15．AC 16．D 17．BC 18．D 19．D 20．AD 21．C 22．A 23．BD 24．ABD 25．AD 26．C 27．BD 28．B 29．BC 30．D。

a b 电磁感应交变电流习题1. 用电阻为18Ω的均匀导线弯成图中直径D=0.80m 的封闭金属圆环，环上AB 弧所对圆心角为60°。

将圆环垂直于磁感线方向固定在磁感应强度B =0.50T 的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里。

一根每米电阻为1.25Ω的直导线PQ ，沿圆环平面向左以3.0m /s 的速度匀速滑行（速度方向与PQ 垂直），滑行中直导线与圆环紧密接触（忽略接触处电阻），当它通过环上AB 位置时，求：（1）直导线AB 段产生的感应电动势，并指明该段直导线中电流的方向． （2）此时圆环上发热损耗的电功率．2. 如图，一个边长为l 的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场； 一个边长也为l 的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直；虚线框对角线ab 与导线框的一条边垂直，ba 的延长线平分导线框。

在t=0时，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab 方向移动，直到整个导线框离开磁场区域。

以i 表示导线框中感应电流的强度，取逆时针方向为正。

下列表示i -t 关系的选项中，可能正确的是（ ）3. 如图所示，在PQ 、QR 区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面。

一导线框abcdef 位于纸面内，各邻边都相互垂直，bc 边与磁场的边界P 重合。

导线框与磁场区域的尺寸如图所示。

从t =0时刻开始，线框匀速横穿两个磁场区域。

以a →b →c →d →e →f 为线框中的电动势E 的正方向，以下四个E -t 关系示意图中正确的是（ ）A B CD4. 如图所示，EOF 和E ′O ′F ′为空间一匀强磁场的边界，其中EO ∥E ′O ′，FO ∥F ′O ′，且EO ⊥OF ；OO ′为∠EOF 的角平分线，OO ′ 间的距离为l ；磁场方向垂直于纸面向里。

一边长为l 的正方形导线框沿OO ′方向匀速通过磁场，t =0时刻恰好位于图示位置。

规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i 与时间t 的关系图线可能正确的是（ ）5. 矩形导线框abcd 放在匀强磁场中，在外力控制下处于静止状态，如图甲所示，磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B 随时间变化的图象如图乙所示。

高考专题：电磁感应中的电路图像，交变电流选择题（本题包括10个小题，每小题6分，共60分。

1-6为单选，7-10为多选）1．如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U 形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。

金属杆PQ 置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS ，一圆环形金属线框T 位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。

现让金属杆PQ 突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应学科&网电流的方向，下列说法正确的是（ ）A ．PQRS 中沿顺时针方向，T 中沿逆时针方向B ．PQRS 中沿顺时针方向，T 中沿顺时针方向C ．PQRS 中沿逆时针方向，T 中沿逆时针方向D ．PQRS 中沿逆时针方向，T 中沿顺时针方向2. 如图，直角三角形金属框abc 放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向平行于ab 边向上。

当金属框绕ab 边以角速度ω逆时针转动时，c a 、b 、三点的电势分别为a b c U U U 、、.已知bc 边的长度为l 。

下列判断正确的是（ ）A ．a c U U >，金属框中无电流B. b c U U >，金属框中电流方向沿a b c a --- C .212bc U Bl ω=-，金属框中无电流 D. 212bc U Bl ω=，金属框中电流方向沿a c b a --- 3.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是导线框的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v-t 图像中，可能正确描述上述过程的是（ ）4.自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分，一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调。

已知变压器线圈总匝数为1900匝；原线圈为1100匝，接在有效值为220V 的交流电源上。

交变电流课后训练案巩固提升A组(20分钟)1.(多选)关于交变电流和直流的说法中,正确的是()A.如果电流大小做周期性变化,则一定是交变电流B.直流的大小可以变化,但方向一定不变C.交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的D.交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性变化解析:交变电流和直流的根本区别是电流方向是否变化,故A错误,B、D正确。

并非所有交变电流都按正弦或余弦规律变化,只有正弦式交变电流才按正弦或余弦规律变化,C错。

答案:BD2.(多选)下面关于交变电流的说法中正确的是()A.交流电器设备上所标的电压和电流值是交流的峰值B.用交流电流表和电压表测定的读数值是交流的瞬时值C.给定的交流数值,在没有特别说明的情况下都是指有效值D.交变电流的有效值是根据与直流有相同的热效应来定义的解析:电路中各种电表的示数均是有效值,各种电器设备所标注的额定电压、额定电流也都是有效值。

答案:CD3.(多选)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=14.1 AC.交变电流瞬时值表达式i=20sin(0.02t) AD.在t=时刻,电流的大小与其有效值相等解析:从图中可以看出,交变电流的最大值为I m=20A,有效值为I有=A=10A≈14.1A 交变电流的周期为T=0.02s,所以f==50Hz交变电流的瞬时值表达式为i=I m sinωt=I m sin(2πft)=20sin(314t)A在t=时,交变电流的瞬时值为i=I m sin t=I m sin,所以选B、D。

答案:BD4.下列说法中正确的是()A.使用交变电流的电器设备铭牌上所标的电压、电流值均为峰值B.用交流电压表和电流表测得的交流数值是有效值C.一耐压值为300 V的电容器能接在220 V的正弦交流电压上D.所有交变电流都存在E=的关系解析:交流电压表和电流表测量的是交变电流的有效值,B项正确;交流用电器铭牌上标的是有效值,A项错误;220V指有效值,最大值E max=220V=311V>300V,电容器会被击穿,C项错误;E=仅适用于正弦式(余弦式)交变电流,D项错误。

交变电流一、选择题1．(多选)如图所示，哪些线圈中产生了交变电流( )解析：紧扣正弦式电流产生的条件可知，轴必须垂直于磁感线，但对线圈的形状没有特别要求．答案：BCD2．甲、乙两电路中电流与时间关系如图，其中属于交变电流的是( )A．甲、乙都是B．甲是乙不是C．乙是甲不是D．甲、乙都不是解析：只要方向不变的电流就是直流电，从图象上不难看出题图乙中电流的方向一直不变，所以是直流电．答案：B3．关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，以下说法中正确的是( )A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变B．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次C．线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向就要改变一次D．线圈每转动一周，感应电动势和感应电流方向就要改变一次解析：线圈每转动一周，感应电动势和感应电流方向都改变两次，每次改变均在中性面的位置．答案：C4．下列关于交变电流的说法中正确的是( )A．若交变电流最大值为5 A，则它的最小值为－5 AB．用交流电流表测交变电流时，指针会来回摆动C．我国工农业生产和生活用的交变电流，频率为50 Hz，故电流方向每秒改变100次D．正弦式交变电流i＝2002sin 100πt A的最大值为311 A，频率为100 Hz解析：交变电流最大值为5 A，最小值应为0，A项说法错误；用交流电流表测交变电流时，指针并不来回摆动；我国交变电流的频率为50 Hz，电流方向每秒改变100次；正弦式交变电流i＝2002sin 100πt A的最大值为282.8 A，频率为50 Hz，所以B、D说法也错误．答案：C5．在如图所示的电路中，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．开关解析：若要灯泡持续发光，电路中必须有电流，直流不能通过电容器，而交流能够通过电容器，选项A正确．答案：A6.如图所示，白炽灯和电容器串联后接在交变电源的两端，当交变电源的频率增加时 ( )A．电灯变暗B．电灯变亮C．电灯亮度不变D．不能确定解析：直流电不能通过电容器，而交流电能“通过”电容器，且交流电的频率越高，电流的“通过”能力也越高，所以B选项正确．答案：B7．如图所示，是一正弦式交变电流的电流随时间变化的图象．此正弦式交变电流的周期和电流的最大值分别为( )A．0.01 s,10 2 A B．0.02 s,10 AC．0.02 s,10 2 A D．0.01 s,10 A解析：由i­t图象可知，交变电流周期T＝0.02 s，其电流的最大值为I m＝10 A，故选项B正确．答案：B8．有一台使用交变电流的电冰箱上标有额定电压为“220 V”的字样，这“220 V”是指( )A．交流电压的瞬时值B．交流电压的最大值C．交流电压的平均值D．交流电压的有效值解析：用电器上所标注的额定值都是有效值，故选项D正确．答案：D9．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最大值的12C ．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Q RD ．以上说法均不正确解析：交变电流的有效值不同于它的平均值，选项A 错误；只有正弦式交变电流的有效值是它最大值的12，选项B 错误；根据有效值定义，交变电流接在电阻R 上，Q ＝I 2e Rt ，I e ＝Q Rt，选项C 错误，所以答案选D.答案：D10．如图甲所示的正弦交流电，接入图乙所示电路的M 、N 两端．已知图乙电路中的定值电阻R ＝110 Ω，电流表A 为理想电流表，C 为击穿电压为250 V 的电容器，D 为熔断电流I 0＝2.5 A 的保险丝．则下列说法中正确的有( )A ．电流表读数为2.82 AB ．若将电容器C 接到P 、Q 两点之间，电容器C 不会被击穿 C ．保险丝D 接入电路中的图示位置，肯定会被熔断D ．若保险丝不被熔断，在10个周期内，电阻R 发出的热量为88 J解析：由题给交流电压图象可知，该交流电压的最大值U m ＝311 V ，周期T ＝0.02 s.交流电流表所测得的电流值为有效值，因而电流表读数为I ＝U R ＝220110A ＝2 A ，选项A 错．电容器的击穿电压是指电容器被击穿时电压值的下限．因而与之相对应的应该是交流电压的最大值，亦即电容器C 只能接入电压的最大值小于250 V 的交流电路中，今将其接入P 、Q 两点之间会被击穿，选项B 错．保险丝的熔断是由于电流的热效应所致，熔断电流值指的是电流的有效值，I 0＝2.5 A>2 A ，所以保险丝D 不会被熔断，选项C 错．交流电的有效值是根据电流的热效应来定义的，所以计算电阻R 上发出热量则应该用有效值计算，10个周期内电阻R 上发出热量Q ＝I 2Rt ＝(220110)2×110×10×0.02 J＝88 J ，选项D 正确．答案：D二、非选择题11．在两个阻值相同的电阻上分别通如图甲所示的正弦式交变电流和如图乙所示的方形波电流，它们的峰值和周期都相同，则两电阻在相同时间内产生的热量之比为________．解析：正弦式交变电流的有效值为I ＝I m2， 它流经电阻R 在时间t 内产生的热量为Q 1＝I 2Rt ＝12I 2m Rt .方形波电流经过电阻R 在时间t 内产生的热量为Q 2＝I 2m Rt所以Q 1Q 2＝12.答案：1∶212.如图所示，一交流发电机的矩形线圈在B ＝0.2 T 的匀强磁场中匀速转动，线圈匝数n ＝500，面积S ＝100 cm 2，线圈电阻r ＝1.4 Ω，负载电阻R ＝30 Ω，已知电压表示数为300 2 V ，求：(1)交流电的周期和频率； (2)此发电机的功率．解析：由题意可知，电压表示数为R 两端电压的有效值，则U m ＝2U ＝600 V ，E m ＝I m (R ＋r )＝U m (R ＋r )R＝628 V.根据E m ＝nBS ω，得ω＝628 rad/s ，再根据ω＝2πf ，则可计算出f ＝100 Hz ，T ＝0.01 s.最后再求出此发电机的功率为P ＝EI ＝E m2×I m2W ＝6 280 W. 答案：(1)f ＝100 Hz T ＝0.01 s (2)6 280 W。

高中物理高考试卷考点之交变电流与传感器和电磁感应知识汇总，带参考答案本文收集整理了高中物理高考试卷交变电流、传感器和电磁感应知识，并配上详细参考答案，内容全共十三页。

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第一部分 交变电流、传感器知识1.（2017天津卷）在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化.设线圈总电阻为 2 Ω，则A ．t =0时，线圈平面平行于磁感线B ．t =1 s 时，线圈中的电流改变方向C ．t =1.5 s 时，线圈中的感应电动势最大D ．一个周期内，线圈产生的热量为28πJ答案：AD 解析：本题考查交变电流.t =0时，磁通量为零，磁感线与线圈平面平行，A 正确；当磁感线与线圈平面平行时，磁通量变化率最大，感应电动势最大，画出感应电动势随时间变化的图象如图，由图可知，t =1 s 时，感应电流没有改变方向，B 错误；t =1.5 s 时，感应电动势为0，C 错误；感应电动势最大值 ()()m 1000.04V 422V 2m EN B S N T ππωπ==Φ=⨯⨯= ，有效值()()()2224V 22V 8J2E E ，Q T R πππ=⨯=== ，D 正确. 2.（2017海南卷）如图，电阻R 、电容C 和电感L 并联后，接入输出电压有效值、频率可调的交流电源．当电路中交流电的频率为f 时，通过R 、C 和L 的电流有效值恰好相等．若将频率降低为f ，分别用I 1、I 2和I 3表示此时通过R 、C 和L 的电流有效值，则（ ）A ．I 1＞I 3B ．I 1＞I 2C ．I 3＞I 2D ．I 2=I 3答案：BC 解析：将频率降低时，通过R 的电流不变，电容器的容抗增大，通过C 的电流减小，则有I1＞I2．电感线圈的感抗减小，通过L的电流增大，则有I3＞I2．故AD错误，BC正确．3.（2017北京卷）如图所示，理想变压器的原线圈接在2202s i nπ(V)u t的交流电源上，副线圈接有R=55 Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2:1，电流表、电压表均为理想电表.下列说法正确的是A．原线圈的输入功率为2202WB．电流表的读数为1 AC．电压表的读数为1102VD．副线圈输出交流电的周期为50 s答案：B解析：电表的读数均为有效值，原线圈两端电压有效值为220 V，由理想变压器原、副线圈两端电压与线圈匝数成正比，可知副线圈两端电压有效值为110 V，C错误；流过电阻R的电流为2 A，可知负载消耗的功率为220 W，根据能量守恒可知，原线圈的输入功率为220 W，A错误；由P=UI可知，电流表的读数为1 A，B正确，由交变电压瞬时值表达式可知，ω=100π rad/s，周期T=0.02 s，D错误.4.（2017江苏卷）某音响电路的简化电路图如图所示，输入信号既有高频成分，也有低频成分，则A．电感L1的作用是通高频B．电容C2的作用是通高频C．扬声器甲用于输出高频成分D．扬声器乙用于输出高频成分答案：BD解析：本题考查电感、电容对交流电的作用.电感线圈有通低频、阻高频的作用，因此A项错误；电容器有通高频、阻低频的作用，因此B项正确；由此可以判断，扬声器甲主要用于输出低频成分，扬声器乙用于输出高频成分，C项错误，D项正确.第二部分电磁感应知识1.（2017天津卷）如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R.金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下.现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是A．ab中的感应电流方向由b到aB ．ab 中的感应电流逐渐减小C ．ab 所受的安培力保持不变D ．ab 所受的静摩擦力逐渐减小答案：D解析：导体棒ab 、电阻R 、导轨构成闭合回路，磁感应强度均匀减小（k t B =∆∆为一定值），则闭合回路中的磁通量减小，根据楞次定律，可知回路中产生顺时针方向的感应电流，ab 中的电流方向由a 到b ，故 A 错误；根据法拉第电磁感应定律，感应电动势BS E kS t t Φ∆∆⋅===⋅∆∆，回路面积S 不变，即感应电动势为定值，根据欧姆定律R E I =，所以ab 中的电流大小不变，故B 错误；安培力BIL F =，电流大小不变，磁感应强度减小，则安培力减小，故C 错误；导体棒处于静止状态，所受合力为零，对其受力分析，水平方向静摩擦力f 与安培力F 等大反向，安培力减小，则静摩擦力减小，故D 正确.2.（2017全国卷Ⅰ）扫描隧道显微镜（STM ）可用来探测样品表面原子尺度上的形貌.为了有效隔离外界振动对STM 的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示.无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是答案：A解析：本题考查电磁感应、电磁阻尼及其相关的知识点.施加磁场来快速衰减STM 的微小振动，其原理是电磁阻尼，在振动时通过紫铜薄板的磁通量变化，紫铜薄板中产生感应电动势和感应电流，则其受到安培力作用，该作用阻碍紫铜薄板振动，即促使其振动衰减.方案A 中，无论紫铜薄板上下振动还是左右振动，通过它的磁通量都发生变化；方案B 中，当紫铜薄板上下振动时，通过它的磁通量可能不变，当紫铜薄板向右振动时，通过它的磁通量不变；方案C 中，紫铜薄板上下振动、左右振动时，通过它的磁通量可能不变；方案D 中，当紫铜薄板上下振动时，紫铜薄板中磁通量可能不变.综上可知，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是A.3. （2017浙江卷）如图所示，两平行直导线cd和ef竖直放置，通以方向相反大小相等的电流，a、b两点位于两导线所在的平面内.则A.b点的磁感应强度为零B. ef导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向里C.cd导线受到的安培力方向向右D.同时改变了导线的电流方向，cd导线受到的安培力方向不变答案：D解析：由右手螺旋定则可知.cdJ导线和ef导线在b处产生的磁场方向都垂直纸面向外.所以由矢量合成知b处的磁感应强度垂直纸面向外.故A错误:由右手螺旋定则知ef导线在左侧产生的磁感应强度垂直纸面向外，故B错误:由左手定则知.cd导线受到的安培力方向向左.故C错误:由题意可知，cd导线所处的位置磁汤方向发生改变，但同时自身电流方向向也发生改变，由左手定则知cd导线所受安培力方向不变.故D正确4.（2017全国卷Ⅰ）如图，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，均通有电流I，L1中电流方向与L2中的相同，与L3中的相反，下列说法正确的是A．L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直B．L3所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面垂直C．L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1:1:3D．L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为3:3:1答案：BC解析：本题考查安培定则、左手定则、磁场叠加、安培力及其相关的知识点.由安培定则可判断出L2在L1处产生的磁场(B21)方向垂直L1和L2的连线竖直向上，L3在L1处产生的磁场(B31)方向垂直L1和L3的连线指向右下方，根据磁场叠加原理，L3和L2在L1处产生的合磁场(B合1)方向如图1所示，根据左手定则可判断出L1所受磁场作用力的方向与L2和L3的连线平行，选项A错误；同理，如图2所示，可判断出L3所受磁场(B合3)作用力的方向(竖直向上)与L1、L2所在的平面垂直，选项B正确；同理，如图3所示，设一根长直导线在另一根导线处产生的磁场的磁感应强度大小为B ，根据几何知识可知，B B =1合，B B =2合，B B33=合，由安培力公式可知，L 1、L 2和L 3单位长度所受的磁场作用力大小与该处的磁感应强度大小成正比，所以L 1、L 2和L 3单位长度所受的磁场作用力大小之比为3:1:1，选项C 正确，D 错误.5.（2017全国卷Ⅲ）如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U 形金属导轨，导轨平面与磁场垂直.金属杆PQ 置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS ，一圆环形金属线框T 位于回路围成的区域内，线框与导轨共面.现让金属杆PQ 突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是A ．PQRS 中沿顺时针方向，T 中沿逆时针方向B ．PQRS 中沿顺时针方向，T 中沿顺时针方向C ．PQRS 中沿逆时针方向，T 中沿逆时针方向D ．PQRS 中沿逆时针方向，T 中沿顺时针方向答案：D解析：因为PQ 突然向右运动，由右手定则可知，PQRS 中有沿逆时针方向的感应电流，穿过T 中的磁通量减小，由楞次定律可知，T 中有沿顺时针方向的感应电流，D 正确，ABC 错误.6.（2017全国卷Ⅲ）如图，在磁感应强度大小为B 0的匀强磁场中，两长直导线P 和Q 垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l .在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I 时，纸面内与两导线距离均为l 的a 点处的磁感应强度为零.如果让P 中的电流反向、其他条件不变，则a 点处磁感应强度的大小为A ．0B 033C 0233BD ．2B 0 答案：C解析：如图1所示，P 、Q 中电流在a 点产生的磁感应强度大小相等，设为B 1，由几何关系有103B B =，如果让P 中的电流反向、其他条件不变，如图2所示，由几何关系可知，a点处磁感应强度的大小为22010233B B B B =+=，故选C.7.（2017北京卷）图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，L 1和L 2为电感线圈.实验时，断开开关S 1瞬间，灯A 1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S 2，灯A 2逐渐变亮，而另一个相同的灯A 3立即变亮，最终A 2与A 3的亮度相同.下列说法正确的是A ．图1中，A 1与L 1的电阻值相同B ．图1中，闭合S 1，电路稳定后，A 1中电流大于L 1中电流C ．图2中，变阻器R 与L 2的电阻值相同D ．图2中，闭合S 2瞬间，L 2中电流与变阻器R 中电流相等答案：C解析：断开开关S 1瞬间，灯A 1突然闪亮，由于线圈L 1的自感，通过L 1的电流逐渐减小，且通过A 1，即自感电流会大于原来通过A 1的电流，说明闭合S 1，电路稳定时，通过A 1的电流小于通过L 1的电流，L 1的电阻小于A 1的电阻，AB 错误；闭合S 2，电路稳定时，A 2与A 3的亮度相同，说明两支路的电流相同，因此变阻器R 与L 2的电阻值相同，C 正确；闭合开关S 2，A 2逐渐变亮，而A 3立即变亮，说明L 2中电流与变阻器R 中电流不相等，D 错误.8.（2017全国卷Ⅱ）两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直.边长为0.1 m 、总电阻为0.005 Ω的正方形导线框abcd 位于纸面内，cd 边与磁场边界平行，如图（a ）所示.已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd 边于t =0时刻进入磁场.线框中感应电动势随时间变化的图线如图（b ）所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）.下列说法正确的是A ．磁感应强度的大小为0.5 TB ．导线框运动速度的大小为0.5 m/sC ．磁感应强度的方向垂直于纸面向外D ．在t =0.4 s 至t =0.6 s 这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1 N答案：BC解析：由E –t 图象可知，线框经过0.2 s 全部进入磁场，则速度0.1m /s =0.5m /s 0.2l v t ==，选项B 正确；E =0.01 V ，根据E =BLv 可知，B =0.2 T ，选项A 错误；根据楞次定律可知，磁感应强度的方向垂直于纸面向外，选项C 正确；在t =0.4 s 至t =0.6 s 这段时间内，导线框中的感应电流0.01A 2A 0.005E I R ===，所受的安培力大小为F =BIL =0.04 N ，选项D 错误；故选BC.9.（2017海南卷）如图，空间中存在一匀强磁场区域，磁场方向与竖直面（纸面）垂直，磁场的上、下边界（虚线）均为水平面；纸面内磁场上方有一个正方形导线框abcd ，其上、下两边均为磁场边界平行，边长小于磁场上、下边界的间距．若线框自由下落，从ab 边进入磁场时开始，直至ab 边到达磁场下边界为止，线框下落的速度大小可能（ ）A ．始终减小B ．始终不变C ．始终增加D ．先减小后增加答案：CD解析：A 、导线框开始做自由落体运动，ab 边以一定的速度进入磁场，ab 边切割磁场产生感应电流，根据左手定则可知ab 边受到向上的安培力，当安培力大于重力时，线框做减速运动，当线框完全进入磁场后，线框不产生感应电流，此时只受重力，做加速运动，故先减速后加速运动，故A 错误、D 正确；B 、当ab 边进入磁场后安培力等于重力时，线框做匀速运动，当线框完全进入磁场后，线框不产生感应电流，此时只受重力，做加速运动，故先匀速后加速运动，故A 错误；C 、当ab 边进入磁场后安培力小于重力时，线框做加速运动，当线框完全进入磁场后，线框不产生感应电流，此时只受重力，做加速增大的加速运动，故加速运动，故C正确.10.（2017全国卷Ⅱ）某同学自制的简易电动机示意图如图所示.矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴.将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方.为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将A．左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉B．左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉C．左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉D．左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉答案：AD解析：为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，将左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉，这样当线圈在图示位置时，线圈的上下边受安培力水平而转动，转过一周后再次受到同样的安培力而使其转动，选项A正确；若将左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，则当线圈在图示位置时，线圈的上下边受安培力水平而转动，转过半周后再次受到相反方向的安培力而使其停止转动，选项B正确；左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉，电路不能接通，故不能转起来，选项C错误；若将左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉，这样当线圈在图示位置时，线圈的上下边受安培力水平而转动，转过半周后电路不导通，转过一周后再次受到同样的安培力而使其转动，选项D正确；故选AD.11.（2017江苏卷）如图所示，两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R的电阻．质量为m的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ 的磁感应强度大小为B、方向竖直向下．当该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆后，金属杆的速度变为v．导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求：（1）MN刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小l；（2）MN刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a；（3）PQ刚要离开金属杆时，感应电流的功率P．答案：（1）0Bdv I R = （2）220B d v a mR = （3）2220()Bd v v P R-= 解析：（1）感应电动势0Bdv E =；感应电流R E I =;解得RBdv I 0= (2)安培力F =BId ; 牛顿第二定律F =ma ; 解得mRv d B a 022= (3)金属杆切割磁感线的速度v v v -='0，则感应电动势)(0v v Bd E -= 电功率R E P 2= ; 解得Rv v d B P 2022)(-= 12.（2017北京卷）发电机和电动机具有装置上的类似性，源于它们机理上的类似性.直流发电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图1、图2所示的情景.在竖直向下的磁感应强度为B 的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN 、PQ 固定在水平面内，相距为L ，电阻不计.电阻为R 的金属导体棒ab 垂直于MN 、PQ 放在轨道上，与轨道接触良好，以速度v （v 平行于MN ）向右做匀速运动.图1轨道端点MP 间接有阻值为r 的电阻，导体棒ab 受到水平向右的外力作用.图2轨道端点MP 间接有直流电源，导体棒ab 通过滑轮匀速提升重物，电路中的电流为I .（1）求在Δt 时间内，图1“发电机”产生的电能和图2“电动机”输出的机械能.（2）从微观角度看，导体棒ab 中的自由电荷所受洛伦兹力在上述能量转化中起着重要作用.为了方便，可认为导体棒中的自由电荷为正电荷.a ．请在图3（图1的导体棒ab ）、图4（图2的导体棒ab ）中，分别画出自由电荷所受洛伦兹力的示意图.b ．我们知道，洛伦兹力对运动电荷不做功.那么，导体棒ab 中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？请以图2“电动机”为例，通过计算分析说明.答案：（1）222B L v t R r∆+ B L v t ∆ （2）a ．如答图3、答图4 b ．见解析解析：(1)题图1中,电路中的电流rR BLv I +=1棒ab 受到的安培力L BI F 11= 在Δt 时间内,“发电机”产生的电能等于棒ab 克服安培力做的功rR t v L B t v F E +∆=∆⋅=2221电 题图2中，棒ab 受到的安培力F 2=BIL在Δt 时间内，“电动机”输出的机械能等于安培力对棒ab 做的功2E F v t B I L v t =⋅∆=∆机 （2）a ．题图3中，棒ab 向右运动，由左手定则可知其中的正电荷受到b →a 方向的洛伦兹力，在该洛伦兹力作用下，正电荷沿导体棒运动形成感应电流，有沿b →a 方向的分速度，受到向左的洛伦兹力作用；题图4中，在电源形成的电场作用下，棒ab 中的正电荷沿a →b 方向运动，受到向右的洛伦兹力作用，该洛伦兹力使导体棒向右运动，正电荷具有向右的分速度，又受到沿b →a 方向的洛伦兹力作用.如答图3、答图4.b.设自由电荷的电荷量为q ,沿导体棒定向移动的速率为u .如图4所示,沿棒方向的洛伦兹力qvB f ='1,做负功t qvBu t u f W ∆-=∆'-=11 垂直棒方向的洛伦兹力quB f ='2, 做正功t quBv t v f W ∆=∆'=22 所以W 1=-W 2,即导体棒中一个自由电荷所受的洛伦兹力做功为零.1f '做负功,阻碍自由电荷的定向移动,宏观上表现为“反电动势”,消耗电源的电能;2f '做正功,宏观上表现为安培力做正功,使机械能增加.大量自由电荷所受洛伦兹力做功的宏观表现是将电能转化为等量的机械能;在此过程中洛伦兹力通过两个分力做功起到“传递”能量的作用.13.（2017海南卷）如图，两光滑平行金属导轨置于水平面（纸面）内，轨间距为l ，左端连有阻值为R 的电阻．一金属杆置于导轨上，金属杆右侧存在一磁感应强度大小为B 、方向竖直向下的匀强磁场区域．已知金属杆以速度v 0向右进入磁场区域，做匀变速直线运动，到达磁场区域右边界（图中虚线位置）时速度恰好为零．金属杆与导轨始终保持垂直且接触良好．除左端所连电阻外，其他电阻忽略不计．求金属杆运动到磁场区域正中间时所受安培力的大小及此时电流的功率．答案：金属杆运动到磁场区域正中间时所受安培力的大小，此时电流的功率为.解析：由题意可知，开始时导体棒产生的感应电动势为：E=Blv0，依据闭合电路欧姆定律，则电路中电流为：I=，再由安培力公式有：F=BIl=；设导体棒的质量为m，则导体棒在整个过程中的加速度为：a==设导体棒由开始到停止的位移为x，由运动学公式：0﹣解得：x==；故正中间离开始的位移为：x中=；设导体棒在中间的位置时的速度为v，由运动学公式有：v2﹣v02=2ax中解得：v=则导体棒运动到中间位置时，所受到的安培力为：F=BIl=；导体棒电流的功率为：P=I2R=；14.（2017天津卷）电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新武器和航天运载器.电磁轨道炮示意如图，图中直流电源电动势为E，电容器的电容为C.两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l，电阻不计.炮弹可视为一质量为m、电阻为R的金属棒MN，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触.首先开关S接1，使电容器完全充电.然后将S接至2，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出），MN开始向右加速运动.当MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，MN达到最大速度，之后离开导轨.问：（1）磁场的方向；（2）MN刚开始运动时加速度a的大小；（3）MN离开导轨后电容器上剩余的电荷量Q是多少.答案：（1）磁场的方向垂直于导轨平面向下 （2）mR BEl a = （3）mC l B E C l B Q +=222222（3）电容器放电前所带的电荷量CEQ =1 开关S 接2后，MN 开始向右加速运动，速度达到最大值v m 时，MN 上的感应电动势：m E B l v '=最终电容器所带电荷量E CQ '=2 设在此过程中MN 的平均电流为I ，MN 上受到的平均安培力：l I B F ⋅⋅=由动量定理，有：m0F t m v ⋅∆=- 又：12I t Q Q ⋅∆=-整理的：最终电容器所带电荷量Q 2本文收集整理了高中物理高考试卷交变电流、传感器和电磁感应知识，并配上详细参考答案，内容全共十三页。

高考物理新电磁学知识点之交变电流经典测试题附答案解析一、选择题1．如图所示是一多匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动所产生的感应电动势的图象，根据图象可知A．此感应电动势的瞬时表达式为e=200sin(0.02t)VB．此感应电动势的解时表达式为e=200sin(50πt)VC．t=0.01s时，穿过线圈的磁通量为零D．t=0.02s时，穿过线圈的磁通量的变化率为零2．一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈．通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈，在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2，在将滑动触头从M点顺时针转到N点的过程中()A．U2>U1，U2降低B．U2>U1，U2升高C．U2<U1，U2降低D．U2<U1，U2升高3．如图所示，左右两个电路中，当a、b两端和e、f两端分别接220V的交变电压时，测得c、d两端和g、h两端的电压均为110V．若分别在c、d两端和g、h两端加上110V交变电压，则a、b两端和e、f两端测得的电压将分别是( )A．220V，220V B．220V，110VC．110V，110V D．220V， 0V4．如图所示，两种情况下变压器灯泡L2、L3的功率均为P，且L1、L2、L3为相同的灯泡，匝数比为，则图（a）中L1的功率和图（b）中L1的功率分别为( )A．P、P B．9P、C．、9P D．、9P5．A、B是两个完全相同的电热器，A、B分别通以图甲、乙所示的交变电流。

则A．通过A、B两电热器的电流有效值之比为I A∶I B =3∶4B．通过A、B两电热器的电流有效值之比为I A∶I B =3:22C．A、B两电热器的电功率之比为P A∶P B =3∶2D．A、B两电热器的电功率之比为P A∶P B =5∶46．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，电阻55Ω，电流表、电压表均为理想电表。

高中物理电磁感应交变电流经典习题30道带答案一(选择题(共30小题)1((2015•嘉定区一模)很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长的竖直圆筒(一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置，其下端与圆筒上端开口平齐(让条形磁铁从静止开始下落(条形磁铁在圆筒中的运动速率( ) A( 均匀增大 B( 先增大，后减小C( 逐渐增大，趋于不变 D(先增大，再减小，最后不变2((2014•广东)如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块( )A( 在P和Q中都做自由落体运动B( 在两个下落过程中的机械能都守恒C( 在P中的下落时间比在Q中的长D( 落至底部时在P中的速度比在Q中的大3((2013•虹口区一模)如图所示，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行(已知在t=0到t=t的时间间隔内，长直导线中电流i随时间变化，使线框中感应电流1总是沿顺时针方向;线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右(图中箭头表示电流i的正方向，则i随时间t变化的图线可能是( )A( B( C( D(4((2012•福建)如图，一圆形闭合铜环由高处从静止开始加速下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合(若取磁铁中心O为坐标原点，建立竖直向下为正方向的x轴，则图中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是( )A( B( C( D(第1页(共10页)5((2011•上海)如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a( )A( 顺时针加速旋转 B( 顺时针减速旋转C( 逆时针加速旋转 D(逆时针减速旋转6((2010•上海)如图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为L，边长为L的正方形线框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上，使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域，若以逆时针方向为电流的正方向，能反映线框中感应电流变化规律的是图( )A( B( C( D(7((2015春•青阳县校级月考)纸面内两个半径均为R的圆相切于O点，两圆形区域内分别存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化(一长为2R的导体杆OA绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为ω，t=0时，OA恰好位于两圆的公切线上，如图所示(若选取从O指向A的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图象可能正确的是( )A( B( C( D(8((2014•四川)如图所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上，H、P的间距很小(质量为0.2kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形，其有效电阻为0.1Ω(此时在整个空间加方向与水平面成30?角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B=(0.4,0.2t)T，图示磁场方向为正方向，框、挡板和杆不计形变(则( )第2页(共10页)A( t=1s时，金属杆中感应电流方向从C到DB( t=3s时，金属杆中感应电流方向从D到CC( t=1s时，金属杆对挡板P的压力大小为0.1ND( t=3s时，金属杆对挡板P的压力大小为0.2N9((2012•四川)半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为R(圆环水平固定0放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B(杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O开始，杆的位置由θ确定，如图所示(则( )A( θ=0时，杆产生的电动势为2BavB( θ=时，杆产生的电动势为C(θ=0时，杆受的安培力大小为D(θ=时，杆受的安培力大小为10((2014春•赣州期末)如图(a)，线圈ab、cd绕在同一软铁芯上，在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压如图(b)所示，已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是( )第3页(共10页)A( B( C( D(11((2013•犍为县校级模拟)如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B(使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面0的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流(现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化(为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为( )A( B( C( D( 12((2010•四川)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0 B(先减小后不变 C( 等于F D(先增大再减小13((2010•浙江)半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图1所示(有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图2所示(在t=0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q的静止微粒，则以下说法正确的是( )A( 第2秒内上极板为正极B( 第3秒内上极板为负极C( 第2秒末微粒回到了原来位置D( 第3秒末两极板之间的电场强度大小为14((2015•新泰市模拟)如图，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n、n(原线圈通过一理想电流表接12正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端(假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大(用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为U和U，则( ) abcd第4页(共10页)A( U:U=n:n abcd12B( 增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小C( 负载电阻的阻值越小，cd间的电压U越大 cdD( 将二极管短路，电流表的读数加倍15((2014•天津)如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线a，b所示，则( )A( 两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合B( 曲线a、b对应的线圈转速之比为2:3C( 曲线a表示的交变电动势频率为25HzD( 曲线b表示的交变电动势有效值为10V16((2013•广东)如图，理想变压器原、副线圈匝数比n:n=2:1，V和A均为理想电表，灯光电阻R=6Ω，12LAB端电压u=12sin100πt(V)(下列说法正确的是( ) 1A( 电流频率为100Hz B( V的读数为24VC( A的读数为0.5A D(变压器输入功率为 6W17((2013•江苏)如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光( 要使灯泡变亮，可以采取的方法有( )A( 向下滑动P B( 增大交流电源的电压C( 增大交流电源的频率 D( 减小电容器C的电容18((2012•天津)通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为R(当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为P，若将副线圈与原线圈的匝数比提高1到nk，线路损耗的电功率为P，则P和分别为( ) 21第5页(共10页)2A( B( C( D( ， ()R，，，19((2011•福建)图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n:n=5:1，电阻R=20Ω，L、L为规格相同的两1212只小灯泡，S为单刀双掷开关(原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图所示(现将S接1、11S闭合，此时L 正常发光(下列说法正确的是( ) 22A( 输入电压u的表达式u=20sin(50π)VB( 只断开S后，L、L均正常发光 112C( 只断开S后，原线圈的输入功率增大 2D( 若S换接到2后，R消耗的电功率为0.8W 120((2010•山东)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( )A( 副线圈输出电压的频率为50HzB( 副线圈输出电压的有效值为31VC( 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21((2008•山东)图1、图2分别表示两种电压的波形，其中图1所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是( ) A( 图1表示交流电，图2表示直流电B( 两种电压的有效值相等C( 图1所示电压的瞬时值表达式位u=311sin100πtVD( 图1所示电压经匝数比为10:1的变压器变压后，频率变为原来的22((2015•山东模拟)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错误的是( )第6页(共10页)A( 在图中t=0时刻穿过线圈的磁爱量均为零B( 线圈先后两次转速之比为3:2C( 交流电a的瞬时值为u=10sin5πtVD( 交流电b的最大值为23((2015•临潼区校级模拟)如图所示，理想变压器原线圈中正弦式交变电源的输出电压和电流分别为U和I，11两个副线圈的输出电压和电流分别为U和I、U 和I(接在原副线圈中的五个完全相同的灯泡均正常发光(则2233下列表述正确的是( )A( U:U:U=1:1:2 123B( I:I:I=1:2:1 123C( 三个线圈匝数n:n:n之比为5:2:1 123D( 电源电压U与原线圈两端电压U′之比为5:4 1124((2015•乐山二模)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，原线圈接电压恒定的交流电，副线圈输出端接有R=4Ω的电阻和两个“18V，9W”相同小灯泡，当开关S断开时，小灯泡L刚好正常发光，则( ) 1A( 原线圈输入电压为200VB( S断开时原线圈中的电流为0.05AC( 闭合开关S后，原、副线圈中的电流之比增大D( 闭合开关S后，小灯泡L消耗的功率减小 125((2015•河南模拟)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，原线圈输人电压的变化规律为u=220sin100πt(V)，P为滑动变阻器的滑片(当副线圈上的滑片M处于图示位置时，灯泡A能发光(操作过程中，小灯泡两端的电压均未超过其额定值，且认为灯泡的电阻不受温度的影响，则( )A( 副线圈输出电压的有效值为22VB( 滑片P向左移动时，变压器的输出功率增加第7页(共10页)C( 滑片P向右移动时，为保证灯泡亮度不变，需将滑片M向上移D( 滑片M向上移动时，为保证灯泡亮度不变，需将滑片P向左移26((2015•黄冈模拟)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为44:5，b是原线圈的中心抽头，S为单刀双掷开关，负载电阻R=25Ω，电表均为理想电表(在原线圈c、d两端接入如图乙所示的正弦交流电，下列说法中正确的是 ( )A( 当S与a连接时，电流表的示数为1AB( 当S与b连接时，电压表的示数为50VC( 将S由a拨到b，电阻R消耗的功率增大为原来的4倍D( 无论S接a还是接b，1s内电阻R上电流方向都改变50次27((2014•山东)如图，将额定电压为60V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上，闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220V和2.2A，以下判断正确的是( )A( 变压器输入功率为484WB( 通过原线圈的电流的有效值为0.6AC( 通过副线圈的电流的最大值为2.2AD( 变压器原、副线圈匝数比n:n=11:3 12628((2014•浙江学业考试),台发电机，输出的功率为1.0×10W，所用输电导线的电阻是10Ω，当发电机接到32输电线路的电压是5.0×10V时，输电导线上的电流是2.0×10A，则在输电导线上损失的热功率为( )3566A( B( C( D( 2.0×10W 4.0×10W 1.0×l0W 2.5×10W 29((2014•临沂模拟)如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势图象如图乙所示，经原副线圈的匝数比为1:10的理想变压器为一灯泡供电，如图丙所示，副线圈电路中灯泡额定功率为22W(现闭合开关，灯泡正常发光(则( )A( t=0.01s时刻穿过线框回路的磁通量为零B( 交流发电机的转速为50r/sC( 变压器原线圈中电流表示数为1AD( 灯泡的额定电压为220V30((2014•秦州区校级模拟)如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，电阻r，外电路的电阻为R，a、b的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度ω绕轴OO′匀速转动，则以下判断正确的是( )第8页(共10页)2A( 图示位置线圈中的感应电动势最大，其值为E=BLω m2B( 闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e=BLωsinωt C( 线圈从图示位置转过180?的过程中，流过电阻R的电荷量为q= D(线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q=第9页(共10页)一(选择题(共30小题)1(C 2(C 3(A 4(B 5(B 6(AC 7(C 8(AC 9(AD 10(C 11(C 12(AB13(A 14(BD 15(AC 16(D 17(BC 18(D 19(D 20(AD 21(C 22(A 23(BD24(ABD 25(AD 26(C 27(BD 28(B 29(BC 30(D第10页(共10页)。

高二物理综合练习题一、选择题：本题共8小题，每小题6分。

在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，第7~14题有多项符合题目要求。

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．如图14所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a 、b 是轨迹上的两点。

若带电粒子在运动中仅受到电场力作用，根据此图可判断出A ．该粒子带正电B ．该粒子在a 的加速度小于在b 的加速度C ．该粒子在a 的速度小于在b 的速度D ．该粒子在a 的电势能小于在b 的电势能2．空间虚线上方存在匀强磁场，磁感应强度为B 。

一群电子以不同速率v 从边界上的P 点以相同的方向射入磁场。

其中某一速率v 0的电子从Q 点射出，如图15所示。

已知电子入射方向与边界夹角为θ，则由以上 条件可判断 A ．该匀强磁场的方向是垂直纸面向外 B ．所有电子在磁场中的轨迹相同C ．速度大的电子在磁场中运动对应的圆心角小D ．所有电子的速度方向都改变了2θ3．有一个小型发电机，机内的矩形线圈匝数为50匝，电阻为5Ω。

线圈在匀强磁场中，以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动。

穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间的变化规律如图16所示。

由此可知发电机电动势瞬时值表达式为 A ．e =31.4sin50πt （V ） B ．e =31.4cos50πt （V ）C ．e =157 cos100πt （V ）D ．e =157 sin100πt （V ）4．如图17所示，固定于水平面上的金属架CDEF 处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN 沿框架以速度v 向右做匀速运动。

t =0时，磁感应强度为B ，此时MN 到达的位置使MDEN 构成一个边长为L 的正方形。

为使MN 棒中不产生感应电流，从t =0开始，磁感应强度B 随时间t 变化图象为5．如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直于纸面向里，三个带正电的微粒a ，b ，c 电荷量相等，质量分别为m a ，m b ，m c ，已知在该区域内，a 在纸面内做匀速圆周运动，b 在纸面内向右做匀速直线运动，c 在纸面内向左做匀速直线运动。

高考物理专题电磁学知识点之交变电流难题汇编及答案一、选择题1．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，现外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡，如图乙所示，则 ( )A ．电压表的示数为220 VB ．电路中的电流方向每秒钟改变50次C ．灯泡实际消耗的功率为484 WD ．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J2．如图所示，单匝闭合金属线框abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动，设穿过线框的最大磁通量为Φm ，线框中产生的最大感应电动势为E m ，从线框平面与磁场平行时刻（图示位置）开始计时，下面说法正确的是A ．线框转动的角速度为mmE B ．线框中的电流方向在图示位置发生变化C ．当穿过线框的磁通量为Φm 的时刻，线框中的感应电动势为E mD ．若转动周期减小一半，线框中的感应电动势也减小一半3．采用220 kV 高压向远方的城市输电．当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的14，输电电压应变为（ ） A ．55 kVB ．110 kVC ．440 kVD ．880 kV4．两矩形线圈分别在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势e 随时间t 的变化关系分别如图中甲、乙所示，则下列说法正确的是（ ）A ．两交变电流的频率之比f 甲：f 乙=1：2B ．两交变电流的电动势有效值之比E 甲：E 乙=3：1C ．t =1s 时，两线圈中的磁通量的变化率均为零D ．t=1s 时，两线圈均处在与中性面垂直的位置上5．如图所示，理想变压器原线圈a 、b 两端接正弦交变电压u ，u ＝2202sin （100πt ）V ，原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝10∶1，电压表接在副线圈c 、d 两端，输电线的等效电阻为R ，原来开关S 是断开的。

则当S 闭合一段时间后（ ）A ．电压表示数不变，示数为22 VB ．电压表示数不变，示数为2202VC ．灯泡L 两端的电压将变大D ．电流表示数一定为06．在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器．如下所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是（ ）A ．B ．C ．D ．7．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为12:10:1n n =，a 、b 两点间的电压为2202u = sin100V πt （），R 为可变电阻，P 为额定电流1A 、用铅锑合金制成的保险丝．为使保险丝中的电流不超过1A ，可变电阻R 连入电路的最小阻值是（ ）A ．2.2ΩB ．2.22ΩC ．22ΩD ．222Ω8．矩形线框与理想电流表、理想变压器、灯泡连接电路如图甲所示．灯泡标有“36 V 40 W ”的字样且阻值可以视作不变，变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1，线框产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示．则下列说法正确的是( )A ．图乙电动势的瞬时值表达式为e ＝36 sin (πt)VB ．变压器副线圈中的电流方向每秒改变50次C ．灯泡L 恰好正常发光D ．理想变压器输入功率为20 W9．电阻12R R 、与交流电源按照图甲方式连接，12=10,=20R R ΩΩ，闭合开关S 后，通过电阻2R 的正弦交变电流i 随时间t 变化的情况如图乙所示，则（）A．通过1R的电流有效值是1.0AB．通过2R的电流最大值是2AC．1R两端的电压有效值为5VD．2R两端的电压最大值为52A10．如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数分别为1n、2n，原线圈回路接有内阻不计的交流电流表A，副线圈回路接有定值电阻R=2Ω，现在a、b间，c、d间分别接上示波器，同时监测得a、b间，c、d间电压随时间变化的图象分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是（）A．T=0.01sB．1n：2n≈55：2C．电流表A的示数I≈36.4mAD．当原线圈电压瞬时值最大时，副线圈两端电压瞬时值为011．如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r=1.0Ω，外接R=9.0Ω的电阻。

综合检查一、单项选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．下列关于交流电的说法中正确的是( )A ．交流电器设备上所标的电压和电流值是交流电的峰值B ．用交流电流表和电压表测定的读数值是交流电的瞬时值C ．给定的交流数值，在没有特别说明的情况下是指有效值D ．跟交变电流有相同的热效应的直流电的数值是交流电的平均值解析：选C.对于交变电流，在没有特别说明的情况下是指有效值，交流电流表和电压表的读数值是交流电的有效值，交流电器的铭牌上所标的电压和电流也是有效值，所以A 、B 、D 错误，C 正确．2．如图3－5是交流发电机的示意图，图甲到图丁分别表示线圈转动过程中的四个位置，其中甲、丙中的线圈与磁场方向垂直，乙、丁中线圈与磁场方向平行，则在线圈转动的过程中直流电流表有示数的位置是( )图3－5 A ．甲、丙 B ．乙、丁C ．甲、乙D ．丙、丁解析：选B.线圈转动中感应电流时刻在变化，位于中性面位置时磁通量最大，但感应电流最小，等于零．位于与中性面垂直位置时，磁通量最小，但感应电流最大，故选B.3．图3－6中的四幅图是交流电的图象，其中能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是( )图3－6解析：选C.我国居民用电是有效值为U ＝220 V ，频率为50 Hz 的正弦交流电，故其最大值为U m ＝ 2 U ＝311 V ，周期为T ＝1f ＝0.02 s ，选项C 正确．4．如图3－7所示，有一矩形线圈abcd 在匀强磁场中分别绕轴O 1O 1′和中轴O 2O 2′以同样的角速度匀速转动，那么此线圈在以O 1O 1′和O 2O 2′分别为轴旋转到线圈平面与磁感线平行时，可产生的感应电流之比为( )图3－7 A ．1∶2 B ．2∶1C ．1∶4D ．1∶1解析：选D.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的最大感应电动势E m ＝NBSω，与转轴位置无关，故在题中两种情况下转动一周时，产生的感应电流是相等的，故D 项正确．5．一个电热器接在10 V 的直流电源上，消耗的功率是P ，当把它接到一正弦波形交流电源上时，消耗的功率是P /4，则该交流电源的电压的最大值是( )A ．5 VB ．7.07 VC ．10 VD ．14.14 V解析：选B.由电流的热效应算出有效值：102R ＝4×U 2R，得有效值为5 V ，则最大值为：5× 2 V ≈7.07 V.6．某交流电电压为u ＝102sin314t (V)，则( )A ．击穿电压为10 V 的电容器能直接接在此电源上B ．把电磁打点计时器接在此电源上，打点周期为0.01 sC ．把额定电压为10 V 的小灯泡直接接在此电源上，小灯泡将被烧坏D ．把额定电压为10 V 的小灯泡直接接在此电源上，小灯泡能正常发光解析：选D.从交变电压的最大值可知，该交变电压的有效值为10 V ，小灯泡可接在该电源上，并且能正常发光，击穿电压为10 V 的电容器不能接在该电源上，因为电容器的击穿电压为最大值，由此可见选项D 正确，选项A 、C 均错误；从瞬时值方程可以读出ω＝314＝100π，得该交变电源的周期为0.02 s ，选项B 错误．7．(2011年杭州高二检测)交变电压的瞬时值为u ＝U m sin100πt (V)，当t ＝1600s 时，u ＝5 2 V ，则从电压表上看到的读数为( ) A. 2 V B ．5 2 VC ．10 2 VD ．10 V解析：选D.将t ＝1600s 及u ＝5 2 V 代入u ＝U m sin100πt (V)，可以求得最大值U m ＝10 2 V ，有效值为10 V ，电压表的读数为有效值，故D 对．8．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，从中性面开始转动180°的过程中，平均感应电动势和最大感应电动势之比为( )A ．π/2B ．2/πC ．2πD ．π解析：选B.设矩形线圈面积为S ，匀速转动角速度为ω，磁感应强度为B ，则转动180°的过程中平均电动势E ＝2BSωπ，转动180°的过程中最大感应电动势为E m ＝BSω.故E E m ＝2π，选项B 正确．9．“二分频”音箱有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、低音频段，分别称为高音扬声器和低音扬声器，音箱要将扩音器送来的含不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动．图3－8为音箱的电路图，高、低频混合电流由a 、b 输入，L 1和L 2是线圈，C 1和C 2是电容器，则( )图3－8 A ．甲扬声器是高音扬声器B ．C 2的作用是阻碍高频电流通过乙扬声器C ．L 1的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器D ．L 2的作用是减弱乙扬声器的低频电流解析：选D.电路中的电感和电容作用可以简单概括为：电感是通直流、阻交流，通低频、阻高频；电容是通交流、隔直流，通高频、阻低频．10．(2011年莆田高二检测)三个相同的电阻，分别通过如图3－9甲、乙、丙所示的交变电流，三个图中的I 0和周期T 相同．下列说法中正确的是( )图3－9 A ．在相同时间内三个电阻发热量相等B ．在相同时间内，甲、乙发热量相等，是丙发热量的2倍C ．在相同时间内，甲、丙发热量相等，是乙发热量的1/2D ．在相同时间内，乙发热量最大，甲次之，丙的发热量最小解析：选C.甲图象电流的有效值为12I 0，乙图象电流的有效值为I 0，丙图象根据电流有效值的定义有：I 20R T 2＝I 2RT ，解得电流有效值I ＝12I 0，根据焦耳定律相同时间内产生热量之比等于有效值的平方比，Q 1∶Q 2∶Q 3＝1∶2∶1，C 对．二、填空题(本题共2小题，每小题6分，共12分．按题目要求作答) 11．有一个电子元件，当它两端的电压的瞬时值高于e ＝110 2 V 时则导电，低于e ＝110 2 V 时不导电，若把这个电子元件接到220 V 、50 Hz 的正弦交流电的两端，则它在1 s 内导电________次，每个周期内的导电时间为________．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 其中ω＝2πf ，f ＝50 Hz ，T ＝1f＝0.02 s ， 得u ＝2202sin100πt把u ′＝110 2 V 代入上述表达式得到 t 1＝1600 s ，t 2＝5600s 所以每个周期内的导电时间为Δt ＝2(t 2－t 1)＝4300 s ＝175 s. 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.答案：100175s 12．如图3－10所示，为某交变电动势随时间变化的图象，从图象中可知交变电动势的峰值为________ V ．周期T 是________s ，交变电动势变化最快的时刻是________，穿过产生此电动势的线圈的磁通量变化最快的时刻是________，若此交流线圈共100匝，则穿过此线圈的最大磁通量是________Wb.图3－10解析：由图象可知周期为0.02 s ，最大电动势为310 V ，图象的斜率表示电动势变化的快慢，变化最快时刻应该是nT /2，根据法拉第电磁感应定律电动势最大的时刻应该是磁通量变化最快的时刻，是(2n ＋1)T /4，由最大值公式可以求出最大磁通量，则⎩⎪⎨⎪⎧E m＝nBSω＝nΦm ωΦm ＝E m nω＝310100×100πWb ＝311000π Wb. 答案：见解析三、计算题(本题共4小题，共48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)(2011年泉州高二检测)一个面积为S 的矩形线圈在匀强磁场中以一边为轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直．线圈中感应电动势e 与时间t 的关系如图3－11所示，感应电动势最大值和周期可由图中读出，则磁感应强度是多少？当t ＝T 12时，线圈平面与磁感线的夹角等于多少？图3－11解析：从题图中可以看出，当t ＝0时，e ＝E m .此时线圈平面与磁感线的夹角为0°，也就是线圈平面与磁感线平行，所以E m ＝NBωS ＝NBS 2πT ，N ＝1，B ＝E m T 2πS .当t ＝T 12时，线圈转过角度为ωt ＝2πT ×T 12＝π6＝30°.此时线圈平面与磁感线夹角为30°. 答案：E m T 2πS30° 14．(10分)(2011年济南高二检测)如图3－12所示，单匝线圈在匀强磁场中绕OO ′轴从图示位置开始匀速转动，已知从图示位置转动π6时，线圈中感应电动势大小为10 V ，求：图3－12 (1)交变电动势的峰值；(2)线圈从图示位置转动π2的过程中，交变电动势的平均值．解析：(1)交变电动势的瞬时值为e ＝E m sin ωt V ，将ωt ＝π6，e ＝10 V 代入上式，有10 V ＝E m sin π6，解得E m ＝20 V . (2)线圈从图示位置转过π2的过程中，磁通量的变化量为ΔΦ＝BS ，经历的时间Δt ＝π2ω，此过程中交变电动势的平均值：e ＝ΔΦΔt ＝2BωS π＝2π·E m ＝2π×20 V ＝12.7 V . 答案：(1)20 V (2)12.7 V15．(14分)(2011年三明市高二检测)如图3－13所示，N ＝50匝的矩形线圈abcd ，边长ab ＝20 cm ，ad ＝25 cm ，放在磁感应强度B ＝0.4 T 的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO ′轴以n ＝3000 r/min 的转速匀速转动，线圈电阻r ＝1 Ω，外电路电阻R ＝9 Ω，t ＝0时，线圈平面与磁感线平行，ab 边正转出纸外、cd 边转入纸里．图3－13(1)在图中标出t ＝0时感应电流的方向；(2)写出线圈感应电动势的瞬时表达式；(3)从图示位置转过90°过程中流过电阻R 的电荷量是多大？解析：(1)根据ab 、cd 切割磁感线，由右手定则可得线圈中感应电流方向a →d →c →b →a .(2)线圈的角速度ω＝2πn ＝2×π×300060rad/s ＝100π rad/s.设ab 边在t ＝0时刻速度为v ab ，图示位置的感应电动势最大，其大小为E m ＝2NB ab ·v ab＝NB ab ·ad ·ω＝50×0.4×0.20×0.25×100π V＝314 V ，电动势的瞬时表达式为：e ＝314cos100πt V.(3)q ＝I Δt .从t ＝0起转过90°的过程中，Δt 时间内流过R 的电荷量q ＝N ΔΦΔt (R ＋r )Δt ＝NBS R ＋r＝50×0.4×0.20×0.251＋9C ＝0.1 C.答案：见解析16．(14分)如图3－14所示，矩形闭合金属线圈abcd 的边长分别为l 1和l 2，电阻为R .ab 边是固定转动轴，它恰位于有界匀强磁场的边界处，磁感应强度大小为B .某时刻线圈位置如图所示，磁感线垂直纸面，方向向里．线圈绕固定转动轴匀速转动，角速度大小为ω，从图示位置开始计时，规定电流沿adcb 方向的流动为正方向．图3－14(1)在直角坐标系中画出线圈内感应电流随时间变化的关系图象(画出两个周期)；(2)求此感应电流的有效值．解析：(1)如果在题图所示的右半部区域里也有磁感应强度为B 的匀强磁场，则线圈在绕ab 轴匀速转动时，线圈中将产生正弦交流电，而且是从中性面开始计时的．现在的情况恰好在半个周期内没有感应电流，因此根据正弦交流电的图象画出如图所示的曲线．(2)此感应电流的最大值I m ＝E m R ，感应电动势的最大值E m ＝Bl 1l 2ω，所以I m ＝Bl 1l 2ωR.则电流在T 4～34T 时间内的有效值为I ＝12I m .(12I m )2R ·T 2＝I 2RT ， 即12B 2l 21l 22ω2R 2·R ·T 2＝I 2RT ，故I ＝Bl 1l 2ω2R. 答案：(1)见解析 (2)Bl 1l 2ω2R。