鲁科版高中物理选修3-2周末作业
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图1图4图5图6高中物理学习材料唐玲收集整理第1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4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分,共40分)1.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.下列电器设备中,哪个没有利用电磁感应原理( ) A .动圈式话筒 B .白炽灯泡 C .磁带录音机 D .电磁炉2.(2011年重庆高二检测)如图1所示, 、 、 三个环水平套在条形磁铁外面,其中 和 两环大小相同, 环最大, 环位于N 极处, 和 两环位于条形磁铁中部,则穿过三个环的磁通量的大小 是( )A . 环最大, 与 环相同B .三个环相同C . 环比 环大D . 环一定比 环大3.如图2所示的装置,在下列各种情况中,能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中不产生感应电流的 是( )A .开关S 接通的瞬间B .开关S 接通后,电路中电流稳定时C .开关S 接通后,滑动变阻器触头滑动的瞬间D .开关S 断开的瞬间4.闭合回路的磁通量 随时间t 变化图象分别如图3 所示,关于回路中产生的感应电动势的下列论述,其中正确的是( )A .图甲的回路中感应电动势恒定不变B .图乙的回路中感应电动势恒定不变C .图丙的回路中0~t 1时间内的感应电动势小于t 1~t 2时间内的感应电动势D .图丁的回路中感应电动势先变大,再变小 5.如图4所示, 为一正方形导线框,它以恒定速度向右进入以 为边界的匀强磁场,磁场方向垂直线圈平面, 线与线框的边成45°角, 、 分别为 和 的中点.关于线框中的感应电流,正确的说法 是( )A .当E 点经过边界MN 时,线框中感应电流最大B .当P 点经过边界MN 时,线框中感应电流最大C .当F 点经过边界MN 时,线框中感应电流最大D .当Q 点经过边界MN 时,线框中感应电流最大 6.半径为R 的圆形线圈,两端A 、D 接有一个平行板电容器,线圈垂直放在随时间均匀变化的匀强磁场中,如图5所示,则要使电容器所带电荷量Q 增大,可以采取的措施是( )A .增大电容器两极板间的距离B .增大磁感应强度的变化率C .减小线圈的半径D .改变线圈所在平面与磁场方向间的夹 角7.如图6所示,边长为L 的正方形导体框匀速地从磁场左边穿过磁场运动到磁场右边,磁场的宽度为d ,线框的速度为v .若 ,则线框中存在感应电流的时间为( )A .B .图2图7图9图10图11C .D . 8.信用卡的磁条中有一个个连续的相反极性的磁化区,每个磁化区代表了二进制数1或0,用以储存信息.刷卡时,当磁条以某一速度拉过信用卡阅读器的检测头时,在检测头的线圈中会产生变化的电压(如图7甲所示).当信用卡磁条按如图乙所示方向以该速度拉过阅读器检测头时,在线圈中产生的电压随时间的变化关系正确的是( )图89.如图9所示,圆环 和 的半径之比为 ,且都是由粗细相同的同种材料的导线构成,连接两环的导线电阻不计,匀强磁场的磁感应强度始终以恒定的变化率变化,那么,当只有 环置于磁场中与只有 环置于磁场中两种情况下, 、 两点的电势差之比为( ) A .1∶1 B .5∶1 C .2∶1 D .4∶110.如图10所示,金属杆 以恒定的速率 在间距为的光滑平行导轨上向右滑行,设整个电路总电阻为 (恒定不变),整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中,下列叙述正确的是( )A . 杆中的电流与速率 成正比B .磁场作用于 杆的安培力与速率 成反比C .电阻 上产生的电热功率与速率 成正比D .外力对 杆做功的功率与速率 的平方成反比 二、填空与作图题(本题共2小题,每小题8分,共16分.请将正确答案填在横线上) 11.(2011年福州高二检测) 如图11所示,正三角形 的边长为 ,在磁感应强度为 的匀强磁场中以平行于 边的速度v 匀速运动,则电流表的示数为__________A , 两点间的电势差为________V.12.在研究电磁感应现象的实验中,为了能明确地观察实验现象,请在如图12所示的实验器材中选择必要的器材,在图中用实线连接成相应的实物电路图.图12三、计算题(本题共4小题,共44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)如图13甲所示的螺线管,匝数 匝,横截面积 ,电阻 Ω,与螺线管串联的外电阻 Ω, Ω,方向向右穿过螺线管的匀强磁场,磁感应强度按图乙所示规律变化,试计算电阻R 2的电功率和 、 两点的电势差.14.(8分)如图14所示,在连有电阻 的裸铜线框 上,以 为对称轴放置另一个正方形的小裸铜线框 ,整个小线框处于垂直框面向里、磁感应强度为 的匀强磁场中.已知小线框每边长为 ,每边电阻为 ,其他电阻不计.现使小线框以速度 向右平移,求通过电阻 的电流及 两端的电压.图13图15图1415.(14分)如图15所示,匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里,大小随时间的变化率ΔΔ=,为负的常量.用电阻率为、横截面积为的硬导线做成一边长为的方框.将方框固定于纸面内,其右半部位于磁场区域中.求:(1)导线中感应电流的大小;(2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率.16.(14分) 如图16所示,A是一面积为、匝数为匝的圆形线圈,处在均匀磁场中,磁场方向与线圈平面垂直,磁感应强度随时间变化规律为-,开始时外电路开关S 断开,已知Ω,Ω,电容器电容μ,线圈内阻不计,求:(1)S闭合后,通过的电流大小;(2)S闭合一段时间后又断开,在断开后流过的电荷量.图16第1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、填空与作图题11.12.三、计算题13.14.15.16.第1章 电磁感应 参考答案一、选择题1.B 解析:白炽灯泡是因灯丝通过电流而发热,当达到一定温度时,就会发光,而不是利用电磁感应原理.2.C 解析:条形磁铁磁场的磁感线分布特点是:(1)外部磁感线两端密,中间疏;(2)磁铁内、外磁感线的条数相等.据以上两点知: 、 、 三个环中磁场方向都向上.考虑到磁铁外部磁场的不同,外部磁场 ,故 环的磁通量大于 环的磁通量,外部 的磁通量大于 的磁通量,内部磁通量相等,故合磁通量 大于 ,选项C 正确.其中 、 两个环磁通量大小关系不确定,故选项A 、B 、D 错.3.B 解析:开关S 接通的瞬间、开关S 接通后滑动变阻器触头滑动的瞬间、开关S 断开的瞬间,都使螺线管线圈中的电流变化而引起磁场变化,线圈 中的磁通量发生变化而产生感应电流.4.B 解析:由法拉第电磁感应定律 Δ Δ知, 与Δ Δ成正比,Δ Δ是磁通量的变化率,在 图象中图线的斜率即为Δ Δ.图甲中斜率为0,所以 = .图乙中斜率恒定,所以 恒定.因为图丙中 ~ 时间内图线斜率大小大于 ~ 时间内斜率,所以图丙中 ~ 时间内的感应电动势大于 ~ 时间内的感应电动势.图丁中斜率绝对值先变小再变大,所以回路中的电动势先变小再变大,故选项B 正确,选项A 、C 、D 错误.5.B 解析:由法拉第电磁感应定律知当导体切割磁感线时,产生的感应电动势 = ,其中 为导体切割磁感线的有效长度,由几何关系可知, 点经过边界 时,线框切割磁感线的有效长度为 ,产生的感应电动势最大,感应电流最大,故选项B 正确.当 点经过 时,线框切割磁感线的有效长度为,当 点经过 时,线框切割磁感线的有效长度等于 的长度,小于边长 ,故产生感应电流较小,当 点经过 时,整个线框处在磁场中,磁通量不再变化,故感应电流为零,所以A 、C 、D 错误. 6.B 解析: ,由 ε π知,增大极板距离 ,电容 减小,因此 也减小,故选项A 错误;由Δ ΔΔ Δ,分析可得增大磁感应强度变化率或增大线圈在垂直磁场方向的投影面积可增大 、间电压,从而使 增大,所以选项B 正确,选项C 、D 错误.7.B 解析:线圈从开始进到完全进,从开始出到完全出的过程,线圈中有感应电流.所以线框中有感应电流的时间,故选项B 正确.8.B 解析:由图甲可知,当“1”区经过阅读器的检测头时,产生正向电压,当“0”区经过阅读器的检测头时,产生负向电压,可见选项B 正确.9.C 解析:当 环置于磁场中, 环等效为内电路, 环等效为外电路, 、 两端的电压为外电压,设 ,则 ,根据法拉第电磁感应定律得 Δ ΔΔ Δ则Δ Δ当 环置于磁场中, 环等效为内电路, 环等效为外电路. 两端电压仍为外电压, ′Δ ′ΔΔ Δ则 ′′ΔΔ所以′,选项C 正确.10.A 解析: ,,,因金属棒匀速运动,外力对杆 做功的功率就等于消耗的热功率,由以上各式可知,选项A 正确. 二、填空与作图题 11.解析:因为穿过三角形线框的磁通量没有发生变化,所以,线框中没有感应电流,电流表示数为零.三角形线框运动时,等效为长度等于三角形的高的导体棒切割磁感线,所以.12.如图17所示解析:本实验探究原理是小线圈中电流的磁场如何引起大线圈中产生感应电流,所以应把小线圈与电源连在一个电路中,定值电阻阻值太大,不选择使用,要显示大线圈中是否产生感应电流,应使大线圈与电流表或电压表连在一个电路中,由于电压表内阻太大,所以应选择电流表.三、计算题13.1 W 5.7 V 解析:螺线管中产生的感应电动势ΔΔ,根据闭合电路欧姆定律,电路中的电流大小,电阻上消耗的电功率大小,、两点间的电势差.14.解析:感应电动势=,由闭合电路欧姆定律得总.两端的电压.所以.15.(1)(2)解析:(1)导线框的感应电动势为ΔΔ①ΔΔ②导线框中的电流为③式中是导线框的电阻,根据电阻定律公式有④联立①②③④式,将ΔΔ代入得. ⑤(2)导线框所受磁场的作用力的大小为⑥它随时间的变化率为ΔΔΔΔ⑦由⑤⑦式得ΔΔ.16.(1)0.04 A (2)解析:由-知,圆形线圈内的磁场先是向里均匀减小,后是向外均匀增大,画出等效电路图如图18所示.(1)ΔΔΔΔ,由题意知ΔΔ故由,得.(2)S闭合后,电容器两端电压电容器带电荷量--断开S后,放电电荷量为-.图17 图18。
3.指纹识别器在下列哪些方面可以得到广泛应用( )A.乘坐客车购票时 B.过公路收费处时C.放学出校门口时D.开银行保险柜时【解析】指纹识别器是因为人的指纹各不相同且终生基本不变,才成为识别身份的有效手段,应用在个人信息有唯一性和稳定性的地方,故D项对.【答案】D4.如图1所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图:罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板.平时光电三极管接收不到LED发出的光,呈现高电阻状态,发生火灾时,下列说法正确的是( )图1【导学号:05002138】A.进入罩内的烟雾遮挡了光线,使光电三极管电阻更大,检测电路检测出变化发出警报B.发生火灾时,光电三极管温度升高,电阻变小,检测电路检测出变化发出警报C.发生火灾时,进入罩内的烟雾对光有散射作用,部分光线照到光电三极管上,电阻变小,发出警报D.以上说法均不正确【解析】由报警器的原理可知,发生火灾时,烟雾进入罩内,使光发生散射,部分光线照在三极管上,使其电阻变小,与传感器相连的电路检测出这种变化,发出警报,C对.【答案】C5.如图2所示RT为正温度系数热敏电阻,R1为光敏电阻,R2和R3均为定值电阻,电源电动势为E,内阻为r,V为理想电压表,现发现电压表示数增大,可能的原因是( )【导学号:05002139】图2①热敏电阻温度升高,其他条件不变②热敏电阻温度降低,其他条件不变③光照增强,其他条件不变④光照减弱,其他条件不变A.①③B.①④C.②③ D.②④【解析】电压表示数变大,而R3为定值电阻,说明流经R3的电流增大,由电路结构可知,这可能是由于RT减小或R1增大,由热敏电阻和光敏电阻特性知,可能是由于温度降低或光照减弱,故②、④正确,①、③错误.【答案】D6.传感器是一种采集信息的重要器件,如图3所示为测定压力的电容式传感器,将电容器、灵敏电流计(零刻度在中间)和电源串联成闭合回路.当压力F作用于可动电极的膜片上时,膜片产生形变,引起电容的变化,导致灵敏电流计指针偏转.在对膜片开始施加恒定的压力到膜片稳定的这段时间,灵敏电流计指针的偏转情况为(电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏)( )图3A.灵敏电流计指针向右偏B.灵敏电流计指针向左偏C.灵敏电流计指针不动D.不能判断灵敏电流计指针向哪边偏【解析】压力F作用时,极板间距d变小,由C=,电容器电容C变大,又根据Q=CU,极板带电量变大,所以电容器应充电,又由于上极板带正电,灵敏电流计中有由负接线柱流入的电流,所以指针将左偏.【答案】B7.氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测.它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化,在如图4甲所示的电路中,不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻,这样,显示仪表的指针就与一氧化碳浓度有了对应关系,观察仪表指针就能判断一氧化碳浓度是否超标,有一种氧化锡传感器,其技术资料中给出的是电导(即电阻的倒数)—浓度曲线如图乙,请判断图中电压表示数U0与一氧化碳浓度c之间的对应关系正确的是( )图4【解析】当一氧化碳浓度增大时,传感器的电导增大,电阻R 传减小,由闭合电路欧姆定律知,电路中的电流I=E/(R0+R+R传+r)增大,电压表的示数U0=IR0=ER0/(R0+R+R传+r)增大,故C、D 错误,由题图知,传感器的电导与浓度成正比,传感器的电阻R传与浓度成反比,但电压表的示数U0与传感器的电阻R传并不成正比关系,所以电压表示数U0与一氧化碳浓度c之间的关系图线并不是直线,A错误,答案为B.【答案】B8.当前传感器被广泛应用于各种电器、电子产品之中,下列关于敏感元件或传感器的说法中正确的是( )A.干簧管可以起到开关作用,“操纵”开关的是磁场B.半导体材料可以制成光敏电阻,有光照射时其阻值将减小C.霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量D.话筒是一种常见的力传感器,其作用是将力信号转换为电信号【解析】根据干簧管的工作原理可以知道,当线圈中有电流时,线圈产生的磁场使干簧管内的两个铁质簧片磁化,在磁力作用下由分离状态变成闭合状态,A对;光敏电阻有光照射时其阻值将减小,B对;根据霍尔元件的工作原理,磁场的磁感应强度不同时,稳定时电压不同,C对;话筒是一种常见的声传感器,其作用是将声音信号转换为电信号,D错.【答案】ABC9. 有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三个元件,将这三个元件分别接入如图5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( )图5A.置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数变化较大,这个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,这个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,这个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,欧姆表示数不变化,这个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而变化;光敏电阻的阻值随光照强度变化而变化,定值电阻和热敏电阻不随光照强度变化而变化.故A、C正确.【答案】AC10.如图6所示是利用硫化镉制成的光敏电阻自动计数的示意图,其中A是发光仪器,B是光敏电阻(光照时电阻会变小),下列说法中正确的是( )【导学号:05002140】图6A.当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时,光敏电阻的阻值变小,电压表读数变小B.当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时,光敏电阻的阻值变大,电压表读数变大C.当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时,光敏电阻的阻值变小,电压表读数变小D.当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时,光敏电阻的阻值变大,电压表读数变大【解析】光敏电阻的阻值与光照强度有关,光照强度越大,光敏电阻阻值越小.当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时,光敏电阻阻值变小,电路中电流变大,电源内阻上的电压变大,路端电压变小,所以电压表读数变小,选项A正确;相反,当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时,光敏电阻的阻值变大,电路中电流变小,电源内阻上的电压变小,路端电压变大,所以电压表读数变大,选项D正确.【答案】AD二、非选择题(本题共3小题,共40分.计算题要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位.)11.(12分)如图7甲所示是在温度为10 ℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图,箱内的电阻R1=20 kΩ,R2=10 kΩ,R3=40 kΩ,RT为热敏电阻,它的电阻随温度变化的图线如图乙所示.当a、b端电压Uab<0时,电压鉴别器会令开关S接通,恒温箱内的电热丝发热,使箱内温度升高;当Uab>0时,电压鉴别器会使S断开.停止加热,恒温箱内的温度恒定在________℃.【导学号:05002141】图7【解析】设电路的路端电压为U,当Uab=0时,有·R2=·RT,解得RT=20 kΩ.由图乙可知,当RT=20 kΩ时,t=35 ℃.【答案】3512.(14分)全自动洗衣机中,排水电磁阀是由程序控制器控制其动作的.当洗衣机进行排水和脱水程序时,电磁铁的线圈通电,使电磁铁的铁芯2运动,牵引排水阀的活塞打开,排出污水.牵引电磁铁的结构如图8所示.当程序控制器的控制电流通过线圈时,线圈和铁芯1产生一个强的磁场,使铁芯2磁化,由于磁体间相互作用,将铁芯2吸入线圈,此时铁芯2将拉动阀门使阀门打开排水.同样,控制器不输出控制电流时,电磁铁将失去磁性,弹簧(图中未画)将铁芯2拉回原位,从而关闭阀门.想一想:图8(1)某时刻输入控制电流时,a为正、b为负,则铁芯2中A端和B 端分别是什么磁极?(2)a、b处输入的是正、负交变电流,铁芯2是否仍然能吸入线圈?与恒定电流相比会有什么不同?【解析】(1)利用安培定则判断,A端为S极,B端为N极.(2)仍能吸入线圈,因为铁芯仍能被磁化,且磁化后的磁性总是与线圈发生相吸的作用,但与恒定电流产生的磁场相比,交变磁场强弱有变化,当磁性减弱的时刻弹簧会将铁芯2拉离线圈,因而会有振动而产生噪声.【答案】见解析13.(14分)如图9所示是一种测量血压的压力传感器在工作时的示意图,薄金属片P固定有4个可以形变的电阻R1、R2、R3、R4,如图乙.图甲是它的侧面图,这4个电阻连成的电路如图丙所示,试回答下列问题:页码 / 总页数图9(1)开始时金属片中央O 点未加任何压力,欲使电压表无示数,则4个电阻应满足怎样的关系?(2)当O 点加一个压力F 后发生形变,这时4个电阻也随之发生形变,形变后各电阻阻值大小如何变化?【解析】 (1)本题是求电路A 、B 两点的电压与4个电阻的关系,由于电压表的电阻可以看做无穷大,因此本电路是R1与R2串联,R3与R4串联,然后它们再并联.设上面部分电流为I 上,下面部分电流为I 下,要使A 点电势等于B 点电势,则应有电阻R1上的电压等于R3上的电压,电阻R2上的电压等于电阻R4上的电压,即I 上R1=I 下R3①,I 上R2=I 下R4②,联立①②式得到=.(2)当在O 点施加垂直于金属片的压力后,金属片发生形变,由于电阻是固定在金属片上的,因此R1、R4被拉长,R2、R3被拉宽,即R1、R4增大,R2、R3减小,这时A 、B 两点电势不再相等.【答案】 (1)=R3R4(2)R1、R4增大 R2、R3减小。
一、选择题1.可以将电压升高供给家用电灯的变压器是( )解析:选C.根据变压器的原理,只能对交变电压升高(或降低)电压,根据变压器的变压规律,要将电压提高,原线圈的匝数应少于副线圈的匝数,B 、D 错误,A 项中的电源为直流电源,不能变压,故选C.2.理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1,以下说法中正确的是( ) A .穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1 B .穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C .原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10∶1D .正常工作时,原、副线圈的输入、输出功率之比为10∶1解析:选B .对理想变压器,无磁通量损漏,因而穿过两个线圈的交变磁通量相同,磁通量变化率相同,因而每匝线圈产生的感应电动势相等,才有电压与匝数成正比.对于理想变压器,输入功率等于输出功率.正确选项只有 B .3.一输入电压为220 V ,输出电压为36 V 的变压器副线圈烧坏,为获知此变压器原、副线圈匝数,某同学拆下烧坏的副线圈,用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈,如图所示.然后将原来线圈接到220 V 交流电源上,测得新绕线圈的端电压为1 V ,按理想变压器分析,该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为( ) A .1 100,360 B .1 100,180 C .2 200,180 D .2 200,360 解析:选B .对新绕线圈的理想变压器,根据变压比公式得n 1=n 3U 1U 3=5×2201=1 100,同理,变压器烧坏前,n 2=n 1U 2U 1=1 100×36220=180,B 正确.4.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2=1∶3,次级回路中联入三个均标有“36 V ,40 W”的灯泡,且均正常发光,那么,标有“36 V ,40 W”的灯泡A ( ) A .正常发光 B .将被烧毁 C .比另三个灯暗 D .无法确定解析:选A.副线圈两端的电压U 2=3U =3×36 V =108 V ,由U 1U 2=n 1n 2得,原线圈两端电压U 1=n 1U 2n 2=1×1083V =36 V ,所以灯泡A 能正常发光. 5.(多选)如图所示是一台理想自耦变压器,在a 、b 之间接正弦交流电,A 、V 分别为理想交流电流表和交流电压表.若将调压端的滑动头P 向上移动,则( )A .电压表V 的示数变大B .变压器的输出功率变小C .电流表A 的示数变小D .电流表A 的示数变大解析:选BC.ab 间为原线圈,当P 向上移动时,原线圈匝数增多,原副线圈匝数比变大,由变压规律U 1U 2=n 1n 2知,U 1不变,U 2变小,电压表V 的示数变小,R 不变,由P =U 2R可知,变压器的输出功率变小,A 错误、B 正确,由U 1I 1=U 2I 2可以知道,I 1变小,C 正确,D 错误.6.一理想变压器原副线圈的匝数比为n 1∶n 2=1∶2,电源电压u =2202sin ωt V ,原线圈电路中接入一熔断电流I 0=1 A 的保险丝,副线圈中接入一可变电阻R ,如图所示,为了使保险丝不致熔断,调节R 时,其阻值最低不能小于( ) A .440 Ω B .440 2 Ω C .880 Ω D .880 2 Ω解析:选C.当原线圈电流I 1=I 0时,副线圈中的电流(即副线圈中电流的有效值)为I 2=n 1n 2I 1=n 1n 2I 0=12A副线圈的输出电压的有效值为U 2=n 2n 1U 1=n 2n 1×U m2=440 V因此副线圈电路中负载电阻的最小值为R min =U 2I 2=880 Ω,故选项C 正确.7.如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5,原线圈两端的交变电压为u =202sin 100πt V ,氖泡在两端电压达到100 V 时开始发光,下列说法中正确的有( ) A .开关接通后,氖泡的发光频率为100 Hz B .开关接通后,电压表的示数为100 2 V C .开关断开后,电压表的示数不变D .开关断开前后,变压器的输入功率不变解析:选AC.由 U 1U 2=n 1n 2 得,副线圈输出电压的最大值为U 2=n 2U 1n 1=5×2021V =100 2 V ,一个周期内有两次电压大于100 V ,故氖泡在一个周期内发光2次,而交变电压的周期T =2πω=2π100π s =0.02 s ,所以氖泡发光频率为f =2T =100 Hz ,A 正确.电压表示数为U 2′=U 22=10022V =100 V ,B 错误.开关断开后电压表示数不变,但输出功率变化,所以输入功率变化,C 正确、D 错误.8.为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系,将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上,副线圈连接相同的灯泡L 1、L 2,电路中分别接了理想交流电压表V 1、V 2和理想交流电流表A 1、A 2,导线电阻不计,如图所示.当开关S 闭合后( )A .A 1示数变大,A 1与A 2示数的比值不变B .A 1示数变大,A 1与A 2示数的比值变大C .V 2示数变小,V 1与V 2示数的比值不变D .V 2示数变大,V 1与V 2示数的比值不变解析:选A.交流电源有效值不变,即V 1示数不变,因U 1U 2=n 1n 2,故V 2示数不变,V 1与V 2示数的比值不变,C 、D 错误.S 闭合使负载总电阻减小,I 2=U 2R ,所以I 2增大.因I 1I 2=n 2n 1,所以A 1示数增大,A 1与A 2示数比值不变,A 正确B 错误. 9.(多选)某临时供电系统是由备用发电机和副线圈匝数可调的变压器组成,如图所示.图中R 0表示输电线的电阻,滑动触头P 置于某处时,用户的用电器恰好正常工作.在下列情况下,要保证用电器仍能正常工作,则( )A .当发电机输出的电压发生波动使V 1示数小于正常值,用电器不变时,应使滑动触头P 向上滑动B .当发电机输出的电压发生波动使V 1示数小于正常值,用电器不变时,应使滑动触头P 向下滑动C .如果V 1示数保持正常值不变,那么当用电器增加时,滑动触头P 应向上滑D .如果V 1示数保持正常值不变,那么当用电器增加时,滑动触头P 应向下滑解析:选AC.如果V 1示数小于正常值,则副线圈电压也变小,用户得到的电压也变小,要让用户的用电器正常工作,则可以升高副线圈电压,根据U 1U 2=n 1n 2知可以让n 2大些,即触头P向上滑动,故A 正确,B 错误.如果V 1示数不变,当用电器增加时,副线圈上并联阻值变小,总电流变大,R 0上分得电压变大,而用户得到的电压变小,要让用户的用电器正常工作,可以提高副线圈电压,即触头向上滑,故C 正确,D 错误.☆10.图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n 1∶n 2=5∶1,电阻R =20 Ω,L 1、L 2为规格相同的两只小灯泡,S 1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 的变化关系如图乙所示.现将S 1接1、S 2闭合,此时L 2正常发光.下列说法正确的是( )A .输入电压u 的表达式u =202sin 50πt VB .只断开S 2后,L 1、L 2均正常发光C .只断开S 2后,原线圈的输入功率增大D .若S 1换接到2后,R 消耗的电功率为0.8 W解析:选D .由题图知,U m =20 2 V ,T =0.02 s ,则ω=2πT =100π rad/s ,输入电压u =202sin 100πt V ,故选项A 错误;由变压器的变压规律知:U 1U 2=n 1n 2,故U 2=U 1n 2n 1=20×15V =4V ,由题中将S 1接1,S 2闭合时,灯泡L 2正常发光可得,灯泡L 2的额定电压为4 V ,当只断开S 2后,副线圈两端电压不变,此时副线圈的负载为L 1、L 2串联,故L 1、L 2均不能正常发光,选项B 错误;此时P 出=U 22R 总,副线圈负载R 总增大,故P 出减小,又P 入=P 出,故原线圈的输入功率减小,选项C 错误;当S 1换接到2后,副线圈的负载仅是电阻R ,故P =U 22R =4220W =0.8 W ,选项D 正确. 二、非选择题11.如图所示为一理想变压器,原线圈的输入电压U 1=3 300 V ,副线圈的输出电压U 2=220 V ,绕过铁芯的导线所接的电压表的示数U 0=2 V .则:(1)原、副线圈的匝数分别为多少?(2)当S 断开时,A 2的示数I 2=5 A ,那么A 1的示数为多少? (3)当S 闭合时,A 2的示数如何变化?A 1的示数如何变化?解析:(1)根据变压比n 1n 0=U 1U 0及n 2n 0=U 2U 0可得n 1=U 1U 0·n 0=3 3002×1=1 650(匝)n 2=U 2U 0·n 0=2202×1=110(匝).(2)由理想变压器P 入=P 出,得I 1U 1=I 2U 2故I 1=U 2U 1·I 2=2203 300×5 A =0.33 A.(3)开关S 闭合时,负载增加,总电阻减小,副线圈的输出电压U 2不变,I 2=U 2R,即I 2增大,输出功率P 出=I 2U 2也增大.根据理想变压器P 入=P 出,即I 1U 1=I 2U 2,原线圈中的电流I 1也随之增大,故电流表A 2、A 1的示数均变大. 答案:(1)1 650 110 (2)0.33 A (3)变大 变大12.如图所示,一台有两个副线圈的变压器,原线圈匝数n 1=1 100匝.接入电压U 1=220 V 的电路中.(1)要求在两个副线圈上分别得到电压U 2=6 V 、U 3=110 V ,它们的匝数n 2、n 3分别为多少?(2)若在两副线圈上分别接上“6 V ,20 W”、“110 V,60 W”的两个用电器,原线圈的输入电流为多少?解析:(1)根据原、副线圈间电压与匝数的关系: 由U 1U 2=n 1n 2得n 2=U 2U 1·n 1=6220×1 100匝=30匝 n 3=U 3U 1·n 1=110220×1 100匝=550匝.(2)设原线圈输入电流为I 1,由P 入=P 出得 U 1I 1=U 2I 2+U 3I 3=P 2+P 3所以I 1=P 2+P 3U 1=20+60220A =0.36 A.答案:(1)30匝 550匝 (2)0.36 A。
鲁科版高中物理选修3-2测试题及答案解析全套含模块综合测试题,共6套阶段验收评估(一)电磁感应(时间:50分钟满分:100分)一、选择题(共8小题,每小题6分,共48分,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求,全都选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.如图1所示是电磁炉的工作原理示意图,炉子的内部有一个金属线圈,当变化的电流通过线圈时,会产生变化的磁场,使铁质锅底产生电磁感应,从而能起到加热食物的作用。
这种加热方式,能减少热量传递的中间环节,可大大提升制热效率,比传统炉具(电炉、气炉)节省能源一半以上,且炉面无明火,无烟、无废气,电磁火力强劲,安全可靠。
以下关于电磁炉工作原理的说法中正确的是()图1A.变化的电流通过线圈,会产生变化的磁场,这属于电磁感应现象B.电磁炉是利用变化的磁场产生涡流,铁质锅底迅速升温,进而对锅内食物加热的C.电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热D.电磁炉工作过程中是将电能直接转化为食物的内能解析:选B电磁炉的工作原理是利用电流通过线圈产生磁场(这是电流的磁效应),变化的磁场在铁质锅底会产生感应电流,所产生的涡流会使锅底产生热效应,从而起到加热食物的作用。
可以看出,在电磁炉工作过程中能量的转化为电能→磁能→电能→内能。
综上所述,选项B正确。
2.如图2所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框,在下列四种情况下,线框中会产生感应电流的是()图2A.线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左右运动B.线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上下运动C.线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D.线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动解析:选C四种情况中初始位臵线框均与磁感线平行,磁通量为零,线框按A、B、D三种情况移动后,线框仍与磁感线平行,磁通量保持为零不变,线框中不产生感应电流。
C项中线框转动后,穿过线框的磁通量不断发生变化,所以产生感应电流,C项正确。
高中物理,鲁科版,选修3-2,答案篇一:高中物理人教版选修3-2课本习题答案12345篇二:高中物理选修3-2复习提纲(鲁科版)《选修3-2》第一章电磁感应第1节磁生电的探索1、电磁感应:只要闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就会产生电流。
国磁通量变化而产生电流的现象叫做电磁感应,所产生的电流叫做感应的电流。
第2节感应电动势与电磁感应定律1、感应电动势:电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。
电路中感应电动势的大小与电路中磁通量变化的快慢有关。
2、法拉第电磁感应定律:电路中感应电动势的大小与穿过这一电路的磁通量变化率成正比。
E?k,k为比例常数。
在国际单位制中,感应电动势E的单位是V,?的单位是Wb,t的?t设在时间?t内通过导线截面的电量为q,则根据电流定义式I?q/?t及法拉第电磁感应定律E?n??/?t,得:q?I??t?Ent?如果闭合电路是一个单匝线圈(n=1),RR则q/R。
上式中n为线圈的匝数,??为磁通量的变化量,R为闭合电路的总电阻。
可见,在电磁感应现象中,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就会产生感应电流,在时间?t内通过导线截面的电量q仅由线圈的匝数n、磁通量的变化量??和闭合电路的电阻R决定,与发生磁通量的变化量的时间无关。
因此,要快速求得通过导体横截面积的电量q,关键是正确求得磁通量的变化量??。
磁通量的变化量??是指穿过某一面积末时刻的磁通量?2与穿过这一面积初时刻的磁通量?2之差,即2??1。
在计算??时,通常只取其绝对值,如果?2与?1反向,那么?2与?1的符号相反。
单位是s,k?1,上式可以化简为E?。
n匝线圈的感应电动势大小为:E?n。
磁tt通量的变化量仅由导线切割磁感线引起时,感应电动势的公式还可以写成:E?Blv。
第3节电磁感应定律的应用1、涡流:将整块金属放在变化的磁场中,穿过金属块的磁通量发生变化,金属块内部就产生感应电流。
这种电流在金属块内部形成闭合回路,就像旋涡一样,我们把这种感应电流叫做涡电流(eddy current),简称涡流。
电磁感应和楞次定律1. 答案:CD详解:导体棒做匀速运动,磁通量的变化率是一个常数,产生稳恒电流,那么被线圈缠绕的磁铁将产生稳定的磁场,该磁场通过线圈 c 不会产生感应电流;做加速运动则可以;2.答案:C详解:参考点电荷的分析方法,S 磁单极子相当于负电荷,那么它通过超导回路,相当于向左的磁感线通过回路,右手定则判断,回路中会产生持续的adcba 向的感应电流;3.答案:A详解:滑片从 a 滑动到变阻器中点的过程,通过 A 线圈的电流从滑片流入,从固定接口流出,产生向右的磁场,而且滑动过程中,电阻变大,电流变小,所以磁场逐渐变小,所以此时 B 线圈要产生向右的磁场来阻止这通过 A 线圈的电流从滑片流入,从固定接口流出种变化,此时通过R 点电流由c流向d;从中点滑动到b的过程,通过A线圈的电流从固定接口流入,从滑片流出,产生向左的磁场,在滑动过程中,电阻变小,电流变大,所以磁场逐渐变大,所以此时B线圈要产生向右的磁场来阻止这种变化,通过R的电流仍从c流向d o4.答案:B详解:aob 是一个闭合回路,oa 逆时针运动,通过回路的磁通量会发生变化,为了阻止这种变化,ob 会随着oa 运动;5.答案:A详解:开关在 a 时,通过上方的磁感线指向右,开关断开,上方的磁场要消失,它要阻止这种变化,就要产生向右的磁场来弥补,这时通过R2的电流从c指向d;开关合到b上时,通过上方线圈的磁场方向向左,它要阻止这种变化,就要产生向右的磁场来抵消,这时通过R2的电流仍从c指向d;6.答案:AC详解:注意地理南北极与地磁南北极恰好相反,用右手定则判断即可。
电磁感应中的功与能1.答案:C、D详解:ab 下落过程中,要克服安培力做功,机械能不守恒,速度达到稳定之前其减少的重力势能转化为其增加的动能和电阻增加的内能,速度达到稳定后,动能不再变化,其重力势能的减少全部转化为电阻增加的内能。
选CD2.答案:A详解:E=BLvI=E/R=BLv/RF=BIL=B A2L A2v/R W=Fd=B A2L A2dv/R=B A2SLv/R, 选A3.答案:B、C详解:开始重力大于安培力,ab 做加速运动,随着速度的增大,安培力增大,当安培力等于重力时,加速度为零;当速度稳定时达到最大,重力的功率为重力乘以速度,也在此时达到最大,最终结果是安培力等于重力,安培力不为0,热损耗也不为0.选BC4. 答案:(1) 5m/s。
高中物理学习材料 (精心收集**整理制作)成都七中高2017届物理周末作业【精彩试题.... 不容错过....】(4月2—4日)【交变电流的产生、图象和四值】1.图甲、图乙分别表示两种电压的波形,其中图甲所示的电压按正弦规律变化,图乙所示的电压是正弦函数的一部分。
下列说法错误..的是( )A .图甲、图乙均表示交流电B .图甲所示电压的瞬时值表达式为u=20sin100πtC .图乙所示电压的有效值为20VD .图乙所示电压的有效值为10V2.如图所示,一面积为S,电阻为R 的N 匝矩形线圈处于一个交变的磁场中,磁感应强度的变化规律为B=B 0sinωt.下列说法正确的是( )A .线框中会产生交变电流B .在t=ωπ时刻,线框中感应电流达到最大值C .从t=0到t=ωπ2这一过程中通过导体横截面积的电荷量为R S B 0D .若只增大变化磁场的频率,则线框中感应电流的频率也将增加,但电流的有效值不变3.如图所示,在第一、第二象限中存在垂直xoy 平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B ,一半径为r 的扇形金属线框在xoy 平面内,以角速度ω绕O 点逆时针匀速转动,∠POQ=120°,线框的总电阻为R 。
则下列说法正确的是( )为22Br R ωA .线圈中感应电流的最大值为2Br RωB .线圈中感应电流的最大值为224Br RωC .线圈中感应电流的有效值D .线圈中感应电流的有效值为266Br R ω【理想变压器及远距离输电】4.图中理想变压器原副线圈的匝数之比为2:1,现在原线圈两端加上交变电压U =220sin(100πt)V 时,灯泡L 1、L 2均正常发光,电压表和电流表可视为理想电表.则下列说法中正确的是( )A .电压表的示数为110VB .该交流电的频率为100HzC .若将变阻器的滑片P 向上滑动,则L 1亮度不变、L 2将变亮D .若将变阻器的滑片P 向上滑动,则原线圈输入功率增大5.如图所示,理想变压器的原副线圈匝数比n 1:n 2=1:10,副线圈与阻值R =20Ω的电阻相连.原线圈两端所加的电压u =202sin20πt (V),则 ( )A .交流电压表的示数为202VB .副线圈输出交流电的频率为10HzVR~ uC.电阻R上消耗的电功率为2kWD.原线圈中电流的最大值为100A6.一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是5∶1,原线圈接入电压220V的正弦交流电,各元件正常工作,一只理想二极管和一个滑动变阻器R串联接在副线圈上,如图所示.电压表和电流表均为理想交流电表,则下列说法正确的是()A.原、副线圈中的电流之比为5∶1B.电压表的读数约为31.11VC.若滑动变阻器接入电路的阻值为20 Ω,则1 分钟内产生的热量为2904 JD.若将滑动变阻器的滑片向上滑动,则两电表读数均减小7.某小型水电站的电能输送示意图如图甲,发电机的输出电压变化规律如图乙,输电线总电阻为r,升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2。
高中物理学习材料高二下物理周练1(电磁感应)1.平行闭合线圈的匝数为n ,所围面积为S ,总电阻为R ,在t ∆时间内穿过每匝线圈的磁通量变化为∆Φ,则通过导线某一截面的电荷量为( D )。
A .R ∆ΦB .R nS ∆ΦC .tR n ∆∆ΦD .Rn ∆Φ 2.在电磁感应现象中,下列说法正确的是( D )A .导体相对磁场运动,导体内一定会产生感应电流B .导体做切割磁感线运动,导体内一定会产生感应电流C .闭合电路在磁场内作切割磁感线运动,电路内一定会产生感应电流D .穿过闭合线圈的磁通量发生变化,电路中一定有感应电流。
3. 如图1所示的电路中,一个N 极朝下的条形磁铁竖直下落,恰能穿过水平放置的方形导线框,下列判断正确的是 ( A )A .磁铁经过图中位置1时,线框中感应电流沿abcd 方向,经过位置2时沿adcb 方向B .磁铁经过图中位置1时,线框中感应电流沿adcb 方向,经过位置2时沿abcd 方向C .磁铁经过位置1和2时,感应电流都沿abcd 方向D .磁铁经过位置1和2时,感应电流都沿adcb 方向4. 如图2所示,在同一铁心上绕着两个线圈,单刀双掷开关原来接在1位置,现在它从1打向2,试判断此过程中,通过R 的电流方向是 ( C )A .先由P 到Q ,再由Q 到PB .先由Q 到P ,再由P图1到QC .始终是由Q 到PD .始终是由P 到Q5. 如图3所示中,L 1和L 2是两个相同灯泡,L 是一个自感系数相当大的线圈,其电阻值与R 相同,在开关S 接通的瞬间,下列说法正确的是 ( A )A .接通时L 1先达到最亮,断开时L 1后灭B .接通时L 2先达到最亮,断开时L 2后灭C .接通时L 1先达到最亮,断开时L 1先灭D .接通时L 2先达到最亮,断开时L 2先灭 6. 如图4所示,两竖直放置的平行光滑导轨处于垂直于导轨平面的匀强磁场中,金属杆ab 可沿导轨滑动,原先S 断开,让ab 杆由静止下滑,一段时间后闭合S ,则从S 闭合开始记时,ab 杆的运动速度v 随时间t 的关系图不可能是下图中的哪一个?( B )7、如图12-1-11所示,螺线管CD 的导线绕法不明.当磁铁AB 插入螺线管时,电路中有图示方向的感应电流产生.下列关于螺线管极性的判断正确的是( B )A 、C 端一定是N 极B 、C 端的极性一定与磁铁B 端的极性相同C 、C 端一定是S 极D 、无法判断,因螺线管的绕法不明确8. 如图6示,金属杆ab 以恒定的速率v 在光滑的平行导轨上向右滑行,设整个电路中总电阻为R (恒定不变),整个装置置于垂直于纸面向里的匀强磁场中,下列说法不正确的是 ( D )A .ab 杆中的电流与速率v 成正比B .磁场作用于ab 杆的安培力与速率v 成正比C .电阻R 上产生的电热功率与速率v 平方成正比D .外力对ab 杆做功的功率与速率v 的成正比9、如图12-1-14所示,一有限范围的匀强磁场,宽度为d ,将一个边长为L 的正方形导线框以速度υ匀速地通过磁场区域,若d>L ,则在线框中不产生感应电流的时间应等于( C )A 、d/υ;B 、L/υ;C 、(d –L)/υ;D 、(d –2L)/υ; 图3图610. 如图7示,一宽40cm 的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里。
(鲁科版)高中物理选修3-2课时同步练习汇总(温馨提示: 凡题号前标有☆的为稍难题目)一、选择题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D .只要电路的一部分做切割磁感线的运动, 电路中就一定有感应电流解析: 选C.产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化, A 、B 错误, C 正确.电路一部分导体切割磁感线时, 电路中的磁通量不一定变化, D 错误.2.磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量.如图所示, 通有恒定电流的导线MN 与闭合线框共面, 第一次将线框由位置1平移到位置2, 第二次将线框绕cd 边翻转到2, 设先后两次通过线框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2, 则( )A .ΔΦ1>ΔΦ2B .ΔΦ1=ΔΦ2C .ΔΦ1<ΔΦ2D .无法确定解析: 选C.设线框在位置1时的磁通量为Φ1, 在位置2时的磁通量为Φ2, 直线电流产生的磁场在1处比在2处要强.若平移线框, 则ΔΦ1=Φ1-Φ2; 若转动线框, 磁感线是从线框的正反两面穿过的, 一正一负, 因此ΔΦ2=Φ1+Φ2.根据分析知: ΔΦ1<ΔΦ2, 选项C 正确.3.在如图所示的条件下, 闭合矩形线圈能产生感应电流的是( )解析: 选D .A 选项中因为线圈平面平行于磁感线, 在以OO ′为轴转动的过程中, 线圈平面始终与磁感线平行, 穿过线圈的磁通量始终为零, 所以无感应电流产生; B 选项中, 线圈平面也与磁感线平行, 穿过线圈的磁通量为零, 竖直向上运动过程中, 线圈平面始终与磁感线平行, 磁通量始终为零, 故无感应电流产生; C 选项中尽管线圈在转动, 但B 与S 都不变, B 又垂直于S , 所以Φ=BS 始终不变, 线圈中无感应电流; 而D 选项, 图示状态Φ=0, 当转过90°时Φ=BS , 所以转动过程中穿过线圈的磁通量在不断地变化, 因此转动过程中线圈中产生感应电流.4.如图所示, 一有限范围的匀强磁场的宽度为d , 将一边长为l 的正方形导线框由磁场边缘以速度v 匀速地通过磁场区域, 若d >l , 则在线框通过磁场区域的过程中, 能产生感应电流的时间段为( )A.d v B .2l vC.d -l v D .d -2l v解析: 选B .线框完全进入磁场后, 磁通量不变化, 线框中无感应电流, 当线框进入、离开磁场时, 磁通量变化, 都会产生感应电流, 故正确选项为B .5.(多选)A 、B 两回路中各有一开关S 1、S 2, 且回路A 中接有电源, 回路B中接有灵敏电流计(如图所示), 下列操作及相应的结果可能实现的是( )A .先闭合S 2, 后闭合S 1的瞬间, 电流计指针偏转B.S1、S2闭合后, 在断开S2的瞬间, 电流计指针偏转C.先闭合S1, 后闭合S2的瞬间, 电流计指针偏转D.S1、S2闭合后, 在断开S1的瞬间, 电流计指针偏转解析: 选AD.由于感应电流产生的条件是穿过闭合线框的磁通量变化, 故A、D正确.6.如图所示, 导线ab和cd互相平行, 则下列四种情况下, 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, 但滑片向左移动C.开关S是闭合的, 但滑片向右移动D.开关S始终闭合, 滑片不动解析: 选D.如果导线cd中无电流产生, 则说明穿过上面的闭合回路的磁通量没有发生变化, 也就说明通过导线ab段的电流没有发生变化.显然, 在开关S闭合或断开的瞬间, 开关S 闭合、滑片向左移动的过程, 开关S闭合、滑片向右移动的过程, 通过导线ab段的电流都发生变化, 都能使cd导线中产生感应电流.7.如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框, 在下列四种情况下,线框中会产生感应电流的是()A.线框平面始终与磁感线平行, 线框在磁场中左右运动B.线框平面始终与磁感线平行, 线框在磁场中上下运动C.线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D.线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动解析: 选C.四种情况中初始位置线框均与磁感线平行, 磁通量为零, 按A、B、D三种情况线框运动后, 线框仍与磁感线平行, 磁通量保持为零不变, 线框中不产生感应电流.C中线框转动后, 穿过线框的磁通量不断发生变化, 所以产生感应电流, C项正确.8.如图所示, 开始时矩形线圈平面与磁场方向垂直, 且一半在匀强磁场内, 下列做法不能使线圈中产生感应电流的是()A.以ab为轴转动B.以bd为轴转动(转动的角度小于60°)C.在纸平面内向左平移D.以ac为轴转动(转动的角度小于60°)解析: 选B.以ab为轴转动, 或以ac为轴转动且转动角度小于60°, 或在纸面内向左平移时, 线圈位于磁场中的有效面积变化, 穿过闭合线圈的磁通量变化, 因此线圈中产生感应电流, 而以bd为轴转动且转动角度小于60°时, 线圈位于磁场中的有效面积不变, 穿过线圈的磁通量不变化, 线圈中无感应电流产生, 故选B.☆9.(多选)某一实验装置如图甲所示, 在铁芯P上绕着两个线圈A和B, 如果线圈A中的电流i和时间t的关系有图乙所示的四种情况, 则在t1~t2这段时间内, 哪种情况可以在线圈B 中观察到感应电流()解析: 选BCD.A中t1~t2时间内, 线圈A中电流恒定, 产生的磁通量恒定, 所以线圈B中磁通量不变, 不产生感应电流.而B、C、D中, 线圈A中电流变化, 所产生的磁场变化, 所以线圈B中的磁通量变化, 产生感应电流.10.(多选)如图所示的实验中, 在一个足够大的磁铁的磁场中, 如果AB沿水平方向运动速度的大小为v1, 两磁极沿水平方向运动速度的大小为v2, 则()A.当v1=v2, 且方向相同时, 可以产生感应电流B.当v1=v2, 且方向相反时, 可以产生感应电流C.当v1≠v2时, 方向相同或相反都可以产生感应电流D.当v2=0时, v1的方向改为与磁感线的夹角为θ, 且θ<90°, 可以产生感应电流解析: 选BCD.当v1=v2, 且方向相同时, 二者无相对运动, AB不切割磁感线, 回路中无感应电流, A错; 当v1=v2, 且方向相反时, 则AB切割磁感线, 穿过回路的磁通量变大或变小, 都有感应电流产生, B对; 当v1≠v2时, 无论方向相同或相反, 二者都有相对运动, 穿过回路的磁通量都会发生变化, 有感应电流产生, C对; 当v2=0, v1的方向与磁感线的夹角θ<90°时, v1有垂直磁感线方向的分量, 即AB仍在切割磁感线, 穿过回路的磁通量发生变化, 有感应电流产生, D对.二、非选择题11.逆向思维是一种重要的思想方法, 在这种思想方法的引领下, 许多重要的科学定律被发现.“电生磁, 磁生电”这种逆向互生的关系, 体现了物理学中的一种对称美.请思考:(1)你还能指出物理学中的其他对称性和对称实例吗?(2)1831年, 物理学家法拉第用如图所示的实验, 成功发现了磁生电现象, 当开关始终处于闭合状态时, a线圈中________(选填“有”或“无”)感应电流产生, 当开关闭合或断开瞬间, a 线圈中________(选填“有”或“无”)感应电流产生.(3)如图是某兴趣小组研究磁生电现象所需的器材.请你协助该小组完成如下工作, 用实线将带有铁芯的线圈A 、电源、滑动变阻器和开关连接成原线圈回路, 将小量程电流表和线圈B 连接成副线圈回路, 并列举出在实验中改变副线圈回路磁通量, 使副线圈回路产生感应电流的三种方式:①________________________________________________________________________; ②________________________________________________________________________; ③________________________________________________________________________.解析: (1)电荷的正与负、吸引与排斥、运动和静止、光滑和粗糙、正电子和负电子、物质和反物质.(2)因穿过a 线圈的磁通量不变, 所以无感应电流产生.开关闭合瞬间穿过a 线圈的磁通量突然增大, 所以有感应电流产生.开关断开瞬间, 穿过a 线圈的磁通量突然减小, 所以有感应电流产生.(3)实物连接如图所示.①合上(或断开)开关瞬间; ②合上开关后, 将原线圈A 插入副线圈B 或从副线圈B 中抽出;③合上开关, 将原线圈A 插入副线圈B 后, 移动滑动变阻器的滑片.答案: (1)见解析 (2)无 有 (3)见解析12.如图所示, 有一个100匝的线圈, 其横截面是边长为L =0.20 m 的正方形,放在磁感应强度为B =0.50 T 的匀强磁场中, 线圈平面与磁场垂直.若将这个线圈横截面的形状由正方形改变成圆形(横截面的周长不变), 在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少?解析: 线圈横截面为正方形时的面积:S 1=L 2=(0.20)2 m 2=4.0×10-2 m 2.Φ1=BS 1=0.50×4.0×10-2 Wb =2.0×10-2 W B .截面形状为圆形时, 其半径r =4L 2π=2L π. 截面积大小S 2=π⎝⎛⎭⎫2L π2=425πm 2.穿过线圈的磁通量:Φ2=BS 2=0.50×425πWb =2.55×10-2 W B . 所以, 磁通量的变化:ΔΦ=Φ2-Φ1=(2.55-2.0)×10-2 Wb =5.5×10-3 W B .答案: 5.5×10-3 Wb一、必做题1.自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的, 很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献.下列说法正确的是()A.奥斯特发现了电流的磁效应, 揭示了电现象和磁现象之间的联系B.欧姆发现了欧姆定律, 说明了热现象和电现象之间存在联系C.法拉第发现了电磁感应现象, 揭示了磁现象和电现象之间的联系D.焦耳发现了电流的热效应, 定量给出了电能和热能之间的转换关系解析: 选ACD.欧姆发现了欧姆定律, 揭示了导体中的电流和导体两端电压的关系, B项错误.2.下列过程中一定能产生感应电流的是()A.导体和磁场相对运动B.导体的一部分在磁场中切割磁感线C.闭合导体静止不动, 磁场相对导体运动D.闭合导体内磁通量发生变化解析: 选D.产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化, 因此, 只有D正确.3.用导线将灵敏电流表和金属棒连接成一个磁生电的实验电路, 如图所示, 则下列哪种操作能使指针偏转()A.使导体ab向左(或向右)移动B.使导体ab向上(或向下)移动C.使导体ab沿a→b的方向移动D.使导体ab沿b→a的方向移动解析: 选A.要使闭合回路中产生感应电流, 导体棒需切割磁感线, 选项B、C、D中导体棒在磁场中运动, 但没有切割磁感线, 均错误.4.一平面线圈用细杆悬于P点, 开始时细杆处于水平位置, 释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动.已知线圈始终与纸面垂直, 当线圈由水平位置第一次到达位置Ⅰ的过程中, 穿过线圈的磁通量()A.向右逐渐增大B.向左逐渐减小C.向右先增大后减小D.向左先减小后增大解析: 选C.开始时细杆处于水平位置, 穿过线圈的磁通量为零, 转到细杆和磁场相垂直时磁通量最大, 然后穿过线圈的磁通量开始减小, 所以当线圈由水平位置第一次到达位置Ⅰ的过程中, 穿过线圈的磁通量向右先增大后减小, C选项正确.二、选做题5.某部小说中描述一种窃听电话: 窃贼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, 下列说法正确的是()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C .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交流电(交流电是大小和方向做周期性变化的电流), 在耳机电路中引起感应电流解析: 选D .因为电话中的电流是交流电, 在窃听电路中磁通量发生变化, 所以在窃听电路中产生感应电流, 故选 D .6.下图为“研究电磁感应现象”实验中所用器材的示意图.试回答下列问题:(1)在该实验中电流计G 的作用是________________.(2)按实验要求, 将下面的实物连成电路.(3)在产生感应电流的回路中, 上图器材中________相当于电源.解析: (1)电流计G 的作用是检测电路中感应电流的大小及方向.(2)连接实物如图 (3)B 线圈与电流计G 组成的回路产生感应电流, B 线圈相当于电源.答案: (1)检测感应电流的大小及方向 (2)见解析(3)B 线圈一、选择题1.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 .磁通量的变化量解析: 选C.根据法拉第电磁感应定律E =n ΔΦΔt可知, 感应电动势的大小决定于磁通量的变化率, 所以只有选项C 正确.2.某闭合回路的磁通量Φ随时间t 的变化图象分别如图所示, 关于回路中产生的感应电动势的下列论述中正确的是( )A .图甲的回路中感应电动势恒定不变B .图乙的回路中感应电动势恒定不变C .图丙的回路中0~t 1时间内的感应电动势小于t 1~t 2时间内的感应电动势D .图丁的回路中感应电动势先变大, 再变小解析: 选B .由法拉第电磁感应定律E =n ΔΦΔt 知, E 与ΔΦΔt 成正比, ΔΦΔt是磁通量的变化率, 在Φ-t 图象中图线的斜率即为ΔΦΔt.图甲中斜率为0, 所以E =0.图乙中斜率恒定, 所以E 恒定.因为图丙中0~t 1时间内图线斜率大小大于t 1~t 2时间内斜率大小, 所以图丙中0~t 1时间内的感应电动势大于t 1~t 2时间内的感应电动势.图丁中斜率绝对值先变小再变大, 所以回路中的感应电动势先变小再变大, 故选项B 正确, 选项A 、C 、D 错误.3.如图所示, 矩形线框abcd 的ad 和bc 的中点M 、N 之间连接一电压表, 整个装置处于匀强磁场中, 磁场的方向与线框平面垂直, 当线框向右匀速平动时, 以下说法不.正确的是( )A .穿过线框的磁通量不变化, MN 间无感应电动势B .MN 不产生电动势, 所以MN 间无电势差C .MN 间有电势差, 所以电压表有读数D .因为无电流通过电压表, 所以电压表无读数解析: 选ABC.穿过线框的磁通量不变化, 所以无感应电流, 因此电压表无读数, C 错误, D 正确.MN 切割磁感线, 所以MN 产生感应电动势, MN 间有电势差, A 、B 错误.4.如图所示, 用同样的导线制成的两闭合线圈A 、B , 匝数均为20匝, 半径r A =2r B , 在线圈B 所围区域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场, 则线圈A 、B 中产生感应电动势之比E A ∶E B 和两线圈中感应电流之比I A ∶I B 分别为( )A .1∶1,1∶2B .1∶1,1∶1C .1∶2,1∶2D .1∶2,1∶1解析: 选A.由E =n ΔΦΔt 知, E A =E B , 即E A ∶E B =1∶1.又r A =2r B , 所以电阻R A =2R B , 由I =E R知I A =12I B , 即I A ∶I B =1∶2, A 正确. 5.如图所示, 在竖直向下的匀强磁场中, 将一水平放置的金属棒ab 以水平初速度v 0抛出, 设在整个过程中棒的方向不变且不计空气阻力, 则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是( )A .越来越大B .越来越小C .保持不变D .无法判断解析: 选C.棒ab 水平抛出后, 其速度越来越大, 但只有水平分速度v 0切割磁感线产生电动势, 故E =Bl v 0保持不变.6.物理实验中, 常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量, 如图所示, 探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度.已知线圈匝数为n , 面积为S , 线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R .若将线圈放在被测匀强磁场中, 开始线圈平面与磁场垂直, 现把探测线圈翻转180°, 冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q , 由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为( )A.qR 2nS B .qR nS C.qR 2S D .qR S 解析: 选A.由通过线圈的电荷量可以求出平均电流I =q t, 然后根据E =IR 求出平均感应电动势E =IR =qR t , 又因为E =n ΔΦΔt =2nBS t , 所以2nBS t =qR t , 即B =qR 2nS.故选A. 7.如图所示, 平行导轨间距为d , 其左端接一个电阻R .匀强磁场的磁感应强度为B , 方向垂直于平行金属导轨所在平面.一根金属棒与导轨成θ角放置, 金属棒与导轨的电阻均不计.当金属棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v 在导轨上滑行时, 通过电阻R 的电流强度是( )A.Bd v R B .Bd v R sin θC.Bd v cos θR D .Bd v sin θR解析: 选B .金属棒MN 垂直于磁场放置, 运动速度v 与棒垂直, 且v ⊥B , 即已构成两两互相垂直关系, MN 接入导轨间的长度为d sin θ, 所以E =Bl v =Bd v sin θ, I =E R =Bd v R sin θ, 故选项B 正确.8.(多选)如图所示, 长为L 的金属杆在水平外力作用下, 在匀强磁场中沿水平光滑导轨匀速运动, 如果速度v 不变, 而将磁感应强度由B 增为2 B .除电阻R 外, 其他电阻不计.那么( )A .水平外力将增为4倍B .水平外力将增为2倍C .感应电动势将增为2倍D .感应电流的热功率将增为4倍解析: 选ACD .由法拉第电磁感应定律得E =BL v , B 增为2B , 则E 变为2E , C 正确.又由闭合电路欧姆定律得由于电阻R 不变, 所以电流I 变为2I , 所以F 安=BIL 变为原来的4倍, 匀速运动, 受力平衡, 所以外力变为4倍, A 正确, B 错误.又热功率P =I 2R , 故热功率变为原来的4倍, D 正确.☆9.竖直平面内有一金属圆环, 半径为a , 总电阻为R , 磁感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过整个竖直平面, 在环的最高点A 用铰链连接的长度为2a 、电阻为R /2的导体棒AB 由水平位置紧贴环面摆下, 如图所示.当摆到竖直位置时, B 点的速度为v , 则这时AB 两端电压的大小为( )A .2Ba vB .Ba vC.23Ba v D .13Ba v解析: 选D .AB 棒摆至竖直位置时的电动势E =B ·2a ·v 2=Ba v , 金属圆环两部分并联电阻R 并=R 4, 由闭合电路欧姆定律知: U AB =R 并R 2+R 并·E =13Ba v , 故应选 D . ☆10.如图所示, 圆环a 和b 的半径之比为R 1∶R 2=2∶1, 且是由粗细相同的同种材料的导线构成, 连接两环的导线电阻不计, 匀强磁场的磁感应强度始终以恒定的变化率变化, 那么, 只有a 环置于磁场中和只有b 环置于磁场中两种情况下, A 、B 两点的电势差大小之比为( )A .1∶1B .2∶1C .3∶1D .4∶1解析: 选 B .设b 环的面积为S , 由题可知a 环的面积为4S , 设b 环的电阻为R , 则a 环的电阻为2R .当a 环置于磁场中时, a 环等效为内电路, b 环等效为外电路, A 、B 两点的电压为路端电压, 根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律得E =ΔΦΔt =4ΔB ·S Δt , U AB =ER R +2R=4ΔB ·S 3Δt 当b 环置于磁场中时E ′=ΔB ·S ΔtU AB ′=E ′·2R R +2R=2ΔB ·S 3Δt 所以U AB ∶U AB ′=2∶1, B 正确.二、非选择题11.如图甲所示的螺线管, 匝数n =1 500 匝, 横截面积S =20 cm 2.电阻r =1.5 Ω, 与螺线管串联的外电阻R 1=3.5 Ω, R 2=25 Ω, 方向向右穿过螺线管的匀强磁场, 磁感应强度按图乙所示规律变化, 试计算电阻R 2的电功率和a 、b 两点的电势差. 解析: 螺线管中产生的感应电动势E =nS ΔB Δt=6 V, 根据闭合电路欧姆定律, 电路中的电流大小I =E R 1+R 2+r=0.2 A, 电阻R 2上消耗的电功率大小P =I 2R 2=1 W, a 、b 两点间的电势差U =I (R 1+R 2)=5.7 V.答案: 1 W 5.7 V12.如图所示, 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)在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?解析: (1)线框平面与磁感线平行时, 磁通量的变化率最大, E m =2Bl ab ·l ad 2·ω=BSω.(2)由题图所示位置转过60°的过程中, 磁通量变化量ΔΦ=BS-BS cos 60°=12BS所以E=ΔΦΔt=12BS2πω·16=3BSω2π.(3)瞬时感应电动势为:E=2Bl ab·v ab sin 60°=32BSω.答案: (1)线框平面与磁感线平行时磁通量的变化率最大BSω(2)3BSω2π(3)32BSω一、必做题1.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中, 线圈平面与磁场方向垂直, 关于线圈中产生的感应电动势和感应电流, 下列表述正确的是()A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关B.穿过线圈的磁通量越大, 感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快, 感应电动势越大D.在线圈中产生的感应电流大小恒定不变解析: 选C.由法拉第电磁感应定律E=nΔΦΔt可知感应电动势的大小E与n有关, 与ΔΦΔt即磁通量变化的快慢成正比, 所以A、B错误, C正确.E=nΔΦΔt=nSΔBΔt, 根据闭合电路欧姆定律I =ER=nSΔBRΔt, 若ΔBΔt不变, 则I恒定.若ΔBΔt变化, 则I大小发生变化, 故D错误.2.一根直导线长0.1 m, 在磁感应强度为0.1 T的匀强磁场中以10 m/s的速度匀速运动, 则导线中产生的感应电动势()A.一定为0.1 V B.可能为零C.可能为0.01 V D.最大值为0.1 V解析: 选BCD.当公式E=Bl v中B、l、v互相垂直且导体切割磁感线运动时感应电动势最大: E m=Bl v=0.1×0.1×10 V=0.1 V, 考虑到它们三者的空间位置关系, 可判断出B、C、D 正确, A错误.3.磁流体发电机的电动势是导电流体(在工程技术上常用等离子体)通过磁场时, 以导电的流体切割磁感线而产生的.如图所示, 等离子体进入发电管道, 管道长、宽、高分别为a、b、c, 发电管道的两侧有磁极以产生磁场, 磁感应强度为B, 另外两侧面安有电极, 等离子体以速度v通过通道时, 则灯泡两端的稳定电势差为()A.Ba v B.Bb vC.Bc v D.无法计算解析: 选B.等离子体通过通道时, 等离子体起到金属导线的作用, 切割磁感线产生感应电动势, 即E=Bl v=Bb v, 故B正确.4.穿过一个内阻为1 Ω的10匝闭合线圈的磁通量每秒均匀减少2 Wb, 则线圈中()A .感应电动势每秒增加2 VB .感应电动势每秒减少2 VC .磁通量的变化率为2 Wb/sD .感应电流为2 A 解析: 选C.磁通量的变化率ΔΦΔt =2 Wb/s, C 正确.由E =n ΔΦΔt得E =10×2 V =20 V, 感应电动势不变, A 、B 错误.由I =E R 得I =201A =20 A, D 错误. 二、选做题5.如图甲所示, 一个电阻为R , 面积为S 的矩形导线框abcd , 水平放置在匀强磁场中, 磁场的磁感应强度为B , 方向与ad 边垂直并与线框平面成45°角, O 、O ′分别是ab 边和cd 边的中点.现将线框右边ObcO ′绕OO ′逆时针旋转90°到图乙所示位置, 在这一过程中, 导线框中通过的电荷量是( )A.2BS 2RB .2BS R C.BS R D .0解析: 选A.线框左半边不动, 磁通量不变, 穿过右半边的磁通量Φ1=12BS ·sin 45°=24BS , 旋转90°时, Φ2=Φ1=24BS , 但因磁感线穿入方向变化, 故磁通量变化应是ΔΦ=Φ1+Φ2=22BS , 线框产生的平均电动势E =ΔΦΔt , I =E R , 通过的电荷量q =I ·Δt =ΔΦΔtR ·Δt =ΔΦR=2BS 2R, A 正确. 6.如图甲所示, 一个圆形线圈的匝数n =1 000, 线圈面积S =200 cm 2, 线圈的电阻r =1 Ω, 线圈外接一个阻值R =4 Ω的电阻, 把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中, 磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示.求:(1)前4 s 内的感应电动势;(2)前4 s 内通过R 的电荷量.解析: (1)由图象可知前4 s 内磁感应强度B 的变化率ΔB Δt =0.4-0.24T/s =0.05 T/s 4 s 内的平均感应电动势E =nS ΔB Δt=1 000×0.02×0.05 V =1 V. (2)电路中的平均感应电流I =E R 总, q =I t , 又因为E =n ΔΦΔt 所以q =n ΔΦR 总=1 000×0.02×(0.4-0.2)4+1C =0.8 C. 答案: (1)1 V (2)0.8 C一、选择题1.(多选)下列关于涡流的说法中正确的是( )A .涡流跟平时常见的感应电流一样, 都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的B .涡流不是感应电流, 而是一种有别于感应电流的特殊电流C .涡流有热效应, 但没有磁效应D .在硅钢中也能产生涡流解析: 选AD .涡流的本质是电磁感应现象, 只不过是由金属块自身构成回路, 它既有热效应, 也有磁效应, 所以A 正确, B 、C 错误.硅钢中产生的涡流较小, 并不是不能产生涡流, D 项正确.2.甲、乙两个完全相同的铜环可绕固定轴OO ′旋转, 当给以相同的初始角速度开始转动后, 由于阻力, 经相同的时间后便停止; 若将环置于磁感应强度B 大小相同的匀强磁场中, 甲环的转轴与磁场方向平行, 乙环的转轴与磁场方向垂直, 如图所示, 当甲、乙两环同时以相同的角速度开始转动后, 下列判断正确的是( )A .甲环先停B .乙环先停C .两环同时停下D .无法判断两环停止的先后解析: 选B .甲不产生感应电流, 乙产生感应电流, 机械能不断转化为内能, 故乙先停下来.3.唱卡拉OK 用的话筒内有放大声音的装置, 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, 线圈就将声音信号转变为电信号, 下列说法中正确的是( )A .该装置是根据电流的磁效应工作的B .该装置是根据电磁感应原理工作的C .膜片振动时, 穿过线圈的磁通量不变D .膜片振动时, 金属线圈中不会产生感应电动势解析: 选B .动圈式话筒的工作特点是线圈在磁场中振动, 产生了电流, 可知B正确.4.如图所示, 将一根带有绝缘漆的金属导线按如图所示方式缠绕在一铁块上, 线圈中通入变化的电流时, 下列说法正确的是( )A .铁块中会产生感应电流B .铁块中不会产生感应电流C .铁块电阻很大, 会产生很弱的感应电流D .铁块换为塑料块的话, 一定会产生感应电流解析: 选B .由于上下各一半的线圈中电流方向相反、磁场方向相反, 合磁场为零, 磁通量。
高中物理学习材料 (马鸣风萧萧**整理制作)
成都七中高2017届物理周末作业
【精彩试题.... 不容错过....
】(4月2—4日)
【交变电流的产生、图象和四值】
1.图甲、图乙分别表示两种电压的波形,其中图甲所示的电压按正弦规律变化,图乙所示的电压是正弦函数的一部分。
下列说法错误..
的是( )
A .图甲、图乙均表示交流电
B .图甲所示电压的瞬时值表达式为u=20sin100πt
C .图乙所示电压的有效值为20V
D .图乙所示电压的有效值为10V
2.如图所示,一面积为S,电阻为R 的N 匝矩形线圈处于一个交变的磁场中,磁感应强度的变化规律为B=B 0sinωt.下列说法正确的是( ) A .线框中会产生交变电流 B .在t=
ω
π
时刻,线框中感应电流达到最大值
C .从t=0到t=
ω
π
2这一过程中通过导体横截面积的电荷量为R S B 0
D .若只增大变化磁场的频率,则线框中感应电流的频率也将增加,但电流的有效值不变
3.如图所示,在第一、第二象限中存在垂直xoy平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,一半径为r的扇形金属线框在xoy平面内,以角速度ω绕O点逆时针匀速转动,∠POQ=120°,线框的总电阻为R。
则下列说法正确的是()
为
2
2
Br
R
ω
A.线圈中感应电流的最大值
为
2
Br
R
ω
B.线圈中感应电流的最大值
为
2
2
4
Br
R
ω
C.线圈中感应电流的有效值
D.线圈中感应电流的有效值为
2
6
6
Br
R
ω
【理想变压器及远距离输电】
4.图中理想变压器原副线圈的匝数之比为2:1,现在原线圈两端加上交变电压U=220sin(100πt)V时,灯泡L1、L2均正常发光,电压表和电流表可视为理想电表.则下列说法中正确的是()
A.电压表的示数为110V
B.该交流电的频率为100Hz
C.若将变阻器的滑片P向上滑动,则L1亮度不变、L2将变亮
D.若将变阻器的滑片P向上滑动,则原线圈输入功率增大
5.如图所示,理想变压器的原副线圈匝数比n1:n2=1:10,副线圈与阻值R=20Ω的电阻相连.原线圈两端所加的电压u=202sin20πt(V),则()
A.交流电压表的示数为202V
B.副线圈输出交流电的频率为10Hz
C.电阻R上消耗的电功率为2kW
D.原线圈中电流的最大值为100A
V R
~
u
6.一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是5∶1,原线圈接入电压220V的正弦交流电,各元件正常工作,一只理想二极管和一个滑动变阻器R串联接在副线圈上,如图所示.电压表和电流表均为理想交流电表,则下列说法正确的是()
A.原、副线圈中的电流之比为5∶1
B.电压表的读数约为31.11V
C.若滑动变阻器接入电路的阻值为20 Ω,则1 分钟内产生的热量为2904 J
D.若将滑动变阻器的滑片向上滑动,则两电表读数均减小
7.某小型水电站的电能输送示意图如图甲,发电机的输出电压变化规律如图乙,输电线总电阻为r,升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2。
降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器)。
要使额定电压为220 V的用电器正常工作,则()
A.乙图中电压的瞬时值表达式为:u = 220 2 sin100πt V
B.乙图中电压的有效值和用电器的额定电压都是220 V,所以n1
n2=
n4
n3
C.通过升压变压器的电流频率比通过降压变压器的电流频率大
D.升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率
8.一理想变压器原、副线圈的匣数比为1O: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50Hz
B. 副线圈输出电压的有效值为31V
C.p向右移动时,原、副线圈的电流之比减小
D. P向右移动时,变压器的输出功率增加
9.如图所示,理想变压器MN 原线圈接一交流电源,副线圈回路中有一定值电阻R 0和两个小灯泡L 1、L 2,电表为理想电表。
最初电键S 是断开的,现闭合电键S ,则( )
~
A 1
A 2
R 0
M
N
L 1
L 2S
A .副线圈两端电压变大
B .灯泡L 1变亮
C .电流表A 1示数变大
D .电阻R 0中的电流变小
10.理想变压器与电阻R 及交流电流、电压表○V 和○A 按图示方式连接,已知变压器原副线圈的匝数比为n 1∶n 2 = 10∶1,电阻R = 11Ω,原线圈两端输入电压U 随时间变化的图象如图所示,下列说法中正确的是( )
A .○V 表的读数为220V
B .通过R 的电流为2A
C .○A 表的读数为2A
D .变压器的输入功率为44W
11.图甲所示电路中,A 1、A 2、A 3为相同的电流表,C 为电容器,电阻R 1、R 2、R 3的阻值相同,线圈L 的电阻不计。
在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示,则在t 1~t 2时间内( )
A.电流表A 1的示数比A 2的小
B.电流表A 2的示数比A 3的小
C.电流表A 1和A 2的示数相同
D.电流表的示数都不为零
【简谐运动和单摆】
t/×10U/V
2
1
2
2
R A
V n
n
12. (上海市黄浦区2013届高三4月第二次模拟物理试卷)一个单摆在竖直平面内做小幅振动,周期为2s 。
如果从单摆向右运动通过平衡位置时开始计时,则在t =1.6s 至t =1.8s 的过程中,摆球的( ) A 速度向左在减小,加速度向右在增大
B 速度向左在增大,加速度向左在增大
C 速度向右在增大,加速度向右在减小
D 速度向右在减小,加速度向左在减小
13.如图(a )所示,细线的上端固定在铁架台上,下端系一个小钢球,做成一个单摆。
测量摆长l 和摆的周期T ,得到一组数据。
改变摆长,再得到几组数据。
从中可以找出周期与摆长的关系。
实验过程有两组同学分别用了图(b )(c
)的两种不同方式悬挂小钢球,你认为
(选填“b ”或“c ”)悬挂方式较好。
图(d )是某组同学根据实验数据画出的T 2 – l 图线,通过图线得到振动周期T 与摆长l 的关系是 。
T 2/s 2
l/cm
O
4.0
99
【振动图像和波动图像】
14.一列沿x 轴负方向传播的简谐横波在某时刻(设该时间为t =0时刻)的波形如图所示,在0.7s 末,质点P 恰好第二次到达波峰,则下列说法正确的是( )
A. 该列波的传播速度是10m/s
B. 在0.9s 末,质点Q 第一次到达波峰
C. 如果x =5m 处就是波源,则它刚开始起振的方向是y 轴的正方向
D. 当质点Q 到达波峰时,质点P 也到达波峰
15.在均质弹性绳中有一振源i 它以5H Z 的频率上下做简谐运动,振幅为5cm …形成的波沿绳 向左、右两边传播。
从振源开始振动计时,t 时刻的波形如图所示,质点P 右边的绳还未振动,S 左边的波形没有画出,则
A.该波的波速为60cm/s
B.波源S 开始振动的方向向下.
(a )
(b ) (c )
(d )
y/cm
10
C.图中的质点Q在t时刻处在波谷
D.在t=0至t=1.0s时间内质点P运动的路程为70cm
16.如图所示,一列简谐波向右以8.0m/s的速度传播,某一时刻沿波的传播方向上有a、b两质点,位移大小相等,方向相同,则( )
A.无论再经多长时间,a、b两质点位移不可能大小相等、方向相反
B.再经过0.25s,a、b两质点位移第一次大小相等、方向相反
C.再经过0.25s,a、b两质点速度第一次大小相等、方向相反
D.再经过0.5s,a、b两质点速度第一次大小相等、方向相同
17.一列简谐横波沿x轴正方向传播,O为波源且t=0开始沿y轴负方向起振,如图所示是t=0.2 s末x=0至4 m范围内的波形图,虚线右侧的波形未画出。
已知图示时刻x=2m处的质点第一次到达波峰,则该简谐横波的波速为_____m/s;从t=0.2时刻开始计时,写出x=1m处的质点的振动表达式________________.
18.自t = 0时刻起,质点A做简谐运动,其振动图象如图所示。
t=10s时,距A质点10m处的B质点开始振动。
求:
①该波的波速大小v;
②该波的波长λ。
成都七中高2017届物理周末作业(清明节)答案
1C 2AB 3AD 4CD 5BC 6BC 7AD 8AD 9C 10BD 11C 12C 13【答案】c T ∝l 或单摆周期T 与摆长平方根成正比或 T = 2l
14AB 15BD 16B
17 40 10sin(10π)cm 4
x t π
=--
18① 波速v =
t
s
= 1m/s ② 波长λ = Tv = 4m。