河北高二高中物理期末考试带答案解析

河北高二高中物理期末考试
班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________
一、选择题
1.由法拉第电磁感应定律公式E=可知（）
A．穿过线圈的磁通量φ越大，感应电动势E一定越大
B．穿过线圈的磁通量改变量△φ越大，感应电动势E一定越大
C．穿过线圈的磁通量变化率越大，感应电动势E一定越大
D．穿过线圈的磁通量发生变化的时间△t越小，感应电动势E一定越大
2.磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图所示，通过恒定电流的导线MN与闭合线框共面，第一次将线框
由1平移到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△Φ
1和△Φ
2
，则（）
A．△Φ1＞△Φ2B．△Φ1=△Φ2
C．△Φ1＜△Φ2D．无法确定
3.如图所示，等腰梯形内分布着垂直纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为3L，高为L，底角为45°．有一边长也为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过磁场区域，在t=0时刻恰好位于如图所示的位置．若以顺时针方向为导线框中电流正方向，在下面四幅图中能正确表示导线框中电流和位移关系的是（）
A．B．
C．D．
4.如图所示，一闭合圆形线圈水平放置，穿过它的竖直方向的匀强磁场磁感应强度随时间变化规律如图所示，规定B的方向以向上为正方向，感应电流以俯视顺时针的方向为正方向，在0﹣4t时间内感应电流随时间变化图象中正确的是（）
A．B．
C．D．
5.下图分别表示匀强磁场的磁感应强度B 、闭合电路中一部分直导线的运动速度v 和电路中产生的感应电流I 的相互关系，其中正确是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
6.如图，三只白炽灯泡L 1、L 2、L 3分别与线圈L 、电阻R 、电容器C 串联后接在同一个交流电源上，供电电压瞬时值为u 1=U m sinωt ，此时三只灯泡的亮度相同．现换另一个电源供电，供电电压瞬时值为u 2=U m sin ，则三只灯泡的亮度变化是（ ）
A ．L 1变亮，L 2不变，L 3变暗
B ．L 1变暗，L 2不变，L 3变亮
C ．L 1变亮，L 2变亮，L 3变暗
D ．L 1变暗，L 2变亮，L 3变亮
7.如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数比n 1：n 2=11：5．原线圈与正弦交变电源连接，输入电压μ=220sin （100πt ）V ．副线圈接入电阻的阻值R=100Ω．则（ ）
A ．通过电阻的电流是22A
B ．交流电的频率是100Hz
C ．与电阻并联的电压表的示数是100V
D ．变压器的输入功率是484W
8.两只相同的电阻，分别通有正弦交流电和方形波的交流电．两种交变电流的最大值相等，电流波形如图所示，在正弦交流电的一个周期内，正弦交流电在电阻上产生的焦耳热Q 1与方形波交流电在该电阻上产生的焦耳热Q 2之比为等于（ ）
A ．1：1
B ．1：2
C ．2：1
D ．1：4
9.某研究小组成员设计了一个如图所示的电路，已知纯电阻R 的阻值不随温度变化．与R 并联的是一个理想的交流电压表，D 是理想二极管（它的导电特点是正向电阻为零，反向电阻为无穷大）．在A 、B 间加一交流电压，瞬时值的表达式为u=20sin100πt （V ），则交流电压表示数为（ ）
A ．10V
B ．20V
C ．15V
D ．14.1 V
10.如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，A 、V 均为理想电表，R 为光敏电阻（其阻值随
光强增大而减小），L l 和L 2是两个完全相同的灯泡．原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u ，下列说法正确的是（ ）
A ．电压u 的频率为100 Hz
B ．电压表V 的示数为22V
C ．当照射R 的光强增大时，电流表A 的示数变大
D ．当L l 的灯丝烧断后，电压表V 的示数会变大
11.某变电站用11kV 的交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R ，现若用变压器将电压升高到440kV 送电，下面选项正确的是（ ）
A ．由I=，所以输电线上的电流增为原来的20倍
B ．由I=，所以输电线上的电流减为原来的
C ．由P=
，所以输电线上损失的功率增为原来的1600倍 D ．由P=I 2R ，所以输电线上损失的功率增为原来的
12.如图，光滑平行金属导轨固定在水平面上，左端由导线相连，导体棒垂直静置于导轨上构成回路．在外力F 作用下，回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动．在匀速运动过程中外力F 做功W F ，磁场力对导体棒做功W 1，磁铁克服磁场力做功W 2，重力对磁铁做功W G ，回路中产生的焦耳热为Q ，导体棒获得的动能为E K ．则下列选项正确的是（ ）
A ．W F +W G =E K +Q
B ．W 2﹣W 1=Q
C ．W 1=E K
D ．W 1=Q
13.在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ 、MN ，相距为L ，导轨处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．有两根质量均为m 的金属棒a 、b ，先将a 棒垂直导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c 连接，连接a 棒的细线平行于导轨，由静止释放c ，此后某时刻，将b 也垂直导轨放置，a 、c 此刻起做匀速运动，b 棒刚好能静止在导轨上．a 棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨电接触良好，导轨电阻不计．则（ ）
A ．物块c 的质量是2msinθ
B ．b 棒放上导轨前，物块c 减少的重力势能等于a 、c 增加的动能
C ．b 棒放上导轨后，物块c 减少的重力势能等于回路消耗的电能
D ．b 棒放上导轨后，a 棒中电流大小是
14.如图所示，磁场与线圈平面垂直，先后以速度v 1和v 2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域，v 1=3v 2．在先后两种情况下（ ）
A ．线圈中的感应电流之比I 1：I 2=1：3
B ．线圈中的感应电流之比I 1：I 2=3：1
C ．线圈中产生的焦耳热之比Q l ：Q 2=3：1
D ．通过线圈某截面的电荷量之比Q l ：Q 2=1：1
15.如图电路（a ）、（b ）中，电阻R 和自感线圈L 的电阻值相同，接通K ，使电路达到稳定，灯泡S 发光．则（ ）
A ．在电路（a ）中，断开K ，S 将渐渐变暗
B ．在电路（a ）中，断开K ，S 将先变得更亮，然后渐渐变暗
C ．在电路（b ）中，断开K ，S 将渐渐变暗
D ．在电路（b ）中，断开K ，S 将先变得更亮，然后渐渐变暗
16.如图所示，甲图中为一理想变压器，乙图是副线圈输出电压U 2的图象，已知变压器原、副线圈的匝数比为10：1，电流表的示数为2.0A ，则（ ）
A ．电压表V 1的示数为220V
B ．变压器原线圈中电流方向在1s 内改变100次
C ．灯泡实际消耗功率为40W
D ．若改用比R 大的电阻，原线圈中的电流会变大
17.矩形线框在匀强磁场内绕垂直于磁场的轴匀速转动过程中，输出的交流电压随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A ．1s 末线框平面垂直于磁场，穿过线框的磁通量变化最快
B ．2s 末线框平面垂直于磁场，穿过线框的磁通量最大
C ．交流电压的有效值为36V ，频率为0.25Hz
D ．用该交流电为额定电压36V 的机床照明灯供电，照明灯恰好可以正常发光
二、计算题
1.如图1所示，一个匝数n=100的圆形线圈，面积S 1=0.4m 2，电阻r=1Ω．在线圈中存在面积S 2=0.3m 2、垂直线圈平面（指向纸外）的匀强磁场区域，磁感应强度B 随时间t 变化的关系如图2所示．将其两端a 、b 与一个
R=2Ω的电阻相连接，b端接地．试分析求解：
（1）圆形线圈中产生的感应电动势E；
（2）电阻R消耗的电功率；
（3）a端的电势φ
a
．
2.如图甲所示，一足够长阻值不计的光滑平行金属导轨MN、PQ之间的距离L=1.0m，NQ两端连接阻值R=1.0Ω的电阻，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，导轨平面与水平面间的夹角θ=30°．一质量
m=0.20kg，阻值r=0.50Ω的金属棒垂直于导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量M=0.60kg的重物相连．细线与金属导轨平行．金属棒沿导轨向上滑行的速度v与时间t之间的关系如图乙所示，已知金属棒在0～
0.3s内通过的电量是0.3～0.6s内通过电量的，g=10m/s2，求：
（1）0～0.3s内棒通过的位移；
（2）金属棒在0～0.6s内产生的热量．
3.一台发电机最大输出功率为4 000kW，电压为4 000V，经变压器T
1
升压后向远方输电，输电线路总电阻
R=1kΩ，到目的地经变压器T
2
降压，负载为多个正常发光的灯泡（220V，60W）．若在输电线路上消耗的功率为
发电机输出功率的10%，变压器T
1和T
2
的耗损可忽略，发电机处于满负荷工作状态．求：
（1）变压器T
1和T
2
的匝数比分别是多少？
（2）有多少盏灯泡（220V、60W）正常发光？
河北高二高中物理期末考试答案及解析
一、选择题
1.由法拉第电磁感应定律公式E=可知（）
A．穿过线圈的磁通量φ越大，感应电动势E一定越大
B．穿过线圈的磁通量改变量△φ越大，感应电动势E一定越大
C．穿过线圈的磁通量变化率越大，感应电动势E一定越大
D．穿过线圈的磁通量发生变化的时间△t越小，感应电动势E一定越大
【答案】C
【解析】解：由法拉第电磁感应定律可知；E=n
，即E 与磁通量的变化率成正比，即电动势取决于磁通量的变化快慢，故C 正确，ABD 错误；
故选：C ．
【点评】在理解法拉第电磁感应定律时要注意区分Φ，△Φ，及三者间的关系，明确电动势只取决于磁通量的变化率，与磁通量及磁能量的变化量无关．
2.磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图所示，通过恒定电流的导线MN 与闭合线框共面，第一次将线框由1平移到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△Φ1和△Φ2，则（ ）
A ．△Φ1＞△Φ2
B ．△Φ1=△Φ2
C ．△Φ1＜△Φ2
D ．无法确定
【答案】C
【解析】解：设在位置Ⅰ时磁通量大小为Φ1，位置Ⅱ时磁通量大小为Φ2．
第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ，穿过线框的磁感线方向没有改变，磁通量变化量△Φ1=Φ1﹣Φ2；
第二次将金属框绕cd 边翻转到Ⅱ，穿过线框的磁感线的方向发生改变，磁通量变化量△Φ2=Φ1+Φ2；△Φ1＜△Φ2故C 正确．
故选：C
【点评】本题关键要掌握磁通量的一般计算公式Φ=BScosα，α是线圈与磁场垂直方向的夹角．
3.如图所示，等腰梯形内分布着垂直纸面向外的匀强磁场，它的底边在x 轴上且长为3L ，高为L ，底角为45°．有一边长也为L 的正方形导线框沿x 轴正方向做匀速直线运动穿过磁场区域，在t=0时刻恰好位于如图所示的位置．若以顺时针方向为导线框中电流正方向，在下面四幅图中能正确表示导线框中电流和位移关系的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
【答案】A
【解析】解：线圈从0开始向右运动L 时，线圈的右侧导体切割磁感线，有效长度增大，
正方形导线框做匀速直线运动，故电动势均匀增大，电流增大，
由右手定则可知，电流方向沿顺时针；
L 到2L 时，左侧边开始进入磁场，由图可知，右侧导体切割磁感线长度不变，左侧导体切割磁感线长度增加，故有效长度减小，则感应电动势减小，电流减小，沿顺时针方向；
2L 时，右侧导体切割磁感线长度为L ，左侧导体切割磁感线长度为L ，感应电动势为0，电流为0；
而2L 到3L 过程中，右侧长度减小，而左侧长度不变，故电流要增大；由右手定则可知，电流方向沿逆时针； 3L 到4L 过程中，左侧减小，而右侧为0，故电流要减小；由右手定则可知，电流方向沿逆时针；
故选A ．
【点评】电磁感应与图象的结合一般考查选择题，注意在解答时尽量采用排除法寻找答案，先找到各图中的不同点，主要分析不同点即可得出正确答案．
4.如图所示，一闭合圆形线圈水平放置，穿过它的竖直方向的匀强磁场磁感应强度随时间变化规律如图所示，规定B 的方向以向上为正方向，感应电流以俯视顺时针的方向为正方向，在0﹣4t 时间内感应电流随时间变化图象中正
确的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
【答案】D
【解析】解：根据法拉第电磁感应定律有：E=n =n s 因此在面积、匝数不变的情况下，感应电动势与磁场的变化率成正比，即与B ﹣t 图象中的斜率成正比，由图象可知：0﹣1s ，斜率不变，故形成的感应电流不变，根据楞次定律可知感应电流方向逆时针（俯视）即为正值，1﹣3s 斜率不变，电流方向为顺时针，整个过程中的斜率大小不变，所以感应电流大小不变，方向为负，故ABC 错误，D 正确．
故选：D ．
【点评】正确理解感应电动势与磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率等之间的关系，可以类比加速度、速度变化量、速度变化率进行学习．并能正确解答本题一定要明确B ﹣t 图象中斜率的含义，注意感应电动势的大小与磁通量大小无关与磁通量变化率成正比．
5.下图分别表示匀强磁场的磁感应强度B 、闭合电路中一部分直导线的运动速度v 和电路中产生的感应电流I 的相互关系，其中正确是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
【答案】B
【解析】解：A 、伸开右手时，让磁感线穿过掌心，大拇指所指方向即为运动方向，则感应电流方向应沿导线向下，故A 错误；
B 、伸开右手时，让磁感线穿过掌心，大拇指所指方向即为运动方向，则感应电流方向垂直纸面向外，故B 正确；
C 、伸开右手时，大拇指所指方向即为运动方向，则无感应电流，没有切割磁感线．故C 错误
D 、伸开右手时，让磁感线穿过掌心，大拇指所指方向即为运动方向，则感应电流方向垂直纸面向，则D 错误． 故选：B
【点评】导线在磁场中切割磁感线，会产生感电流．由右手定则来确定方向，而通电导线放入磁场中，有受到安培力．则安培力的方向是由左手定则来确定即要让磁感线穿过掌心，四指指的是电流方向，则大拇指所指的是安培力方向
6.如图，三只白炽灯泡L 1、L 2、L 3分别与线圈L 、电阻R 、电容器C 串联后接在同一个交流电源上，供电电压瞬
时值为u 1=U m sinωt ，此时三只灯泡的亮度相同．现换另一个电源供电，供电电压瞬时值为u 2=U m sin ，则三只灯泡的亮度变化是（ ）
A ．L 1变亮，L 2不变，L 3变暗
B ．L 1变暗，L 2不变，L 3变亮
C ．L 1变亮，L 2变亮，L 3变暗
D ．L 1变暗，L 2变亮，L 3变亮
【答案】A
【解析】解：线圈阻交流通直流，通低频阻高频，当交变电流的频率变小时，线圈的感抗变小，通过L 1的电流变
大，故L 1变亮．
电阻与电源的频率无关，当电源频率变小时，电阻所在支路电灯L 2的亮度不变．
电容器通交流阻直流，通高频阻低频，当交变电流的频率变小时，电容器的容抗变大，故通过L 3的电流变小，故L 3变暗．故A 正确．
故选：A ．
【点评】重点掌握交流电的频率对电感和电容的影响，知道当交变电流的频率变小时，线圈的感抗变小，电容器的容抗变大．
7.如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数比n 1：n 2=11：5．原线圈与正弦交变电源连接，输入电压μ=220sin （100πt ）V ．副线圈接入电阻的阻值R=100Ω．则（ ）
A ．通过电阻的电流是22A
B ．交流电的频率是100Hz
C ．与电阻并联的电压表的示数是100V
D ．变压器的输入功率是484W
【答案】C
【解析】解：A 、由输入电压公式可知，原线圈中电压的最大值为220V ，所以电压的有效值为220V ，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压有效值为100V ，副线圈的电阻为100Ω，所以电流的为1A ，所以A 错误；
B 、由输入电压公式可知，角速度为100π，所以交流电的频率为50Hz ，故B 错误；
C 、由于电压表测量的是电压的有效值，所以电压表的读数为100V ，所以C 正确；
D 、原副线圈的功率是相同的，由电阻消耗的功率为P=，所以变压器的输入功率是1×102W ，所以D 错误．
故选C ．
【点评】根据公式可以求得输入电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比即可求得结论．
8.两只相同的电阻，分别通有正弦交流电和方形波的交流电．两种交变电流的最大值相等，电流波形如图所示，在正弦交流电的一个周期内，正弦交流电在电阻上产生的焦耳热Q 1与方形波交流电在该电阻上产生的焦耳热Q 2之比为等于（ ）
A ．1：1
B ．1：2
C ．2：1
D ．1：4
【答案】B
【解析】解：两种交变电流的最大值为I m ．
对于正弦式电流有效值为：I 1=I m ．
对于方波，有效值为：I 2=I m ．
根据焦耳定律得：
Q 1=I 12RT
Q 2=I 22RT
则 Q 1：Q 2=1：2
故选：B
【点评】对于交变电流，求解热量、电功和电功率等与热效应有关的量，都必须用有效值．
9.某研究小组成员设计了一个如图所示的电路，已知纯电阻R 的阻值不随温度变化．与R 并联的是一个理想的交流电压表，D 是理想二极管（它的导电特点是正向电阻为零，反向电阻为无穷大）．在A 、B 间加一交流电压，瞬
时值的表达式为u=20sin100πt（V），则交流电压表示数为（）A．10V B．20V C．15V D．14.1 V
【答案】D
【解析】解：二极管具有单向导电性，使得半个周期内R
1通路，另半个周期内R
1
断路．在正半周内，交流电的有
效值为20V，
故一个周期内的电阻发热为Q=T，
解得：U=10V=14.1V．
故选：D
【点评】考查交流电的有效值求解，注意正弦交流电表的示数为有效值以及有效值与最大值的关系，同时注意二极管的单向导电性．
10.如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，A、V均为理想电表，R为光敏电阻（其阻值随
光强增大而减小），L
l 和L
2
是两个完全相同的灯泡．原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是
（）
A．电压u的频率为100 Hz
B．电压表V的示数为22V
C．当照射R的光强增大时，电流表A的示数变大
D．当L
l
的灯丝烧断后，电压表V的示数会变大
【答案】C
【解析】解：A、原线圈接入如图乙所示，T=0.02s，所以频率为f=="50" Hz，故A错误；
B、原线圈接入电压的最大值是220V，所以原线圈接入电压的有效值是U=220V，
理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，所以副线圈电压是22V，所以V的示数为22V，故B错误；
C、R阻值随光强增大而减小，根据I=知副线圈电流增加，副线圈输出功率增加，根据能量守恒定律，所以原线圈输入功率也增加，原线圈电流增加，所以A的示数变大，故C正确；
D、当L
l
的灯丝烧断后，变压器的输入电压不变，根据变压比公式，输出电压也不变，故电压表读数不变，故D错误；
故选：C
【点评】电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法．
11.某变电站用11kV的交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R，现若用变压器将电压升高到440kV送电，下面选项正确的是（）
A．由I=，所以输电线上的电流增为原来的20倍
B．由I=，所以输电线上的电流减为原来的
C．由P=，所以输电线上损失的功率增为原来的1600倍
D．由P=I2R，所以输电线上损失的功率增为原来的
【答案】D
【解析】解：A、根据P=UI得，I=．输送功率一定，输送电压变为原来的40倍，则输送电流变为原来的．故AB错误．
C、根据P
损
=I2R得，输送电流变为原来的．则损失的功率变为原来的．故C错误．D正确；
故选：D．
【点评】解决本题的关键知道输送功率与输送电压、电流的关系，知道损失的功率P 损=I 2R
12.如图，光滑平行金属导轨固定在水平面上，左端由导线相连，导体棒垂直静置于导轨上构成回路．在外力F 作用下，回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动．在匀速运动过程中外力F 做功W F ，磁场力对导体棒做功W 1，磁铁克服磁场力做功W 2，重力对磁铁做功W G ，回路中产生的焦耳热为Q ，导体棒获得的动能为E K ．则下列选项正确的是（ ）
A ．W F +W G =E K +Q
B ．W 2﹣W 1=Q
C ．W 1=E K
D ．W 1=Q
【答案】ABC
【解析】解：根据题意，由动能定理知：导体棒：W 1=E k ①；
根据能量守恒知W 2﹣W 1=Q ；
对磁铁有：W F +W G ﹣W 2=0③，由①②③得W F +W G =E k +Q ，故ABC 正确，D 错误；
故选：ABC ．
【点评】此题考查动能定理和能量守恒，一对磁场力做功之和为系统产生的焦耳热．
13.在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ 、MN ，相距为L ，导轨处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．有两根质量均为m 的金属棒a 、b ，先将a 棒垂直导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c 连接，连接a 棒的细线平行于导轨，由静止释放c ，此后某时刻，将b 也垂直导轨放置，a 、c 此刻起做匀速运动，b 棒刚好能静止在导轨上．a 棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨电接触良好，导轨电阻不计．则（ ）
A ．物块c 的质量是2msinθ
B ．b 棒放上导轨前，物块c 减少的重力势能等于a 、c 增加的动能
C ．b 棒放上导轨后，物块c 减少的重力势能等于回路消耗的电能
D ．b 棒放上导轨后，a 棒中电流大小是
【答案】AD
【解析】解：A 、b 棒静止说明b 棒受力平衡，即安培力和重力沿斜面向下的分力平衡，a 棒匀速向上运动，说明a 棒受绳的拉力和重力沿斜面向下的分力大小以及沿斜面向下的安培力三个力平衡，c 匀速下降则c 所受重力和绳的拉力大小平衡．
由b 平衡可知，安培力大小F 安=mgsinθ
由a 平衡可知，F 绳=F 安+mgsinθ=2mgsinθ，由c 平衡可知F 绳=m c g
因为绳中拉力大小相等，故2mgsi nθ=m c g ，即物块c 的质量为2msinθ，故A 正确；
B 、b 放上之前，根据能量守恒知物块c 减少的重力势能等于a 、c 增加的动能与a 增加的重力势能之和，故B 错误．
C 、b 棒放上导轨后，物块c 减少的重力势能等于回路消耗的电能、a 、c 增加的动能与a 增加的重力势能之和，故C 错误．
D 、根据b 棒的平衡可知F 安=mgsinθ
又因为F 安=BIL ，则知 I=，故D 正确；
故选：AD ．
【点评】从导体棒的平衡展开处理可得各力的大小，从能量守恒角度分析能量的变化是关键，也可以能量转化问题从排除法的角度处理更简捷．
14.如图所示，磁场与线圈平面垂直，先后以速度v 1和v 2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域，v 1=3v 2．在先
后两种情况下（ ）
A ．线圈中的感应电流之比I 1：I 2=1：3
B ．线圈中的感应电流之比I 1：I 2=3：1
C ．线圈中产生的焦耳热之比Q l ：Q 2=3：1
D ．通过线圈某截面的电荷量之比Q l ：Q 2=1：1
【答案】BCD
【解析】解：A 、v 1=3v 2，根据E=BLv ，知感应电动势之比3：1，感应电流I=，则感应电流之比为3：1．故A 错误，B 正确．
C 、v 1=3v 2，知时间比为1：3，根据Q=I 2Rt ，知热量之比为3：1．故C 正确．
D 、根据q=It=
，知通过某截面的电荷量之比为1：1．故D 正确． 故选：BCD ．
【点评】解决本题的关键掌握导体切割磁感线时产生的感应电动势E=BLv ，以及通过某截面的电荷量．
15.如图电路（a ）、（b ）中，电阻R 和自感线圈L 的电阻值相同，接通K ，使电路达到稳定，灯泡S 发光．则（ ）
A ．在电路（a ）中，断开K ，S 将渐渐变暗
B ．在电路（a ）中，断开K ，S 将先变得更亮，然后渐渐变暗
C ．在电路（b ）中，断开K ，S 将渐渐变暗
D ．在电路（b ）中，断开K ，S 将先变得更亮，然后渐渐变暗
【答案】AD
【解析】解：A 、B 、在电路（a ）中，断开S ，由于线圈阻碍电流变小，导致D 将逐渐变暗．故A 正确，B 错误；
C 、
D 、在电路（b ）中，由于电阻R 和自感线圈L 的电阻值都很小，所以通过灯泡的电流比线圈的电流小，断开S 时，由于线圈阻碍电流变小，导致D 将变得更亮，然后逐渐变暗．故B 错误，D 正确；
故选：AD ．
【点评】线圈中电流变化时，线圈中产生感应电动势；线圈电流增加，相当于一个瞬间电源接入电路，线圈左端是电源正极．当电流减小时，相当于一个瞬间电源，线圈右端是电源正极．
16.如图所示，甲图中为一理想变压器，乙图是副线圈输出电压U 2的图象，已知变压器原、副线圈的匝数比为10：1，电流表的示数为2.0A ，则（ ）
A ．电压表V 1的示数为220V
B ．变压器原线圈中电流方向在1s 内改变100次
C ．灯泡实际消耗功率为40W
D ．若改用比R 大的电阻，原线圈中的电流会变大
【答案】BC
【解析】解：A 、由图乙可知，输出电压的最大值为28.2V ，则有效值为：=20V ；则输入电压U 1=
=200V ；故A 错误；
B 、由乙图可知，交流电的周期为0.02s ，则频率f 为50Hz ；电流在一个周期内改变两次方向，故1s 内方向改变100次；故B 正确；
C 、由P=UI 可知，消耗功率P=20×2=40W ；故C 正确；
D 、若改用大电阻，则输出电流减小，输入电流也减小；故D 错误；
故选：BC ．
【点评】本题考查变压器原理，要注意明确理想变压器电压之比为匝数之比，电流之比为匝数的反比，输出功率决定了输入功率．
17.矩形线框在匀强磁场内绕垂直于磁场的轴匀速转动过程中，输出的交流电压随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A ．1s 末线框平面垂直于磁场，穿过线框的磁通量变化最快
B ．2s 末线框平面垂直于磁场，穿过线框的磁通量最大
C ．交流电压的有效值为36V ，频率为0.25Hz
D ．用该交流电为额定电压36V 的机床照明灯供电，照明灯恰好可以正常发光
【答案】BD
【解析】解：A 、t=1s 时，交变电流的电压最大，所以此时的线框平面平行于磁场，通过线框的磁通量变化最快；故A 错误；
B 、2s 末电压为零；线框平面垂直于磁场，穿过线框的磁通量最大；故B 正确
C 、由图象可知，交流电的最大值为36V ；有效值为36V ；周期为4s ．频率为0.25Hz ：故C 错误；
D 、电源电压为36V ，故可以为额定电压36V 的机床照明灯供电，照明灯恰好可以正常发光；故D 正确； 故选：BD ．
【点评】本题考查了对交流电图象的认识，要具备从图象中获得有用信息的能力．并明确电表的示数等均为有效值；并且要掌握有效值与最大值的关系．
二、计算题
1.如图1所示，一个匝数n=100的圆形线圈，面积S 1=0.4m 2，电阻r=1Ω．在线圈中存在面积S 2=0.3m 2、垂直线
圈平面（指向纸外）的匀强磁场区域，磁感应强度B 随时间t 变化的关系如图2所示．将其两端a 、b 与一个R=2Ω的电阻相连接，b 端接地．试分析求解：
（1）圆形线圈中产生的感应电动势E ；
（2）电阻R 消耗的电功率；
（3）a 端的电势φa ．
【答案】（1）4.5V ；
（2）4.5W ；
（3）﹣3V ．
【解析】解：（1）线圈产生的电动势：E=n
=n S=100××0.3=4.5V ；
（2）电流为：I===1.5A ， 通过电阻R 的电功率为：P=I 2R=1.52×2=4.5W ；
（3）由楞次定律可知，电流沿顺时针方向，b 点电势高，a 点电势低，为：
U R =IR=1.5×2=3V ，
则有：U R =φb ﹣φa ，φa =﹣3V ；
答：（1）圆形线圈中产生的感应电动势4.5V ；
（2）电阻R 消耗的电功率4.5W ；
（3）a 端的电势﹣3V ．。