人教版高中物理选修3-2模块检测

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(完整版)人教版高中物理选修3-2课后习题参考答案

人教版高中物理选修 3-2 课后习题参考答案 1
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人教版高中物理选修3-2模块综合测试

模块测试题一、选择题1．下述关于是否产生感应电流的说法，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 ．闭合线圈和磁场有相对运动，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应线条数发生变化，一定能产生感应电流 2．关于感应电动势，下列说法中正确的是（） A ．跟穿过闭合电路的磁通量大小有关 B ．跟穿过闭合电路的磁通量的方向有关 C ．跟穿过闭合电路的磁通量的变化快慢有关 D ．跟电路的电阻大小有关3．当一段直导体棒在匀强磁场中，匀速切割磁感线运动时（） A ．一定产生感应电流 B ．一定产生焦耳热 C ．一定受到磁场力作用D ．一定产生感应电动势4．在图1中，线圈M 和线圈P 绕在同一铁芯上，则（） A ．当闭合开关S 的一瞬时，线圈P 里没有感应电流 B ．当闭合开关S 的一瞬时，线圈P 里有感应电流 C ．当断开开关S 的一瞬时，线圈P 里没有感应电流 D ．当断开开关S 的一瞬时，线圈P 里有感应电流5．如图2所示，A 、B 为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度。

两个相同的磁性小球，同时从A 、B 管上端的管口无初速释放，穿过A 管的小球比穿过B 管的小球先落到底面。

下面对于两管的描述中可能正确的是（）A ．A 管是用塑料制成的，B 管是用铜制成的 B ．A 管是用铝制成的，B 管是用胶木制成的C ．A 管是用胶木制成的，B 管是用塑料制成的D ．A 管是用胶木制成的，B 管是用铝制成的图16．如图3所示，光滑绝缘的水平面上有两个离得很近的导体环a 、b 。

将条形磁铁沿它们的正中竖直向下移动（不到达该平面），关于a 、b 环的移动情况，下列说法中正确的是（）A ．保持静止B ．相互靠近C ．相互远离D ．因磁体的N 极在哪边未知，无法判断7．在赤道上空，一根沿东西方向的水平导线自由落下，则导线上各点的电势正确的说法是（） A ．东端较高B ．西端较高C ．中点较高D ．各点电势相同8．某电容器两端所允许加的最大直流电压是250 V 。

新人教版高中物理选修三第二章《气体,固体和液体》测试(有答案解析)

一、选择题1．(0分)[ID：130039]如图所示，两端开口、内径均匀的玻璃弯管竖直固定，两段水银柱将空气柱B封闭在玻璃管左侧的竖直部分，A侧水银有一部分在水平管中．若保持温度不变，向右管缓缓注入少量水银，稳定后()A．右侧水银面高度差h1减小B．空气柱B的长度不变C．空气柱B的压强增大D．左侧水银面高度差h2增大2．(0分)[ID：130029]温度为27℃的一定质量的气体保持压强不变，把体积减为原来的一半时，其温度变为()A．127K B．150K C．13.5℃D．23.5℃3．(0分)[ID：130028]如图所示为一定质量理想气体的体积V与温度T的关系图象，它由状态A经等温过程到状态B，再经等容过程到状态C，设A、B、C状态对应的压强分别为p A、p B、p C，则下列关系式中正确的是（）A．p A＜p B，p B＜p C B．p A＞p B，p B＝p CC．p A＞p B，p B＜p C D．p A＝p B，p B＞p C4．(0分)[ID：130017]如图所示为一体积不变的绝热容器，现打开排气孔的阀门，使容器中充满与外界大气压强相等的理想气体，然后关闭阀门。

开始时容器中气体的温度为0300KT=。

现通过加热丝（未画出）对封闭气体进行加热，使封闭气体的温度升高到1350KT=，温度升高到1350KT=后保持不变，打开阀门使容器中的气体缓慢漏出，当容器中气体的压强再次与外界大气压强相等时，容器中剩余气体的质量与原来气体质量之比为（）A．3：4 B．5：6 C．6：7 D．7：85．(0分)[ID：130011]如图所示，用一根竖直放置的弹簧连接一个气缸的活塞，使气缸悬空而静止。

若不计活塞气缸间的摩擦，气缸导热性能良好，则下列判断正确的是（）A ．若大气压强增大，则活塞将上升B ．若大气压强减小，则活塞将上升C ．若气温升高，则气缸将上升D ．若气温升高，则活塞将上升6．(0分)[ID ：130005]一个敞口的瓶子，放在空气中，气温为27℃．现对瓶子加热，由于瓶子中空气受热膨胀，一部分空气被排出．当瓶子中空气温度上升到57℃时，瓶中剩余空气的质量是原来的（）A ．1011B ．910C ．911D ．11127．(0分)[ID ：129997]如图所示，只有一端开口的U 形玻璃管，竖直放置，用水银封住两段空气柱I 和II ，大气压为0p ，水银柱高为压强单位，那么空气柱I 的压强p 1为（）A ．10p p h =+B ．10p p =C ．102p p h =+D ．10p p h =- 8．(0分)[ID ：129994]如图，一定质量的某种理想气体，由状态A 沿直线AB 变化到状态B ，A 、C 、B 三点所对应的热力学温度分别记为T A 、T C 、T B ，在此过程中，气体的温度之比T A ∶T B ∶T C 为( )A ．1∶1∶1B ．1∶2∶3C ．3∶3∶4D ．4∶4∶39．(0分)[ID ：129990]某同学用同一个注射器做了两次验证玻意耳定律的实验，操作完全正确，根据实验数据却在p 、V 图上画出了两条不同的双曲线如图所示，造成这种情况的可能原因是（）①两次实验中空气质量不同②两次实验中温度不同③两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体压强的数据不同④两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体体积的数据不同A．①②B．②④C．②③D．①②④10．(0分)[ID：129978]如图所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中，管中有一段水银柱（高为h1）封闭一定质量的气体，这时管下端开口处内、外水银面高度差为h2，若保持环境温度不变，当外界压强增大时，下列分析正确的是（）A．h2变长B．h2变短C．h1上升D．h1下降11．(0分)[ID：129969]如图所示，粗细均匀的细直玻璃管上端封闭，开口端竖直向下插入水银槽中，管内封闭有一定质量的理想气体，玻璃管露出水银槽液面的长度为L=40cm，管内外水银面高度差为h=8cm．现使管缓慢转过θ=37°角，保持玻璃管在水银槽液面上方的长度L不变，外界大气压强不变，这时（）A．管内气柱长度可能为30cmB．管内气柱长度可能为32cmC．管内水银柱长度可能为9cmD．管内水银柱长度可能为12cm12．(0分)[ID：129964]一定质量的理想气体，保持体积不变，压强减为原来的一半，则其温度由原来的27℃变为（）A ．127KB ．150KC ．13.5℃D ．-23.5℃二、填空题13．(0分)[ID ：130124]如图所示，A 、B 、C 三只相同的试管，用细绳拴住封闭端悬挂在天花板上，开口端插入水银槽中，试管内都封有气体，三管静止时，三根细绳的张力分别为F A 、F B 、F C ，A 管内水银面与管外相平，B 管内水银面比管外低，C 管内水银面比管外高，则三管中气体压强最小的是_____管，F A 、F B 、F C 的大小关系是____________。

【人教版】物理高中选修3-2课时同步练习 (全书完整版)

（人教版）高中物理选修3-2（全册）课时同步练习汇总第四章第1、2节划时代的发现探究感应电流的产生条件课时达标训练新人教版选修3-2一、单项选择题1．下列现象中属于电磁感应现象的是( )A．磁场对电流产生力的作用B．变化的磁场使闭合电路中产生电流C．插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D．电流周围产生磁场2.如图所示, 矩形线框abcd 放置在水平面内, 磁场方向与水平方向成α角, 已知sinα＝45, 回路面积为S , 磁感应强度为B , 则通过线框的磁通量为( )A ．BS B.45BS C.35BS D.34BS3．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°)4．如图所示, 在匀强磁场中的矩形金属轨道上, 有等长的两根金属棒ab 和cd , 它们以相同的速度匀速运动, 则( )A ．断开开关S, ab 中有感应电流B ．闭合开关S, ab 中有感应电流C ．无论断开还是闭合开关S, ab 中都有感应电流D ．无论断开还是闭合开关S, ab 中都没有感应电流二、多项选择题5．我国已经制订了登月计划, 假如宇航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表和一个小线圈, 则下列推断正确的是( )A ．直接将电流表放于月球表面, 通过观察电流表是否有示数来判断磁场的有无B ．将电流表与线圈组成闭合回路, 使线圈沿某一方向运动, 如果电流表无示数, 则可判断月球表面无磁场C ．将电流表与线圈组成闭合回路, 使线圈沿某一方向运动, 如果电流表有示数, 则可判断月球表面有磁场D ．将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, 电流表无示数, 则不能判断月球表面有无磁场6.如图所示, 水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线, 以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系. 四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置, 两直导线中的电流大小与变化情况完全相同, 电流方向如图中所示, 当两直导线中的电流都增大时, 四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是( )A．线圈a中无感应电流 B．线圈b中有感应电流C．线圈c中有感应电流 D．线圈d中无感应电流7．如图所示, 线圈abcd在磁场区域ABCD中, 下列哪种情况下线圈中有感应电流产生( )A．把线圈变成圆形(周长不变)B．使线圈在磁场中加速平移C．使磁场增强或减弱D．使线圈以过ab的直线为轴旋转8．如图所示, 用导线做成圆形或正方形回路, 这些回路与一直导线构成几种位置组合(彼此绝缘), 下列组合中, 切断直导线中的电流时, 闭合回路中会有感应电流产生的是( )三、非选择题9.边长L＝10 cm的正方形线框固定在匀强磁场中, 磁场方向与线圈平面间的夹角θ＝30°, 如图所示, 磁感应强度随时间变化的规律为B＝(2＋3t)T, 则第3 s内穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ为多少?10.如图所示, 有一个垂直于纸面向里的匀强磁场, B 1＝0.8 T, 磁场有明显的圆形边界, 圆心为O , 半径为r ＝1 cm. 现在纸面内先后放上与磁场垂直的圆线圈, 圆心均在O 处, A 线圈半径为1 cm, 10匝; B 线圈半径为2 cm, 1匝; C 线圈半径为0.5 cm, 1匝. 问:(1)在B 减为B 2＝0.4 T 的过程中, A 线圈和B 线圈磁通量改变多少? (2)在磁场转过30°角的过程中, C 线圈中磁通量改变多少?答案1．解析: 选 B 磁场对电流产生力的作用属于通电导线在磁场中的受力情况; 插在通电螺线管中的软铁棒被磁化属于电流的磁效应; 电流周围产生磁场属于电流的磁效应; 而变化的磁场使闭合电路中产生电流属于电磁感应现象. 故正确答案为B.2．解析: 选B 在磁通量Φ＝BS 公式中, B 与S 必须垂直, 若B 与S 不垂直, 则S 要转化为垂直于B 的有效面积, 也可以将B 转化为垂直于S 的垂直分量, 故Φ＝BS ·sin α＝45BS . 3．解析: 选D 将线框向左拉出磁场的过程中, 线框的bc 部分做切割磁感线的运动, 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的运动, 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°, bc边将进入无磁场区, 那么线框中将不产生感应电流(60°～300°). 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面积的一半的乘积).4．解析: 选B 两根金属棒ab和cd以相同的速度匀速运动, 若断开开关S, 两根金属棒与导轨构成的回路中磁通量无变化, 则回路中无感应电流, 故选项A、C错误; 若闭合开关S, 两根金属棒与导轨构成的回路中磁通量发生变化, 则回路中有感应电流, 故B正确, D错误.5．解析: 选CD 当线圈平面与磁场方向平行时, 不论向哪个方向移动线圈, 穿过线圈的磁通量都不会变化, 所以也不会产生感应电流, 因此不能判断有无磁场存在; 若使闭合线圈沿某一方向移动时有感应电流产生, 则一定存在磁场. 故正确答案为C、D.6．解析: 选CD 根据安培定则可判断出电流产生的磁场方向, 线圈a中的磁场方向均垂直于纸面向里, 线圈c中的磁场方向均垂直于纸面向外, 线圈b、d中的合磁通量始终为零, 故增大两直导线中的电流时, 线圈a、c中的磁通量发生变化, 有感应电流产生, 而线圈b、d中无感应电流产生. 选项C、D正确, A、B错误.7．解析: 选ACD 选项A中, 线圈的面积变化, 磁通量变化, 故A正确; 选项B中, 无论线圈在磁场中匀速还是加速平移, 磁通量都不变, 故B错; 选项C、D中, 线圈中的磁通量发生变化, 故C、D正确.8．解析: 选CD 穿过线圈A中有效磁通量为ΦA＝Φ出－Φ进＝0, 且始终为零, 即使切断导线中的电流, ΦA也始终为零, A中不可能产生感应电流. B中线圈平面与导线的磁场平行, 穿过B的磁通量也始终为零, B中也不能产生感应电流. C中穿过线圈的磁通量, ΦΦ出, 即ΦC≠0, 当切断导线中电流后, 经过一定时间, 穿过线圈的磁通量ΦC减小为零, 进＞所以C中有感应电流产生. D中线圈的磁通量ΦD不为零, 当电流切断后, ΦD最终也减小为零, 所以D中也有感应电流产生.9．解析: 第3 s内就是从2 s末到3 s末, 所以, 2 s末的磁场的磁感应强度为B1＝(2＋3×2)T＝8 T3 s末的磁场的磁感应强度为B2＝(2＋3×3)T＝11 T则有ΔΦ＝ΔBS sin θ＝(11－8)×0.12×sin 30° Wb＝1.5×10－2 Wb答案: 1.5×10－2 Wb10．解析: (1)对A线圈, Φ1＝B1πr2,Φ2＝B2πr2磁通量的改变量|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)×3.14×10－4 Wb＝1.256×10－4 Wb对B线圈, Φ1＝B1πr2, Φ2＝B2πr2磁通量的改变量|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)×3.14×10－4 Wb＝1.256×10－4 Wb(2)对C线圈: Φ1＝Bπr2C, 磁场转过30°, 线圈仍全部处于磁场中, 线圈面积在垂直磁场方向的投影为πr2C cos 30°, 则Φ2＝Bπr2C cos 30°. 磁通量的改变量|Φ2－Φ1|＝Bπr2C(1－cos 30°)≈0.8×3.14×(5×10－3)2×(1－0.866) Wb≈8.4×10－6 Wb答案: (1)1.256×10－4 Wb 1.256×10－4 Wb (2)8.4×10－6 Wb第四章第4节法拉第电磁感应定律课时达标训练新人教版选修3-2一、单项选择题1．一金属圆环水平固定放置, 现将一竖直的条形磁铁, 在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放, 在条形磁铁穿过圆环的过程中, 条形磁铁与圆环( )A ．始终相互吸引B ．始终相互排斥C ．先相互吸引, 后相互排斥D ．先相互排斥, 后相互吸引2．如图甲所示, 长直导线与闭合金属线框位于同一平面内, 长直导线中的电流i 随时间t 的变化关系如图乙所示. 在0～T 2时间内, 直导线中电流向上, 则在T2～T 时间内, 线框中感应电流的方向与所受安培力情况是( )A ．感应电流方向为顺时针, 安培力的合力方向向左B ．感应电流方向为逆时针, 安培力的合力方向向右C ．感应电流方向为顺时针, 安培力的合力方向向右D ．感应电流方向为逆时针, 安培力的合力方向向左3.如图所示, 通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环, 铜环平面与螺线管截面平行. 当电键S 接通瞬间, 两铜环的运动情况是( )A ．同时向两侧推开B ．同时向螺线管靠拢C ．一个被推开, 一个被吸引, 但因电源正负极未知, 无法具体判断D ．同时被推开或同时向螺线管靠拢, 因电源正负极未知, 无法具体判断4．电阻R 、电容器C 与一个线圈连成闭合回路, 条形磁铁静止在线圈的正上方, N 极朝下, 如图所示. 现使磁铁开始自由下落, 在N 极接近线圈上端过程中, 流过R 的电流方向和电容器极板的带电情况是( )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5.如图所示, ab为一金属杆, 它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中, 可绕a点在纸面内转动; S是以a为圆心位于纸面内的金属圆环. 在杆转动过程中, 杆的b端与金属环保持良好接触; A为电流表, 其一端与金属环相连, 一端与a点良好接触. 当杆沿顺时针方向转动时, 某时刻ab杆的位置如图所示, 则此时刻( )A．电流表中电流的方向由c→d; 作用于ab的安培力向右B．电流表中电流的方向由c→d; 作用于ab的安培力向左C．电流表中电流的方向由d→c; 作用于ab的安培力向右D．无电流通过电流表, 作用于ab的安培力为零二、多项选择题6.如图所示, 闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在有界匀强磁场中, 将它从匀强磁场中匀速拉出, 以下各种说法中正确的是( )A．向左拉出和向右拉出时, 环中的感应电流方向相反B．向左或向右拉出时, 环中感应电流方向都是沿顺时针方向的C．向左或向右拉出时, 环中感应电流方向都是沿逆时针方向的D．环在离开磁场之前, 圆环中无感应电流7.如图所示, 用一根长为L、质量不计的细杆与一个上孤长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点联结并悬挂于O点, 悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场, 且d0≪L. 先将线框拉开到如图所示位置, 松手后让线框进入磁场, 忽略空气阻力和摩擦力, 下列说法正确的是( )A．金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→aB．金属线框离开磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→aC．金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等D．向左摆动进入或离开磁场的过程中, 所受安培力方向向右; 向右摆动进入或离开磁场的过程中, 所受安培力方向向左8.如图所示, “U”形金属框架固定在水平面上, 金属杆ab与框架间无摩擦. 整个装置处于竖直方向的磁场中. 若因磁场的变化, 使杆ab向右运动, 则磁感应强度( )A．方向向下并减小B．方向向下并增大C．方向向上并增大 D．方向向上并减小关.三、非选择题9．某同学在学习了法拉第电磁感应定律之后, 自己制作了一个手动手电筒. 如图所示是手电筒的简单结构示意图, 左右两端是两块完全相同的条形磁铁, 中间是一根绝缘直杆, 由绝缘细铜丝绕制的多匝环形线圈只可在直杆上自由滑动, 线圈两端接一灯泡, 晃动手电筒时线圈也来回滑动, 灯泡就会发光, 其中O点是两磁极连线的中点, a、b两点关于O点对称.(1)试分析其工作原理;(2)灯泡中的电流方向是否变化.答案1．解析: 选 D 在条形磁铁靠近圆环的过程中, 通过圆环的磁通量不断增加, 会产生感应电流, 从而阻碍条形磁铁的运动, 所以此过程中它们是相互排斥的, 当条形磁铁穿过圆环后, 通过圆环的磁通量又会减小, 产生一个与原磁场相同的感应磁场, 阻碍原磁通量的减小, 所以圆环与条形磁铁间有相互吸引的作用力, D 正确.2．解析: 选C 在T2～T 时间内, 直导线中的电流方向向下增大, 穿过线框的磁通量垂直纸面向外增加, 由楞次定律知感应电流方向为顺时针, 线框所受安培力的合力由左手定则可知向右, C 正确.3．解析: 选 A 当电路接通瞬间, 穿过线圈的磁通量增加, 使得穿过两侧铜环的磁通量都增加, 由楞次定律可知, 两环中感应电流的磁场与线圈两端的磁场方向相反, 即受到线圈磁场的排斥作用, 使两铜环分别向外侧移动, A 正确.4．解析: 选D 磁铁N 极接近线圈的过程中, 线圈中有向下的磁场, 并且磁通量增加, 由楞次定律可得, 感应电流的方向为b →R →a , 故电容器下极板带正电, 上极板带负电, D 正确.5．解析: 选A 金属杆顺时针转动切割磁感线, 由右手定则可知产生a 到b 的感应电流, 电流由c →d 流过电流表, 再由左手定则知此时ab 杆受安培力向右, 故A 正确.6．解析: 选BD 将金属圆环不管从哪边拉出磁场, 穿过闭合圆环的磁通量都要减少, 根据楞次定律可知, 感应电流的磁场要阻碍原磁通量的减少, 感应电流的磁场方向与原磁场方向相同, 应用安培定则可以判断出感应电流的方向是顺时针方向的, 选项B 正确, A 、C 错误; 另外在圆环离开磁场前, 穿过圆环的磁通量没有改变, 该种情况无感应电流, D 正确.7．解析: 选BD 当线框进入磁场时, dc 边切割磁感线, 由楞次定律可判断, 感应电流的方向为: a →d →c →b →a ; 当线框离开磁场时, 同理可判其感应电流的方向为: a →b →c →d →a , A 错误, B 正确; 线框dc 边(或ab 边)进入磁场或离开磁场时, 都要切割磁感线产生感应电流, 机械能转化为电能, 故dc 边进入磁场与ab 边离开磁场的速度大小不相等, C 错误; 由“来拒去留”知, D 正确.8．解析: 选AD 因磁场变化, 发生电磁感应现象, 杆ab 中有感应电流产生, 而使杆ab 受到磁场力的作用, 并发生向右运动. 而杆ab 向右运动, 使得闭合回路中磁通量有增加的趋势, 说明原磁场的磁通量必定减弱, 即磁感应强度正在减小, 与方向向上、向下无关.9．解析: (1)线圈来回滑动时, 穿过线圈的磁通量不断变化, 线圈中产生感应电流, 灯泡发光.(2)线圈由a 滑至b 过程中, 磁场方向向左, 穿过线圈的磁通量先减小后增加, 根据楞次定律, 灯泡中电流方向先由右向左, 后由左向右.同样可判断线圈由b 滑至a 过程中, 灯泡中电流方向先由右向左, 后由左向右. 所以线圈中电流方向不断变化.答案: (1)见解析(2)变化第四章第4节法拉第电磁感应定律课时达标训练新人教版选修3-2一、单项选择题1．穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒均匀地减少2 Wb, 则( )A．线圈中感应电动势每秒增加2 VB．线圈中感应电动势每秒减小2 VC．线圈中无感应电动势D．线圈中感应电动势大小不变2．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以水平速度v0抛出, 运动过程中棒的方向不变, 不计空气阻力, 那么金属棒内产生的感应电动势将( )A．越来越大B．越来越小C．保持不变 D．方向不变, 大小改变3．环形线圈放在均匀磁场中, 如图甲所示, 设在第1 s内磁感线垂直于线圈平面向里, 若磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示, 那么在第2 s内线圈中感应电流的大小和方向是( )A．感应电流大小恒定, 顺时针方向B．感应电流大小恒定, 逆时针方向C．感应电流逐渐增大, 逆时针方向D．感应电流逐渐减小, 顺时针方向4．如图所示, 在匀强磁场中, MN、PQ是两条平行金属导轨, 而ab、cd为串有电压表和电流表的两根金属棒, 两只电表可看成理想电表. 当两棒以相同速度向右匀速运动时(运动过程中两棒始终与导轨接触)( )A．电压表有读数; 电流表有读数B．电压表无读数; 电流表无读数C．电压表有读数; 电流表无读数D ．电压表无读数; 电流表有读数5．如图所示, 一个半径为L 的半圆形硬导体AB 以速度v , 在水平U 型框架上匀速滑动, 匀强磁场的磁感应强度为B , 回路电阻为R 0, 半圆形硬导体AB 的电阻为r , 其余电阻不计, 则半圆形导体AB 切割磁感线产生感应电动势的大小及AB 之间的电势差分别为( )A ．BLv ;BLvR 0R 0＋rB ．2BLv ; BLvC ．2BLv ; 2BLvR 0R 0＋rD ．BLv ; 2BLv二、多项选择题6．有一种高速磁悬浮列车的设计方案是: 在每节车厢底部安装强磁铁(磁场方向向下), 并且在沿途两条铁轨之间平放一系列线圈. 下列说法中正确的是( )A ．列车运动时, 通过线圈的磁通量会发生变化B ．列车速度越快, 通过线圈的磁通量变化越快C ．列车运动时, 线圈中会产生感应电动势D ．线圈中的感应电动势的大小与列车速度无关7．(山东高考)如图所示, 一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内, 通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定, 导体棒与轨道垂直且接触良好. 在向右匀速通过M 、N 两区的过程中, 导体棒所受安培力分别用F M 、F N 表示. 不计轨道电阻. 以下叙述正确的是( )A ．F M 向右B ．F N 向左C ．F M 逐渐增大D ．F N 逐渐减小8.如图所示, 长为L 的金属导线弯成一圆环, 导线的两端接在电容为C 的平行板电容器上, P 、Q 为电容器的两个极板, 磁场垂直于环面向里, 磁感应强度以B ＝B 0＋kt (k >0)随时间变化, t ＝0时, P 、Q 两板电势相等, 两板间的距离远小于环的半径, 经时间t , 电容器P 板( )A ．不带电B ．所带电荷量与t 无关C ．带正电, 电荷量是kL 2C4πD ．带负电, 电荷量是kL 2C4π三、非选择题9.一个边长为a＝1 m的正方形线圈, 总电阻为R＝2 Ω, 当线圈以v＝2 m/s的速度通过磁感应强度B＝0.5 T的匀强磁场区域时, 线圈平面总保持与磁场垂直. 若磁场的宽度b>1 m, 如图所示, 求:(1)线圈进入磁场过程中感应电流的大小;(2)线圈在穿过整个磁场过程中释放的焦耳热.10.如图所示, 两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置, 导轨间距离为L, 电阻不计. 在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡. 整个系统置于匀强磁场中, 磁感应强度方向与导轨所在平面垂直. 现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放. 金属棒下落过程中保持水平, 且与导轨接触良好. 已知某时刻后两灯泡保持正常发光. 重力加速度为g. 求:(1)磁感应强度的大小;(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率.答案1．解析: 选D 因线圈的磁通量均匀变化, 所以磁通量的变化率ΔΦΔt 为一定值, 又因为是单匝线圈, 据E ＝ΔΦΔt可知选项D 正确.2．解析: 选 C 由于导体棒中无感应电流, 故棒只受重力作用, 导体棒做平抛运动, 水平速度v 0不变, 即切割磁感线的速度不变, 故感应电动势保持不变, C 正确.3．解析: 选B 由B t 图知, 第2秒内ΔB Δt 恒定, 则E ＝ΔB Δt S 也恒定, 故感应电流I ＝ER 大小恒定, 又由楞次定律判断知电流方向沿逆时针方向, B 正确, A 、C 、D 错误.4．解析: 选 B 在两棒以相同速度向右匀速运动的过程中, 磁通量不变, 无感应电流产生. 根据电压表和电流表的测量原理知, 两表均无读数, B 正确.5．解析: 选C 半圆形导体AB 切割磁感线的有效长度为2L , 对应的电动势为E ＝2BLv ,AB 间的电势差U AB ＝E R 0＋r R 0＝2BLvR 0R 0＋r, C 正确.6．解析: 选ABC 列车运动时, 安装在每节车厢底部的强磁铁产生的磁场使通过线圈的磁通量发生变化; 列车速度越快, 通过线圈的磁通量变化越快, 根据法拉第电磁感应定律可知, 由于通过线圈的磁通量发生变化, 线圈中会产生感应电动势, 感应电动势的大小与通过线圈的磁通量的变化率成正比, 与列车的速度有关. 由以上分析可知, A 、B 、C 正确, D 错误.7．解析: 选BCD 由题意可知, 根据安培定则, 在轨道内的M 区、N 区通电长直导线产生的磁场分别垂直轨道平面向外和向里, 由此可知, 当导体棒运动到M 区时, 根据右手定则可以判定, 在导体棒内产生的感应电流与长直绝缘导线中的电流方向相反, 再根据左手定则可知, 金属棒在M 区时受到的安培力方向向左, 因此A 选项不正确; 同理可以判定B 选项正确; 再根据导体棒在M 区匀速靠近长直绝缘导线时对应的磁场越来越大, 因此产生的感应电动势越来越大, 根据闭合电路的欧姆定律和安培力的公式可知, 导体棒所受的安培力F M 也逐渐增大, 故C 选项正确; 同理D 选项正确.8．解析: 选BD 磁感应强度以B ＝B 0＋kt (k >0)随时间变化, 由法拉第电磁感应定律得: E ＝ΔΦΔt ＝S ΔB Δt ＝kS , 而S ＝L 24π, 经时间t 电容器P 板所带电荷量Q ＝EC ＝kL 2C 4π; 由楞次定律知电容器P 板带负电, B 、D 正确.9．解析: (1)根据E ＝Blv , I ＝ER知I ＝Bav R ＝0.5×1×22A ＝0.5 A (2)线圈穿过磁场过程中, 由于b >1 m,故只在进入和穿出时有感应电流, 故Q ＝2I 2Rt ＝2I 2R ·a v ＝2×0.52×2×12J ＝0.5 J答案: (1)0.5 A (2)0.5 J10．解析: (1)设小灯泡的额定电流为I 0, 有 P ＝I 20R ①由题意, 在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后, 小灯泡保持正常发光, 流经MN 的电流为I ＝2I 0 ②此时金属棒MN 所受的重力和安培力相等, 下落的速度达到最大值, 有 mg ＝BLI ③联立①②③式得B ＝mg2LR P④ (2)设灯泡正常发光时, 导体棒的速率为v , 由电磁感应定律与欧姆定律得 E ＝BLv ⑤ E ＝RI 0⑥联立①②④⑤⑥式得v ＝2Pmg⑦答案: (1)mg 2L R P (2)2P mg第四章第5节电磁感应现象的两类情况课时达标训练新人教版选修3-2一、单项选择题1.如图所示, 在一水平光滑绝缘塑料板上有一环形凹槽, 有一带正电小球质量为m , 电荷量为q , 在槽内沿顺时针做匀速圆周运动, 现加一竖直向上的均匀变化的匀强磁场, 且B 逐渐增加, 则( )A ．小球速度变大B ．小球速度变小C ．小球速度不变D ．以上三种情况都有可能2.如图所示, 竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R , 质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦, 金属棒与导轨的电阻均不计, 整个装置放在匀强磁场中, 磁场方向与导轨平面垂直, 金属棒在竖直向上的恒力F 作用下加速上升的一段时间内, 力F 做的功与安培力做的功的代数和等于( )A ．金属棒的机械能增加量B ．金属棒的动能增加量C ．金属棒的重力势能增加量D ．电阻R 上放出的热量3．如图所示, 金属棒ab 置于水平放置的光滑框架cdef 上, 棒与框架接触良好, 匀强磁场垂直于ab 棒斜向下. 从某时刻开始磁感应强度均匀减小, 同时施加一个水平方向上的外力F 使金属棒ab 保持静止, 则F ( )A．方向向右, 且为恒力B．方向向右, 且为变力C．方向向左, 且为变力 D．方向向左, 且为恒力4．如图甲所示, 平面上的光滑平行导轨MN、PQ上放着光滑导体棒ab、cd, 两棒用细线系住, 细线拉直但没有张力. 开始时匀强磁场的方向如图甲所示, 而磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示, 不计ab、cd间电流的相互作用, 则细线中的张力大小随时间变化的情况为图丙中的( )A B C D丙5. (福建高考)如图甲所示, 一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落, 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, 则图乙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( )甲A B C D乙二、多项选择题6．如图所示, 导体AB在做切割磁感线运动时, 将产生一个电动势, 因而在电路中有电流通过, 下列说法中正确的是( )。

高中物理选修3-2模块测试(全册)

高中物理选修3-2模块测试（全册）选修3-2综合测试（1）一、选择题1.如图所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化。

下列说法①当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能减小②当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大③当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大④当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变其中正确的是（D）A.只有②④正确B.只有①③正确C.只有②③正确D.只有①④正确2.一飞机在北半球的上空以速度v水平飞行，飞机机身长为a，翼展为b；该空间地磁场磁感应强度的水平分量为B1，竖直分量为B2；驾驶员左侧机翼的端点用A表示，右侧机翼的端点用B表示，用E表示飞机产生的感应电动势，则（D）A.E=B1vb，且A点电势低于B点电势B.E=B1vb，且A点电势高于B点电势C.E=B2vb，且A点电势低于B点电势D.E=B2vb，且A点电势高于B点电势3.如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下。

当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）（B）A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥 C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引 D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥3.如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示.在0-T/2时间内，直导线中电流向上，则在T/2-T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是（C）A.感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左B.感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右甲i0 iO -i0 i T T/2 乙 t S N B - 1 -C.感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右D.感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左4.图中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边与磁场区域边界重合（如图）.现令线圈以恒定的速度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变化的图线可能是（B）I O l/v I 2l/v t O l/v I O 2l/v t l/v I 2l/v t O l/v 2l/v t A B C D5.如图所示电路中，A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个理想电感线圈，当S闭合与断开时，A、B的亮度情况是（AC）A.S闭合时，A立即亮，然后逐渐熄灭B.S闭合时，B立即亮，然后逐渐熄灭C.S闭合足够长时间后，B发光，而A不发光D.S闭合足够长时间后，B立即熄灭发光，而A逐渐熄灭6.铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置.能产生匀强磁场的磁铁，被安装在火车首节车厢下面，如图(甲)所示(俯视图).当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产生一电信号，被控制中心接收.当火车通过线圈时，若控制中心接收到的线圈两端的电压信号为图(乙)所示，则说明火车在做（B）A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀减速直线运动D.加速度逐渐增大的变加速直线运动7.图甲中的a是一个边长为为L的正方向导线框，其电阻为R.线框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中a 所示的匀强磁场区域b.如果以x轴的正方向作为力的正L 3L 图甲 b x L B C A R S - 2 -方向.线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则磁场对线框的作用力F随时间变化的图线应为图乙中的哪个图？（B）F F F FO O 1 2 -1 -1 O 1 2 1 2 3 4 5 t/L?v-1 5 5 3 4 3 4 t/L?vt/L?vO -1 1 2 3 4 5 t/L?vA D C B 图乙8.如图所示，将一个正方形导线框ABCD置于一个范围足够大的匀强磁场中，磁场方向与其平面垂直．现在AB、CD的中点处连接一个电容器，其上、下极板分别为a、b，让匀强磁场以某一速度水平向右匀速移动，则（ABC）A.ABCD回路中没有感应电流B.A与D、B与C间有电势差C.电容器a、b两极板分别带上负电和正电D.电容器a、b两极板分别带上正电和负电9.如图一所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与金属框架接触良好.在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计.现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动中杆ab始终垂直于框架.图二为一段时间内金属杆受到的安培力f随时间t的变化关系，则图三中可以表示外力F随时间t变化关系的图象是（B）F O θ Ab a b D B Cd 左e a c 右O g 图一f θ t图二b F θ F t O t F O θ t O t A B 图三C B1/TD 10.在水平桌面上，一个面积为S的圆形金属框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度B1随时间t的变化关系如图?所示.0~1s内磁场方向垂直线框平面向下.圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒，O 12345? 6 t/sB1 ?B2 - 3 -导体棒的长为L、电阻为R，且与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场中，其磁感应强度恒为B2，方向垂直导轨平面向下，如图?所示.若导体棒始终保持静止，则其所受的静摩擦力f随时间变化的图象是下图中的（设向右为静摩擦力的正方向）O f 123456t/s O f 123456t /s O f f O 123456t /sABC123456t /s D B A11.2000年底，我国宣布已研制成功一辆高温超导磁悬浮高速列车的模型车，该车的车速已达到500km/h，可载5人.如图所示就是磁悬浮的原理，图中A是圆柱形磁铁，B 是用高温超导材料制成的超导圆环.将超导圆环B水平放在磁铁A上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A的上方空中，下列说法中正确的是（B）A.在B上放入磁铁的过程中，B中将产生感应电流.当稳定后，感应电流消失B.在B上放入磁铁的过程中，B中将产生感应电流.当稳定后，感应电流仍存在C.如A的N极朝上，B中感应电流的方向如图所示D.如A的N极朝上，B中感应电流的方向与图中所示的方向有时相同有时相反 12.如图所示，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路.导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为R，回路上其余部分的电阻不计.在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场.开始时，导体棒处于静止状态.剪断细线后，导体棒在运动过程中（AD）A.回路中有感应电动势B.两根导体棒所受安培力的方向相同C.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能守恒D.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能不守恒 13.如图所示，A是长直密绕通电螺线管.小线圈B与电流表连接，并沿A的轴线Ox从O点自左向右匀速穿过螺线管A.能正确反映通过电流表中电流I随x变化G B O l A xda c规律的是（C）- 4 -14.如图所示，一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框，v 在外力作用下，以速度v匀速穿过宽均为a的两个匀强磁场.这两个磁场的磁感应强度大小均为B方向相反.线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直.取逆时针方向的电流为正。

人教版高中物理选修3-2模块检测.docx

高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）模块检测(时间:60分钟满分:100分)【测控导航】知识点题号1.电磁感应现象12.楞次定律23.交变电流的描述3、134.自感现象4、55.传感器7、116.变压器97.法拉第电磁感应定律8、138.远距离输电10、129.互感器6一、选择题(每小题6分,共60分)1.关于电磁感应现象,下列说法中正确的是( D )A.只要有磁感线穿过电路,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解析:产生感应电流的条件:一是电路闭合,二是穿过电路的磁通量发生变化,两者必须同时满足,A、C项错误,D 项正确;闭合电路切割磁感线时,穿过其中的磁通量不一定变化,也不一定产生感应电流,B错误.2.如图所示螺线管中感应电流的方向是( A )A.如图中箭头所示B.与图中箭头方向相反C.无感应电流D.与条形磁铁运动加速还是减速有关,故无法判断解析:当条形磁铁靠近线圈时,线圈内的磁通量增加,根据楞次定律可知A正确.3.一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动.在转动过程中,线框中的最大磁通量为Φm,最大感应电动势为E m.下列说法中正确的是( BD )A.当磁通量为零时,感应电动势为零B.当磁通量减小时,感应电动势在增大C.当磁通量等于0.5Φm时,感应电动势等于0.5 E mD.角速度ω等于E m/Φm解析:线框在匀强磁场中绕垂直磁场方向的转轴匀速转动时,磁通量为零时,磁通量的变化率最大,感应电动势最大,A错;根据Φ=Φm cos ωt时,e=E m sin ωt,磁通量减小时,感应电动势增大,B正确;Φ=0.5Φm时,e=E m,C错误;根据正弦式电流的产生及其变化规律(设从中性面开始),e=E m sin ωt=BSω·sin ωt=Φm·ωsin ωt可知D是正确的.4.(2012年吉林省东北师大附中高二上学期期末)一个称为“千人震”的趣味物理小实验,实验是用一节电动势为1.5 V的新干电池、几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器(自感线圈).几位做实验的同学手拉手连成一排,另一位同学将电池、镇流器、开关用导线将它们和首、尾两位同学的手相连,如图所示,在开关闭合或断开时就会使连成一排的同学都有触电感觉,则( AC )A.该实验的原理是镇流器的自感现象B.该实验的原理是1.5 V的电压让人感到触电C.人有触电感觉是在开关断开的瞬间D.人有触电感觉是在开关闭合的瞬间解析:在开关闭合或断开时,通过镇流器的电流发生变化,使得镇流器产生自感电动势阻碍电路中电流的变化.在开关闭合的瞬间,电路中电流几乎为零,不会有触电感觉,而在开关断开瞬间,镇流器会产生很强的自感电动势,从而会使连成一排的同学都有触电感觉.5.如图所示,电阻R和电感L的值很大,电源内阻不可不计,A、B是完全相同的两只灯泡,当开关S闭合时,下列判断正确的是( B )A.灯A比灯B先亮,然后灯A熄灭B.灯B比灯A先亮,然后灯B逐渐变暗C.灯A与灯B一起亮,而后灯A熄灭D.灯A与灯B一起亮,而后灯B熄灭解析:开关S闭合时,B灯立即亮,A灯由于电感L的自感作用,将逐渐变亮,由于总电流逐渐变大,路端电压变小,B灯逐渐变暗,选项B符合要求.6.(2012年福建省大田一中、德化一中高二第二学期阶段联考)如图所示,L1和L2是输电线,甲是电压互感器,乙是电流互感器.若已知变压比为1 000∶1,变流比为100∶1,并且知道电压表两端实际电压为220 V,电流表所通过的实际电流为10 A,则输电线的输送功率为( C )A.2.2×103 WB.2.2×10-2 WC.2.2×108 WD.2.2×104 W解析:设输电线两端电压为U,输电线中电流为I,则U∶220=1 000∶1,I∶10=100∶1,得U=2.2×105 V,I=103 A,则输电线的输送功率P=UI=2.2×108 W.利用=和I1n1=I2n2互感器可分别用于测高电压和强电流.7.如图(甲)是录音机的录音电路原理图,(乙)是研究自感现象的实验电路图,(丙)是光电传感的火灾报警器的部分电路图,(丁)是电容式话筒的电路原理图,下列说法中正确的是( AC )A.(甲)图中录音机录音时,由于话筒的声电转换,线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场B.(乙)图电路开关断开瞬间,灯泡会突然闪亮一下,并在开关处产生电火花C.(丙)图电路中,当有烟雾进入罩内时,光电三极管上就会因烟雾的散射而有光的照射,表现出电阻的变化D.(丁)图电路中,根据电磁感应的原理,声波的振动会在电路中产生变化的电流解析:(甲)图中声波的振动由话筒转换为变化的电流,通过线圈在磁头缝隙处产生变化的磁场,A正确;(乙)图电路开关断开瞬间,线圈中产生很高的自感电动势,但由于电路不能构成回路,所以不会产生感应电流,灯泡不会突然闪亮一下,选项B错误;(丙)图是火灾报警器主要元件,是通过烟雾进入罩内,对光的散射作用,使部分光线照射到光电三极管上改变电阻而报警的,C正确;(丁)图电路中,声波的振动会改变M、N间的距离,从而改变了电容值大小,在电路中产生变化的充放电电流,选项D错误.8.如图所示,导体棒ab长为4L,匀强磁场的磁感应强度为B,导体绕过O点垂直纸面的轴以角速度ω匀速转动,aO=L.则a端和b端的电势差U ab的大小等于( B )A.2BL2ωB.4BL2ωC.6BL2ωD.8BL2ω解析:导体棒旋转切割磁场线而产生的感应电动势由公式得:U ab=U aO+U O b=-Bω·L2+Bω·(3L)2=4B ω·L2.9.图(甲)为一理想自耦变压器,输入端接交流稳压电源,其电压随时间变化关系如图(乙)所示.已知n1、n2的比值为2∶1,负载电阻R的阻值为5 Ω,下面正确的说法有( AB )A.通过负载电阻R的电流的最大值为31.1 AB.通过负载电阻R的电流的有效值为22 AC.通过负载电阻R的电流的频率为100 HzD.通过负载电阻R的电流的频率为25 Hz解析:由图象可知电压最大值U m=311 V,故其有效值U=U m=220 V,周期T=0.02 s,频率f==50Hz;由=得U2=110 V,由欧姆定律I2==22 A,最大值I m2=22 A=31.1 A,A、B正确;变压器只改变电压、电流,不改变交流电的频率和功率,C、D错.10.某电站用11 kV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330 kV送电,下面哪个选项正确( BD )A.因I=,所以输电线上的电流增为原来的30倍B.因I=,所以输电线上的电流减为原来的1/30C.因P=,所以输电线上损失的功率为原来的900倍D.若要使输电线上损失的功率不变,可将输电线的半径减为原来的1/30解析:输送功率P=UI一定,电压升高后,电流变为原来的=,A错误,B正确;由P损=I2·R得,损失功率变为原来的()2=,P=,其中U不是输送电压,是损失电压,C错误;半径变为原来的,根据公式R=ρ,电阻变为原来的900倍,P损=I2·R,功率保持不变,D正确.二、填空题(8分)11.电流传感器可以像电流表一样测量电流,它的优点是反应非常快,可以捕捉到瞬间的电流变化,还可以与计算机相连,能在很短的时间内画出电流随时间变化的图象.按图(甲)连接电路,提供8 V直流电源,先使开关S与1相连,电源向电容器充电,这个过程可在瞬间完成,然后把开关S掷向2,电容器通过电阻R放电,传感器将电流信息传入计算机,屏上显示出电流随时间变化的I t曲线,如图(乙)所示.(1)图(乙)中画出的竖直狭长矩形(图乙最左端),其面积表示的物理意义是;(2)估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量是 C;(3)根据以上数据估算,电容器的电容是F.解析:(1)图象纵坐标为电流I,横坐标为时间t,由公式q=It可知,矩形面积为放电电荷量.(2)每个小方格的面积代表放电电荷量q0=0.08×10-3C,共有75格,则放电电荷量Q=75q0=6.0×10-3C.(3)由Q=CU可知C==7.5×10-4F.答案:(1)0.1 s内的放电电荷量(2)6.0×10-3(3)7.5×10-4三、计算题(共32分)12.(2012年福建省大田一中、德化一中高二第二学期阶段联考)(14分)某小水电站,输出功率P1=40 kW,输出电压U1=500 V,向远处输电,导线总电阻R=5 Ω,升压变压器匝数比为1∶5,降压变压器匝数比为11∶1,向用户供电.求:(1)用户得到的电压;(2)此输电过程的效率有多高?解析:输电电路如图所示:(1)升压过程:U1=500 V,I1=P1/U1=80 AU2=n2U1/n1=2 500 V,I2=n1I1/n2=16 A电压损耗U R=I2R=16×5 V=80 V功率损耗P R=R=162×5 W=1.28 kW降压过程:U3=U2-U R=(2 500-80)V=2 420 VU4=U3=×2 420 V=220 V.(2)根据η=P有/P总===0.968=96.8%.答案:(1)220 V (2)96.8%在远距离输送电能的过程中,由电能的转化和守恒定律可知,发电机的总功率应等于线路上损失的热功率和用户得到的功率之和.13.(2012年浙江省嘉兴市第一中学高二第二学期第一次月考)(18分)如图(甲)所示,长、宽分别为L1、L2的矩形金属线框位于竖直平面内,其匝数为n,总电阻为r,可绕其竖直中心轴O1O2转动.线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D(集流环)焊接在一起,并通过电刷和定值电阻R相连.线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场,磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图(乙)所示,其中B0、B1和t1均为已知.在0~t1的时间内,线框保持静止,且线框平面和磁场垂直;t1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω匀速转动.求:(1)0~t1时间内通过电阻R的电流大小;(2)线框匀速转动后,在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量;(3)线框匀速转动后,从图(甲)所示位置转过90°的过程中,通过电阻R的电荷量.解析:(1)0~t1时间内,线框中的感应电动势E=n=根据闭合电路欧姆定律可知,通过电阻R的电流I==.(2)t1时刻后,线框产生感应电动势的最大值E m=nB1L1L2ω感应电动势的有效值E=nB1L1L2ω通过电阻R的电流的有效值I=线框转动一周所需的时间t=此过程中,电阻R产生的热量Q=I2Rt=πRω()2.(3)线框从图(甲)所示位置转过90°的过程中,平均感应电动势=n=平均感应电流=通过电阻R的电荷量q=Δt=.答案:(1)(2)πRω()2(3)交变电流问题是电磁感应的具体应用,求解平均值时要用到法拉第电磁感应定律,求解产生的热量时要用到有效值.。

高中物理选修3-2交变电流检测题

高二物理选修3-2第二章《交变电流》检测题间120分钟总分150分一、不定项选择题（共40分。

有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1.关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流,下列说法中正确的是（） A ．线圈每经过中性面一次,感应电流方向改变一次，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,感应电流和感应电动势方向都要改变一次D ．线圈转动一周,感应电流和感应电动势方向都要改变一次2．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势如图示，则（） A ．t 1时刻线圈通过中性面 B ．t 2时刻线圈中磁通量最大C ．t 3时刻线圈中磁通量变化率最大D ．t 4时刻线圈中磁通量变化率最大 3．如下图所示，属于交流电的是（）4．一交流电流的图象如图所示，由图可知（） A ．用电流表测该电流其示数为10A B ．该交流电流的频率为100HzC ．该交流电流通过10Ω电阻时，电阻消耗的电功率为2000 W—DD ．该交流电流瞬时值表达式为i ＝102sin628t A5．交流发电机在工作时的电动势t E e m ωsin =，如果将其电枢的转速提高一倍，同时将电枢所围面积减小一半，其它条件不变，则其电动势变为（） A ．t E e m ωsin = B ．t E e m ω2sin 4= C ．t E e m ω2sin = D ．t E e m ωsin 4= 6.右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 ．25A B ．5AC ．25.3 AD ．3.5A7. 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，电流比为10，电压表的示数为220V ，电流表的示数为10A ，则( ) A ． a 为电流表，b 为电压表 B ． a 为电压表，b 为电流表 C ．输送电功率是2200W D ．线路输送电功率是2.2×106W8．在收音机线路中，经天线接收下来的电信号既有高频成份，又有低频成份，经放大后送到下一级，需要把低频成份和高频成份分开，只让低频成份输送到再下一级，可以采用如图所示电路，其中a 、b 应选择的元件是（）A ．a 是电容较大的电容器，b 是低频扼流圈B ．a 是电容较大的电容器，b 是高频扼流圈C ．a 是电容较小的电容器，b 是低频扼流圈D ．a 是电容较小的电容器，b 是高频扼流圈9.理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1,原线圈接在u =311sin100πt V 的交流电源上,副线圈所接的负载电阻是11Ω,则副线圈中电流大小是（） A ．5AB ．11AC ．20AD ．55A10.如图所示,理想变压器副线圈接两个相同的灯泡L 1和L 2 。

人教版高中物理选修3-2课时跟踪检测(全册共84页附答案)

人教版高中物理选修3-2课时跟踪检测（全册共84页附答案）目录课时跟踪检测（一）划时代的发现探究感应电流的产生条件课时跟踪检测（二）楞次定律课时跟踪检测（三）法拉第电磁感应定律课时跟踪检测（四）电磁感应现象的两类情况课时跟踪检测（五）互感和自感课时跟踪检测（六）涡流、电磁阻尼和电磁驱动课时跟踪检测（七）交变电流课时跟踪检测（八）描述交变电流的物理量课时跟踪检测（九）电感和电容对交变电流的影响课时跟踪检测（十）变压器课时跟踪检测（十一）电能的输送课时跟踪检测（十二）传感器及其工作原理课时跟踪检测（十三）传感器的应用阶段验收评估（一）电磁感应阶段验收评估（二）交变电流阶段验收评估（三）传感器课时跟踪检测（一）划时代的发现探究感应电流的产生条件1．关于磁通量的概念，以下说法中正确的是()A．磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大B．磁感应强度越大，线圈面积越大，则磁通量也越大C．穿过线圈的磁通量为零，但磁感应强度不一定为零D．磁通量发生变化，一定是磁场发生变化引起的解析：选C穿过闭合回路的磁通量大小取决于磁感应强度、回路所围面积以及两者夹角三个因素，所以只知道其中一个或两个因素无法确定磁通量的变化情况，A、B项错误；同样由磁通量的特点，也无法判断其中一个因素的情况，C项正确，D项错误。

2.如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面，若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为()A．πBR2B．πBr2C．nπBR2D．nπBr2解析：选B由磁通量的定义式知Φ＝BS＝πBr2，故B正确。

3.如图所示，AB是水平面上一个圆的直径，在过AB的竖直面内有一根通电直导线CD，已知CD∥AB。

当CD竖直向上平移时，电流的磁场穿过圆面积的磁通量将()A．逐渐增大B．逐渐减小C．始终为零D．不为零，但保持不变解析：选C由于通电直导线CD位于AB的正上方，根据安培定则可知，通电直导线CD产生的磁感线在以AB为直径的圆内穿入和穿出的条数相同，所以不管电流怎么变化，导线下面圆内部的磁通量始终为0。

人教版高中物理选修3-2测试题及答案解析全套

人教版高中物理选修3-2测试题及答案解析全套含模块综合测试题，共4套第四章电磁感应(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，第1～5小题中只有一个选项符合题意，第6～8小题中有多个选项符合题意，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1.如图1所示，大圆导线环A中通有电流，方向如图所示，另在导线环所在的平面画一个圆B，它的一半面积在A环内，另一半面积在A环外。

则B圆内的磁通量()图1A．为零B．垂直纸面向里C．垂直纸面向外D．条件不足，无法判断解析：选B根据右手螺旋定则可知，A产生的磁场在A线圈内部垂直纸面向里，在外部垂直纸面向外，由于磁感线是闭合的曲线，所以A内部的磁感线一定比A外部的磁感线要密一些，所以B项正确。

2.如图2所示，a为圆形金属环，b为直导线，且b垂直环面穿过圆环中心()图2A．若直导线b中通入恒定电流，金属环a中会产生感应电流B．若直导线b中通入交变电流，金属环a中会产生感生电流C．若直导线b中通入恒定电流，同时让直导线b绕过圆环中心的水平轴在竖直平面内转动，金属环a中会产生感应电流D．以上三种说法均不对解析：选D产生感应电流的条件是闭合回路中磁通量发生变化，不管b中通入什么样的电流，穿过a 中的磁通量始终为0，D 对。

3．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3甲所示。

有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图乙所示。

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( )图3A ．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2秒末两极板之间的电场强度大小为0.2 πr 2/d解析：选A 根据楞次定律，结合图像可以判断：在0～1 s 内，下极板为正极，上极板为负极；第2秒内上极板为正极，下极板为负极；第3秒内上极板为正极，下极板为负极；第4秒内上极板为负极，下极板为正极，故A 选项正确，B 选项错误。

高中物理人教版选修3-2模块综合检测含解析

A.副线圈两端的电压有效值均为216 V
B.副线圈两端的电压有效值均为6 V
C.灯泡Ⅰ变亮
D.灯泡Ⅲ变亮
解析:由变压器变压公式,将其频率变为原来的2倍,副线圈输出电压不变,副线圈两端的电压有效值均为 6 V,选项A错误,B正确;将其频率变为原来的2倍,灯泡Ⅰ亮度不变。由于容抗变小,感抗变大,灯泡Ⅲ变亮,灯泡Ⅱ变暗,选项C错误,D正确。
13.(11分)在B=0.5 T的匀强磁场中,有一个匝数N=100匝的矩形线圈,边长为Lab=0.2 m,Lbc=0.1 m,线圈绕中心轴OO'以角速度ω=314 rad/s由如图所示位置逆时针方向转动(从上往下看),试求:
(1)线圈中产生感应电动势的最大值;
(2)线圈转过30°时感应பைடு நூலகம்动势的瞬时值;
答案:(1)2.2×105 W (2)90∶1
15.(13分)
如图所示,光滑的金属导轨间距为L,导轨平面与水平面成α角,导轨下端接有阻值为R的电阻,质量为m的金属杆ab与绝缘轻质弹簧相连静止在导轨上,弹簧劲度系数为k,上端固定,弹簧与导轨平面平行,整个装置处在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中,磁感应强度为B。现给金属杆一沿轨道向下的初速度v0,金属杆向下运动至速度为零后,再沿轨道平面向上运动达最大速度,大小为v1,然后减速为零,再沿轨道平面向下运动……一直往复运动到静止(导轨与金属杆的电阻忽略不计)。试求:
解析:磁通量均匀变化,所以产生恒定的感应电流,因为第1 s内向里的磁通量增加,由楞次定律可判断感应电流方向为逆时针方向,即规定的负方向,1~3 s时间内感应电流方向为顺时针方向,即规定的正方向,选项B正确。
答案:B
4.
如图所示,闭合金属线框从一定高度自由下落进入匀强磁场中,磁场足够大,从ab边开始进入磁场到cd边刚进入磁场的这段时间内,线框运动的v-t图象不可能是( )

人教版高中物理选修3-2模块综合测试卷【解析版】

人教版高中物理选修3-2模块综合测试卷（满分：100分时间：90分钟）一、选择题（每题4分，共40分）1．单匝闭合线框在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动。

在转动的过程中，线框中的最大磁通量为φm，最大感应电动势为Em，下列说法中正确的是（）A．当穿过线框的磁通量为零时，线框中感应电动势也为零B．当穿过线框的磁通量减小时，线框中感应电动势也减小C．当穿过线框的磁通量等于φm时，线框中感应电动势不等于D．线框转动的角速度等于Em /φm2．目前中国南极考察队队员正在地球南极考察，设想考察队队员在地球南极附近水平面上驾驶一辆冰车向前行进时，由于地磁场作用，冰车两端会有电势差，设驾驶员左方电势为U1，右方电势为U2，则以下说法正确的是 ( )A．向着南极点行进时，U1比U2高 B．背着南极点行进时，U1比U2低C．在水平冰面上转圈时，U1比U2高D．无论怎样在水平冰面上行进，U1总是低于U23．将一个闭合金属环用丝线悬于O点，如图1所示。

虚线左边有垂直于纸面向外的匀强磁场，而右边没有磁场。

下列的现象能够发生的是（）OA．金属环的摆动不会停下来，一直做等幅摆动B．金属环的摆动幅度越来越小，小到某一数值后做等幅摆动C．金属环的摆动会很快停下来D．金属环最后一次向左摆动时，最终停在平衡位置左侧某一点处4．如图2所示，光滑无电阻的金属框架MON竖直放置，水平方向的匀强磁场垂直MON平面，质量为m的金属棒ab从∠abO=60°的位置由静止释放，两端沿框架在重力作用下滑动。

在棒由图示的位置滑动到处于水平位置的过程中，ab中感应电流的方向是（）A．由a到b B．由b到a C．先由a到b，再由b到a D．先由b 到a，再由a到b5．在图3中，L为电阻很小的线圈，G1和G2为内阻可不计、零点在表盘中央的电流计。

当开关K处于闭合状态时，两表的指针皆偏向右方。

那么，当开关K断开时，将出现( )A．G1和G2的指针都立即回到零点B．G1的指针立即回到零点，而G2的指针缓慢地回到零点C．G1的指针缓慢地回到零点，而G2的指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点D．G1的指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G2的指针缓慢地回到零点6．传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转化成电学量变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用，如图4所示，是一种测定液面高度的电容式传感器示意图，金属芯线与导电的液体形成一个电容器，从电容C的大小变化就能反映导电液面的升降情况，两者的关系是( )A．C增大表示h增大B．C增大表示h减小C．C减小表示h减小D．C减小表示h增大7．如图5所示为一正弦式电流通过一电子元件后的波形图，则下列说法正确的是（）A．这也是一种交变电流B．电流的变化周期是C．电流的变化周期是D．电流通过100Ω的电阻时，1s内产生热量为100J8．如图6所示是一种热敏电阻（PTC元件）的电阻R随温度t变化的关系图线，这种元件具有发热、控温双重功能．常见的电热灭蚊器中就使用这种元件来加温并控制温度．如果将该元件接到220V恒定电压下，则A．通电后，其电功率先增大后减小B．通电后，其电功率先减小后增大C．当其发热功率等于散热功率时，温度保持在t1不变D ．当其发热功率等于散热功率时，温度保持在t1 到t2之间的某一值不变9．钳形电流表的外形和结构如图7（a ）所示。

2020学年高中物理人教版选修3-2检测：第四章电磁感应4.3楞次定律Word版含答案

4.3 楞次定律课时作业基础达标1．在电磁感应现象中，下列说法正确的是( )A．感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流原磁场的磁通量的变化B．感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的磁场方向相反C．感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流原磁场的磁通量D．感应电流的磁场阻止了引起感应电流原磁场磁通量的变化【解析】根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁场磁通量的变化，A对，C错；同时阻碍不是阻止，只是延缓了原磁场磁通量的变化，D错；感应电流的磁场方向与原磁场方向的关系是“增反减同”，选项B错误．【答案】A2.如图所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管，则电路中( )A．始终有感应电流自a向b流过电流表GB．始终有感应电流自b向a流过电流表GC．先有a→G→b方向的感应电流，后有b→G→a方向的感应电流D．将不会产生感应电流【解析】当条形磁铁进入螺线管的时候，闭合线圈中的磁通量增加；当条形磁铁穿出螺线管时，闭合线圈中的磁通量减少，根据楞次定律判断出选项C正确．【答案】C3.如图所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下．当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)( )A．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引B．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥【解析】由题意可知穿过线圈的磁场B方向向下，磁铁向下运动造成穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律可知感应电流的磁场方向与B相反，由此可以判定感应电流的方向与题中所标电流方向相同，磁铁与线圈相互排斥．故选项B是正确的．【答案】B4.如图所示，一水平放置的通以恒定电流的圆形线圈1固定，另一较小的圆形线圈2从线圈1的正上方下落，在下落过程中由线圈1的正上方下落到线圈1的正下方的过程中，从上往下看，线圈2中( )A．无感应电流B．有顺时针方向的感应电流C．有先是顺时针方向，后是逆时针方向的感应电流D．有先是逆时针方向，后是顺时针方向的感应电流【解析】线圈1中恒定电流形成的磁场分布情况如图所示．当线圈2从线圈1的正上方下落，并处于线圈1的上方时，磁感线向上，且磁通量增大，根据楞次定律知，线圈2中产生的感应电流的磁场方向向下，由右手螺旋定则，俯视线圈2中感应电流应为顺时针方向；同时，线圈2落至线圈1的正下方时，磁通量向上且是减小的，由楞次定律和右手螺旋定则，俯视线圈2中感应电流应为逆时针方向．【答案】C5．如图所示，金属环所在区域存在着匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．当磁感应强度逐渐增大时，内、外金属环中感应电流的方向为( )A．外环顺时针、内环逆时针B．外环逆时针、内环顺时针C．内、外环均为逆时针D．内、外环均为顺时针【解析】首先明确研究的回路由外环和内环共同组成，回路中包围的磁场方向垂直纸面向里且内、外环之间的磁通量增加．由楞次定律可知两环之间的感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，垂直于纸面向外，再由安培定则判断出感应电流的方向是：在外环沿逆时针方向，在内环沿顺时针方向，故选项B正确．【答案】B6．如图所示，两个相同的轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上，当一条形磁铁向左运动靠近两环时，两环的运动情况是( )A．同时向左运动，间距增大B．同时向左运动，间距不变C．同时向左运动，间距变小D．同时向右运动，间距增大【解析】当条形磁铁插入铝环的过程中，穿过铝环的磁通量增加，两环为了阻碍磁通量的增加，应向条形磁铁左端磁场越来越弱的方向运动，即两铝环同时向左运动，由于两铝环上感应电流方向相同，故将相互吸引，而使间距变小，所以C正确．【答案】C7．如图表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，其中能产生由a到b的感应电流的是( )【解析】由右手定则，可知选项A图中感应电流方向由a到b，选项A正确；选项B 图导体ab向纸外运动，产生感应电流由b到a，选项B错误；选项C图中由于三角形线框的一部分在磁场中运动；由楞次定律，判断可得导体ab中电流由b到a，故选项C错误；选项D图中ab棒切割磁感线由右手定则可知，导体棒ab中电流由b到a，故选项D错误．【答案】A8.如图所示，通有恒定电流的螺线管竖直放置，铜环R沿螺线管的轴线加速下落，在下落过程中，环面始终保持水平，铜环先后经过轴线上1、2、3位置时的加速度分别为a1、a2、a3，位置2处于螺线管的中心，位置1、3与位置2等距离，则( )A．a1<a2＝g B．a3<a1<gC．a1＝a3<a2D．a3<a1<a2【解析】由楞次定律知，感应电流的磁场总是阻碍导体间的相对运动，所以当线圈在位置1时，受到向上的安培力，阻碍靠近，在位置3时，受到向上的安培力，阻碍远离，故a1和a3均小于g，又由于整个下落过程中，铜环速度逐渐增大，而从位置1到位置2和位置2到位置3的磁通量变化相同．但后者所用时间短，所以后者磁通量变化率大，即感应电动势大，感应电流大，圆环在位置3的安培力大，故a3<a1，在位置2时，磁铁内部磁感线为平行等距的匀强磁场，故线圈在位置2附近运动磁通量不变，无感应电流，只受重力，故a2＝g.【答案】ABD9．夜晚，楼梯上漆黑一片，但随着我们的脚步声响，楼梯灯亮了；我们登上一层楼，灯光照亮一层楼，而身后的灯则依次熄灭，这种楼梯灯好像能“听到”我们的到来，能“看见”我们的离去，之所以能如此，是因为电路中安装了光声控延时开关，探究这种开关有什么转换器件．【解析】打开光声控开关，内部构造如图．光声控延时开关中安装有光敏感元件，用于感知外界光线的强弱．还安装有声敏感元件用于感知外界声响．当白天外界光线较强时，光声控制延时开关总处于断开状态，灯不亮；当夜晚光线较弱且有声响时光声控延时开关处于导通状态，灯亮，延时一段时间后，开关断开，灯熄灭．【答案】见解析能力提升1．如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动．金属线框从右侧某一位置由静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面．则线框中感应电流的方向是( )A．a→b→c→d→aB．d→c→b→a→dC．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→aD．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d【解析】如题图，磁场方向向上，开始磁通量减小，后来磁通量增大．由“增反减同”可知电流方向是d→c→b→a→d，B项正确．【答案】B2.如图所示，ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合线圈，在滑动变阻器R的滑片P 向右滑动的过程中，ab线圈将( )A．静止不动B．逆时针转动C．顺时针转动D．发生转动，因电源正负极不明，无法确定转动方向【解析】当P向右滑动时，电路中的总电阻是减小的，因此通过线圈的电流增加，电磁铁两磁极间的磁场增强，穿过ab线圈的磁通量增加，线圈中有感应电流，线圈受磁场力作用发生转动．直接使用楞次定律中的“阻碍”，线圈中的感应电流将阻碍原磁通量的增加，线圈就会通过转动来改变与磁场的正对面积，从而阻碍原磁通量的增加，只有逆时针转动才会减小有效面积，以阻碍磁通量的增加．故选项B正确．【答案】B3．如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈．当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力F N及在水平方向运动趋势的正确判断是( )A．F N先小于mg后大于mg，运动趋势向左B．F N先大于mg后小于mg，运动趋势向左C．F N先小于mg后大于mg，运动趋势向右D．F N先大于mg后小于mg，运动趋势向右【解析】条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时，通过线圈的磁通量先增加后又减小．当通过线圈磁通量增加时，为阻碍其增加，在竖直方向上线圈有向下运动的趋势，所以线圈受到的支持力大于其重力，在水平方向上有向右运动的趋势；当通过线圈的磁通量减小时，为阻碍其减小，在竖直方向上线圈有向上运动的趋势，所以线圈受到的支持力小于其重力，在水平方向上有向右运动的趋势．综上所述，线圈所受到的支持力先大于重力后小于重力，运动趋势总是向右．【答案】D4．如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑、用不同材料制成的圆筒，竖直固定在相同高度，两个相同的条形磁铁，同时从A、B上端管口同一高度无初速度同时释放，穿过A管的条形磁铁比穿过B管的条形磁铁先落到地面．下面关于两管的制作材料的描述可能的是( )A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的D．A管是铜制成的，B管是用塑料制成的【解析】如果圆筒是用金属材料制成的，当条形磁铁进入和离开筒口位置时都会产生感应电流．磁铁和圆筒之间有力的作用，阻碍其产生相对运动，故落地较晚．如果筒由绝缘材料制成，则不会产生感应电流，两者之间没有力的作用．磁铁做自由落体运动通过圆筒，用时较少，先落地．【答案】A5．如图所示，螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上，当B中通过的电流I减小时( )A．环A有缩小的趋势B．环A有扩张的趋势C．螺线管B有缩短的趋势D．螺线管B有伸长的趋势【解析】当B中通过的电流逐渐减小时，穿过A线圈中向右的磁通量逐渐减小，由楞次定律可知，在线圈A中产生顺时针的感应电流(从左向右看)，A、B两环之间的作用力使A 有缩小的趋势，故选项A正确；又因为B中电流减小，螺线管环与环之间的作用的引力减小，螺线管B有伸长的趋势，故选项D正确．【答案】AD6．如图所示，Ⅰ是竖直放置的闭合的接有毫安表的螺线管，Ⅱ是悬挂在弹簧下端的(不大)强磁铁棒，现使之在Ⅰ中振动．试用能量转化和守恒的观点分析将会出现什么现象，并说明原因．【答案】由于磁铁棒Ⅱ在线圈中振动，线圈Ⅰ内磁通量不断发生变化，从而产生感应电流，毫安表指针偏转．此过程中由于机械能向电能的不断转化，磁铁棒的振幅不断减小，直至停止振动，原振动的能量全部转化为电能在线圈中消耗．。

新人教版高中物理选修三第二章《气体,固体和液体》测试(答案解析)

一、选择题1．(0分)[ID：130033]关于饱和汽和相对湿度，下列说法正确的是（）A．饱和汽压跟热力学温度成正比B．温度一定时，饱和汽的密度为一定值，温度升高，饱和汽的密度增大C．空气的相对湿度定义为水的饱和汽压与相同温度下空气中所含水蒸气的压强之比D．空气的相对湿度越小，空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压2．(0分)[ID：130022]下列反映一定质量理想气体状态变化的图象中，能正确反映物理规律的是（）A．图（a）反映了气体的等容变化规律B．图（b）反映了气体的等容变化规律C．图（c）反映了气体的等压变化规律D．图（d）反映了气体的等温变化规律3．(0分)[ID：130020]空气压缩机的储气罐中储有1.0×105Pa的空气6.0L，现再充入1.0×105Pa的空气9.0L。

设充气过程为等温过程，空气可看做理想气体，则充气后储气罐中气体压强为（）A．2.5×105Pa B．2.0×105Pa C．1.5×105Pa D．1.0×105Pa4．(0分)[ID：130012]如图,容器被绝热活塞分成两部分，分别装有理想气体A、B，开始时，A的温度为T A，B的温度为T B，且T A>T B；气体A、B均处于平衡状态，活塞静止．加热容器，使两边气体缓慢升高相同的温度，若不计活塞的摩擦，则活塞将( )A．向右移动B．向左移动C．保持不动D．因体积未知而无法确定5．(0分)[ID：130008]液晶属于A．固态B．液态C．气态D．固态和液态之间的中间态6．(0分)[ID ：130007]一定质量的气体，保持体积不变，温度由0℃升高到10℃时，其压强的增量为Δp 1，当它由100℃升高到110℃时，所增压强为Δp 2，则Δp 1与Δp 2之比是（） A ．10∶1 B ．373∶273 C ．1∶1 D ．383∶283 7．(0分)[ID ：130004]如图所示，两根粗细相同、两端开口的直玻璃管A 和B ，竖直插入同一水银槽中，各用一段水银柱封闭着一定质量同温度的空气，空气柱长度H 1＞H 2，水银柱长度h 1＞h 2，今使封闭气柱降低相同的温度（大气压保持不变），则两管中气柱上方水银柱的运动情况是（）A ．均向下移动，A 管移动较多B ．均向上移动，A 管移动较多C ．A 管向上移动，B 管向下移动D ．均向下移动，B 管移动较多8．(0分)[ID ：130000]关于液体的表面张力，下面说法中正确的是A ．表面张力是液体内部各部分间的相互作用B ．表面张力的方向总是垂直液面，指向液体内部C ．表面张力的方向总是与液面平行D ．因液体表面层分子分布比液体内部密集，分子间相互作用表现为引力9．(0分)[ID ：129984]如图所示，封有空气的气缸挂在测力计上，测力计的读数为().F N 已知气缸质量为()M kg ，内截面积为()2S m 活塞质量为()m kg ，气缸壁与活塞间摩擦不计，外界大气压强为()0p Pa ，则气缸内空气的压强为( )A ．0Mg p Pa S ⎛⎫-⎪⎝⎭ B ．0mg P Pa S ⎛⎫- ⎪⎝⎭C ．()0F M m g P Pa S ⎡⎤-+-⎢⎥⎣⎦D ．()0F M m g P Pa S ⎡⎤---⎢⎥⎣⎦10．(0分)[ID ：129976]如图所示，一端开口、另一端封闭的玻璃管内用水银柱封闭一定质量的气体，保持温度不变，把管子以封闭端为圆心，从开口向上的竖直位置逆时针缓慢转到水平位置的过程中，可用来说明气体状态变化的p-V 图像是（）A ．B ．C ．D ． 11．(0分)[ID ：129972]如图所示，一个横截面积为S 的圆筒形容器竖直放置.金属圆板A 的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为.M 不计圆板与容器内壁之间的摩擦.若大气压强为0p ，则被圆板封闭在容器中的气体的压强p 等于( )A ．0cos P Mg S θ+B ．0cos cos P Mg S θθ+C ．20cos Mg P Sθ+ D ．0Mg P S+ 12．(0分)[ID ：129956]以下结论正确的是（）A ．晶体和非晶体都有固定的熔点B ．浸润和不浸润现象都是分子力作用的表现C ．对于同一种液体，饱和汽压是不随温度而变化的D ．同种物质不可能以晶体和非晶体两种不同形态出现二、填空题13．(0分)[ID ：130147]如图，一粗细均匀、底部装有阀门的U 型管竖直放置，其左端开口、右端封闭、截面积为4cm 2.现关闭阀门将一定量的水银注入管中，使左管液面比右管液面高5cm ，右端封闭了长为15cm 的空气柱。

人教版高中物理选修32高二模块测试

高中物理学习资料金戈铁骑整理制作枣庄三中高二物理选修3-2 模块测试一、本题共10 小题，在每题给出的四个选项中，只有一个选项是吻合题意的。

(每题 4 分，共40 分)1.在物理学史上，奥斯特第一发现电流周围存在磁场。

随后，物理学家提出“磁生电”的闪光思想。

很多科学家为证明这种思想进行了十多年的艰辛研究，第一成功发现 A. 牛顿 B. 爱因斯坦 C.法拉第“磁生电”的物理学家是D. 霍金2.一圆线圈位于垂直纸面向里的匀强磁场中，以下列图。

以下操作中向来保证线圈在磁场中，能使线圈中产生感觉电流的是A.把线圈向右拉动B.把线圈向上拉动D.以圆线圈的任意直径为轴转动3.以下列图，长直导线旁边同一平面内有一矩形线圈abcd，导线中通有竖直向上的电流。

以下操作刹时，能在线圈中产生沿adcba 方向电流的是A.线圈向右平动B.线圈竖直向下平动D.线圈向左平动4.要使变压器副线圈两端电压为零，变压器原线圈两端的电压随时间的变化应是5.以下列图电路中AB 两端加交流电压u＝ 141sin157tV 时，小灯泡发光。

若AB 间电压变换为以下四种情况时 (小灯泡都没有被烧毁 )，可以使小灯泡亮度增加的是A. 直流电压 141VB. 直流电压100VC.交流电压u＝ 141sin100tVD. 交流电压 u＝ 141sin314tV6.以下列图电路中，线圈L 与灯泡 A 并联，当合上开关S 后灯 A 正常发光。

已知，线圈 L 的电阻远小于灯泡 A 的电阻。

则以下现象可能发生的是A. 当断开 S 时，灯泡 A 马上熄灭B. 当断开 S 时，灯泡 A 突然闪亮一下，尔后逐渐熄灭C.若把线圈L 换成电阻，断开S 时，灯泡 A 逐渐熄灭D. 若把线圈 L 换成电阻，断开S 时，灯泡 A 突然闪亮一下，尔后逐渐熄灭7.以下列图是某交流发电机产生的感觉电动势与时间的关系图象。

若是其他条件不变，仅使线圈的转速变为原来的二倍，则交流电动势的最大值和周期分别变为A.400V ，B.200V ，C.400V ，D.200V ，8.有一个n 匝的圆形线圈，放在磁感觉强度为 B 的匀强磁场中，线圈平面与磁感线成30°角，磁感应强度均匀变化，线圈导线的规格不变，以下方法可使线圈中的感觉电流增加一倍的是A.将线圈匝数增加一倍B.将线圈面积增加一倍C.将线圈半径增加一倍D.将线圈平面转至跟磁感线垂直的地址9.以下列图为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的电压－时间图象。

人教版高中物理选修3-2全册同步检测试题解析版

高二物理同步训练试题解析第四章第1、2节1．首先发现电流的磁效应和电磁感应的物理学家分别是()A．安培和法拉第B．法拉第和楞次C．奥斯特和安培D．奥斯特和法拉第答案：D解析：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，选项D正确．2．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．只要闭合电路的部分导体做切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流产生答案：C解析：对闭合电路而言，只有磁通量变化．闭合电路中才有感应电流产生，光有磁通量，不变化，是不会产生感应电流的，故A选项错．螺线管必须是闭合的，否则也没有感应电流产生，故B错．线框不闭合，穿过线框的磁通量发生变化，线框中没有感应电流产生，故C选项正确．闭合电路的部分导体做切割磁感线运动，但是若穿过闭合电路的磁通量不变，也没有感应电流产生，故D选项错误．3．如图所示，虚线框内有匀强磁场，1和2为垂直磁场方向放置的两个圆环，分别用Φ1和Φ2表示穿过两环的磁通量，则有()A．Φ1>Φ2B．Φ1＝Φ2C．Φ1<Φ2D．无法确定答案：B解析：磁通量的定义是穿过某一面积的磁感线条数，尽管1、2面积不一样，但穿过磁感线的有效面积一样，磁感线条数一样，所以穿过两环的磁通量相同．4.如图所示，环形金属软弹簧所处平面与某一匀强磁场垂直，将弹簧沿半径方向向外拉成圆形，则以下措施不能使该金属弹簧中产生电磁感应现象的是()A．保持该圆的周长不变，将弹簧由圆形拉成方形B．保持该圆的周长不变，将弹簧由圆形拉成三角形C．保持该圆的面积不变，将弹簧由圆形拉成方形D．保持该圆的面积不变，将弹簧由圆形拉成三角形答案：CD解析：磁场不变，线圈平面与磁场方向的夹角也不变，若面积大小变化，穿过线圈的磁通量就变化，线圈中就会产生电磁感应现象，反之，就不会产生电磁感应现象．周长不变，圆形变成方形或三角形，面积肯定发生变化，就会产生电磁感应现象．5.如图所示，将一个矩形线圈放入匀强磁场中，若线圈平面平行于磁感线，则下列运动中，哪些在线圈中会产生感应电流()A．矩形线圈做平行于磁感线的平移运动B．矩形线圈做垂直于磁感线的平移运动C．矩形线圈绕ab边转动D．矩形线圈绕bc边转动答案：C解析：根据产生感应电流的条件可知，判断闭合线圈中是否产生感应电流，关键是判断线圈中磁通量是否发生变化．选项A中，矩形线圈做平行于磁感线的平移运动，磁通量不变化，无感应电流产生．选项B中，矩形线圈做垂直于磁感线的平移运动，磁通量不发生变化，始终为零，不产生感应电流．选项C中，矩形线圈绕ab边转动，穿过线圈的磁通量必定变化，会产生感应电流．选项D中，矩形线圈绕bc边转动，穿过线圈的磁通量不变化．无感应电流产生．6．如图所示，大圆导线环A中通有电流，方向如图所示，另在导线环A所在的平面内画一个圆B，它的一半面积在A环内，另一半面积在A环外，则穿过B圆内的磁通量()A．为零B．垂直向里C．垂直向外D．条件不足，无法判断答案：B解析：本题实际是考查环形电流的磁感线分布：中心密，外部稀疏，所以，穿过B圆的总磁通量是向里的，选B.7．我国已经制定了登月计划，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答案：CD解析：电流计有示数时可判断有磁场存在，沿某一方向运动而无示数不能确定月球上磁场是否存在．D项中线圈分别绕互相垂直的轴转动，若月球存在磁场，则至少有一次穿过线圈(可正穿也可斜穿)的磁通量的变化不为零，故电流计有示数，C、D正确．8.如图所示，A、B两回路中各有一开关S1、S2，且回路A中接有电源，回路B中接有灵敏电流计，下列操作及相应的结果中可能的是()A．先闭合S2，后闭合S1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，电流计指针偏转答案：AD解析：回路A中有电源，当S1闭合后，回路中有电流，在回路的周围产生磁场，回路B中有磁通量，在S1闭合或断开的瞬间，回路A中的电流从无到有或从有到无，电流周围的磁场发生变化，从而使穿过回路B的磁通量发生变化，产生感应电动势，此时若S2是闭合的，则回路B中有感应电流，电流计指针偏转，所以选项A、D正确．9.如图所示，线圈abcd有一半在稍宽一些的回路ABCD内，两线圈彼此绝缘，当开关S闭合瞬间abcd线圈中()A．有感应电流产生B．无感应电流产生C．可能有也可能没有感应电流D．无法确定答案：A解析：S接通前，线圈abcd内磁通量为零；S闭合瞬间回路ABCD内部的磁场比外部的磁场强一些，两者方向相反，线圈abcd的合磁通量Φ＝Φ内－Φ外，不为零．磁通量发生变化，产生感应电流．10.带负电的圆环绕圆心旋转，在环的圆心处有一闭合小线圈，小线圈和圆环在同一平面内，如图所示，则()A．只要圆环在转动，小线圈内就一定有感应电流产生B．圆环不管怎样转动，小线圈内都没有感应电流产生C．圆环在做变速转动时，小线圈内一定有感应电流产生D．圆环做匀速转动时，小线圈内没有感应电流产生答案：CD解析：圆环变速转动时，相当于环形电流的大小发生变化，小线圈磁通量发生变化，小线圈内有感应电流，故C对；如果圆环匀速转动，相当于环形电流的大小恒定，其磁场也恒定，小线圈的磁通量不变，小线圈内无感应电流，故D对．11．如图所示，用导线做成圆形或正方形回路，这些回路与一直导线构成几种位置组合(彼此绝缘)，下列组合中，切断直导线中的电流时，闭合回路中会有感应电流产生的是()答案：CD解析：利用安培定则判断直线电流产生的磁场，其磁感线是一些以直导线为轴的无数组同心圆，即磁感线所在平面均垂直于导线，且直线电流产生的磁场分布情况是：靠近直导线处磁场强，远离直导线处磁场弱．所以，A中穿过圆形线圈的磁通量如图甲所示，其有效磁通量为ΦA＝Φ出－Φ进＝0，且始终为0，即使切断导线中的电流，ΦA也始终为0，A中不可能产生感应电流．B中线圈平面与导线的磁场平行，穿过B的磁通量也始终为0，B中也不能产生感应电流．C 中穿过线圈的磁通量如图乙所示，Φ进>Φ出，即ΦC ≠0，当切断导线中电流后，经过一定时间，穿过线圈的磁通量ΦC 减小为0，所以C 中有感应电流产生．D 中线圈的磁通量ΦD 不为0，当电流切断后，ΦD 最终也减小为0，所以D 中也有感应电流产生．12．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？答案：5.5×10－3 Wb解析：线圈横截面是正方形时的面积S 1＝L 2＝(0.20)2m 2＝4.0×10－2 m 2穿过线圈的磁通量Φ1＝BS 1＝0.50×4.0×10－2 Wb ＝2.0×10－2 Wb圆形时横截面积大小 S 2＝π(2L /π)2＝16100πm 2 穿过线圈的磁通量：Φ2＝BS 2＝0.50×16100πWb ≈2.55×10－2 Wb 所以，磁通量的变化ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝(2.55－2.0)×10－2 Wb ＝5.5×10－3 Wb.13．法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，如图甲所示，线圈A 的电路在开关S 接触或断开的瞬间，线圈B 中产生瞬时电流．法拉第发现，铁环并不是必需的，拿走铁环，再做这个实验，电磁感应现象仍然发生．只是线圈B 中的电流弱些，如图乙所示．思考：(1)为什么在开关断开和闭合的瞬间线圈B中有感应电流产生？(2)开关断开或者闭合以后线圈B中还有电流产生吗？(3)你能否由此总结出产生感应电流的条件？答案：见解析解析：(1)开关断开和闭合时，A电路中电流发生变化，从而使A线圈产生的磁场发生变化，穿过B线圈磁通量发生变化，从而使B中产生感应电流．(2)当开关断开或闭合后，A电路稳定，周围的磁场不发生变化，穿过B线圈的磁通量不变化，B线圈中无感应电流产生．(3)产生感应电流需两个条件：①闭合电路，②磁通量发生变化．14．法拉第通过精心设计的一系列实验，发现了电磁感应定律，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来．在下面几个典型的实验设计思想中，所作的推论后来被实验否定的是()A．既然磁铁可使近旁的铁块带磁，静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷，那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流B．既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势，那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流C．既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流，那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势D．既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势，那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流答案：A解析：电磁感应现象的产生条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化．静止导线上的稳恒电流产生恒定的磁场，静止导线周围的磁通量没有发生变化，近旁静止线圈中不会有感应电流产生，A错；而B、C、D三项中都会产生电磁感应现象，有感应电动势(或感应电流)产生．高二物理同步训练试题解析第四章第3节1．在电磁感应现象中，下列说法正确的是()A．感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化B．感应电流的磁场方向总是与引起它的磁场方向相反C．感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的磁通量D．感应电流的磁场延缓了原磁场磁通量的变化答案：AD解析：由楞次定律可知，A、D说法是正确的．2.如图所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管，则电路中()A．始终有自a向b的感应电流流过电流表GB．始终有自b向a的感应电流流过电流表GC．先有a→G→b方向的感应电流，后有b→G→a方向的感应电流D．将不会产生感应电流答案：C解析：当条形磁铁进入螺线管的时候，闭合线圈中的磁通量增加；当条形磁铁穿出螺线管时，闭合线圈中的磁通量减少，根据楞次定律判断C正确．3.如图所示，在匀强磁场中有一个用比较软的金属导线制成的闭合圆环．在此圆环的形状由圆形变成正方形的过程中()A．环中有感应电流，方向a→d→c→bB．环中有感应电流，方向a→b→c→dC．环中无感应电流D．条件不够，无法确定答案：A解析：由圆形变成正方形的过程中，面积减小，磁通量减小，由楞次定律可知正方形中产生a→d→c→b方向的电流，A对．4.边长为h的正方形金属导线框，从图所示位置由静止开始下落，通过一匀强磁场区域，磁场方向水平，且垂直于线框平面，磁场区高度为H，上、下边界如图中虚线所示，H>h，从线框开始下落到完全穿过磁场区的全过程中()A．线框中总有感应电流存在B．线框中感应电流方向是先顺时针后逆时针C．线框中感应电流方向是先逆时针后顺时针D．线框受到磁场力的方向有时向上，有时向下答案：C解析：因为H>h，当线框全部处于磁场区域内时线框内磁通量不变，线框中无感应电流，A错误；根据右手定则可知，线框进入磁场时感应电流是逆时针，线框离开磁场时感应电流是顺时针，C正确，B错；在C的基础上结合左手定则可知，线框在进出磁场过程中受到磁场力的方向总是向上，D错误．5.通电长直导线中有恒定电流I，方向竖直向上，矩形线框与直导线在同一竖直面内，现要使线框中产生如图所示方向的感应电流，则应使线框()A．稍向左平移B．稍向右平移C．稍向上平移D．以直导线为轴匀速转动答案：B解析：由楞次定律或右手定则可以判断，线框左移，磁通量增加，感应电流的方向与图示方向相反；选项C、D磁通量不变，无感应电流产生．故选项B正确．6．如图所示，当把滑动变阻器的滑片P从右向左端滑动时，在线圈A中感应电流的方向是从__________端流进电流表，从__________端流出；在线圈B中感应电流的方向是从__________端流进电流表，从__________端流出．答案：a b d c解析：当滑片P从右向左滑动时，电流减小，由右手螺旋定则可知，铁芯中向左的磁感应强度减小．由楞次定律可知，线圈A、B中感应电流的磁场方向向左．再由右手螺旋定则可知，在线圈A中感应电流的方向是从a端流进电流表，从b端流出；在线圈B中感应电流的方向是从d端流进电流表，从c端流出．7.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答案：A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．8.如图所示，两个大小不同的绝缘金属圆环叠放在一起，小圆环有一半面积在大圆环内．当大圆环通有顺时针方向电流的瞬间，小圆环中感应电流的方向是() A．顺时针方向B．逆时针方向C．左半圆顺时针方向，右半圆逆时针方向D．无感应电流答案：B解析：大圆环通电瞬间在小圆环内产生磁场有向里的也有向外的，合磁通向里，瞬间合磁通量增大．由楞次定律可知，小圆环中感应电流方向应该是逆时针方向．9.两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环．当A从如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流，则() A．A可能带正电且转速减小B．A可能带正电且转速增大C．A可能带负电且转速减小D．A可能带负电且转速增大答案：BC解析：若A带正电，由穿过B环的磁通量向里，当转速增大时，磁通量增加，由楞次定律和右手螺旋定则可判定，B中感应电流与图示方向相同，故A错，B对；若A带负电，则穿过B环的磁通量向外，当转速减小时，磁通量减小，由楞次定律和右手螺旋定则可判定，B中感应电流方向与图示方向相同，故C对，D错．10.如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好，匀强磁场的方向垂直纸面向里．导体棒的电阻可忽略．当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是()A．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到aB．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到aC．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到bD．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b答案：B解析：导体棒PQ向左滑动时，根据右手定则可判断PQ上电流的方向向下，则流过R、r的电流方向均向上．11.我国成功研制的一辆高温超导磁悬浮高速列车的模型车的车速已达到每小时500 km，可载5人．如图所示就是磁悬浮的原理，图中A是圆柱形磁铁，B是用高温超导材料制成的超导圆环．将超导圆环B水平放在磁铁A上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A上方的空中()A．在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流；当稳定后，感应电流消失B．在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流；当稳定后，感应电流仍存在C．如A的N极朝上，B中感应电流的方向如图中所示D．如A的N极朝上，B中感应电流的方向与图中所示的相反答案：BD解析：在线圈B放入磁场过程中，穿过线圈的磁通量从无到有，即磁通量发生了变化，在线圈B中产生感应电流．由于B线圈是用高温超导材料制成的，电阻为零，故稳定后感应电流仍存在，B正确，B线圈受到安培力向上而悬浮，将B看成小磁针，下端是N极，由安培定则判定B中感应电流方向与图中所示的相反，故D正确．12.如图所示，用一根长为L、质量不计的细杆与一个上弧长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点联结并悬挂于O点，悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场，且d0≪L，先将线框拉开到如图所示位置，松开后让线框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦，下列说法正确的是()A．金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→aB．金属框离开磁场时感应电流的方向为a→d→c→b→aC．金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等D．金属线框最终将在磁场内做简谐运动答案：D解析：线框在进入磁场过程中，由楞次定律可判得电流方向为a→d→c→b→a.而摆出磁场过程中，同样由楞次定律可判得电流方向为a→b→c→d→a，所以A、B项均错误．因为线框在进入和离开磁场过程中，线圈中产生了感应电流，通过电阻发出了热量，而动能会逐渐减少，所以速度会逐渐减小，所以选项C错误．线框最终在磁场中摆动过程中，由于磁通量不再发生变化，回路中不再产生感应电流，没有热能的产生，只有机械能的转化与守恒，所以线框最终会在磁场中做简谐运动，则选项D正确．13．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？答案：在开关合上的瞬间，小磁针的N极向纸内偏转．当线圈A内的电流稳定以后，小磁针又回到原来的位置解析：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．14．如图所示，两个相同的轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上，当一条形磁铁向左运动靠近两环时，两环的运动情况是()A．同时向左运动，间距增大B．同时向左运动，间距减小C．同时向右运动，间距减小D．同时向右运动，间距增大答案：B解析：当条形磁铁向左靠近两环时，两环中的磁通量都增加．根据楞次定律，两环的运动都要阻碍磁铁相对环的运动，即阻碍“靠近”，那么两环都向左运动．又由于两环中的感应电流方向相同，两环相互吸引，因而两环间距离要减小，故选项B正确．高二物理同步训练试题解析第四章第4节1．关于感应电动势的大小，下列说法正确的是()A．穿过闭合回路的磁通量最大时，其感应电动势一定最大B．穿过闭合回路的磁通量为零时，其感应电动势一定为零C．穿过闭合回路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定为零D．穿过闭合回路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定不为零答案：D解析：磁通量的大小与感应电动势的大小不存在内在的联系，故A、B错误；当磁通量由不为零变为零时，闭合回路的磁通量一定改变，一定有感应电流产生，有感应电流就一定有感应电动势，故C错，D对．2．穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒均匀地减少2 Wb，则()A．线圈中感应电动势每秒增加2 V B．线圈中感应电动势每秒减少2 VC．线圈中无感应电动势D．线圈中感应电动势大小不变答案：D解析：因穿过线圈的磁通量均匀变化，所以磁通量的变化率ΔΦ/Δt为一定值，又因为是单匝线圈，据E＝ΔΦ/Δt可知选项D正确．3.穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是()A．0～2 s B．2 s～4 sC．4 s～5 s D．5 s～10 s答案：D解析：图象斜率越小，表明磁通量的变化率越小，感应电动势也就越小．4.材料、粗细相同，长度不同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形状的导线，分别放在电阻可忽略的光滑金属导轨上，并与导轨垂直，如图所示，匀强磁场方向垂直导轨平面向内．外力使导线水平向右做匀速运动，且每次外力所做功的功率相同，已知三根导线在导轨间的长度关系是L ab<L cd<L ef，则()A．ab运动速度最大B．ef运动速度最大C．三根导线每秒产生的热量相同D．因三根导线切割磁感线的有效长度相同，故它们产生的感应电动势相同答案：BC解析：三根导线长度不同，故它们连入电路的阻值不同，有R ab <R cd <R ef .但它们切割磁感线的有效长度相同，根据P ＝F v ，I ＝Bl v R ，F ＝BIl ，可得v 2＝PR B 2l 2，所以三根导线的速度关系为v ab <v cd <v ef ，A 错，B 对．根据E ＝Bl v ，可知三者产生的电动势不同，D 错．运动过程中外力做功全部转化为内能，故C 对．5．如图所示，半径为r 的n 匝线圈套在边长为L 的正方形abcd 之外，匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形，当磁感应强度以ΔB Δt的变化率均匀变化时，线圈中产生感应电动势大小为( )A ．πr 2ΔB ΔtB ．L 2ΔB ΔtC ．nπr 2ΔB ΔtD ．nL 2ΔB Δt答案：D解析：根据法拉第电磁感应定律，线圈中产生的感应电动势的大小E ＝n ΔΦΔt ＝nL 2ΔB Δt. 6．用相同导线绕制的边长为L 或2L 的四个闭合导线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如下图所示．在每个导线框进入磁场的过程中，M 、N 两点间的电压分别为U a 、U b 、U c 和U d .下列判断正确的是( )A ．U a <U b <U c <U dB ．U a <U b <U d <U cC ．U a ＝U b <U c ＝U dD ．U b <U a <U d <U c答案：B解析：导线框进入磁场时，M 、N 切割磁感线产生感应电动势，M 、N 两点间的电压为以MN 为电源、其他三边电阻为外电路电阻的路端电压．则U a ＝34BL v ，U b ＝56BL v ，U c ＝34。

2018人教版高中物理选修3-2模块检测卷

图1选修3－2模块检测卷第Ⅰ卷一、选择题Ⅰ(本题共13小题，每小题3分，共39分．每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分) 1．下列现象中属于电磁感应现象的是( ) A ．磁场对电流产生力的作用 B ．变化的磁场使闭合电路中产生电流 C ．插在通电螺线管中的软铁棒被磁化 D ．电流周围产生磁场2．如图1所示为高频电磁炉的工作示意图，它是采用电磁感应原理产生涡流加热的，它利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场，当变化的磁场通过含铁质锅的底部时，即会产生无数小涡流，使锅体本身自行高速升温，然后再加热锅内食物．电磁炉工作时产生的电磁波完全被线圈底部的屏蔽层和顶板上的含铁质锅所吸收，不会泄漏，对人体健康无危害．关于电磁炉，以下说法中正确的是( )A ．电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的B ．电磁炉是利用变化的磁场产生涡流，使含铁质锅底迅速升温，进而对锅内食物加热的C ．电磁炉是利用变化的磁场使食物中的极性水分子振动和旋转来对食物加热的D ．电磁炉跟电炉一样是让电流通过电阻丝产生热量来对食物加热的3．如图2所示，两直导线中通以相同的电流I ，矩形线圈位于导线之间．将线圈由实线位置移到虚线位置的过程中，穿过线圈的磁通量的变化情况是( ) A ．向里，逐渐增大 B ．向外，逐渐减小 C ．先向里增大，再向外减小 D ．先向外减小，再向里增大4．我国家庭照明电路的电压随时间变化规律为u ＝311sin 100πt (V)．下列说法正确的是( ) A ．标有“输入电压100～240 V 、50 Hz ”的旅行充电器接在该交流电上可以正常工作 B ．标有“输入电压100～240 V 、100 Hz ”的旅行充电器接在该交流电上可以正常工作 C ．该交流电只能给标有311 V 的用电器供电D ．该交流电给某用电器供电与用311 V 的稳恒直流电给该用电器供电，效果相同5．如图3所示，质量为m 的金属框用绝缘轻质细线悬挂，金属框有一半处于水平且与框面垂直的匀强磁场中．从某时刻开始，磁感应强度均匀减小，则在磁感应强度均匀减小的过程图2中，关于线的拉力大小，下列说法正确的是( ) A ．小于金属框重力mg ，并保持恒定 B ．始终等于金属框重力mg C ．大于金属框重力mg ，并逐渐减小 D ．大于金属框重力mg ，并保持恒定6．在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直，导轨上有两条可沿导轨自由移动的导体棒ab 、cd ，导体棒ab 、cd 的运动速度分别为v 1、v 2，如图4所示，ab 棒上有电流通过，则一定有( ) A ．v 1>v 2B ．v 1<v 2C ．v 1≠v 2D ．v 1＝v 27．如图5甲所示，电路的左侧是一个电容为C 的电容器，电路的右侧是一个环形导体，环形导体所围的面积为S .在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示．则在0～t 0时间内，电容器( ) A ．上极板带正电，所带电荷量为CS (B 2－B 1)t 0B ．上极板带正电，所带电荷量为C (B 2－B 1)t 0C ．上极板带负电，所带电荷量为CS (B 2－B 1)t 0D ．上极板带负电，所带电荷量为C (B 2－B 1)t 08.如图6所示，电路中电源内阻不能忽略，电阻R 的阻值和线圈L 的自感系数都很大，A 、B 为两个完全相同的灯泡，当S 闭合时，下列说法正确的是( ) A ．A 比B 先亮，然后A 灭 B ．B 比A 先亮，然后B 逐渐变暗 C ．A 、B 一起亮，然后A 灭 D ．A 、B 一起亮，然后B 灭9．理想变压器的原、副线圈匝数比为10∶1，下列说法中正确的是( ) A ．穿过原、副线圈每一匝的磁通量之比是10∶1 B ．穿过原、副线圈每一匝的磁通量之比是1∶10C ．正常工作时，原、副线圈的输入、输出电压之比为10∶1D ．正常工作时，原、副线圈的输入、输出电压之比为1∶1010．一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图7所示，由图可知( )图4图5图6图3A ．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100 W11．图8乙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甲所示．发电机线圈内阻为1.0 Ω，外接灯泡的电阻为9.0 Ω，则( ) A ．电压表的示数为6 VB ．在t ＝1×10－2 s 的时刻，穿过线圈的磁通量为零C ．若线圈转速改为25 r/s ，则电动势有效值为3 VD ．若线圈转速改为25 r/s ，则通过电灯的电流为1.2 A12．如图9所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数之比为1：n ，副线圈接一定值电阻R ，则( )A ．若ab 之间接直流电压U ，则R 中的电流为nURB ．若ab 之间接直流电压U ，则原、副线圈中的电流均为零C ．若ab 之间接交流电压U ，则原线圈中的电流为n 2URD ．若ab 之间接交流电压U ，则副线圈中的电流为UnR13．如图10所示，在远距离输电电路中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电电线的电阻均不变，电表均为理想电表，若用户的总功率减小，则下列说法正确的是( )A ．电压表V 1示数减小，电流表A 1示数减小B ．电压表V 1示数增大，电流表A 1示数减小C ．电压表V 2示数增大，电流表A 2示数减小D ．电压表V 2示数减小，电流表A 2示数减小二、选择题Ⅱ(本题共3小题，每小题2分，共6分．每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的．全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分)14．(2017·诸暨市期末)如图11所示，线圈放置在水平桌面上，S 极向下的条形磁铁沿线圈轴线向桌面运动，此过程中，以下判断正确的是( ) A ．穿过线圈的磁通量变大 B ．穿过线圈的磁通量变小图7图8图9 图10图11图13C ．从上向下看，线圈感应电流方向为顺时针D ．从上向下看，线圈感应电流方向为逆时针15.如图12是某电磁冲击钻的原理图，若突然发现钻头M 向右运动，则可能是( ) A ．开关S 闭合瞬间B ．开关S 由闭合到断开的瞬间C ．开关S 已经是闭合的，滑动变阻器滑片P 向左迅速滑动D ．开关S 已经是闭合的，滑动变阻器滑片P 向右迅速滑动16．图13甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n 1∶n 2＝4∶1，电阻R ＝20 Ω，L 1、L 2为规格相同的两只小灯泡，S 1为单力双掷开关．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 ．只断开S 2后，小灯泡L 1正常发光 B ．只断开S 2后，原线圈的输入功率减小 C ．若S 1换接到2后，流经R 中的电流瞬时值表达式i ＝24cos 50πt (A) D ．若S 1换接到2后，R 消耗的电功率为1.25 W第Ⅱ卷三、非选择题(本题共7小题，共55分)17．(5分)如图14所示，是“研究电磁感应现象”的实验装置．图14(1)将实物电路中所缺的导线补充完整．(2)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，将线圈L 1迅速插入线圈L 2中，灵敏电流计的指针将________偏转．(选填“向左”“向右”或“不”) (3)线圈L 1插入线圈L 2后，将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时，灵敏电流计的指针将________偏转．(选填“向左”“向右”或“不”)18．(5分)“实验：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”(1)实验室中有下列器材：图12A ．可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈)B ．条形磁铁C ．直流电源D ．多用电表E ．开关、导线若干上述器材在本实验中不用的是________(填器材序号)，本实验中还需用到的器材有________________．(2)该学生继续做实验，先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压________(选填“增大”“减小”或“不变”)；然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压______(选填“增大”“减小”或“不变”)，上述“探究副线圈两端的电压与匝数的关系”中采用的实验方法是________________．19．(6分)有一个教学用的可拆变压器，如图15甲所示，它有两个外观基本相同的线圈A 、B ，线圈外部还可以绕线．(1)某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了A 、B 线圈的电阻值，指针分别对应图乙中的a 、b 位置，则A 线圈的电阻为________ Ω，由此可推断________线圈的匝数较多(选填“A ”或“B ”)．(2)如果把它看做理想变压器，现要测量A 线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源，请完成实验的步骤填空： ①用绝缘导线在线圈的外部或变压器的铁芯上绕制n 匝线圈； ②将________线圈与低压交流电源相连接；③用多用电表的________挡分别测量A 线圈的输入电压U A 和绕制线圈的输出电压U ； ④则A 线圈的匝数为__________．20．(9分)将交流电压u ＝2202sin (100πt ) V 接到“220 V ，100 W ”的灯泡两端，若灯泡灯丝电阻保持不变，求： (1)通过灯泡电流的最大值； (2)灯泡的实际功率；(3)每秒钟电流方向改变的次数； (4)通过灯泡的电流i 的瞬时值表达式．图1521．(10分)如图16所示，两条足够长的光滑平行金属导轨(电阻不计)相距为L ＝0.5 m ，MN 、PQ 与水平面的夹角为α＝53°，N 、Q 两点间接有阻值为R ＝0.4 Ω的电阻，在导轨间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度B ＝1 T ．现将一质量为m ＝0.5 kg ，有效电阻为r ＝0.1 Ω的导体棒ab 放在轨道上，且与两轨道垂直，然后由静止释放．(g 取10 m/s 2，sin 53°＝0.8)(1)导体棒能达到的最大速度是多少？(2)导体棒由静止开始沿导轨下滑到刚好达到最大速度的过程中，电阻R 上产生的焦耳热等于3.2 J ，则这个过程中导体棒ab 的位移是多少？22．(10分)用一横截面积为S ，电阻率为ρ的匀质导体材料绕制成单匝正方形线框abcd ，边长为L .将线框水平放置，垂直水平面方向存在竖直向下的有界磁场，其左侧边界为MN ，右侧范围足够大．(1)如图17甲，其空间存在的是匀强磁场，磁感应强度为B ，求dc 边以速度v 平行磁场边界匀速进入磁场过程中d 、c 间的电势差．(2)如图乙，若线框静止不动，且恰好有一半面积处在磁场中，当磁场以变化率k 均匀增大时，求线框上感应电流的大小和方向．(3)在图乙情形中，磁场恒定，磁感应强度为B ，线框以角速度ω绕磁场边界MN 匀速转动，从图示位置开始计时，此时cd 边速度垂直纸面向里，试定性地作出线框上的电流随时间变化的图象(不要求写出坐标轴的量值，规定电流方向abcda 为正)．图16图1723．(10分)电磁弹射是我国最新研究的重大科技项目，原理可用下述模型说明．如图18甲所示，虚线MN 右侧存在竖直向上的匀强磁场，一边长为L 的正方形单匝均匀金属线框abcd 放在光滑水平面上，电阻为R ，质量为m ，ab 边在磁场外侧紧靠MN 虚线边界，t ＝0时起磁感应强度B 随时间t 的变化规律是B ＝kt (k 为大于零的常数)，同时用一水平外力使线框处于静止状态，空气阻力忽略不计．(1)判断线框中感应电流的方向(“顺时针”或“逆时针”)． (2)求线框中感应电流的大小．(3)请写出所加水平外力F 随时间变化的表达式．(4)若用相同的金属线绕制相同大小的n 匝线框，在线框上加一质量为M 的负载物，如图乙所示，当t ＝t 0时撤去外力释放线框，求此时线框加速度的大小．图18参考答案1、答案 B解析磁场对电流产生力的作用属于通电导线在磁场中的受力情况；插在通电螺线管中的软铁棒被磁化属于电流的磁效应；电流周围产生磁场属于电流的磁效应；而变化的磁场使闭合电路中产生电流属于电磁感应现象．故正确答案为B. 2、答案 B解析电磁炉的工作原理是利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场，变化的磁场通过含铁质锅的底部产生无数小涡流，使锅体温度升高后加热食物，故选项A 、D 错误，B 正确；而选项C 是微波的加热原理，C 错误． 3、答案 D 4、答案 A解析由u ＝311sin 100πt (V)可知，该交流电的最大值为311 V ，有效值为3112 V ＝220 V ，ω＝100π，所以T ＝0.02 s ，频率为50 Hz ，故A 正确，B 错误；该交流电给某用电器供电与用220 V 的稳恒直流电给该用电器供电产生的效果相同，故D 错误． 5、答案 C解析磁感应强度均匀减小，穿过金属框的磁通量均匀减少，根据法拉第电磁感应定律得知，回路中产生恒定的电动势，感应电流也恒定不变．由楞次定律可知，感应电流方向为顺时针，再由左手定则可得，安培力的合力方向竖直向下．金属框始终保持静止，则拉力大于重力，由于磁感应强度均匀减小，由F 安＝BIL可知安培力逐渐减小，所以拉力也逐渐减小，故C正确． 6、答案 C解析对于匀强磁场来说，磁通量Φ＝BS ，根据题中条件，仅当穿过闭合电路中磁场的有效面积S 发生变化时才有Φ的变化．因此应有v 1≠v 2，这时存在着v 1>v 2与v 1<v 2两种可能，所以只有C 正确． 7、答案 A解析在0～t 0时间内回路中磁通量增加，由楞次定律知，回路中产生的感应电流方向为逆时针方向，电容器上极板带正电．由法拉第电磁感应定律知，在0～t 0时间内回路中产生的感应电动势E ＝ΔΦΔt ＝(B 2－B 1)St 0，电容器两极板之间电压U ＝E ，电容器所带电荷量为q ＝CU＝CS (B 2－B 1)t 0，选项A 正确．8、答案 B解析 S 闭合时，由于与A 灯串联的线圈L 的自感系数很大，故在线圈上产生很大的自感电动势，阻碍电流的增大，所以B 比A 先亮，故选项A 、C 、D 错误．稳定后，总电阻减小，路端电压减小，流过B 灯支路的电流减小，所以B 灯逐渐变暗，故选项B 正确． 9、答案 C解析理想变压器无漏磁，故穿过原、副线圈每一匝的磁通量之比是1∶1，故A 、B 均错误；理想变压器的原、副线圈匝数比为10∶1，根据变压比公式U 1U 2＝n 1n 2，正常工作时，原、副线圈的输入、输出电压之比为10∶1，故C 正确，D 错误． 10、答案 B解析根据图象可知该交变电流的电压的最大值为100 V ，周期为4×10－2 s ，该交流电的电压的有效值为U ＝U m 2＝50 2 V ，频率为f ＝1T ＝25 Hz ，选项A 错误，选项B 正确；该交流电压的瞬时值表达式为u ＝U m sin 2πft ＝100sin 50πt (V)，选项C 错误；若将该交流电加在100 Ω的电阻两端，该电阻消耗的功率为P ＝U 2R ＝50 W ，选项D 错误．11、答案 C解析电压表的示数是有效值，U ＝E R ＋r R ＝69＋1×9 V ＝5.4 V ，A 错误；t ＝10－2 s 时感应电动势为零，穿过线圈的磁通量最大，B 错误；原来线圈的转速为n ＝ω＝2π＝50 r /s ，当线圈的转速改为25 r/s 时，感应电动势的最大值为622 V ＝3 2 V ，有效值为3 V ，通过灯泡的电流为0.3 A ，C 正确，D 错误． 12、答案 C解析变压器不能改变直流电压的电压，所以当原线圈接直流电压时，副线圈无电流，但原线圈有电流，故A 、B 选项错误；当原线圈电压为U 时，则副线圈输出电压为nU ，副线圈中的电流为nU R ，又因为原、副线圈电流之比与匝数成反比，可得原线圈中的电流为n 2UR ，故C 选项正确，D 错误． 13．答案 C解析根据U 出U 1＝n 1n 2得电压表V 1两端的电压U 1不变；用户的总功率减小，则得通过电流表A 2的电流I 2将减小，根据I 2I 1＝n 3n 4得通过电流表A 1的电流I 1将减小，降压变压器原线圈两端的电压U ＝U 1－I 1R 线将增大，根据U U 2＝n 3n 4得电压表V 2两端的电压U 2增大，故C 正确．14．答案 AC 15.答案 AC解析 M 向右运动，说明是为了阻碍引起感应电流的磁通量的增加，所以原电流增加，故A 、C 正确． 16．答案 BD解析 L 1、L 2为规格相同的两只小灯泡，只断开S 2后，L 1、L 2串联，总电阻增加，小灯泡L 1不能正常发光，原线圈的输入功率减小，故A 错误；B 正确；若S 1换接到2后，输出电压的有效值U 2＝n 2n 1·U m2＝5 V ，则R 消耗的电功率为1.25 W ，由题意可求ω＝100π rad/s ，C错误，选项D 正确．17．答案 (1)见解析图 (2)向右 (3)向左解析 (1)补充的实物电路如图所示．(2)已知闭合开关瞬间，线圈L 2中的磁通量增加，产生的感应电流使灵敏电流计的指针向右偏转．当开关闭合后，将线圈L 1迅速插入线圈L 2中时，线圈L 2中的磁通量增加，由已知条件可知产生的感应电流也应使灵敏电流计的指针向右偏转． (3)滑动变阻器的滑片迅速向右移动，线圈L 1中的电流变小，线圈L 2中的磁场方向不变，磁通量减少，则灵敏电流计的指针向左偏转．18．答案 (1)BC 低压交流电源 (2)增大减小控制变量法 19．答案 (1)24 A (2)A 交流电压U AUn 解析 (1)多用电表欧姆挡读数＝指针指示值×倍率．A 的读数为24，倍率为×1，所以电阻为24 Ω.根据电阻定律，导线越长，电阻越大，因为A 的电阻比B 大，所以A 线圈匝数多．(2)因为要测量A 线圈匝数，所以要把A 线圈与低压交流电源相连接．变压器输入、输出电压都是交流电，所以要用交流电压挡测输入和输出电压．根据变压器电压比等于匝数比，有：U A U＝n A n ，所以：n A ＝U A Un . 20．答案 (1)0.64 A (2)100 W (3)100次 (4)i ＝0.64sin (100 πt ) A解析 (1)交流电压的有效值U ＝22022V ＝220 V ，灯泡的额定电压为U L ＝220 V ，因此恰好正常发光．由“220 V,100 W ”知该灯泡的电阻为R L ＝U 2L P L＝484 Ω.通过灯泡电流的最大值为I m ＝U m R L ＝2202484A ≈0.64 A. (2)灯泡的实际功率与额定功率相同，P ＝100 W.(3)周期T ＝0.02 s,1秒钟电流方向改变的次数为n ，则n ＝t T ×2＝10.02×2＝100(次)． (4)通过灯泡的电流i 的瞬时值表达式为：i ＝I m sin ωt ＝0.64sin (100πt ) A.21．答案 (1)8 m/s (2)5 m解析 (1)当达到最大速度v 时，根据牛顿第二定律得BIL ＝mg sin α根据法拉第电磁感应定律，有：E ＝BL v由闭合电路欧姆定律，有：I ＝E R ＋r综合得到B 2L 2v R ＋r＝mg sin α 解得v ＝8 m/s.(2)设导体棒刚好达到最大速度时通过的位移为l ，由电阻R 上产生的焦耳热为3.2 J 得整个电路产生的焦耳热为4 J. 根据能量守恒定律知机械能的变化量等于电路中产生的焦耳热，知mgl sin α＝12m v 2＋Q代入数据可得l ＝5 m.22．答案 (1)34BL v (2)kLS 8ρ方向沿逆时针 (3)见解析解析 (1)线框dc 边切割磁感线，产生的电动势E 1＝BL v由右手定则可知d 点比c 点电势高，则d 、c 间的电势差U dc ＝34BL v (2)磁场均匀变化，感生电动势E 2＝ΔΦΔt ＝S ＇ΔB Δt ＝kL 22线框的电阻R ＝ρ4L S则线框中的电流I ＝E 2R ＝kLS 8ρ由楞次定律知，电流的方向为abcda (或逆时针) (3)23、答案 (1)顺时针 (2)kL 2R (3)F ＝k 2L 3R t (4)nk 2L 3t 0R (nm ＋M )解析 (1)由B ＝kt 知B 随时间均匀增大，穿过线框的磁通量均匀增大，由楞次定律知线框中感应电流的方向为顺时针．(2)感应电动势为E ＝ΔB ΔtL 2＝kL 2；感应电流为I ＝E R ＝kL 2R. (3)由于线框静止，则所加的水平外力与安培力平衡，有F ＝BIL ＝kt ·kL 2R L ＝k 2L 3Rt . (4)n 匝线框中t ＝t 0时刻产生的感应电动势E 总＝nE ＝nkL 2；线框的总电阻R 总＝nR ，线框中的电流I ＝E 总R 总＝kL 2Rt ＝t 0时刻线框受到的安培力F 安＝nB 0IL ＝nkt 0IL 设线框的加速度为a ，根据牛顿第二定律有 F 安＝(nm ＋M )aR (nm ＋M )答案 (1)顺时针 (2)kL 2R (3)F ＝k 2L 3Rt (4)nk 2L 3t 0R (nm ＋M )解析 (1)由B ＝kt 知B 随时间均匀增大，穿过线框的磁通量均匀增大，由楞次定律知线框中感应电流的方向为顺时针．(2)感应电动势为E ＝ΔB ΔtL 2＝kL 2；感应电流为I ＝E R ＝kL 2R. (3)由于线框静止，则所加的水平外力与安培力平衡，有F ＝BIL ＝kt ·kL 2R L ＝k 2L 3Rt . (4)n 匝线框中t ＝t 0时刻产生的感应电动势E 总＝nE ＝nkL 2；线框的总电阻R 总＝nR ，线框中的电流I ＝E 总R 总＝kL 2Rt ＝t 0时刻线框受到的安培力F 安＝nB 0IL ＝nkt 0IL 设线框的加速度为a ，根据牛顿第二定律有 F 安＝(nm ＋M )aR(nm＋M)。

物理选修3-2

高中物理（选修3－2）模块检测卷（A 卷）一、选择题（每小题有一个或多个选项是正确的。

共45分，每小题3分）1．许多楼道照明灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启；而在白天，即使有声音它也没有反应，它的控制电路中接入了哪几种传感器？A.温度传感器B.光传感器 C .声音传感器 D .热传感器 2．如图所示，男女两位同学一起摇绳，男同学站在女同学们的正东方向，两位同学分别捏住绝缘的长金属导线的两端迅速摇动，若金属导线两端连接在一个灵敏电流表的两个接线柱上.下述说法中正确的是A ．摇动过程中导线中的电流方向始终不改变B ．摇动过程中导线中的电流是交变电流C ．若两同学加快摇动金属导线，其他条件不变，则流过电流表的电流将变大D ．若两同学改为南北方向站立摇绳，其他条件不变，则流过电流表的电流将变大 3．如图所示，一条形磁铁，从静止开始穿过采用双线绕成的闭合线圈，条形磁铁在穿过线圈过程中做什么运动？A ．减速运动B ．匀速运动C ．自由落体运动D ．非匀变速运动4．如图所示，在加有匀强磁场的区域中，一垂直于磁场方向射入的带电粒子轨迹如图所示，由于带电粒子与沿途的气体分子发生碰撞，带电粒子的能量逐渐减小，从图中可以看出A ．带电粒子带正电，是从B 点射入的 B ．带电粒子带负电，是从B 点射入的C ．带电粒子带负电，是从A 点射入的D ．带电粒子带正电，是从A 点射入的5．质量为m ，电荷量为q 的带电粒子以速率v 垂直射入磁感强度为B 的匀强磁场中，在磁场力作用下做匀速圆周运动，带电粒子在圆形轨道上运动相当于一环形电流，则A ．环形电流跟ｑ成正比B ．环形电流跟v 成正比C ．环形电流跟B 成正比D ．环形电流跟m 成反比6．半圆形导轨竖直放置，不均匀磁场水平方向并垂直于轨道平面，一个金属环在轨道内来回滚动，如图所示，若空气阻力不计，则 A ．金属环做等幅振动 B ．金属环做减幅振动C ．金属环做增幅振动D ．无法确定7．如图所示，电源是两节普通1号干电池串联组成，电池组内阻约为0.2Ω，D 是额定电压为2.5V 、额定电流为0.3A 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s ，看到的现象是A ．灯D 过一会儿逐渐变亮ABB ．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8．有一个带正电荷的离子，沿垂直于电场方向射入带电平行板的匀强电场。

高中物理模块综合检测新人教版选修3-2(2021年最新整理)

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模块综合检测（时间：90分钟满分：100分)一、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，第1~6题只有一项符合题目要求，第7～10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。

一圆形线圈位于垂直纸面向里的匀强磁场中,如图所示.下列操作中,始终保证整个线圈在磁场中,能使线圈中产生感应电流的是(）A.把线圈向右拉动B。

把线圈向上拉动C.垂直纸面向外运动D.以圆线圈的任意直径为轴转动解析：只有圆线圈的任意直径为轴转动时线圈的磁通量才有变化，有感应电流，其他情况下磁通量都不变化,不能产生感应电流,选项D正确。

答案:D2.如图所示是观察电阻值随温度变化情况的示意图。

现在把杯中的水由冷水变为热水,关于欧姆表的读数变化情况正确的是(）A。

如果R为金属热电阻,读数变大，且变化非常明显B。

如果R为金属热电阻，读数变小,且变化不明显C.如果R为热敏电阻(用半导体材料制作），读数变化非常明显D.如果R为热敏电阻(用半导体材料制作）,读数变化不明显解析：金属热电阻的电阻随温度升高而变大，变化不明显,而半导体热敏电阻的阻值随温度升高而变小,非常明显,选项C正确。

答案:C3。

三角形导线框abc固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示。

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高中物理学习材料（马鸣风萧萧**整理制作）模块检测(时间:60分钟满分:100分)知识点题号1.电磁感应现象12.楞次定律23.交变电流的描述3、134.自感现象4、55.传感器7、116.变压器97.法拉第电磁感应定律8、138.远距离输电10、129.互感器6一、选择题(每小题6分,共60分)1.关于电磁感应现象,下列说法中正确的是( D )A.只要有磁感线穿过电路,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解析:产生感应电流的条件:一是电路闭合,二是穿过电路的磁通量发生变化,两者必须同时满足,A、C项错误,D 项正确;闭合电路切割磁感线时,穿过其中的磁通量不一定变化,也不一定产生感应电流,B错误.2.如图所示螺线管中感应电流的方向是( A )A.如图中箭头所示B.与图中箭头方向相反C.无感应电流D.与条形磁铁运动加速还是减速有关,故无法判断解析:当条形磁铁靠近线圈时,线圈内的磁通量增加,根据楞次定律可知A正确.3.一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动.在转动过程中,线框中的最大磁通量为Φm,最大感应电动势为E m.下列说法中正确的是( BD )A.当磁通量为零时,感应电动势为零B.当磁通量减小时,感应电动势在增大C.当磁通量等于0.5Φm时,感应电动势等于0.5 E mD.角速度ω等于E m/Φm解析:线框在匀强磁场中绕垂直磁场方向的转轴匀速转动时,磁通量为零时,磁通量的变化率最大,感应电动势最大,A错;根据Φ=Φm cos ωt时,e=E m sin ωt,磁通量减小时,感应电动势增大,B正确;Φ=0.5Φm时,e=E m,C错误;根据正弦式电流的产生及其变化规律(设从中性面开始),e=E m sin ωt=BSω·sin ωt=Φm·ωsin ωt可知D是正确的.4.(2012年吉林省东北师大附中高二上学期期末)一个称为“千人震”的趣味物理小实验,实验是用一节电动势为1.5 V的新干电池、几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器(自感线圈).几位做实验的同学手拉手连成一排,另一位同学将电池、镇流器、开关用导线将它们和首、尾两位同学的手相连,如图所示,在开关闭合或断开时就会使连成一排的同学都有触电感觉,则( AC )A.该实验的原理是镇流器的自感现象B.该实验的原理是1.5 V的电压让人感到触电C.人有触电感觉是在开关断开的瞬间D.人有触电感觉是在开关闭合的瞬间解析:在开关闭合或断开时,通过镇流器的电流发生变化,使得镇流器产生自感电动势阻碍电路中电流的变化.在开关闭合的瞬间,电路中电流几乎为零,不会有触电感觉,而在开关断开瞬间,镇流器会产生很强的自感电动势,从而会使连成一排的同学都有触电感觉.5.如图所示,电阻R和电感L的值很大,电源内阻不可不计,A、B是完全相同的两只灯泡,当开关S闭合时,下列判断正确的是( B )A.灯A比灯B先亮,然后灯A熄灭B.灯B比灯A先亮,然后灯B逐渐变暗C.灯A与灯B一起亮,而后灯A熄灭D.灯A与灯B一起亮,而后灯B熄灭解析:开关S闭合时,B灯立即亮,A灯由于电感L的自感作用,将逐渐变亮,由于总电流逐渐变大,路端电压变小,B灯逐渐变暗,选项B符合要求.6.(2012年福建省大田一中、德化一中高二第二学期阶段联考)如图所示,L1和L2是输电线,甲是电压互感器,乙是电流互感器.若已知变压比为1 000∶1,变流比为100∶1,并且知道电压表两端实际电压为220 V,电流表所通过的实际电流为10 A,则输电线的输送功率为( C )A.2.2×103 WB.2.2×10-2 WC.2.2×108 WD.2.2×104 W解析:设输电线两端电压为U,输电线中电流为I,则U∶220=1 000∶1,I∶10=100∶1,得U=2.2×105 V,I=103 A,则输电线的输送功率P=UI=2.2×108 W.利用=和I1n1=I2n2互感器可分别用于测高电压和强电流.7.如图(甲)是录音机的录音电路原理图,(乙)是研究自感现象的实验电路图,(丙)是光电传感的火灾报警器的部分电路图,(丁)是电容式话筒的电路原理图,下列说法中正确的是( AC )A.(甲)图中录音机录音时,由于话筒的声电转换,线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场B.(乙)图电路开关断开瞬间,灯泡会突然闪亮一下,并在开关处产生电火花C.(丙)图电路中,当有烟雾进入罩内时,光电三极管上就会因烟雾的散射而有光的照射,表现出电阻的变化D.(丁)图电路中,根据电磁感应的原理,声波的振动会在电路中产生变化的电流解析:(甲)图中声波的振动由话筒转换为变化的电流,通过线圈在磁头缝隙处产生变化的磁场,A正确;(乙)图电路开关断开瞬间,线圈中产生很高的自感电动势,但由于电路不能构成回路,所以不会产生感应电流,灯泡不会突然闪亮一下,选项B错误;(丙)图是火灾报警器主要元件,是通过烟雾进入罩内,对光的散射作用,使部分光线照射到光电三极管上改变电阻而报警的,C正确;(丁)图电路中,声波的振动会改变M、N间的距离,从而改变了电容值大小,在电路中产生变化的充放电电流,选项D错误.8.如图所示,导体棒ab长为4L,匀强磁场的磁感应强度为B,导体绕过O点垂直纸面的轴以角速度ω匀速转动,aO=L.则a端和b端的电势差U ab的大小等于( B )A.2BL2ωB.4BL2ωC.6BL2ωD.8BL2ω解析:导体棒旋转切割磁场线而产生的感应电动势由公式得:U ab=U aO+U O b=-Bω·L2+Bω·(3L)2=4B ω·L2.9.图(甲)为一理想自耦变压器,输入端接交流稳压电源,其电压随时间变化关系如图(乙)所示.已知n1、n2的比值为2∶1,负载电阻R的阻值为5 Ω,下面正确的说法有( AB )A.通过负载电阻R的电流的最大值为31.1 AB.通过负载电阻R的电流的有效值为22 AC.通过负载电阻R的电流的频率为100 HzD.通过负载电阻R的电流的频率为25 Hz解析:由图象可知电压最大值U m=311 V,故其有效值U=U m=220 V,周期T=0.02 s,频率f==50Hz;由=得U2=110 V,由欧姆定律I2==22 A,最大值I m2=22 A=31.1 A,A、B正确;变压器只改变电压、电流,不改变交流电的频率和功率,C、D错.10.某电站用11 kV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330 kV送电,下面哪个选项正确( BD )A.因I=,所以输电线上的电流增为原来的30倍B.因I=,所以输电线上的电流减为原来的1/30C.因P=,所以输电线上损失的功率为原来的900倍D.若要使输电线上损失的功率不变,可将输电线的半径减为原来的1/30解析:输送功率P=UI一定,电压升高后,电流变为原来的=,A错误,B正确;由P损=I2·R得,损失功率变为原来的()2=,P=,其中U不是输送电压,是损失电压,C错误;半径变为原来的,根据公式R=ρ,电阻变为原来的900倍,P损=I2·R,功率保持不变,D正确.二、填空题(8分)11.电流传感器可以像电流表一样测量电流,它的优点是反应非常快,可以捕捉到瞬间的电流变化,还可以与计算机相连,能在很短的时间内画出电流随时间变化的图象.按图(甲)连接电路,提供8 V直流电源,先使开关S与1相连,电源向电容器充电,这个过程可在瞬间完成,然后把开关S掷向2,电容器通过电阻R放电,传感器将电流信息传入计算机,屏上显示出电流随时间变化的I t曲线,如图(乙)所示.(1)图(乙)中画出的竖直狭长矩形(图乙最左端),其面积表示的物理意义是;(2)估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量是 C;(3)根据以上数据估算,电容器的电容是F.解析:(1)图象纵坐标为电流I,横坐标为时间t,由公式q=It可知,矩形面积为放电电荷量.(2)每个小方格的面积代表放电电荷量q0=0.08×10-3C,共有75格,则放电电荷量Q=75q0=6.0×10-3C.(3)由Q=CU可知C==7.5×10-4F.答案:(1)0.1 s内的放电电荷量(2)6.0×10-3(3)7.5×10-4三、计算题(共32分)12.(2012年福建省大田一中、德化一中高二第二学期阶段联考)(14分)某小水电站,输出功率P1=40 kW,输出电压U1=500 V,向远处输电,导线总电阻R=5 Ω,升压变压器匝数比为1∶5,降压变压器匝数比为11∶1,向用户供电.求:(1)用户得到的电压;(2)此输电过程的效率有多高?解析:输电电路如图所示:(1)升压过程:U1=500 V,I1=P1/U1=80 AU2=n2U1/n1=2 500 V,I2=n1I1/n2=16 A电压损耗U R=I2R=16×5 V=80 V功率损耗P R=R=162×5 W=1.28 kW降压过程:U3=U2-U R=(2 500-80)V=2 420 VU4=U3=×2 420 V=220 V.(2)根据η=P有/P总===0.968=96.8%.答案:(1)220 V (2)96.8%在远距离输送电能的过程中,由电能的转化和守恒定律可知,发电机的总功率应等于线路上损失的热功率和用户得到的功率之和.13.(2012年浙江省嘉兴市第一中学高二第二学期第一次月考)(18分)如图(甲)所示,长、宽分别为L1、L2的矩形金属线框位于竖直平面内,其匝数为n,总电阻为r,可绕其竖直中心轴O1O2转动.线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D(集流环)焊接在一起,并通过电刷和定值电阻R相连.线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场,磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图(乙)所示,其中B0、B1和t1均为已知.在0~t1的时间内,线框保持静止,且线框平面和磁场垂直;t1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω匀速转动.求:(1)0~t1时间内通过电阻R的电流大小;(2)线框匀速转动后,在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量;(3)线框匀速转动后,从图(甲)所示位置转过90°的过程中,通过电阻R的电荷量.解析:(1)0~t1时间内,线框中的感应电动势E=n=根据闭合电路欧姆定律可知,通过电阻R的电流I==.(2)t1时刻后,线框产生感应电动势的最大值E m=nB1L1L2ω感应电动势的有效值E=nB1L1L2ω通过电阻R的电流的有效值I=线框转动一周所需的时间t=此过程中,电阻R产生的热量Q=I2Rt=πRω()2.(3)线框从图(甲)所示位置转过90°的过程中,平均感应电动势=n=平均感应电流=通过电阻R的电荷量q=Δt=.答案:(1)(2)πRω()2(3)交变电流问题是电磁感应的具体应用,求解平均值时要用到法拉第电磁感应定律,求解产生的热量时要用到有效值.。