高三物理专题训练5电磁感应、交流电专题

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高中物理选修3 2 电磁感应,交流电测试题及答案

高中物理选修3 2 电磁感应，交流电测试题及答案高中物理选修3-2-电磁感应，交流电测试题及答案高二物理测试时间：第一卷（选择题48分）一、选择题：（本题共12小题，每小题4分）1.在电磁感应现象中，下列陈述中正确的一个是（）a．当闭合线框和磁场之间有相对运动时，线框中一定会有感应电流b．感应电流的磁场总是跟原来磁场的方向相反c．感应电流的磁场总是跟原来磁场的方向相同d、感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

2.如右图所示，水平放置的矩形线圈ABCD垂直落在细长水平磁铁的S极附近，从位置I到位置II再到位置III。

位置II与磁铁在同一平面上，位置I和位置III非常接近位置II。

在下降过程中，线圈中的感应电流方向为（）a、abcdab和adcbac、从abcda到adcbad、从adcba到abcda3.如图所示，这是早期制造的发电机和电机的示意图。

盘A和盘B是两个铜盘，可以分别围绕固定旋转轴旋转。

盘A的中心和盘B的边缘通过一根导线连接，盘B的中心和盘A的边缘通过另一根导线连接。

当圆盘a在外力作用下旋转时，圆盘B也会旋转。

那么下面陈述中正确的一个是（）A。

连续旋转圆盘A可以获得连续电流。

原因是整个铜盘被视为沿径向排列的无数铜棒，它们切断磁感应线并产生感应电动势。

B.当磁盘a旋转时，磁盘B也可以旋转，因为电流在磁场力的作用下旋转c．当a盘顺时针转动时，b盘逆时针转动d．当a盘顺时针转动时，b盘也顺时针转动4、交流发电机的线圈转到线圈平面与中性面垂直时，下列说法正确的是（）a、电流将改变方向B，磁场方向平行于线圈平面C，通过线圈的磁通量最大D，线圈中产生的感应电动势最大5、矩形导线框abcd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随时间变化的规律如图所示。

若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，则下列表示电流变化的各图中正确的是（）一6、如图所示，a、b是两个完全相同的灯泡，l是自感系数较大的线圈，其直流电阻忽略不计。

[必刷题]2024高三物理下册电磁场专项专题训练(含答案)

[必刷题]2024高三物理下册电磁场专项专题训练（含答案）试题部分一、选择题：A. 匀速直线运动B. 匀速圆周运动C. 匀加速直线运动D. 匀加速圆周运动2. 下列关于电磁感应现象的描述，错误的是：A. 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流B. 感应电流的方向与磁场方向有关C. 感应电流的大小与导体运动速度成正比D. 感应电流的大小与导体长度成正比A. 电势能减小B. 电势能增加C. 电势增加D. 电势减小A. 电容器充电时，电场能转化为磁场能B. 电容器放电时，电场能转化为磁场能C. 电感器中的电流增大时，磁场能转化为电场能D. 电感器中的电流减小时，磁场能转化为电场能A. 电磁波在真空中传播速度为3×10^8 m/sB. 电磁波的传播方向与电场方向垂直C. 电磁波的传播方向与磁场方向垂直D. 电磁波的波长与频率成正比A. 匀速直线运动B. 匀速圆周运动C. 匀加速直线运动D. 匀加速圆周运动A. 洛伦兹力的方向垂直于带电粒子的速度方向B. 洛伦兹力的大小与带电粒子的速度成正比C. 洛伦兹力的大小与磁感应强度成正比D. 洛伦兹力的方向与磁场方向垂直8. 一个闭合线圈在磁场中转动，下列关于感应电动势的说法，正确的是：A. 感应电动势的大小与线圈面积成正比B. 感应电动势的大小与磁场强度成正比C. 感应电动势的大小与线圈转速成正比D. 感应电动势的方向与磁场方向平行A. 变化的电场会产生磁场B. 变化的磁场会产生电场C. 静止的电荷会产生磁场D. 静止的磁场会产生电场A. 电场强度与磁场强度成正比B. 电场强度与磁场强度成反比C. 电场强度与电磁波频率成正比D. 电场强度与电磁波波长成正比二、判断题：1. 带电粒子在电场中一定受到电场力的作用。

（）2. 电磁波在传播过程中，电场方向、磁场方向和传播方向三者相互垂直。

（）3. 在LC振荡电路中，电容器充电完毕时，电场能最大，磁场能为零。

高中物理电磁感应交变电流经典习题30道带答案

一．选择题（共30小题）1．（2015•嘉定区一模）很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长的竖直圆筒．一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置，其下端与圆筒上端开口平齐．让条形磁铁从静止开始下落．条形磁铁在圆筒中的运动速率（）A．均匀增大B．先增大，后减小C．逐渐增大，趋于不变D．先增大，再减小，最后不变2．（2014•广东）如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块（）A．在P和Q中都做自由落体运动B．在两个下落过程中的机械能都守恒C．在P中的下落时间比在Q中的长D．落至底部时在P中的速度比在Q中的大3．（2013•虹口区一模）如图所示，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行．已知在t=0到t=t1的时间间隔内，长直导线中电流i随时间变化，使线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右．图中箭头表示电流i的正方向，则i随时间t变化的图线可能是（）A．B．C．D．4．（2012•福建）如图，一圆形闭合铜环由高处从静止开始加速下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合．若取磁铁中心O为坐标原点，建立竖直向下为正方向的x轴，则图中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是（）A．B．C．D．5．（2011•上海）如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a（）A．顺时针加速旋转B．顺时针减速旋转C．逆时针加速旋转D．逆时针减速旋转6．（2010•上海）如图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为L，边长为L的正方形线框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上，使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域，若以逆时针方向为电流的正方向，能反映线框中感应电流变化规律的是图（）A．B．C．D．7．（2015春•青阳县校级月考）纸面内两个半径均为R的圆相切于O点，两圆形区域内分别存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化．一长为2R的导体杆OA绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为ω，t=0时，OA恰好位于两圆的公切线上，如图所示．若选取从O指向A的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图象可能正确的是（）A．B．C．D．8．（2014•四川）如图所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上，H、P的间距很小．质量为0.2kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1m 的正方形，其有效电阻为0.1Ω．此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B=（0.4﹣0.2t）T，图示磁场方向为正方向，框、挡板和杆不计形变．则（）A．t=1s时，金属杆中感应电流方向从C到DB．t=3s时，金属杆中感应电流方向从D到CC．t=1s时，金属杆对挡板P的压力大小为0.1ND．t=3s时，金属杆对挡板P的压力大小为0.2N9．（2012•四川）半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为R0．圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O开始，杆的位置由θ确定，如图所示．则（）A．θ=0时，杆产生的电动势为2BavB．θ=时，杆产生的电动势为C．θ=0时，杆受的安培力大小为D．θ=时，杆受的安培力大小为10．（2014春•赣州期末）如图（a），线圈ab、cd绕在同一软铁芯上，在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压如图（b）所示，已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是（）A．B．C．D．11．（2013•犍为县校级模拟）如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B0．使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流．现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化．为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为（）A．B．C．D．12．（2010•四川）如图所示，电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平面．现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点，使其向上运动．若b始终保持静止，则它所受摩擦力可能（）A．变为0 B．先减小后不变C．等于F D．先增大再减小13．（2010•浙江）半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图1所示．有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图2所示．在t=0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q的静止微粒，则以下说法正确的是（）A．第2秒内上极板为正极B．第3秒内上极板为负极C．第2秒末微粒回到了原来位置D．第3秒末两极板之间的电场强度大小为14．（2015•新泰市模拟）如图，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2．原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端．假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大．用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为U ab和U cd，则（）A．U ab：U cd=n1：n2B．增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小C．负载电阻的阻值越小，cd间的电压U cd越大D．将二极管短路，电流表的读数加倍15．（2014•天津）如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线a，b所示，则（）A．两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合B．曲线a、b对应的线圈转速之比为2：3C．曲线a表示的交变电动势频率为25HzD．曲线b表示的交变电动势有效值为10V16．（2013•广东）如图，理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=2：1，V和A均为理想电表，灯光电阻R L=6Ω，AB端电压u1=12sin100πt（V）．下列说法正确的是（）A．电流频率为100Hz B．V的读数为24VC．A的读数为0.5A D．变压器输入功率为6W17．（2013•江苏）如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L 能发光．要使灯泡变亮，可以采取的方法有（）A．向下滑动P B．增大交流电源的电压C．增大交流电源的频率D．减小电容器C的电容18．（2012•天津）通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为R．当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，线路损耗的电功率为P2，则P1和分别为（）A．，B．，C．，D．（）2R，19．（2011•福建）图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1：n2=5：1，电阻R=20Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图所示．现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光．下列说法正确的是（）A．输入电压u的表达式u=20sin（50π）VB．只断开S1后，L1、L2均正常发光C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W20．（2010•山东）一理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头（）A．副线圈输出电压的频率为50HzB．副线圈输出电压的有效值为31VC．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小D．P向右移动时，变压器的输出功率增加21．（2008•山东）图1、图2分别表示两种电压的波形，其中图1所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是（）A．图1表示交流电，图2表示直流电B．两种电压的有效值相等C．图1所示电压的瞬时值表达式位u=311sin100πtVD．图1所示电压经匝数比为10：1的变压器变压后，频率变为原来的22．（2015•山东模拟）如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法错误的是（）A．在图中t=0时刻穿过线圈的磁爱量均为零B．线圈先后两次转速之比为3：2C．交流电a的瞬时值为u=10sin5πtVD．交流电b的最大值为23．（2015•临潼区校级模拟）如图所示，理想变压器原线圈中正弦式交变电源的输出电压和电流分别为U1和I1，两个副线圈的输出电压和电流分别为U2和I2、U3和I3．接在原副线圈中的五个完全相同的灯泡均正常发光．则下列表述正确的是（）A．U1：U2：U3=1：1：2B．I1：I2：I3=1：2：1C．三个线圈匝数n1：n2：n3之比为5：2：1D．电源电压U1与原线圈两端电压U1′之比为5：424．（2015•乐山二模）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，原线圈接电压恒定的交流电，副线圈输出端接有R=4Ω的电阻和两个“18V，9W”相同小灯泡，当开关S断开时，小灯泡L1刚好正常发光，则（）A．原线圈输入电压为200VB．S断开时原线圈中的电流为0.05AC．闭合开关S后，原、副线圈中的电流之比增大D．闭合开关S后，小灯泡L1消耗的功率减小25．（2015•河南模拟）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，原线圈输人电压的变化规律为u=220sin100πt（V），P为滑动变阻器的滑片．当副线圈上的滑片M处于图示位置时，灯泡A能发光．操作过程中，小灯泡两端的电压均未超过其额定值，且认为灯泡的电阻不受温度的影响，则（）A．副线圈输出电压的有效值为22VB．滑片P向左移动时，变压器的输出功率增加C．滑片P向右移动时，为保证灯泡亮度不变，需将滑片M向上移D．滑片M向上移动时，为保证灯泡亮度不变，需将滑片P向左移26．（2015•黄冈模拟）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为44：5，b是原线圈的中心抽头，S为单刀双掷开关，负载电阻R=25Ω，电表均为理想电表．在原线圈c、d两端接入如图乙所示的正弦交流电，下列说法中正确的是（）A．当S与a连接时，电流表的示数为1AB．当S与b连接时，电压表的示数为50VC．将S由a拨到b，电阻R消耗的功率增大为原来的4倍D．无论S接a还是接b，1s内电阻R上电流方向都改变50次27．（2014•山东）如图，将额定电压为60V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上，闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表（均为理想电表）的示数分别为220V和2.2A，以下判断正确的是（）A．变压器输入功率为484WB．通过原线圈的电流的有效值为0.6AC．通过副线圈的电流的最大值为2.2AD．变压器原、副线圈匝数比n1：n2=11：328．（2014•浙江学业考试）﹣台发电机，输出的功率为1.0×106W，所用输电导线的电阻是10Ω，当发电机接到输电线路的电压是5.0×103V时，输电导线上的电流是2.0×102A，则在输电导线上损失的热功率为（）A．2.0×103W B．4.0×105W C．1.0×l06W D．2.5×106W 29．（2014•临沂模拟）如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势图象如图乙所示，经原副线圈的匝数比为1：10的理想变压器为一灯泡供电，如图丙所示，副线圈电路中灯泡额定功率为22W．现闭合开关，灯泡正常发光．则（）A．t=0.01s时刻穿过线框回路的磁通量为零B．交流发电机的转速为50r/sC．变压器原线圈中电流表示数为1AD．灯泡的额定电压为220V30．（2014•秦州区校级模拟）如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，电阻r，外电路的电阻为R，a、b的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度ω绕轴OO′匀速转动，则以下判断正确的是（）A．图示位置线圈中的感应电动势最大，其值为E m=BL2ωB．闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e=BL2ωsinωtC．线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为q= D．线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q=一．选择题（共30小题）1．C 2．C 3．A 4．B 5．B 6．AC 7．C 8．AC 9．AD 10．C 11．C 12．AB 13．A 14．BD 15．AC 16．D 17．BC 18．D 19．D 20．AD 21．C 22．A 23．BD 24．ABD 25．AD 26．C 27．BD 28．B 29．BC 30．D。

交流电电磁感应综合练习含答案高三物理第二轮复习北京海淀

高三物理二轮复习专题四、交直流电路电磁感应班级姓名一．选择题1．如图4—2所示，长直导线右侧的矩形线框abcd与直导线位于同一平面，当长直导线中的电流发生如图所示的变化时（图中所示电流方向为正方向），线框中的感应电流与线框受力情况为（）A．t1到t2时间内，线框内电流的方向为abcda，线框受力向右B．t1到t2时间内，线框内电流的方向为abcda，线框受力向左C．在t2时刻，线框内电流的方向为abcda，线框受力向右D．在t3时刻，线框内无电流，线框不受力2．如图4—1所示，滑动变阻器的滑动头置于正中央，闭合开关S后，M、N、P三灯的亮度相同，今将变阻器的滑动头缓慢向左移动，则三灯的亮度从亮到暗的排列顺序是（）A．M、N、P B．M、P、NC．P、M、N D．N、M、P．在如图4—3所示的电路中，R1=R2=R3，在a、c间和b、c间均接有用电器，且用电器均正常工作，设R1、R2、R3上消耗的功率分别为P1）A．P1＞P2＞P3 B．P1＞P3＞P2 C．P1＞P2=P3D．因用电器的阻值未知，无法比较三个功率的大小4．如图4-4所示为理想变压器原线圈所接交流电压的波形。

原、副线圈匝数比n1∶n2=10：1，串联在原线圈电路中电流表的示数为1A，下列说法正确的是（）A．变压器输出端所接电压表的示数为202VB．变压器的输出功率为200WC．变压器输出端的交流电的频率为50HzD．穿过变压器铁芯的磁通量变化率的最大值为2220Wb/s5．如图4-5所示电路，R1、R2、R3为三个可变电阻，电容器C1、C2所带电量分别为Q1和Q2，下面判断正确的是（）A．仅将R1增大，Q1和Q2都将增大B．仅将R2增大，Q1和Q2都将增大C．仅将R3增大，Q1和Q2都将不变D．突然断开开关S，通过R3的电量为Q1+Q26．如图4-6所示，A、B是两根互相平行的、固定的长直通电导线，二者电流大小和方向都相同。

一个矩形闭合金属线圈与A、B在同一平面内，并且ab边保持与通电导线平行。

高三物理第一轮复习专题(八)电磁感应、交流电和传感器

电磁感应、交流电和传感器一、选择题(本大题共15小题，每小题4分，共60分.第1到10小题只有一个选项是正确，第11到15题有多个选项正确)1. 如图，1831年8月29日，法拉第在一个软铁圆环上绕两个互相绝缘的线圈a和b.a与电池、开关组成回路，b的两端用导线连接，导线正下方有一枚小磁针.使法拉第在“磁生电”方面取得突破性进展的现象是（）A．闭合开关瞬间，观察到小磁针发生偏转B．闭合开关后，观察到小磁针保持偏转状态C．断开开关瞬间，观察到小磁针不发生偏转 D．断开开关后，观察到小磁针保持偏转状态2．某同学搬运如图所示的磁电式电流表时，发现表针晃动剧烈且不易停止.按照老师建议，该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运，发现表针晃动明显减弱且能很快停止.下列说法正确的是（）A．未接导线时，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势B．未接导线时，表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用C．接上导线后，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势D．接上导线后，表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用3.如图所示，一个有矩形边界的匀强磁场区域内磁场方向垂直于纸面向里．一个三角形闭合导线框，由位置1(左)在纸面内匀速运动到位置2(右)．取线框刚到达磁场边界的时刻为计时起点(t＝0)，规定逆时针方向为电流的正方向，则选项中能正确反映线框中电流与时间关系的图象是（）4．图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈.实验时中，S1闭合后过一段时间断开，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同.下列说法正确的是（）A ．图1中，A 1与L 1的电阻值相同B ．图1中，闭合S 1，电路稳定后，A 1中电流大于L 1中电流C ．图2中，变阻器R 与L 2的电阻值相同D ．图2中，闭合S 2瞬间，L 2中电流与变阻器R 中电流相等5．图中是简化的某种旋转磁极式发电机原理图.定子是仅匝数n 不同的两线圈，12n n ，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O 的距离相等，且均连接阻值为R 的电阻，转子是中心在O 点的条形磁铁，绕O 点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流.不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是（）A ．两线圈产生的电动势的有效值相等B ．两线圈产生的交变电流频率相等C ．两线圈产生的电动势同时达到最大值D ．两电阻消耗的电功率相等6．一含有理想变压器的电路如图甲所示，图中理想变压器原、副线圈匝数之比为 2∶1，电阻R 1和R 2的阻值分别为3 Ω和10 Ω，电流表、电压表都是理想交流电表，a 、b 输入端输入的电流如图乙所示，下列说法正确的是( )A ．电流表的示数为 6 AB ．电压表的示数为 6 VC ． 0.03 s 时，通过电阻R 1的电流为0D ．0～0.04 s 内，电阻R 1产生的焦耳热为0.48 J7．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2=5∶1，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u ，R 为阻值随光强增大而减小的光敏电阻，L 1和L 2是两个完全相同的灯泡，电表均为理想交流电表.则（）A．通过光敏电阻的交变电流频率为5 HzB．若L2的灯丝烧断，则电压表的示数仍为5 VC．当照射R的光强增大时，电流表的示数变小D．图像上对应的0.01 s时刻，发电机中的线圈平面与中性面垂直8.如图所示，甲是远距离的输电示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则（）A．用户用电器上交流电的频率是100HzB．发电机输出交流电的电压有效值是500VC．输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失功率减小9. 如图所示，边长为L的单匝均匀金属线框置于光滑水平桌面上，在拉力作用下以恒定速度通过宽度为D、方向竖直向下的有界匀强磁场，线框的边长L小于有界磁场的宽度D，在整个过程中线框的ab边始终与磁场的边界平行，若以F表示拉力、以U ab表示线框ab两点间的电势差、I表示通过线框的电流（规定逆时针为正，顺时针为负）、P表示拉力的功率，则下列反映这些物理量随时间变化的图像中正确的是（）A．B．C．D．10. 如图所示，两宽度均为a的水平匀强磁场，磁感应强度的大小相等，两磁场区域间距为4a.一个边长为a的正方形金属线框从磁场上方距离为a处由静止自由下落，匀速通过上方匀强磁场区域，之后又通过下方匀强磁场区域.已知下落过程中线框平面始终在竖直平面内，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．线框通过上、下两个磁场的过程中产生的电能相等B．线框通过上、下两个磁场的过程中流过线框的电荷量不相等C．线框通过下方磁场的过程中加速度的最大值与重力加速度的大小相等D．线框通过上、下两个磁场的时间相等11．如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势如图乙中曲线a、b所示，则下列说法正确的是（）A．曲线a表示的交变电动势瞬时值e a＝36 sin(25πt) VB．曲线b表示的交变电动势最大值为28.8 VC．t＝5×10－2 s时，曲线a、b对应的感应电动势大小之比为32∶2D．t＝6×10－2 s时，曲线a对应线框的磁通量最大，曲线b对应线框的磁通量为0 12．如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头P1初始位置在副线圈正中间，输入端接入电压有效值恒定的交变电源.定值电阻1R的阻值为R，滑动变阻器2R的最大阻值为9R，滑片P2初始位置在最右端.理想电压表V的示数为U，理想电流表A的示数为I.下列说法正确的是（）A ．保持P 1位置不变，P 2向左缓慢滑动的过程中，I 减小，U 不变B ．保持P 1位置不变，P 2向左缓慢滑动的过程中，1R 消耗的功率增大C ．保持P 2位置不变，P 1向下缓慢滑动的过程中，I 减小，U 减小D ．保持P 2位置不变，P 1向下缓慢滑动的过程中，1R 消耗的功率减小13. 如图所示，水平面上足够长的光滑平行金属导轨，左侧接定值电阻，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中.金属杆MN 以某一初速度沿导轨向右滑行，且与导轨接触良好，导轨电阻不计.则金属杆在运动过程中，速度大小v 、流过的电量q 与时间t 或位移x 的关系图像正确的有（）A ．B ．C ．D ．14.如图，P 、Q 是两根固定在水平面内的光滑平行金属导轨，间距为L ，导轨足够长且电阻可忽略不计.图中EFGH 矩形区域有一方向垂直导轨平面向上、感应强度大小为B 的匀强磁场.在1=t t 时刻，两均匀金属棒a 、b 分别从磁场边界EF 、GH 进入磁场，速度大小均为0v ；一段时间后，流经a 棒的电流为0，此时2=t t ，b 棒仍位于磁场区域内.已知金属棒a 、b 相同材料制成，长度均为L ，电阻分别为R 和2R ，a 棒的质量为m .在运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，a 、b 棒没有相碰，则（）A ．1t 时刻a 棒加速度大小为22023B L v mRB ．2t 时刻b 棒的速度为0C ．21~t t 时间内，通过a 棒横截面的电荷量是b 棒的2倍D ．21~t t 时间内，a 棒产生的焦耳热为2029mv15. 由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的2倍.现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所示.不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平.在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，可能出现的是（）A.甲和乙都加速运动B.甲和乙都减速运动C.甲加速运动，乙减速运动D.甲减速运动，乙加速运动二、计算题(本大题共5小题，共50分)16. 如图所示，一小型发电机内有n =100匝矩形线圈，线圈面积S =0.10m 2，线圈电阻为1Ω.在外力作用下矩形线圈在B =0.10T 匀强磁场中，以恒定的角速度ω=100π rad/s 绕垂直于磁场方向的固定轴OO ´匀速转动，发电机线圈两端与R =9Ω的电阻构成闭合回路.求：(1)线圈转动时产生感应电动势的最大值；(2)从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过90o 角的过程中通过电阻R 横截面的电荷量；(3)写出电阻R 两端电压瞬时值的表示式（当线圈平面与磁场垂直时开始计时）；(4)线圈匀速转动10s ，电流通过电阻R 产生的焦耳热（π2=10）.17.如图，一不可伸长的细绳的上端固定，下端系在边长为0.40m l =的正方形金属框的一个顶点上.金属框的一条对角线水平，其下方有方向垂直于金属框所在平面的匀强磁场.已知构成金属框的导线单位长度的阻值为35.010Ω/m λ-=⨯；在0=t 到 3.0s t =时间内，磁感应强甲乙度大小随时间t 的变化关系为()0.30.1(SI)B t t =-.求:（1） 2.0s t =时金属框所受安培力的大小；（2）在0=t 到 2.0s t =时间内金属框产生的焦耳热.18.发电机和电动机具有装置上的类似性，源于它们机理上的类似性.直流发电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图1、图2所示的情景.在竖直向下的磁感应强度为B 的匀强磁场中，两根光滑平等金属轨道MN 、PQ 固定在水平面内，相距为L ，电阻不计.电阻为R 的金属导体棒ab 垂直于MN 、PQ 放在轨道上，与轨道接触良好，以速度v （v 平行于MN ）向右做匀速运动.图1轨道端点M P 、间接有阻值为r 的电阻，导体棒ab 受到水平向右的外力作用.图2轨道端点M P 、间接有直流电源，导体棒ab 通过滑轮匀速提升重物，电路中的电流为I . （1）求在t ∆时间内，图1“发电机”产生的电能和图2“电动机”输出的机械能；（2）从微观角度看，导体棒ab 中的自由电荷所受洛伦兹力在上述能量转化中起着重要作用.为了方便，可认为导体棒中的自由电荷为正电荷.（i ）请在图3（图1的导体棒ab ）、图4（图2的导体棒ab ）中，分别画出自由电荷所受洛伦兹力的示意图.（ii）我们知道，洛伦兹力对运动电荷不做功.那么，导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？请以图2“电动机”为例，通过计算分析说明.19. 如图所示，质量为M的可移动“⊃”型导轨MNPQ位于光滑水平桌面上，两条平行轨道间的距离为L.质量为m的金属杆可垂直于导轨滑动，与轨道之间存在摩擦力，金属杆接入回路中的电阻为R.初始时金属杆位于图中的虚线OO'处，OO'的左侧有竖直向下的匀强磁t=时，用一平行于导轨的恒力F作用于金属杆，使之由静场，磁感应强度的大小为B.在0止开始沿导轨向左运动.0t时刻回路中的电流为0I，此过程中导轨MNPQ向左移动的距离x（杆与轨道始终保持相对运动，NP尚未进入磁场）.不考虑导轨的电阻与回路的自感，为求：（1）0t时刻金属杆的速度大小v；（2）金属杆与“⊃”型导轨间的滑动摩擦因数μ；（3）该过程中金属杆移动的距离x.20.嫦娥五号成功实现月球着陆和返回，鼓舞人心.小明知道月球上没有空气，无法靠降落伞减速降落，于是设计了一种新型着陆装置.如图所示，该装置由船舱、间距为l 的平行导轨、产生垂直船舱导轨平面的磁感应强度大小为B 的匀强磁场的磁体和“∧”型刚性线框组成，“∧”型线框ab 边可沿导轨滑动并接触良好.船舱、导轨和磁体固定在一起，总质量为m 1 ，整个装置竖直着陆到月球表面前瞬间的速度大小为v 0，接触月球表面后线框速度立即变为零.经过减速，在导轨下方缓冲弹簧接触月球表面前船舱已可视为匀速.已知船舱电阻为3r ，“∧”型线框的质量为m 2，其7条边的边长均为l ，电阻均为r ；月球表面的重力加速度为6g .整个运动过程中只有ab 边在磁场中，线框与月球表面绝缘，不计导轨电阻和摩擦阻力.(1)求着陆装置接触到月球表面后瞬间线框ab 边产生的电动势E ；(2)通过画等效电路图，求着陆装置接触到月球表面后瞬间流过ab 型线框的电流I 0；(3)求船舱匀速运动时的速度大小v ；(4)同桌小张认为在磁场上方、两导轨之间连接一个电容为C 的电容器，在着陆减速过程中还可以回收部分能量，在其他条件均不变的情况下，求船舱匀速运动时的速度大小v 和此时电容器所带电荷量q .八、电磁感应、交流电和传感器参考答案一、选择题1.A2.D3.A4. C5.B6.C7.B8.D9.B 10.C11.AC 12.BC 13.ABD 14.AD 15.AB二、计算题16.（1）314V ；（2）0.1C ；（3）()283sin 314V t ；（4）44.510J ⨯（1）线圈中感应电动势的最大值m 314V E nBS ω==（2）从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过90º角所用时间为Δt ，线圈中的平均感应电动势BS E n n t tφ∆==∆∆ 通过电阻R 的平均电流()E nBS I R r R r t==++∆ 在Δt 时间内通过电阻横截面的电荷量0.1C nSB Q I t R r=∆==+ （3）矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交变电流，电流的最大值m m E I R r=+ 电阻R 两端电压的最大值为m m m 90V 283V R U I R E R rπ====+ 电压瞬时值为m sin 90sin100283sin 314V u U t t t ωππ===（4）电流的有效值为m m 2252A E I π=== 电阻R 的发热量为244.510J Q I Rt ==⨯17.（1）0.042N ；（2）0.016J【详解】（1）金属框的总电阻为3440.45100.008R l λ-==⨯⨯⨯Ω=Ω金属框中产生的感应电动势为22120.10.4V 0.008V 2l B E t t ∆⨯∆Φ===⨯⨯=∆∆ 金属框中的电流为1A E I R== t =2.0s 时磁感应强度为 2(0.30.12)T=0.1T B =-⨯金属框处于磁场中的有效长度为2L l =此时金属框所受安培力大小为20.1120.4N=0.042N A F B IL ==⨯（2）0 2.0s 内金属框产生的焦耳热为2210.0082J 0.016J Q I Rt ==⨯⨯=18. （1）222B L v t BILv t R r ∆∆+（2）a.见解析图 b.见解析（1）图1中，电路中的电流1BLv l R r =+，棒ab 受到的安培力11F BI L =，在t ∆时间内，“发电机”产生的电能等于棒ab 克服安培力做的功，有2221B L v t E F v t R r电∆=⋅∆=+. 图2中，棒ab 受到的安培力22F BI L =，在t ∆时间内，“电动机”输出的机械能等于安培力做的功，故2E F v t BILv t =⋅∆=∆机.（2）（i ）如图3、图4所示.图3 图4（ii ）设自由电荷所带电荷量为q ，沿导体棒定向移动的速度为u .如图4所示，沿棒方向的洛伦兹力1f qvB '=，做负功，11W f u t qvBu t '=-⋅∆=-∆，垂直于棒方向的洛伦兹力2f quB '=，做正功.22W f v t quBv t '=⋅∆=∆，所以12W W =-，即导体棒中一个自由电荷所受的洛伦兹力所做的功为零.1f '做负功，阻碍自由电荷的定向移动，宏观上表现为“反电动势”，消耗电源的电源；2f '做正功，宏观上表现为安培力做正功，使机械能增加.大量自由电荷所受洛伦兹力做功的宏观表现是将电能转化为等量的机械能，在此过程中洛伦兹力通过两个分力做功起到“传递”能量的作用.19.（1）0I R BL ；（2）0202Mx mgt ；（3）20002223302Mx Rt I mR F t B L B L ⎛⎫-- ⎪⎝⎭ （1）由闭合电路欧姆定律得0E I R =切割感应电动势E BLv = 解得0I R v BL= （2）滑动摩擦力为f mg μ=对导轨受力分析，由牛顿第二定律得=f Ma导轨匀加速运动20012x at = 解得0202Mx mgt μ= （3）在任意短的时间内对金属杆分析，由动量定理得()F f BIL t m v --∆=∆ 叠加求和有0()F f t BLq mv --=而BLx E t= E I R= q It =联立解得BLx q R= 联立解得20002223302Mx Rt I mR x F t B L B L ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭20. 解:（1）电动势E 0=Blv 0（2）总电阻R=2r电流0002E Blv I R r==（3）匀速运动时线框受到安培力222A B l v F r= 根据牛顿第三定律，质量为m 1的部分受力F=F A ，方向竖直向上匀速条件16m g F = 得1223m gr v B l= （4）匀速运动时电容器不充放电，1223m gr v v B l'== 11=336C m gr U I r Bl ⨯= 16C m grCq CU Bl ==。

高中物理电磁感应、交流电练习题-人教版高三全册物理试题

电磁感应、交流电1、如下列图，一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，发生的现象是( )A. 磁铁插向左环，横杆发生转动B. 磁铁插向右环，横杆发生转动C. 无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动D. 无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动2、如下列图，ef、gh为两水平放置相互平行的金属导轨,ab、cd为搁在导轨上的两金属棒，与导轨接触良好且无摩擦．当一条形磁铁向下靠近导轨时，关于两金属棒的运动情况的描述正确的答案是A．不管下端是何极性，两棒均向外相互远离 B．不管下端是何极性，两棒均相互靠近C．如果下端是N极，两棒向外运动，如果下端是S极，两棒相向靠近D．如果下端是S极，两棒向外运动，如果下端是N极，两棒相向靠近3、如图1所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图2所示的变化电流，t=0时电流方向为顺时针〔如图中箭头所示〕．在t1～t2时间内，对于线圈B，如下说法中正确的答案是〔〕A．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋势B．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有收缩的趋势C．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有扩张的趋势D．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋势4、如右图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，虚线间的距离为l，金属圆环的直径也是l。

圆环从左边界进入磁场，以垂直于磁场边界的恒定速度v穿过磁场区域。

如此如下说法正确的答案是〔〕A．感应电流的大小先增大后减小 B．感应电流的方向先逆时针后顺时针C．金属圆环受到的安培力先向左后向右 D．进入磁场时感应电动势平均值5、将一段导线绕成图7甲所示的闭合回路，并固定在水平面(纸面)内。

回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中。

回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B 随时间t变化的图像如图乙所示。

高三高考物理复习专题练习：电磁感应

电磁感应1.［多选］如图甲所示，电阻R1=R, R 2=2 R,电容为C的电容器,圆形金属线圈半径为广2,线圈的电阻为R半径为r1(r1<r2)的圆形区域内存在垂直线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t 变化的关系图象如图乙所示,t「12时刻磁感应强度分别为B「B2,其余导线的电阻不计，闭合开关S,至11时刻电路中的电流已稳定，下列说法正确的是 ()图甲图乙A.电容器上极板带正电B.11时刻,电容器的带电荷量为：孙而C.11时刻之后，线圈两端的电压为；D.12时刻之后,R1两端的电压为■ ■2.［多选］如图甲所示,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，在金属线框的下方有一磁感应强度为B的匀强磁场区域,MN和M W是匀强磁场区域的水平边界并与线框的bc 边平行,磁场方向与线框平面垂直现金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落，图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域的v-t图象.已知金属线框的质量为m，电阻为R,当地的重力加速度为g，图象中坐标轴上所标出的匕、v2、v3、t p 12、13、14均为已知量(下落过程中线框abcd始终在竖直平面内，且bc边始终水平).根据题中所给条件，以下说法正确的是()图甲图乙A.可以求出金属线框的边长B.线框穿出磁场时间(t4-t3)等于进入磁场时间(t2-t1)C.线框穿出磁场与进入磁场过程所受安培力方向相同D.线框穿出磁场与进入磁场过程产生的焦耳热相等3.［多选］如图所示,x轴上方第一象限和第二象限分别有垂直纸面向里和垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度大小相同，现有四分之一圆形线框。

〃乂绕。

点逆时针匀速转动，若规定线框中感应电流/顺时针方向为正方向,从图示时刻开始计时，则感应电流I及ON边所受的安培力大小F随时间t的变化示意图正确的是（）A BCD4.［多选］匀强磁场方向垂直纸面,规定垂直纸面向里的方向为正方向，磁感应强度B随时间t的变化规律如图甲所示.在磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内,如图乙所示.令11、12、13分别表示Oa、ab、bc段的感应电流工、力、力分别表示感应电流为11、12、13时，金属环上很小一段受到的安培力.则（）A.11沿逆时针方向,12沿顺时针方向B.12沿逆时针方向,13沿顺时针方向C f1方向指向圆心石方向指向圆心D外方向背离圆心向外右方向指向圆心5.［多选］如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里, 质量为m、边长为a的正方形线框ABCD斜向穿进磁场，当AC刚进入磁场时线框的速度大小为％方向与磁场边界所成夹角为45°，若线框的总电阻为凡则（）A.线框穿进磁场的过程中，框中电流的方向为D T C T B T A T DB AC刚进入磁场时线框中感应电流为一，镇铲。

高三物理电磁感应交变电流综合测试题.doc

B 高三物理电磁感应交变电流综合测试题第Ⅰ卷（选择题，共40分）一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分．在每题给出的四个选项中，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．如图所示，为早期制作的发电机及电动机的示意图，A 盘和B 盘分别是两个可绕固定转轴转动的铜盘，用导线将A 盘的中心和B 盘的边缘连接起来，用另一根导线将B 盘的中心和A 盘的边缘连接起来．当A 盘在外力作用下转动起来时，B 盘也会转动．则下列说法中正确的是（） A ．不断转动A 盘就可以获得持续的电流，其原因是整个铜盘可看成沿径向排列的无数根铜条，它们切割磁感线，产生感应电动势 B ．当A 盘转动时，B 盘也能转动的原因是电流在磁场中受到力的作用，此力对转轴有力矩C ．当A 盘顺时针转动时，B 盘逆时针转动D ．当A 盘顺时针转动时，B 盘也顺时针转动2．阻值为10Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上．以下说法中正确的是（）A ．电压的有效值为10VB ．通过电阻的电流有效值为22AC ．电阻消耗电功率为5WD ．电阻每秒种产生的热量为10J3．水平固定放置的足够长的U 形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，在导轨上放着金属棒ab ，开始时ab 棒以水平初速度v 0向右运动，最后静止在导轨上，就导轨光滑和粗糙两种情况比较，这个过程（） A ．安培力对ab 棒所做的功相等 B ．电流所做的功相等 C ．产生的总热量相等 D ．ab 棒的动量改变量相等4．一直升飞机停在南半球的地磁极上空。

该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B 。

直升飞机螺旋桨叶片的长度为l ，螺旋桨转动的频率为f ，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动。

螺旋桨叶片的近轴端为a ，远轴端为b ，如图所示。

如果忽略a 到转轴中心线的距离，用E 表示每个叶片中的感应电动势，则 ( ) A ．E ＝πfl 2B ，且a 点电势低于b 点电势B ．E ＝2πfl 2B ，且a 点电势低于b 点电势C ．E ＝πfl 2B ，且a 点电势高于b 点电势D ．E ＝2πfl 2B ，且a 点电势高于b 点电势 5．如图所示，MN 是一根固定的通电直导线，电流方向由N 到M ，今将一金属框abcd 放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两者彼此绝缘．当导线中的电流突然增大时，线框整体受力情况为（） A ．受力沿x 轴正向 B ．受力沿x 轴负向 C ．受力沿y 轴正向 D ．受力沿y 轴负向6．如图所示，相距为L 的两条足够长的光滑平行轨道上，平行放置两根质量和电阻都相同的滑杆ab 和cd ，组成矩形闭合回路．轨道电阻不计，匀强磁场B 垂直穿过整个轨道平面．开始时ab 和cd 均处于静止状态，现用一个平行轨道的恒力F 向右拉ab 杆，则下列说法正确的是（） A ．cd 杆向左运动 B ．cd 杆向右运动 C ．ab 与cd 杆均先做变加速运动，后做匀速运动 D ．ab 与cd 杆均先做变加速运动，后做匀加速运动7．如图所示的两个电路，灯泡L 2、L 3的功率均为P ，且L 1、L 2、L 3为相同的灯泡，匝数比为1:3:21 n n ，则图（a ）中L 1的功率和图（b ）中L 1的功率分别为（）A ．P 、PB ．9P 、P 94C ．P 94、9PD ．P 49、9P8．如图所示，一根长导线弯成“n ”形，通以电流I ，正中间用不计长度的一段绝缘线悬挂一金属环C ，环与导线处于同一竖直平面内，在电流I 增大的过程中，下列叙述正确的是（）A ．金属环C 中无感应电流产生B ．金属环C 中有沿逆时针方向的感应电流 C ．悬挂金属环C 的竖直线拉力变大D ．金属环C 仍能保持静止状态9．振弦型频率传感器的结构如图所示，它由钢弦和永久磁铁两部分组成，钢弦上端用固定夹块夹紧，下端的夹块与一膜片相连接，当弦上的张力越大时，弦的固有频率越大．这种装置可以从线圈输出电压的频率确定膜片处压力的变化．下列说法正确的是（）A ．当软铁块与磁铁靠近时，a 端电势高B ．当软铁块与磁铁靠近时，b 端电势高C ．膜上的压力较小时，线圈中感应电动势的频率高D ．膜上的压力较大时，线圈中感应电动势的频率高 10．在图中的（a ）、(b)、(c)中除导体棒ab 可动外，其余部分均固定不动，（a ）图中的电容器C原来不带电，设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计．图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面（即纸面）向下的匀强磁场中，导轨足够长，今给导体棒ab 一个向右的初速度v 0，导体棒的最终运动状态是（） A ．三种情况下，导体棒ab 最终都是匀速运动 B ．图（a ）、(c)中ab 棒最终将以不同的速度做匀速运动；图（b ）中ab 棒最终静止 C ．图（a ）、（c ）中，ab 棒最终将以相同的速度做匀速运动 D ．三种情况下，导体棒ab 最终均静止第Ⅱ卷（非选择题，共110分）二、本题共2小题，共10分，把答案填在题中相应的横线上或按题目要求作答． 11．（4分）有一个称为“千人震”的趣味物理小实验，实验是用一节电动势为1.5V 的新干电池，几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器，几位做这个实验的同学手拉手成一串，另一位同学将电池、镇流器、开关用导线将它们和首、尾两位同学两个空着的手相连，如图所示，在通或断时就会使连成一串的同学都有触电感觉，该实验原理是___ ________；人有触电感觉时开关是通，还是断的瞬间______ ___，因为________ ___ __． 12．（6分）为了测定和描绘“220V 40W ”的白炽灯灯丝的伏安特性曲线，可以利用调压变压器供电．调压变压器上一一种自耦变压器，它只有一组线圈L ，绕在闭合的环形铁芯上，输入端接在220v 交流电源的火线与零线之间，输出端有一个滑动触头P ，移动它的位置，就可以使输出电压在0～250V 之间连续变化，如图所示，画出的是调压变压器的电路图符号．实验室备有交流电压表、交流电流表、滑动变阻器、电键、导线等实验器材．（1）在图中完成实验电路图．（2）说明按的实验电路图进行测量，如果电表内阻的影响不能忽略，电压较高段与电压较低段相比较，哪段误差更大？为什么？ __________ _______．三、本题共4小题，共50分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位． 13．（10分）如图甲所示的电路中，D 为二极管（正向电阻为零，反向电阻为无穷大），Ω==421R R ，Ω=63R ，当在AB 间加上如图乙所示的交流电压时，求：（1）在0～1×10－2s 时间内通过R 1的电流；（2）1s 内电阻R 3所消耗的电能．14．（12分）如图所示，abcde 和/////e d c b a 为两平行的光滑轨道，其中abcd 和/////e d c b a 部分为处于水平面内的导轨，ab 与a /b 的间距为cd 与d c /间距的2倍，de 、/d e '部分为圆弧形导轨，水平导轨部分处于竖直向上的匀强磁场中，圆弧形导轨部分处于匀强磁场外。

高中物理高考试卷考点之交变电流与传感器和电磁感应知识汇总,带参考答案共十三页

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

同学们认真完成这些练习，并对过答案，对学习高中物理交变电流、传感器和电磁感应知识一定有很大的帮助，希望大家喜欢这份文档。

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

高考物理电磁感应与交流电题库

高考物理电磁感应与交流电题库题目一：1. 电磁感应基础知识题（1）在电磁感应现象中，是什么产生了感应电动势？（2）电磁感应定律是什么？请给出其数学表达式。

（3）什么是感应磁场？请举例说明。

（4）什么是楞次定律？它的应用有哪些？2. 磁场与电流的相互作用（1）介绍安培环路定理，它与法拉第电磁感应定律的联系是什么？（2）解释洛伦兹力的概念，并给出其数学表达式。

（3）什么是磁感应强度？它与磁场强度有何区别？（4）简述电磁铁的工作原理，并给出具体应用场景。

3. 交流电的基本概念（1）什么是交流电？它与直流电有何区别？（2）描述交流电的周期和频率的概念。

（3）什么是有效值？为什么在交流电中常用有效值表示电压和电流？（4）简述交流电的相位差及其对电路中元件的影响。

4. 交流电路中的电感和电容（1）什么是电感？什么是自感系数？请给出计算公式。

（2）什么是电感线圈？请描述其工作原理。

（3）什么是电容？它对交流电有何影响？（4）介绍RC电路的基本特性及其在电子设备中的应用。

5. 交流电路中的电感与电容的应用（1）简述交流电路中的滤波器的作用及分类。

（2）什么是谐振？介绍LC电路的谐振频率计算方法。

（3）什么是负反馈？简述在放大器电路中负反馈的应用。

（4）什么是耦合电容？它在放大器电路中有何作用和应用？6. 电磁感应和交流电的应用（1）什么是互感？简述互感线圈的基本原理和应用。

（2）什么是变压器？请描述其工作原理及应用场景。

（3）简述感应电动机的工作原理并说明其分类。

（4）什么是发电机？请介绍其基本结构和工作原理。

7. 电磁辐射与电磁波的基本知识（1）什么是电磁波？简述其特点及分类。

（2）介绍电磁波的电场和磁场的相互关系。

（3）什么是光的偏振？它对光的传播有何影响？（4）简述电磁波的反射、折射和衍射现象。

8. 电磁波的应用（1）什么是无线电？介绍无线电通信的基本原理。

（2）简述光纤通信的工作原理及其优势。

（3）为什么微波炉能加热食品？请说明其原理。

5.2020届高考物理专题学案：电磁感应与交流电(6)电磁感应中的动量和能量综合问题+Word版含答案

电磁感应中的动量和能量综合问题1、如图所示,光滑导轨水平放置,匀强磁场竖直向上,金属棒ab、cd质量相等.开始给ab一个冲量,使它具有向右的初速度v,经过一段时间后,金属棒cd的速度( )A.向右,等于vB.向左,等于vC.向右,等于v/2D.静止不动2、如图所示,两根相距为d的足够长的光滑金属导轨固定在水平面上,导轨电阻不计.磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直,长度略大于d的两导体棒M、N平行地放在导轨上,导体棒的电阻均为R、质量均为m,开始两导体棒静止,现给导体棒M一个平行导轨向右的瞬时冲量I,整个过程中导体棒与导轨接触良好,下列说法正确的是( )A.回路中始终存在逆时针方向的电流B.棒N的最大加速度为222 2B Id m RC.回路中的最大电流为BId mRD.棒N获得的最大速度为I m3、如图所示,一水平面内固定两根足够长的光滑平行金属导轨,导轨上面横放着两根完全相同的铜棒ab和cd,构成矩形回路,在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场B.开始时,棒cd静止,棒ab有一个向左的初速度v0,则关于两棒以后的运动,下列说法正确的是( )A.ab 棒做匀速直线运动,cd 棒做匀加速直线运动B.ab 棒减小的动量等于cd 棒增加的动量C.ab 棒减小的动能等于cd 棒增加的动能D.两棒一直运动,机械能不断转化为电能4、如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨固定在同一水平面内,两导轨间的距离为L 。

导轨上面横放着两根导体棒ab 、cd ,与导轨一起构成闭合回路。

两根导体棒的质量均为m ,电阻均为R ,其余部分的电阻不计。

在整个导轨所在的平面内都有方向竖直向上、磁感应强度大小为B 的匀强磁场。

开始时,两导体棒均在导轨上静止不动,某时刻给导体棒ab 以水平向右的初速度v 0,则（）A.导体棒ab 刚获得速度v 0时受到的安培力大小为220B L v RB.两导体棒最终将以02v 的速度沿导轨向右匀速运动 C.两导体棒运动的整个过程中产生的热量为2014mv D.当导体棒ab 的速度变为034v 时,导体棒cd 的加速度大小为22038B L v mR5、如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨固定在同一水平面内,两导轨间的距离为L 。

上海近5年高中物理等级考试题分类详解专题05 电磁感应交流电(详解版)

(A)向左移动(B)向右移动(C)上下弹跳（D）保持不动
[答案]A
【解析】电流从a向b，根据左手定则，导体棒受安培力向左，所以向左移动。
[考察知识]楞次定律，
[核心素养]物理观念
2020年8题、如图所示，线框abcd与通有恒定电流的长直导线MN共面，线框从图示位置I按以下四种方式运动，磁通量变化的绝对值最大的是( )
（2）根据平衡条件可得拉力：，根据勾股定理可知：，得；根据功率方程得：。
２０１８年7题.如图P沿着速度方向运动，且P中通如图所示电流，则眼睛看到的L和R的电流方向是（）
A. 都是顺时针
B. 都是逆时针
C.L顺时针，R逆时针
D.L逆时针，R顺时针
【答案】D
【解析】根据安培定则可知，P中产生的磁场沿导线向里；同时P靠近L，远离R，则根据楞次定律增反减同可知，L中电流为逆时针，R中电流为顺时针，故ABC错误，D正确。
２０１７年卷高考
33.如图，金属线框abcd的平面与匀强磁场方向垂直，开始时ad边在磁场边界处。线框从实线位置向左移动到虛线位置的过程中，线框内()
(A)先有感应电流，后无感应电流
(B)(D)始终不存在感应电流
【答案】A
专题5电磁感应交流电
—5年来（2017-2021）上海市等级考物理试题分类解析
2021年高考等级考第20题、(16分)
如图(a)所示，竖直放置的足够长光滑平行导轨，宽L=0.75m.导轨位于垂直于平面向里的匀强磁场中。磁感应强度B= 0.8T。一根内阻不计的金属棒跨接在导轨上，上方接如图所示的电路，R0= 10Ω. R为一电阻性元件。电键s断开时，金属体由静止释放，其下落到匀速过程中R的U-I图线如图(b)所示。g取10m/s2，求

2025年高考人教版物理一轮复习阶段复习练五—电磁感应和交变电流附答案解析

2025年⾼考⼈教版物理⼀轮复习阶段复习练（五）—电磁感应和交变电流(附答案解析)1.(2023·海南卷·6)汽车测速利⽤了电磁感应现象，汽车可简化为⼀个矩形线圈abcd，埋在地下的线圈分别为1、2，通上顺时针(俯视)⽅向电流，当汽车经过线圈时( )A．线圈1、2产⽣的磁场⽅向竖直向上B．汽车进⼊线圈1过程产⽣感应电流⽅向为abcdC．汽车离开线圈1过程产⽣感应电流⽅向为abcdD．汽车进⼊线圈2过程受到的安培⼒⽅向与速度⽅向相同2.(多选)(2023·海南卷·11)如图是⼯⼚利⽤u＝220sin 100πt V的交流电给36 V照明灯供电的电路，变压器原线圈匝数为1 100匝，下列说法正确的是( )A．电源电压有效值为220 VB．交变电流的周期为0.02 sC．副线圈匝数为180匝D．副线圈匝数为240匝3．(多选)(2024·福建省模拟)20年来福建电⽹实现电⽹结构、电压等级、电⼒技术“三⼤跨越”。

如图所⽰是远距离输电⽰意图，现将输送电压U2由220 kV升级为1 000 kV⾼压，输送的总电功率变为原来的2倍，保持发电机输出电压U1及⽤户得到的电压U4均不变，输电线的电阻不变，变压器均为理想变压器，则( )A.变为原来的倍B．输电线上电流I2变为原来的C．输电线损失的功率变为原来的()2D．降压变压器原、副线圈匝数⽐值变⼩4．(2023·湖南长沙市师⼤附中⼆模)如图所⽰，⼀理想⾃耦变压器线圈AB绕在⼀个圆环形闭合铁芯上，左端输⼊正弦交流电压u＝220sin 100πt (V)，L1、L2为相同的灯泡，其电阻均为R＝110 Ω且恒定不变，定值电阻的阻值R0为灯泡阻值的。

当滑⽚P处于如图所⽰位置时，AB 端与PB端匝数⽐为3∶1，S1、S2闭合时，两灯泡均正常发光。

下列说法正确的是( )A．灯泡正常发光的电流为1 AB．灯泡正常发光的电功率为55 WC．S1、S2均闭合时，将P沿顺时针⽅向转动，L1⼀定变暗D．断开S1，闭合S2，将P沿逆时针⽅向转动(灯泡⼀直没有损坏)，定值电阻消耗的电功率⼀定变⼤5．(多选)(2023·⼴东⼴州市三模)图甲所⽰的⼀款健⾝车的主要构件如图⼄，⾦属飞轮A和⾦属前轮C可绕同⼀转轴转动，A和C之间有⾦属辐条，辐条长度等于A和C的半径之差。

高考物理一轮复习题：电磁感应、交变电流、传感器含答案

2022届高考物理：电磁感应、交变电流、传感器一轮复习题含答案一、选择题。

1、图中闭合线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定转轴匀速转动，不能产生正弦式交变电流的是()2、电阻R、电容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3、（双选）根据法拉第电磁感应定律的数学表达式，电动势的单位V可以表示为（）A．T／s B．Wb／s C．T·m2／s D．Wb·m2／s4、(双选)如图所示，理想变压器原线圈接电压为220 V的正弦交流电，开关S 接1时，原、副线圈的匝数比为11:1，滑动变阻器接入电路的阻值为10 Ω，电压表和电流表均为理想电表．下列说法正确的有()A．变压器输入功率与输出功率之比为1:1B．1 min内滑动变阻器上产生的热量为40 JC．仅将S从1拨到2，电流表示数减小D．仅将滑动变阻器的滑片向下滑动，两电表示数均减小5、变压器线圈中的电流越大，所用的导线应当越粗。

街头见到的变压器是降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈，则()A．副线圈的导线应当粗些，且副线圈的匝数少B．副线圈的导线应当粗些，且副线圈的匝数多C．原线圈的导线应当粗些，且原线圈的匝数少D．原线圈的导线应当粗些，且原线圈的匝数多6、(双选)如图所示，某电路上接有保险丝、交流电压表、“220 V900 W”的电饭锅及“220 V200 W”的抽油烟机。

现接入u=311sin 100πt(V)的交流电，下列说法正确的是()A.交流电压表的示数为311 VB.1 s内流过保险丝的电流方向改变100次C.电饭锅的热功率是抽油烟机热功率的4.5倍D.为保证电路正常工作，保险丝的额定电流不能小于5 A7、(双选)海洋中蕴藏着巨大的能量，利用海洋的波浪可以发电．在我国南海上有一浮桶式波浪发电灯塔，其原理示意图如图甲所示．浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动，且始终处于磁场中，该线圈与阻值R＝15 Ω的灯泡相连．浮桶下部由内、外两密封圆筒构成(图中斜线阴影部分)，如图乙所示，其内为产生磁场的磁体，与浮桶内侧面的缝隙忽略不计；匝数N＝200的线圈所在处辐射磁场的磁感应强度B＝0．2 T，线圈直径D＝0．4 m，电阻r＝1 Ω．取重力加速度g＝10 m/s2，π2≈10．若浮桶随波浪上下运动的速度可表示为v＝0．4πsin (πt) m/s．则下列说法正确的是()A．波浪发电产生电动势e的瞬时表达式为e＝16sin (πt)V B．灯泡中电流i的瞬时表达式为i＝4sin (πt)AC．灯泡的电功率为120 WD．灯泡两端电压的有效值为1522V8、(多选)如图所示，闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′方向观察，线圈沿顺时针方向转动。

(最新整理)高考物理《电磁感应》《交流电》单元测试题(提高含答案)

最新《电磁感应》《交流电》单元测试题（提高）(60分钟100分)一、选择题(本大题共8小题,每小题7分,共56分。

每小题只有一个选项正确)1.夏天由于用电器的增多,每年都会出现“用电荒”,只好拉闸限电。

若某发电站在供电过程中,用电高峰时输电的功率是正常供电的2倍,输电线电阻不变,下列说法正确的是( )A.若输送电压不变,则用电高峰时输电电流为正常供电时的2倍B.若输送电压不变,则用电高峰时输电线损失的功率为正常供电时的2倍C.若用电高峰时的输送电压变为正常供电的2倍,则此时输电电流为正常供电时的4倍D.若用电高峰时的输送电压变为正常供电的2倍,则此时输电线损失的功率为正常供电时的4倍2.如图所示,条形磁铁放在光滑的水平面上,以条形磁铁的中央位置的正上方某点为圆心水平固定一铜质圆环,不计空气阻力,以下判断中正确的是( )A.释放圆环,环下落过程中环的机械能不守恒B.释放圆环,环下落过程中磁铁对桌面的压力比磁铁的重力大C.给磁铁水平向右的初速度,磁铁向右运动的过程中做减速运动D.给磁铁水平向右的初速度,圆环将受到向左的磁场力3.如图所示,电路中有四个完全相同的灯泡,额定电压均为U,额定功率均为P,变压器为理想变压器,现在四个灯泡都正常发光,则变压器的匝数比n1∶n2和电源电压U1分别为( )A.1∶2 2UB.1∶2 4UC.2∶1 4UD.2∶1 2U【变式备选】图甲左侧的调压装置可视为理想变压器,负载电路中R=55Ω,A、V 为理想电流表和电压表,若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压,电压表的示数为110V,下列表述正确的是( )A.电流表的示数为 AB.原、副线圈匝数比为1∶2C.电压表的示数为电压的有效值D.原线圈中交变电压的频率为100 Hz4.随着社会经济的发展,人们对能源的需求也日益扩大,节能变得越来越重要。

某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电,用户通过降压变压器用电,若发电厂输出电压为U1,输电导线总电阻为R,在某一时段用户需求的电功率为P,用户的用电器正常工作的电压为U2。

高三物理：电磁感应和交变电流特色专题训练

特色专题训练(二)电磁感应和交变电流本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共100分，考试时间90分钟．第Ⅰ卷(选择题共36分)一、选择题(本题共9小题，每小题4分，共36分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题意，有的有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分)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．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同2．如图Z21所示，两块条形磁铁摆成“V”字形，将一根绕有多匝线圈的软铁棒置于N、S极之间．线圈与灵敏电流计通过开关相连．下列说法正确的是( )图Z21A．保持两磁铁与软铁棒三者的相对位置不变，只要闭合开关，电路中就会产生持续的电流B．保持两磁铁与软铁棒三者的相对位置不变，开关闭合的瞬间电路中会产生感应电流C．开关保持闭合的情况下，将软铁棒从两磁极间移开的瞬间，电路中会产生感应电流D. 开关保持闭合的情况下，移开左侧或右侧磁铁的瞬间，电路中不会产生感应电流3．照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的，可是我们在晚上七八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些．这是因为用电高峰时( )A．总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，每盏灯两端的电压较小B．总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，通过每盏灯的电流较小C．总电阻比深夜时小，供电线路上的电流大，输电线上损失的电压较大D．供电线路上的电流恒定，但开的灯比深夜时多，通过每盏灯的电流小4．(多选)正弦交变电源与电阻R、交流电压表、交流电流表按照图Z22甲所示的方式连接，R＝200 Ω.图乙是交变电源输出电压u随时间t变化的图像．则( )图Z22A．交流电压表的读数是311 VB．交流电流表的读数是1.1 AC．R两端的电压随时间变化的规律是u R＝311cosπt(V)D．R两端的电压随时间变化的规律是u R＝311cos 100πt(V)5．如图Z23所示，在匀强磁场中的“U”形金属轨道上，有两根等长的金属棒ab和cd，它们以相同的速度匀速运动，则( )图Z23A．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6．交流电源与理想变压器按如图Z24所示的方式连接．变压器的原线圈匝数n1＝600匝，交流电源的电动势e＝311sin100πt(V)，不考虑其内阻，电压表和电流表对电路的影响可忽略不计，原线圈串联一个额定电流为0.2 A的保险丝，副线圈匝数n2＝120匝，为保证保险丝不被烧断，则( )A．负载的功率不能超过31 WB．副线圈中电流的最大值为1 AC．副线圈电路中的电阻R不能小于44 ΩD．副线圈电路中电压表的读数为62 V图Z247．如图Z25所示，理想变压器的a、b端加上交流电压(电压有效值保持不变)，副线圈c、d端所接灯泡L恰好正常发光．此时滑动变阻器的滑片P位于图示位置．现将滑片下移(导线电阻不计)，则以下说法中正确的是( )图Z25A．灯泡仍能正常发光，原线圈输入电流变小B．灯泡不能正常发光，原线圈输入功率变大C．灯泡不能正常发光，原线圈输入电压变大D．灯泡仍能正常发光，原线圈输入功率不变8．如图Z26，水平桌面上固定有一半径为R的金属细圆环，环面水平，圆环每单位长度的电阻为r，空间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向下；一长度为2R、电阻可忽略的导体棒置于圆环左侧并与环相切，切点为棒的中点．棒在拉力的作用下以恒定加速度a从静止开始向右运动，运动过程中棒与圆环接触良好．下列说法正确的是( )图Z 26A ．拉力的大小在运动过程中保持不变B ．棒通过整个圆环所用的时间为2R aC ．棒经过环心时流过棒的电流为B 2aRπrD ．棒经过环心时所受安培力的大小为8B 2R 2aRπr9．在水平桌面上，一个面积为S 的圆形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度B 1随时间t 变化的规律如图Z 27甲所示，0～1 s 内磁场方向垂直于线框平面向下．圆形金属线框与两根水平的平行金属导轨相连接，一根导体棒垂直于导轨放置，导体棒的长为L 、电阻为R ，且与导轨接触良好，导体棒处于磁感应强度为B 2的匀强磁场中，如图乙所示．若导体棒始终保持静止，则其所受的静摩擦力f 随时间变化的图像是图Z 28中的(设向右的方向为静摩擦力的正方向)( )甲乙图Z 27ABCD图Z 28请将选择题答案填入下表：题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 总分答案第Ⅱ卷(非选择题共64分)二、实验题(本题共2小题，10题6分，11题9分，共15分)10．图Z 29为“研究电磁感应现象”实验的实物连接图，实验表明：当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中就会产生感应电流．将线圈L 1插入线圈L 2中，合上开关S ，能使线圈L 2中感应电流产生的磁场方向与线圈L 1中原磁场方向相同的实验操作是( )图Z29A．插入铁芯B．拔出线圈L1C．使滑动变阻器的阻值变大D．断开开关S11．有一个教学用的可拆变压器，如图Z210甲所示，它有两个用相同的导线绕制的线圈A、B，线圈外部还可以绕线.甲乙图Z210(1)某同学用一个多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B两个线圈的阻值，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________(选填“A”或“B”)线圈的匝数较多．(2)如果把它看作理想变压器，现要测量A线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长的绝缘导线、一个多用电表和低压交流电源．请简要叙述实验的步骤(写出要测的物理量，并用字母表示)：______________________A线圈的匝数为n A＝________(用所测物理量的符号表示)．三、计算题(本题共4小题，12题11分，13题11分，14题13分，15题14分，共49分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分) 12．如图Z211所示，一台模型发电机的电枢是矩形导线框abcd，其ab边长为l1＝0.4 m，ad边长为l2＝0.2 m，匝数n＝100匝，它在磁感应强度B＝0.2 T的匀强磁场中绕通过线框对称中心线且垂直于磁场方向的轴OO′匀速转动，当开关S断开时，电压表的示数为10 2V，开关S闭合时，外电路上标有“10 V10 W”的灯泡恰好正常发光，求：(1)导线框abcd在磁场中转动的角速度；(2)开关S闭合后，导线框从图示位置转过θ＝60°的过程中通过灯泡的电荷量．图Z21113．如图Z212所示，理想变压器的原线圈通有正弦式交变电流，副线圈接有3个电阻和一个电容器．已知R1＝R3＝20 Ω，R2＝40 Ω，原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈的输入功率为P＝35 W，已知通过R1的正弦交变电流如图乙所示．求：(1)原线圈输入的电压；(2)电阻R 2的电功率； (3)流过电容器C 的电流．图Z 21214．如图Z 213甲所示：MN 、PQ 是相距d ＝1 m 的足够长的平行光滑金属导轨，导轨平面与水平面成某一夹角，导轨电阻不计；长也为1 m 的金属棒ab 垂直于MN 、PQ 放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，ab 的质量m ＝0.1 kg 、电阻R ＝1 Ω；MN 、PQ 的上端连接右侧电路，电路中的R 2为电阻箱；已知灯泡电阻R L ＝3 Ω，定值电阻R 1＝7 Ω，调节电阻箱使R 2＝6 Ω，重力加速度g 取10 m /s 2.现断开开关S ，在t ＝0时刻由静止释放ab ，在t ＝0.5 s 时刻由静止闭合S ，同时加上分布于整个导轨所在区域的匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面斜向上：图乙为ab 的速度随时间变化的图像．(1)求斜面倾角α及磁感应强度B 的大小．(2)ab 由静止下滑x ＝50 m (此前已达到最大速度)的过程，求整个电路产生的热量． (3)若只改变电阻箱R 2的值，当R 2为何值时，ab 匀速下滑中R 2消耗的功率最大？消耗的最大功率为多少？甲乙图Z 21315．某水电站发电机组的设计如下：水以v 1＝3 m /s 的速度流入水轮机后以v 2＝1 m /s 的速度流出，流出水位比流入水位低10 m ，水流量为Q ＝10 m 3/s .已知水轮机的效率为75%，发电机的效率为80%，水的密度ρ＝1×103kg /m 3，g 取10 m /s 2，试问：(1)发电机的输出功率是多少？(2)如果发电机输出电压为240 V ，用户所需电压为220 V ，输电线路中的功率损耗为5%，输电线的总电阻为12 Ω，那么所需用升、降压变压器的原、副线圈匝数比分别是多少？答案：特色专题训练(二)1．C [解析] 由E ＝nΔΦΔt ＝nS ΔBΔt知，选项A 、B 错误，选项C 正确；感应电流产生的磁场与原磁场的方向可能相同，也可能相反，选项D 错误．2．C [解析] 产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化．当保持两磁铁与软铁棒三者的相对位置不变时，磁通量不变，即使闭合开关也不会产生感应电流，选项A 、B 错误；开关保持闭合的情况下，无论移动软铁棒还是移动磁铁的瞬间，磁通量都是变化的，电路中都能产生感应电流．选项C 正确，选项D 错误．3．C [解析] 照明供电线路的用电器是并联的，晚上七八点钟用电高峰时，用电器较多，总电阻较小，供电线路上的电流较大，输电线上损失的电压较大，用户得到的电压较小，所以选项C 正确．4．BD [解析] 由图乙可知，电源输出电压的峰值为311 V ，有效值为220 V ，所以电压表的读数为220 V ，电流表的读数为电流的有效值I ＝UR ＝1.1 A ，选项A 错误，选项B 正确；由图乙可知T ＝2×10－2s ，ω＝2πT ＝100πrad /s ，所以R 两端的电压随时间变化的规律为u R ＝311cos 100πt (V )，选项C 错误，选项D 正确．5．B [解析] 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，选项A 、C 错误；若闭合开关S ，金属棒ab 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，选项B 正确，选项D 错误．6．C [解析] 由U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝44 V ，选项D 错误；由I 1I 2＝n 2n 1得I 2≤1 A ，所以负载的功率P 2＝U 2I 2≤44 W ，选项A 错误；副线圈中的电流的最大值为I m ＝2A ，故选项B 错误；由R＝U 22P 2得R ≥44 Ω，选项C 正确． 7．A [解析] 因为副线圈两端的电压没有发生变化，所以灯泡仍能正常发光．当滑片下移时，由于滑动变阻器的电阻增大，所以副线圈中的电流减小，原线圈中输入的电流也变小，故输入的功率变小，选项A 正确．8．D [解析] 导体棒做匀加速运动，合外力恒定，由于受到的安培力随速度的变化而变化，故拉力一直变化，选项A 错误；设棒通过整个圆环所用的时间为t ，由匀变速直线运动的基本关系式可得2R ＝12at 2，解得t ＝4R a，选项B 错误；由v 2－v 20＝2ax 可知棒经过环心时的速度v ＝2aR ，此时的感应电动势E ＝2BRv ，此时金属圆环的两侧并联，等效电阻r 总＝πRr2，故棒经过环心时流过棒的电流为I ＝E r 总＝4B 2aRπr，选项C 错误；由对选项C 的分析可知棒经过环心时所受安培力的大小为F ＝2BIR ＝8B 2R 2aR πr，选项D 正确．9．B [解析] 由图甲可知在0～1 s 内磁感应强度均匀增大，产生恒定的感应电流，根据楞次定律可判断感应电流的方向为逆时针方向；由左手定则可知，导体棒受到的安培力的方向水平向左，导体棒静止不动，故静摩擦力方向水平向右，为正方向，且大小不变．由此可以得出选项B 正确．10．BCD [解析] 根据楞次定律可知，当原磁场减弱时线圈L 2中感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同，因为拔出线圈L 1、使滑动变阻器的阻值变大以及断开开关都能够使原磁场减弱，所以选项B 、C 、D 正确．11．(1)24.0 A(2)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A 线圈与低压交流电源相连接；③用多用电表的交流电压挡分别测量A 线圈的输入电压U A 和绕制线圈的输出电压UU AUn(其他方法，只要合理即可) 12．(1)12.5 rad /s (2)225C [解析](1)由E m ＝nBS ω得ω＝E m nBS ＝20100×0.2×0.4×0.2rad /s ＝12.5 rad /s .(2)开关S 闭合后 U L ＝10 V ， P L ＝10 W ， I ＝P LU L＝1 A ，所以R 总＝EI ＝10 2Ω，q ＝n ΔΦR 总＝n ·12Bl 1l 2R 总＝225C .13．(1)200 V (2)10 W (3)0.25 A [解析] (1)通过R 1的电流的有效值 I 1＝22A ＝1 A ，电阻R 1两端的电压的有效值 U 1＝I 1R 1＝1×20 V ＝20 V所以原线圈输入电压的有效值 U ＝n 1n 2U 1＝10×20 V ＝200 V . (2)通过电阻R 2的电流 I 2＝U 1R 2＝2040A ＝0.5 A ，电阻R 2的电功率P 2＝I 22R 2＝0.52×40 W ＝10 W . (3)原线圈输入的电流 I ＝P U ＝35200A ＝0.175 A ，副线圈输出的电流I ′＝n 1n 2I ＝10×0.175 A ＝1.75 A ，R 3支路中的电流I 3＝I ′－I 1－I 2＝1.75 A －1 A －0.5 A ＝0.25 A . 14．(1)37° 1 T (2)28.2 J (3)0.27 W [解析] (1)S 断开时，ab 做匀加速直线运动．从图乙得a ＝Δv Δt＝6 m /s 2，由牛顿第二定律有 mg sin α＝ma ，故sin α＝35，解得α＝37°(或α＝arcsin 0.6)． t ＝0.5 s 时，S 闭合且加上了磁场，分析可知，此后ab 将先做加速度减小的加速运动，当速度达到最大(v m ＝6 m /s )后接着做匀速运动，匀速运动时，由平衡条件有mg sin α＝F 安，又F 安＝BId ，I ＝Bdv m R 总，R 总＝R ab ＋R 1＋R 2R L R 2＋R L ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋7＋3×63＋6Ω＝10 Ω，联立以上各式有mg sin α＝B 2d 2v mR 总，代入数据解得B ＝mgR 总sin αd 2v m＝1 T . (2)由能量守恒定律有 mgx sin α＝12mv 2m ＋Q ，代入数据解得Q ＝mgx sin α－12mv 2m ＝28.2 J .(3)改变电阻箱R 2的值后，ab 匀速下滑时有 mg sin α＝BdI ，则I ＝mg sin αBd ＝0.6 A ，通过R 2的电流为 I 2＝R LR L ＋R 2I ，R 2的功率为P ＝I 22R 2，联立以上各式有P ＝I 2R 2L （R L ＋R 2）2R 2＝I2R 2L ⎝ ⎛⎭⎪⎫R L R 2＋R 22. 当R LR 2＝R 2时，即R 2＝R L ＝3 Ω，功率最大，最大功率P m ＝14I 2R L ＝0.27 W .15．(1)6.24×105W (2)1∶51 53∶1[解析] (1)水轮机的输出功率即发电机的输入功率，为P 1＝75%×⎝ ⎛⎭⎪⎫mgh ＋12mv 21－12mv 22t ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫Q ρgh ＋Q ρv 21－v 222×75%＝7.8×105W ，发电机的输出功率为P 0＝P 1×80%＝6.24×105W . (2)输电示意图如图所示，发电机输出的电流I 1＝P 0U 1＝6.24×105240A ＝2600 A ，输电线路中的功率损耗P 耗＝P 0·5%＝3.12×104W ，输电线路中的电流 I 2＝P 耗R＝ 3.12×10412A ≈51 A ，所以升压变压器T 1的原、副线圈匝数比 n 1n 2＝I 2I 1≈151降压变压器T 2的输出功率为P ＝P 0－P 耗＝5.928×105W T 2的输出电流为I 3＝P U 4＝5.928×105220A ＝2.7×103A所以降压变压器T 2的原、副线圈匝数比 n 3n 4＝I 3I 2＝2.7×10351≈531.。

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《电磁感应交流电》专题
1、在如图所示的实验装置中，处在磁极间的A盘和B盘分别是两个可绕不同固定转轴灵活转动的铜盘，实验时用一根导线与A盘的中心和B盘的边缘接触，用另一
根导线与B盘的中心和A盘的边缘接触．摇动摇把，A盘顺时针转动(从
上往下看)起来后．()
A．因穿过A盘的磁通量不变，所以没有感应电流产生
B．A盘上有感应电动势，A盘中心的电势比盘边缘高
C．B盘逆时针转动，B盘中心的电势比盘边缘高
D．B盘顺时针转动，B盘中心的电势比盘边缘低
2、平面上的光滑平行导轨M N、PQ上放着光滑导体棒a b、cd，两棒用细
线系住，匀强磁场的方向如图甲所示．而磁感应强度B随时间t的变化图线如图乙所示，不计a b、cd间电流的相互作用，则细线中的张力（）
A．由0到t0时间内逐渐增大
B．由0到t0时间内逐渐减小
C．由0到t0时间内不变
D．由t0到t时间内两杆靠近，细线中的张力消失。

3、如图所示，竖直面内的虚线上方是一匀强磁场B,从虚线下方竖直上抛一正方形线圈，线圈越过虚线进入磁场，最后又落回到原处，运动过程中线圈平面保持在竖直面
内，不计空气阻力，则（）
A．上升过程克服磁场力做的功大于下降过程克服磁场力做的功
B．上升过程克服磁场力做的功等于下降过程克服磁场力做的功
C．上升过程克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率
D．上升过程克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率
4、如图所示，两平行金属导轨固定在水平面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒a b、cd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动．两棒a b、cd的质量之比为2:1．用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉棒cd，经过足够长时间以后（）
A．棒a b、棒cd都做匀速运动
B．棒ab上的电流方向是由b向a
C．棒cd所受安培力的大小等于2F/3
D．两棒间距离保持不变
5、某同学在研究电容、电感对恒定电流与交变电流的影响时。

采用了如图所示的电路，其中L 1、L2是两个完全相同的灯泡，已知把开关置于3、4时，电路与交流电
源相通，稳定后的两个灯泡发光亮度相同，则该同学在如下操作中能观察
到的实验现象是（）
A．当开关置于1、2时，稳定后L1亮、L2不亮
B．当开关置于1、2时，稳定后L1、L2两个灯泡均发光，但L1比L2亮
C．当开关从置于3、4这一稳定状态下突然断开，则两灯泡同时立即熄灭
D．当开关置于3、4瞬间，L2立即发光，而L1亮度慢慢增大
6、如图甲所示，在2L≥x≥0的区域内存在着匀强磁场，磁场的方向垂直于xOy平面（纸面）
向里，具有一定电阻的矩形线框abcd 位于xOy 平面内，线框的ab 边与y 轴重合，bc 边长为L ．令线框从t=0的时刻起由静止开始沿x 轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流I(取逆时针方向的电流为正）随时间t 的函数图象可能是图乙中的哪一个？（）
7、如图所示的电路中，理想变压器的两端共接有4只规格相同的灯泡，在开关S 闭合的情况下，4只灯泡的亮度相同，若将开关S 断开，灯泡都不会损坏，则（）
A ．灯泡L 1比S 闭合时暗一些
B ．灯泡L 1比S 闭合时亮一些
C ．灯泡L 2、L 3的亮度不变
D ．灯泡L 2、L 3比S 闭合时亮一些
8、如图所示为大型电子地磅电路图，电源电动势为E ，内阻不计．不称物体时，滑片P 在A 端，滑动变阻器接入电路的有效电阻最大，电流较小；称重物时，在压力作用下使滑片P 下滑，滑动变阻器有效电阻变小，电流变大，这样把电流对应的重量值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的重量值．若滑动变阻器上A 、B 间距离为L ，最大阻值等于
电阻阻值R 0，已知两只弹簧的总弹力与形变量成正比，比例系为k ，
所称重物的重量G 与电流大小I 的关系为（） A. 02IR EkL kL G -= B. 0
2IR EkL kL G += C. kL IR E G +=0
D. kIL G = 9、传感器是把非电学量（如速度、温度、压力等）的变化转换成电学
变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用，如图所示是一种
测量液面高度的电容式传感器的示意图，金属芯线与导电液体之间形成
一个电容器，从电容大小的变化就能反映液面的升降情况．当测得电容
值增大，可以确定h 将（）
A ．增大
B ．减小
C ．不变
D ．无法判断
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 =20Ω，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 )V
B ．只断开S 2后，L 1、L 2均正常发光
u~
n1 n
2
S1
S2
1
2
R
L1
L2
甲
u/V
t/s
O
202
-202
0.01 0.02
C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W
11、如图，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角（0＜θ＜90°),其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。

金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R。

从释放开始，当流过ab棒某一横截面的电量为q时，金属棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中
A. ab运动的平均速度大小为1 2ν
B.平行导轨的位移大小为qR BL
C.产生的焦耳热为qBLν
D.受到的最大安培力大小为
22 B L R
ν
12、如图所示，长L=O. 80 m，电阻r=0. 30Ω，质量m=0. 10 kg的金属棒CD垂直放在水平导轨上，导轨由两条平行金属杆组成，已知金属杆表面光滑且电阻不计，导轨间距也是L，金属棒与导轨接触良好，量程为0～3. 0 A的电流表串联接在一条导轨上，在导轨左端接有阻值R=0. 50Ω的电阻，量程为0～1. 0 V的电压表接在电阻R两端，垂直于导轨平面的匀强磁场向下穿过导轨平面．现以向右恒定的外力F=1.6 N使金属棒向右运动，当金属棒以最大速度在导轨平面上匀速滑动时，观察到电路中的一个电表正好满偏，而另一个电表未满偏．
(1)试通过计算判断此满偏的电表是哪个表；
(2)求磁感应强度的大小；
(3)在金属棒CD达到最大速度后，撤去水平拉力F，求此后电阻R消耗的电能．
13、有界匀强磁场区域如图甲所示，质量为m、电阻为R的长方形矩形线圈abcd边长分别为L 和2L，线圈一半在磁场内，一半在磁场外，磁感强度为B0. t0= 0时刻磁场开始均匀减小，线圈中产生感应电流，在磁场力作用下运动，v—t图象如图乙所示，图中斜向虚线为O点速度图线的切线，数据由图中给出，不考虚重力影响，求：
(1)磁场磁感应强度的变化率；
(2) t2时刻回路电功率．
14、一个电阻为r、边长为L的正方形线圈abcd共N匝，线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′以如图所示的角速度ω匀速转动外电路电阻为R。

(1)说明此刻线圈感应电流的方向。

(2)线圈转动过程中感应电动势的最大值有多大？
(3)线圈平面与磁感线夹角为60°时的感应电动势为多大？
(4)设发电机由柴油机带动，其他能量损失不计，线圈转一周，柴油机做多少功？
(5)从图示位置开始，线圈转过60°的过程中通过R的电量是多少？
(6)图中电流表和电压表的示数各是多少？。