高中物理-《电磁感应》单元测试卷及答案
《第2章 电磁感应及其应用》试卷及答案_高中物理选择性必修 第二册_鲁科版_2024-2025学年

《第2章电磁感应及其应用》试卷(答案在后面)一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)1、下列关于电磁感应现象的描述,正确的是()A、闭合回路中部分导体做切割磁感线运动时,回路中一定有感应电流产生。
B、当导体在磁场中运动时,只要存在运动,导体中就一定有感应电流产生。
C、电磁感应现象是法拉第在1831年发现的。
D、闭合回路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体两端才会出现电势差。
2、在下列关于电磁感应现象的叙述中,正确的是()A、磁通量变化越大,感应电动势越大。
B、感应电流的方向与磁感线方向有关。
C、闭合回路中的感应电流方向总是与导体运动方向相反。
D、感应电流的方向与导体运动方向和磁感线方向都无关。
3、为一个圆环形导体,有一个带负电的粒子沿直径方向在圆环表面匀速掠过的过程,环中感应电流的情况是()A. 无感应电流B. 有逆时针方向的感应电流C. 有顺时针方向的感应电流D. 先逆时针方向后顺时针方向的感应电流4、A、B两个同轴线圈在同一平面,A线圈通有顺时针方向逐渐增加的电流I1,则穿过B线圈引起感应电流的磁通量Φ的方向和B线圈产生的感应电流I2的方向分别为()A. 垂直纸面向内,I2逆时针方向B. 垂直纸面向内,I2顺时针方向C. 垂直纸面向外,I2逆时针方向D. 垂直纸面向外,I2顺时针方向5、下列叙述符合物理史实的是()A. 法拉第在实验中观察到,在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中,会出现感应电流B. 楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化C. 伽利略在实验中观察到电流的磁效应,该效应揭示了电和磁之间存在联系D. 奥斯特根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说6、医生给心脏疾病患者做手术时,往往要用一种称为“人工心脏泵”的血泵体外装置来代替心脏工作,推动血液循环。
为该装置的示意图,线圈固定在用软铁制成的活塞柄上,通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用,从而带动活塞运动。
高三单元测试:9 电磁感应

物理高三单元测试9《电磁感应》一.选择题(共15题)1.如图所示,一个U形金属导轨水平放置,其上放有一个金属导体棒ab,有一个磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面,且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中,一定能在轨道回路里产生感应电流的是( )A.ab向右运动,同时使θ减小B.使磁感应强度B减小,θ角同时也减小C.ab向左运动,同时增大磁感应强度BD.ab向右运动,同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°)2.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.则下列说法中错误的是( )A.不断转动A盘就可以获得持续的电流,其原因是将整个铜盘看成沿径向排列的无数根铜条,它们做切割磁感线运动,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3.如图所示,L为一自感系数很大的有铁芯的线圈,电压表与线圈并联接入电路,在下列哪种情况下,有可能使电压表损坏(电压表量程为3 V)( )A.开关S闭合的瞬间B.开关S闭合电路稳定时C.开关S断开的瞬间D.以上情况都有可能损坏电压表4.边长为L的正方形导线框在水平恒力F作用下运动,穿过方向如图所示的有界匀强磁场区域.磁场区域的宽度为d(d>L).已知ab边进入磁场时,线框的加速度恰好为零.则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较,正确的是A.金属框中产生的感应电流方向相反B.金属框所受的安培力方向相反C.进入磁场过程通过导线横截面的电量少于穿出磁场过程通过导线横截面的电量D.进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量5.在图(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v0,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6.如图所示,在水平面内固定一个“U”形金属框架,框架上置一金属杆ab,不计它们间的摩擦,在竖直方向有匀强磁场,则()A.若磁场方向竖直向上并增大时,杆ab将向右移动B.若磁场方向竖直向上并减小时,杆ab将向右移动C.若磁场方向竖直向下并增大时,杆ab将向右移动D.若磁场方向竖直向下并减小时,杆ab将向右移动7.(2011·韶关模拟)如图是验证楞次定律实验的示意图,竖直放置的线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流.各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中表示正确的是( )8.电阻R、电容器C与一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N极朝下,如图所示,现使磁铁开始下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是( )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9.如图所示,一根长导线弯成“n”形,通以直流电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,下列叙述错误的是( )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产生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10.如图所示,两个线圈套在同一个铁芯上,线圈的绕向如图.左线圈连着平行导轨M和N,导轨电阻不计,在导轨垂直方向上放着金属棒ab,金属棒处于垂直纸面向外的匀强磁场中,下列说法中正确的是 ( )A.当金属棒向右匀速运动时,a点电势高于b点,c点电势高于d点B.当金属棒向右匀速运动时,b点电势高于a点,c点与d点等电势C.当金属棒向右加速运动时,b点电势高于a点,c点电势高于d点D.当金属棒向右加速运动时,b点电势高于a点,d点电势高于c点11.(2011·皖南八校联考)如图所示,一半圆形铝框处在水平向外的非匀强磁场中,场中各点的磁感应强度为B y=B0y+c,y为该点到地面的距离,c为常数,B0为一定值.铝框平面与磁场垂直,直径ab水平,(空气阻力不计)铝框由静止释放下落的过程中()A.铝框回路磁通量不变,感应电动势为0B.回路中感应电流沿顺时针方向,直径ab两点间电势差为0C.铝框下落的加速度大小一定小于重力加速度gD.直径ab受安培力向上,半圆弧ab受安培力向下,铝框下落加速度大小可能等于g12.一长直铁芯上绕有一固定线圈M,铁芯右端与一木质圆柱密接,木质圆柱上套有一闭合金属环N,N可在木质圆柱上无摩擦移动.M连接在如图所示的电路中,其中R为滑动变阻器,E1和E2为直流电源,S 为单刀双掷开关.下列情况中,可观测到N 向左运动的是( )A .在S 断开的情况下,S 向a 闭合的瞬间B .在S 断开的情况下,S 向b 闭合的瞬间C .在S 已向a 闭合的情况下,将R 的滑动头向c 端移动时D .在S 已向a 闭合的情况下,将R 的滑动头向d 端移动时13.(2011·上海高考物理·T20)如图,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布。
度高二物理期末复习单元检测 电磁感应有答案

度高二物理期末复习单元检测 电磁感应有答案1. (多项选择)电吉他中电拾音器的基本结构如下图,磁体左近的金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中发生感应电流,电流经电路缩小后传送到音箱收回声响,以下说法正确的有( )A .选用铜质弦,电吉他仍能正常任务B .取走磁体,电吉他将不能正常任务C .添加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D .弦振动进程中,线圈中的电流方向不时变化2.如下图,平均带正电的绝缘圆环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 中发生顺时针方向的感应电流,且具有收缩趋向,由此可知,圆环a ( )A .顺时针减速旋转B .顺时针减速旋转C .逆时针减速旋转D .逆时针减速旋转3.如图甲所示,长直导线与矩形线框abcd 处在同一平面中固定不动,长直导线中通有大小和方向都随时间周期性变化的电流i ,i -t 图象如图乙所示.规则图甲中箭头所指的方向为电流正方向,那么在T 4~3T 4时间内,关于矩形线框中感应电流的方向,以下判别正确的选项是( )A .一直沿逆时针方向B .一直沿顺时针方向C .先沿逆时针方向然后沿顺时针方向D .沿顺时针方向然后沿逆时针方向4. (多项选择)如下图,一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外.一个矩形闭合导线框abcd ,沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右).那么 ( )A .导线框进入磁场时,感应电流方向为a →b →c →d →aB .导线框分开磁场时,感应电流方向为a →b →c →d →aC .导线框分开磁场时,遭到的安培力方向水平向右D .导线框进入磁场时,遭到的安培力方向水平向左5. (多项选择)如图甲所示,圆形线圈P 运动在水平桌面上,其正上方固定一螺线管Q ,P 和Q 共轴,Q 中通有变化的电流i ,电流随时间变化的规律如图乙所示,规则图甲中箭头方向为电流正方向,P所受的重力为G,桌面对P的支持力为F N,那么()A.t1时辰F N>G,P有收缩的趋向B.t2时辰F N=G,此时穿过P的磁通量最大C.t3时辰F N=G,此时P中无感应电流D.t4时辰F N<G,此时穿过P的磁通量最小6.如下图,正方形线框的左半侧处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与线框平面垂直,线框的对称轴MN恰与磁场边缘平齐.假定第一次将线框从磁场中以恒定速度v1向右匀速拉出,第二次让线框绕轴MN以线速度v2匀速转过90°.为使两次操作进程中线框发生的平均感应电动势相等,那么()A.v1∶v2=2∶π B.v1∶v2=π∶2C.v1∶v2=1∶2 D.v1∶v2=2∶17.(多项选择)在如图甲所示的电路中,螺线管匝数n=1 500 匝,横截面积S=20 cm2.螺线管导线电阻r=1.0 Ω,R1=4.0 Ω,R2=5.0 Ω,C=30 μF.在一段时间内,穿过螺线管的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化.那么以下说法中正确的选项是()A.螺线管中发生的感应电动势为1 VB.闭合开关S,电路中的电流动摇后,电阻R1消耗的功率为5×10-2 WC.电路中的电流动摇后电容器下极板带正电D.开关S断开后,流经R2的电荷量为1.8×10-5 C8.如图,两固定的绝缘斜面倾角均为θ,上沿相连.两细金属棒ab(仅标出a端)和cd(仅标出c端)长度均为L,质量区分为2m和m;用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca,并经过固定在斜面上沿的两润滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上,使两金属棒水平.右斜面上存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于斜面向上,两根导线刚好不在磁场中,回路电阻为R,两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ,重力减速度大小为g,金属棒ab匀速下滑.求(1)作用在金属棒ab上的安培力的大小;(2)金属棒运动速度的大小.9.如图,水平面(纸面)内间距为l的平行金属导轨直接一电阻,质量为m 、长度为l 的金属杆置于导轨上,t =0时,金属杆在水平向右、大小为F 的恒定拉力作用下由运动末尾运动,t0时辰,金属杆进入磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域,且在磁场中恰恰能坚持匀速运动.杆与导轨的电阻均疏忽不计,两者一直坚持垂直且接触良好,两者之间的动摩擦因数为μ.重力减速度大小为g.求(1)金属杆在磁场中运动时发生的电动势的大小;(2)电阻的阻值.10. (多项选择)如下图,通电导线cd 右侧有一个金属框与导线cd 在同一平面内,金属棒ab 放在框架上,假定ab 遭到向左的磁场力,那么cd 中电流的变化状况是( )A .cd 中通有由d →c 方向逐渐减小的电流B .cd 中通有由d →c 方向逐渐增大的电流C .cd 中通有由c →d 方向逐渐减小的电流D .cd 中通有由c →d 方向逐渐增大的电流11. (多项选择)如下图装置中,cd 杆原来运动.当ab 杆做如下哪些运动时,cd 杆将向右移动( )A .向右匀速运动B .向右减速运动C .向左减速运动D .向左减速运动12.如下图,A 、B 是两根相互平行的、固定的长直通电导线,二者电流大小和方向都相反.一个矩形闭合金属线圈与A 、B 在同一平面内,并且ab 边坚持与通电导线平行,线圈从图中的位置1匀速向左移动,经过位置2,最后到位置3,其中位置2恰在A 、B 的正中间,那么下面的说法中正确的选项是( )A .在位置2这一时辰,穿过线圈的磁通量最大B .在位置2这一时辰,穿过线圈的磁通量的变化率为零C .从位置1到位置3的整个进程中,线圈内感应电流的方向发作了变化D .从位置1到位置3的整个进程中,线圈遭到的磁场力的方向坚持不变参考答案1.【答案】BCD【解析】[铜质弦为非磁性资料,不能被磁化,选用铜质弦,电吉他不能正常任务,A 项错误;假定取走磁体,金属弦不能被磁化,其振动时,不能在线圈中发生感应电动势,电吉他不能正常任务,B 项对;由E =n ΔΦΔt可知,C 项正确;弦振动进程中,穿过线圈的磁通量大小不时变化,由楞次定律可知,线圈中感应电流方向不时变化,D 项正确.2.【答案】B【解析】[由楞次定律知,欲使b 中发生顺时针电流,那么a 环内磁场应向里削弱或向外增强,a 环的旋转状况应该是顺时针减速或逆时针减速,由于b 环又有收缩趋向,说明a 环外部磁场向外,外部向里,应选B.]3.【答案】B【解析】[在T 4~3T 4时间内,穿过线框的磁场方向先向里减小后向外添加,由楞次定律可知感应电流的磁场方向向里,故感应电流的方向一直沿顺时针方向,选B.]4.【答案】BD【解析】[依据右手定那么或楞次定律可知,选项A 错误,B 正确;依据楞次定律〝来拒去留〞的口诀可知,导线框进入磁场和分开磁场时,遭到的安培力方向均是水平向左,所以选项C 错误,D 正确.此题答案为B 、D.]5.【答案】AB【解析】[t 1时辰,电流增大,由楞次定律知,线圈有远离螺线管、收缩面积的趋向,选项A 正确;t 2时辰电流到达最大,变化率为零,故线圈中无感应电流,F N =G ,此时穿过P 的磁通量最大,选项B 正确;t 3时辰电流为零,但电流从有到无,故穿过线圈的磁通量发作变化,此时P 中有感应电流,选项C 错误;t 4时辰电流变化率为零,线圈中无感应电流,F N =G ,此时穿过P 的磁通量最大,选项D 错误.]6.【答案】A【解析】[将线框从磁场中以恒定速度v 1向右匀速拉出,时间t 1=L 2÷v 1=L 2v 1;让线框绕轴MN 以线速度v 2匀速转过90°,角速度ω=2v 2L ,时间t 2=π2÷ω=πL 4v 2,两次进程中线框发生的平均感应电动势相等,t 2=t 1,解得v 1∶v 2=2∶π,选项A 正确.]7.【答案】CD【解析】[依据法拉第电磁感应定律E =n ΔΦΔt =n ·S ΔB Δt求出E =1.2 V ,选项A 错;依据全电路欧姆定律I =E R 1+R 2+r=0.12 A ,依据P =I 2R 1,得R 1消耗的功率P =5.76×10-2 W ,选项B 错;由楞次定律得选项C 对;S 断开后,流经R 2的电荷量即为S 闭合时C 板上所带电荷量Q ,电容器两端的电压U =IR 2=0.6 V ,流经R 2的电荷量Q =CU =1.8×10-5 C ,选项D 对.]8.【答案】(1)mg (sin θ-3μcos θ) (2)(sin θ-3μcos θ)mgR B 2L 2 【解析】(1)由ab 、cd 棒被平行于斜面的导线相连,故ab 、cd 速度总是相等,cd 也做匀速直线运动.设导线的张力的大小为T ,右斜面对ab 棒的支持力的大小为F N1,作用在ab 棒上的安培力的大小为F ,左斜面对cd 棒的支持力大小为F N2,关于ab 棒,受力剖析如图甲所示,由力的平衡条件得甲 乙2mg sin θ=μF N1+T +F ①F N1=2mg cos θ②关于cd 棒,受力剖析如图乙所示,由力的平衡条件得mg sin θ+μF N2=T ③F N2=mg cos θ④联立①②③④式得:F =mg (sin θ-3μcos θ)(2)设金属棒运动速度大小为v ,ab 棒上的感应电动势为E =BLv ⑤回路中电流I =E R⑥ 安培力F =BIL ⑦联立⑤⑥⑦得:v =(sin θ-3μcos θ)mgR B 2L 2. 9.【答案】(1)Blt 0(F m -μg ) (2)B 2l 2t 0m【解析】(1)设金属杆进入磁场前的减速度大小为a ,由牛顿第二定律得F -μmg =ma ①设金属杆抵达磁场左边界时的速度为v ,由运动学公式有v =at 0②当金属杆以速度v 在磁场中运动时,由法拉第电磁感应定律知发生的电动势为E =Blv ③联立①②③式可得E =Blt 0(F m-μg )④ (2)设金属杆在磁场区域中匀速运动时,金属杆中的电流为I ,依据欧姆定律I =E R⑤ 式中R 为电阻的阻值.金属杆所受的安培力为F 安=BlI ⑥因金属杆做匀速运动,有F -μmg -F 安=0⑦联立④⑤⑥⑦式得R =B 2l 2t 0m⑧. 10.【答案】BD11.【答案】BD【解析】[ab 匀速运动时,ab 中感应电流恒定,L 1中磁通量不变,穿过L 2的磁通量不变,L 2中无感应电流发生,cd 杆坚持运动,A 不正确;ab 向右减速运动时,L 2中的磁通量向下增大,由楞次定律知L 2中感应电流发生的磁场方向向上,故经过cd 的电流方向向下,cd 向右移动,B 正确;同理可得C 不正确,D 正确.]12.【答案】D【解析】[由题意知线圈经过位置2时穿过线圈的磁通量为零,但磁通量的变化率不为零,故A 、B 均错误;从位置1到位置3的整个进程中,穿过线圈的磁通量是先向外逐渐减小到零,然后向里逐渐增大,由楞次定律知线圈中感应电流的方向一直沿逆时针方向,线圈所受的磁场力的方向一直向右,故C 错误,D 正确.]。
第二章 电磁感应 单元测试题(解析版)-高二物理人教版(2019)选择性必修第二册

第二章电磁感应单元测试题(解析版)第I卷(选择题)一、选择题(共48分)1.如图所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内。
当长直导线中的电流增大时,下列叙述线框中感应电流的方向与所受安培力方向正确的是()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2.高频加热是一种利用电磁感应来加热材料的方式,其基本原理如图所示,给线圈两端ab通电,然后将材料棒放进线圈中,就能在材料内部产生涡流,达到加热的效果下列说法正确的是()A.材料棒一般是金属等导体B.材料棒是绝缘体也能有很好的加热效果C.线圈两端接恒定电流D.材料棒的发热主要是因为线圈通电发热热传导引起3.如图所示,边长为a的导线框ABCD处于磁感应强度为B0的匀强磁场中,BC边与磁场右边界重合.现发生以下两个过程:一是仅让线框以垂直于边界的速度v匀速向右运动;二是仅使磁感应强度随时间均匀变化。
若导线框在上述两个过程中产生的感应电流大小相等,则磁感应强度随时间的变化率为()A .02B v a B .0B v aC .02B v aD .04B v a4.如图所示,在足够大的磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,有一根长度为L 的导体棒AC 。
第一次以垂直棒的速度v 在纸面内匀速拉动导体棒;第二次以A 点为轴在纸面内顺时针转动导体棒,若这两种情况下导体棒产生的感应电动势相同,则第二次转动的角速度为( )A .2v LB .v LC .2v LD .4v L5.如图所示,两个相同的灯泡L 1、L 2,分别与定 值电阻R 和自感线圈L 串联,自感线圈的自感系数很大,闭合电键S ,电路稳定后两灯泡均正常发光。
下列说法正确的是( )A .闭合电键S 后,灯泡L 2逐渐变亮B .断开电键S 后,电流方向由B 向A 逐渐减小C .断开电键S 后,灯泡L 1 L 2都逐渐变暗D .断开电键S 后,灯泡L 1逐渐变暗,L 2立即熄灭6.如图所示的电路中有L 1和L 2两个完全相同的灯泡,线圈L 的电阻忽略不计,下列说法中正确的是( )A .闭合S 时,L 2先亮,L 1后亮,最后一样亮B .断开S 时,L 2立刻熄灭,L 1过一会儿熄灭C .L 1中的电流始终从a 到bD .L 2中的电流始终从c 到d7.如图所示,两光滑的平行导轨固定在绝缘水平面上,整个空间存在竖直向上的匀强磁场,两导体棒ab cd 、垂直地放在导轨上与导轨始终保持良好的接触,现该导体棒ab cd 、水平方向的速度分别为12v v 、,取水平向右的方向为正方向。
高二物理《电磁感应》单元测试题(附答案)精美编辑

第十六章 电磁感应(满分100分,时间90分钟)一、选择题(每小题有一个或多个选项正确,每小题5分,共40分)1.如图16-12所示,矩形闭合金属框abcd 的平面与匀强磁场垂直,若ab 边受竖直向上的磁 场力的作用,则可知线框的运动情况是( )A .向左平动进入磁场B .向右平动退出磁场C .沿竖直方向向上平动D .沿竖直方向向下平动 2.如图16-13所示,金属导轨上的导体棒ab 在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时,线圈c 中将有感应电流产生( ) A .向右做匀速运动 B .向左做匀速运动C .向右做减速运动D .向右做加速运动3.如图16-14所示,通电直导线旁放有一闭合线圈abcd ,当直电线中的电流I 增大或减小时 ( ) A .电流I 增大,线圈向左平动 B .电流I 增大,线圈向右平动C .电流I 减小,线圈向左平动D .电流I 减小,线圈向右平动 4.如图16-15所示,通电螺线管左侧和内部分别静止吊一环a 和b ,当变阻器R 的滑动头c 向左滑动时 ( ) A .a 向左摆,b 向右摆 B .a 向右摆,b 向左摆 C .a 向左摆,b 不动 D .a 向右摆,b 不动 5.如图16-16所示的异形导线框,匀速穿过一匀强磁场区,导线框中的感应电流i 随时间t 变化的图象是(设导线框中电流沿abcdef 为正方向)( )6.如图16-17所示,要使电阻R 1上有a →b 的感应电 流通过,则应发生在 ( )A .合上K 时B .断开K时C .K 合上后,将变阻器R 滑动头c 向左移动D .K 合上后,将变阻器R 滑动头c 向右移动7.如图16-18所示,当开关K 由1搬至2,通过电阻R 的感应电流 的方向 ( )A .由a →bB .由b →aC .先由a →b ,后由b →aD .先由b →a ,后由a →b 8.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0B .先减小后不变C .等于FD .先增大再减小二、填空题(每小题6分,共24分)9.在如下情况中,求出金属杆ab 上的感应电动势E , 回答两端的电势高低. (1)ab 杆沿轨道下滑到速度为v 时(图16-20甲), E = , 端电势高.(图中α、B 、L 均为已知)(2)ab 杆绕a 端以角速度ω匀速转动时(图16-20乙),E = , 端电势高.(图中B 、L 均为已知)10.如图16-21所示,A 、B 两个用相同导线制成的金属环,半径R A =2R B ,两环间用电阻不计的导线连接.当均匀变化的磁场只垂直穿过A 环时,a 、b 两点间的电压为U .若让该均匀变化的磁场只垂直穿过B 环,则 a 、b 两点间的电压为 .11.如图16-22所示,边长为20 cm 的正方形线圈,圈数100匝,线圈两端接在电容为2 μF 的电容器a 、b 两板上,匀强磁场竖直向上穿过线圈,线圈平面与磁力线成30°角,当磁感应强度B 以每秒0.2 T 均匀增加时,电容器所带电量为 ,其中a 板带 电.12.在匀强磁场中,放有一半径为r 的闭合线圈,线圈的匝数为n ,总电阻为R ,线圈平面与磁场方向垂直.当线圈在磁场中迅速转动180°的过程中,通过导线横截面的 电量为q ,则该匀强磁场的磁感应强度大小为 . 三、计算题(共36分) 13.(12分)如图16-23所示,在磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场中,放有一边长为L 的正方形闭合导线框,电阻为R .(1)当线框从位置Ⅰ(线框平面⊥磁感线)匀速转到位置Ⅱ(线框平面∥磁感线)的过程中,若角速度为ω,求线框中的平均感应电动势.(2)当线框由位置Ⅰ转至位置Ⅲ的过程中,求通过导线横截面的电量.图16-13b 图16-23图16-182 I d c图16-20 甲 乙 图16-21图16-22图16-15图16-16 ab c d e f14.(10分)一个边长为a =1m 的正方形线圈,总电阻为 0.1 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16-24所示,求线圈通过磁场后释放多少焦耳的热量?15.(14分)用电阻为18 Ω的均匀导线弯成图16-25中直径D =0.80 m 的封闭金属圆环,环上AB 弧所对应的圆心角为60º,将圆环垂直于磁感线方向固定在磁感应强度B =0.50 T 的匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向里.一根每米电阻为1.25 Ω的直导线PQ ,沿圆环平面向左以3.0 m/s 的速度匀速滑行(速度方向与PQ 垂直),滑行中直导线与圆环紧密接触(忽略接触处的电阻),当它通过环上A 、B 位置时,求:(1)直导线AB 段产生的感应电动势,并指明该段直导线中电流的方向. (2)此时圆环上发热损耗的电功率.16.选作题:如图所示,a 、b 是两根平行直导轨,MN 和OP 是垂直跨在a 、b 上并可左右滑动的两根平行直导线,每根长为l ,导轨上接入阻值分别为R 和2R 的两个电阻和一个板长为L′、间距为d 的平行板电容器.整个装置放在磁感应强度为B 、垂直导轨平面的匀强磁场中.当用外力使MN 以速率2v 向右匀速滑动、OP 以速率v 向左匀速滑动时,两板间正好能平衡一个质量为m 的带电微粒,试问:(1)微粒带何种电荷?电荷量是多少? (2)外力的功率和电路中的电功率各是多少?图16-24图16-251.A 2.CD 3.BC 4.C 5.C 6.AC 7.B 8.AB 9.BLvcosα,a,BL2ω/2, a10.U/211.8×10-7,负12.qR /2nπr213.(1)2BL2ω/π(2)2BL2/R14.10J。
【高考复习】2020版高考物理 单元测试 电磁感应(含答案解析)

2020版高考物理单元测试电磁感应1.如图所示,空间某区域中有一匀强磁场,磁感应强度方向水平,且垂直于纸面向里,磁场上边界b和下边界d水平.在竖直面内有一矩形金属线圈,线圈上下边的距离很短,下边水平.线圈从水平面a开始下落.已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离.若线圈下边刚通过水平面b、c(位于磁场中)和d时,线圈所受到的磁场力的大小分别为F b、F c和F d,则( )A.F d>F c>F b B.F c<F d<F b C.F c>F b>F d D.F c<F b<F d2.如图所示,一圆形金属线圈放置在水平桌面上,匀强磁场垂直桌面竖直向下,过线圈上A点做切线OO′,OO′与线圈在同一平面上.在线圈以OO′为轴翻转180°的过程中,线圈中电流流向( )A.始终由A→B→C→AB.始终由A→C→B→AC.先由A→C→B→A再由A→B→C→AD.先由A→B→C→A再由A→C→B→A3.如图所示为地磁场磁感线的示意图.一架民航飞机在赤道上空匀速飞行,机翼保持水平,由于遇到强气流作用使飞机竖直下坠,在地磁场的作用下,金属机翼上有电势差.设飞行员左方机翼末端处的电势为φ1,右方机翼末端处的电势为φ2,忽略磁偏角的影响,则( )A.若飞机从西往东飞,φ2比φ1高B.若飞机从东往西飞,φ2比φ1高C.若飞机从南往北飞,φ2比φ1高D.若飞机从北往南飞,φ2比φ1高4.如图所示电路中,L为电感线圈,C为电容器,当开关S由断开变为闭合时( )A.A灯中无电流通过,不可能变亮B.A灯中有电流通过,方向由a到bC.B灯逐渐熄灭,c点电势高于d点电势D.B灯逐渐熄灭,c点电势低于d点电势5.如图所示,一条形磁铁从左向右匀速穿过线圈,当磁铁经过A、B两位置时,线圈中( )A.感应电流方向相同,感应电流所受作用力的方向相同B.感应电流方向相反,感应电流所受作用力的方向相反C.感应电流方向相反,感应电流所受作用力的方向相同D.感应电流方向相同,感应电流所受作用力的方向相反6.如图所示,甲、乙两个矩形线圈同处在纸面内,甲的ab边与乙的cd边平行且靠得较近,甲、乙两线圈分别处在垂直纸面方向的匀强磁场中,穿过甲的磁场的磁感应强度为B1,方向指向纸面里,穿过乙的磁场的磁感应强度为B2,方向指向纸面外,两个磁场可同时变化,当发现ab边和cd边之间有排斥力时,磁场的变化情况可能是( )A.B1变小,B2变大B.B1变大,B2变大C.B1变小,B2变小D.B1不变,B2变小7.如图所示,有一等腰直角三角形的区域,其斜边长为2L,高为L.在该区域内分布着如图所示的磁场,左侧磁场方向垂直纸面向外,右侧磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小均为B.一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd,从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域.取沿顺时针的感应电流方向为正,则下列表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是( )8.如图所示,a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,边长l a=3l b,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则( )A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流B.a、b线圈中感应电动势之比为9∶1C.a、b线圈中感应电流之比为3∶4D.a、b线圈中电功率之比为3∶19. (多选)如图所示,足够长的金属导轨竖直放置,金属棒ab、cd均通过棒两端的环套在金属导轨上.虚线上方有垂直纸面向里的匀强磁场,虚线下方有竖直向下的匀强磁场,两匀强磁场的磁感应强度大小均为B.ab、cd棒与导轨间动摩擦因数均为μ,两棒总电阻为R,导轨电阻不计.开始两棒静止在图示位置,当cd棒无初速度释放时,对ab棒施加竖直向上的力F,使其沿导轨向上做匀加速运动.则( )A.ab棒中的电流方向由b到aB.cd棒先做加速运动后做匀速运动C.cd棒所受摩擦力的最大值大于其重力D.力F做的功等于两棒产生的电热与增加的机械能之和10.如图所示,一导线弯成闭合线圈,以速度v向左匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直平面向外,线圈总电阻为R。
周礼中学高二物理《电磁感应》单元测试题一

周礼中学高二物理《电磁感应》单元测试题一班级: 姓名: 一选择题(每题6分,共54分)1.在电磁感应现象中,下列说法正确的是 ( ) A .导体相对磁场运动,导体内一定会产生感应电流B .导体做切割磁感线运动,导体内一定会产生感应电流C .闭合电路在磁场内作切割磁感线运动,电路内一定会产生感应电流D .穿过闭合线圈的磁通量发生变化,电路中一定有感应电流。
2.闭合线圈的匝数为n ,每匝线圈面积为S ,总电阻为R ,在t ∆时间内穿过每匝线圈的磁通量变化为∆Φ,则通过导线某一截面的电荷量为 ( ) A .R ∆Φ B .R nS∆ΦD .R n ∆Φ C .tR n ∆∆Φ 3.如图所示,在光滑绝缘的水平桌面上放一弹性闭合导体环,在导体环轴线上方有一条形磁铁.当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时,下列判断中正确的是 ( )A .导体环有收缩趋势B .导体环有扩张趋势C .导体环对桌面压力减小D .导体环对桌面压力增大4.闭合回路中的磁通量Φ随时间t 变化的图像分别如①②③④所示,关于回路中产生的感应电动势的下列说法正确的是( ) A 、 图①的回路中感应电动势恒定不变 B 、 图②的回路中感应电动势变大C 、 图③的回路中0~t 1时间内的感应电动势大于t 1~t 2时间内的感应电动势D 、 图④的回路中感应电动势先变小再变大5.下图中所标的导体棒的长度为L ,处于磁感应强度为B 的匀强磁场中,棒运动的速度均为v ,产生的电动势为BLv 的是( )6.如图所示,用导线做成的圆形线圈与一直导线构成以下几种位置组合,当减少直导线中电流时,下列说法正确的是 ( ))30° v DB L )30° vC B L )30° v B B L )30° v A B LA 、a 线圈中无感应电流产生B 、b 线圈中将产生顺时针感应电流C 、c 线圈中将产生顺时针感应电流D 、d 线圈中可能有感应电流产生 7.如图所示,A 、B 两灯相同,L 是带铁芯的电阻可不计的线圈,下列说法中正确的是( )A .开关K 合上瞬间,A 、B 两灯同时亮起来 B .K 合上稳定后,A 、B 同时亮着C .K 断开瞬间,A 、B 同时熄灭D .K 断开瞬间,B 立即熄灭,A 过一会儿再熄灭8.处在匀强磁场中的闭合金属环从曲面上h 高处滚下,又沿曲面的另一侧上升到最大高度,设环的初速度为零,摩擦不计,曲面处在图8所示的磁场中,则此过程中( )A .环滚上的高度小于hB .环滚上的高度等于hC .由于环在作切割磁感线运动,故环中有感应电流产生D .环损失的机械能等于环产生的焦耳热9.如下图所示的四个日光灯的接线图中,S 1为起动器,S 2为电键,L 为镇流器,能使日光灯正常发光的是( )10.一匀强磁场,磁场方向垂直纸面,规定向里的方向为正,在磁场中有一细金属圆环,线圈位于纸面内,如图甲所示.现令磁感应强度值B 随时间t 变化,先按图乙所示的0a 图线变化,后来又按bc 和cd 变化,令E 1、E 2、E 3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小,I 1、I 2、I 3分别表示对应的感应电流( ) A .E 1>E 2,I 1沿逆时针方向,I 2沿顺时针方向B .E 1<E 2,I 1沿逆时针方向,I 2沿顺时针方向C .E 1<E 2,I 2沿顺时针方向,I 3沿逆时针方向D .E 2=E 3,I 2沿顺时针方向,I 3沿顺时针方向二、计算题(共46分) 11(10分).如图,一个半径为L 的半圆形硬导体ab 在竖直U 型框架上释放从静止,匀强磁场的磁感应强度为B ,回路电阻为R ,半圆形硬导体ab 的质量为m ,电阻为r ,重力加速度为g ,其余电阻不计,(1)当半圆形硬导体ab 的速度为v 时(未达到最大速度),求ab 两端的电压;图8t/sB0 0a -B 01 3 5 7 9 bcd乙顺时针 甲(2)求半圆形硬导体ab 所能达到的最大速度.12(12分).一半径为r 的圆形导线框内有一匀强磁场,磁场方向垂直于 导线框所在平面,导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板,两板间的距离为d ,磁场的磁感应强度B 随时间t 均匀增大且关系式为:B =kt +B 0开始,在平行板内有一质量为m 的带电液滴静止于两板中间,该液滴可视为质点,重力加速度为g. (1)求平行板两端的电压 (2)求液滴的带电量及电性13.(12分)水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R =1.5Ω,轨道相距0.4m 且所在处有竖直向下的匀强磁场,磁场随时间的变化关系如图2,金属棒ab 横跨导轨两端,其电阻r =0.5Ω,金属棒与电阻R 相距1m ,整个系统始终处于静Bd止状态,求:(1)当t =0.1s 时,通过金属棒ab 的感应电流大小及方向; (2)当t =0.3s 时,金属棒ab 受到的摩擦力大小及方向.14.(12分)如图所示,竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T ,并且以s T tB/1.0=∆∆在变化.水平轨道电阻不计,且不计摩擦阻力,宽0.5m 的导轨上放一电阻R 0=0.1Ω的导体棒,并用水平线通过定滑轮吊着质量为M=0.2kg 的重物,轨道左端连接的电阻R=0.4Ω,图中的L=0.8m ,求至少经过多长时间才能吊起重物.(495s)图2图1⨯⨯R BRab L电磁感应单元测试题一参考答案1、D2、C3、AD 解析:充分利用楞次定律中“阻碍”的含义——阻碍原磁通量的变化.4.CD 解析:Φ-t 图象中,某两点连线的斜率表示该段时间内的tΦ∆∆;某点的斜率表示该时刻的tΦ∆∆.5、D6、AC7、AD8、B 磁通量不变,没有感应电流产生9、解析:日光灯电路的元器件的相关位置不能变,总电键与镇流器必须接在火线上,必须有电流通过灯管中的灯丝,但也可用电键手动代替起动器.故应选A 、C 选项.11、BD 解析:感应电动势的大小图线的斜率有关,即斜率越大感应电动势越大,E 1<E 2=E 3,AC 错;由楞次定律和安培定则可知I 1沿逆时针方向,I 2沿顺时针方向 I 3沿顺时针方向,BD 对。
人教版2024年高一物理下学期第13章《电磁感应与电磁波初步》单元检测AB卷+答案 A卷附解析

第13章电磁感应与电磁波初步单元检测(A卷)一.单选题:(每题4分,共计32分)1.自2020年1月以来,“新冠肺炎”席卷全国。
“新冠肺炎”的典型症状就是持续发烧,因此测温是“新冠肺炎”防控的重要环节。
为方便测温人们习惯采用如图所示的额温枪。
额温枪是通过传感器接收红外线,得出感应温度数据,使用时只要将额温枪放于距两眼中间部位5-6cm处,修正额头与实际体温的温差便能显示准确的体温。
则以下说法正确的是()A.额温枪能测温度是因为温度不同的人体辐射的红外线存在差异B.额温枪利用的红外线也可用于杀菌消毒C.红外线是波长比紫外线长的电磁波,它们都是纵波D.爱因斯坦最早提出“热辐射是一份一份的、不连续的”观点,并成功解释了光电效应现象2.在自然界生态系统中,蛇与老鼠和其他生物通过营养关系构成食物链,在维持生态平衡方面发挥着重要作用.蛇是老鼠的天敌,它是通过接收热辐射来发现老鼠的.假设老鼠的体温约37 ℃,它发出的最强的热辐射的波长为λmin.根据热辐射理论,λmin与辐射源的绝对温度T的关系近似为Tλmin=2.90×10-3 m·K,则老鼠发出的最强的热辐射的波长为()A.7.8×10-5 m B.9.4×10-6 mC.1.16×10-4 m D.9.7×10-8 m3. 先后在匀强磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线,导线与磁场方向垂直.如图1所示,图中a、b两图线分别表示在磁场中A、B两点导线所受的力F与通过导线的电流I的关系.下列说法中正确的是()A.A、B两点磁感应强度相等B.A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度C.A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度D.无法比较磁感应强度的大小4.一小磁针放置在某磁场(未标出方向)中,静止时的指向如图所示.下列分析正确的是()A.S极指向该点磁场方向B.N极指向该点磁场方向C.该磁场是匀强磁场D.a点的磁场方向水平向右5.如图所示,带负电的金属环绕轴OO'以角速度ω匀速旋转,在环左侧轴线上的小磁针最后平衡时的位置是A.N极竖直向上B.N极竖直向下C.N极沿轴线向左D.N极沿轴线向右6. 如图所示,两直导线中通以相同的电流I,矩形线圈位于两导线之间的实线位置℃,穿过线圈的磁通量为Φ.已知虚线位置℃与实线位置℃关于右边的直导线对称,虚线位置℃与两直导线的距离相等,虚线位置℃和虚线位置℃关于左边直导线对称,且与左边直导线的距离和实线位置℃与右边直导线的距离相等.现将线圈由实线位置移到图示各个虚线位置,则()A.将线圈由实线位置℃移到图示虚线位置℃时,磁通量大小不变B.将线圈由实线位置℃移到图示虚线位置℃时,磁通量变化大小为ΦC.将线圈由实线位置℃移到图示虚线位置℃时,磁通量变化为零D.将线圈由实线位置℃移到图示虚线位置℃时,磁通量大小不变7.如图所示,完全相同的甲、乙两个环形电流同轴平行放置,甲的圆心为O1,乙的圆心为O2,在两环圆心的连线上有a、b、c三点,其中aO1=O1b=bO2=O2c,此时a点的磁感应强度大小为B1,b 点的磁感应强度大小为B2.当把环形电流乙撤去后,c点的磁感应强度大小为A .212B B -B .122B B -C .21B B -D .13B 8. 如图4所示,一个U 形金属导轨水平放置,其上放有一个金属导体棒ab ,有一磁感应强度为B 的匀强磁场斜向上穿过轨道平面,且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中,一定能在轨道回路里产生感应电流的是( )A.ab 向右运动,同时使θ减小B.使磁感应强度B 减小,θ角同时也减小C.ab 向左运动,同时增大磁感应强度BD.ab 向右运动,同时增大磁感应强度B 和θ角(0°<θ<90°) 二. 多选题(每题4分,共计16分)9.如图所示,关于磁铁、电流间的相互作用,下列说法正确的是( )A .图甲中,电流不产生磁场,电流对小磁针力的作用是通过小磁针的磁场发生的B .图乙中,磁体对通电导线的力的作用是通过磁体的磁场发生的C .图丙中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的D .图丙中电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的 10.下列情况能产生感应电流的是( )A.如图甲所示,导体AB顺着磁感线运动B.如图乙所示,条形磁铁插入或拔出线圈时C.如图丙所示,小螺线管A插入大螺线管B中不动,开关S一直接通时D.如图丙所示,小螺线管A插入大螺线管B中不动,开关S一直接通,当改变滑动变阻器的阻值时11. 各磁场的磁感应强度B随时间t变化的情况如图所示,其中能产生持续电磁波的是()12.已知通电长直导线产生的磁场中某点的磁感应强度满足B=k Ir(其中k为比例系数,I为电流强度,r为该点到直导线的距离).现有四根平行的通电长直导线,其横截面积恰好在一个边长为L的正方形的四个顶点上,电流方向如图,其中A、C导线中的电流大小为I1,B、D导线中的电流大小为I2.已知A导线所受的磁场力恰好为零,则下列说法正确的是()A.电流的大小关系为I1=2I2B.四根导线所受的磁场力都为零C.正方形中心O处的磁感应强度为零D.若移走A导线,则中心O处的磁场将沿OB方向三.实验题( 本题共2小题,共计16分)13. (8分)(1)实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图(a)所示,标尺盘中A、B、C、D为摆锤的四个位置,各点与最低点D的高度差已由计算机默认。
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最新人教版高中物理选修3-2测试题及答案全套单元测评(一)电磁感应(时间:90分钟满分:100分)第Ⅰ卷(选择题,共48分)一、选择题(本题有12小题,每小题4分,共48分.)1.下列现象中,属于电磁感应现象的是()A.小磁针在通电导线附近发生偏转B.通电线圈在磁场中转动C.因闭合线圈在磁场中运动而产生的电流D.磁铁吸引小磁针解析:电磁感应是指“磁生电”的现象,而小磁针和通电线圈在磁场中转动,反映了磁场力的性质,所以A、B、D项不是电磁感应现象,C项是电磁感应现象.答案:C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°)解析: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°(60°~300°),bc 边将进入无磁场区,那么线框中将不产生感应电流.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线框面积的一半的乘积).答案:D如图所示,通电螺线管水平固定,OO′为其轴线,a、b、c三点在该轴线上,在这三点处各放一个完全相同的小圆环,且各圆环平面垂直于OO′轴.则关于这三点的磁感应强度B a、B b、B c的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系,下列判断正确的是()A.B a=B b=B c,Φa=Φb=ΦcB.B a>B b>B c,Φa<Φb<ΦcC.B a>B b>B c,Φa>Φb>ΦcD.B a>B b>B c,Φa=Φb=Φc解析:根据通电螺线管产生的磁场特点可知B a>B b>B c,由Φ=BS可得Φa >Φb>Φc,故C项正确.答案:C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.答案:A5.穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图所示,下列关于回路中产生的感应电动势的论述,正确的是()①②③④A.图①中回路产生的感应电动势恒定不变B.图②中回路产生的感应电动势一直在变大C.图③中回路在0~t1时间内产生的感应电动势小于在t1~t2时间内产生的感应电动势D.图④中回路产生的感应电动势先变小再变大解析:图④中磁通量的变化率先变小后变大,因此,回路产生的感应电动势先变小再变大.答案:D6.(多选题)变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的,而不是采用一整块硅钢,这是因为()A.增大涡流,提高变压器的效率B.减小涡流,提高变压器的效率C.增大铁芯中的电阻,以产生更多的热量D.增大铁芯中的电阻,以减小发热量解析:不使用整块硅钢而是采用很薄的硅钢片,这样做的目的是增大铁芯中的电阻,阻断涡流回路,来减少电能转化成铁芯的内能,提高效率是防止涡流而采取的措施.本题正确选项是BD.答案:BD7.(多选题如图所示,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0B.先减小后不变C.等于F D.先增大再减小解析:导体棒a在恒力F作用下加速运动,最后匀速运动,闭合回路中产生感应电流,导体棒b受到安培力方向应沿斜面向上,且逐渐增大,最后不变.由力平衡可知,导体棒b受到的摩擦力先沿斜面向上逐渐减小,最后不变,所以选项A、B正确,选项C、D错误.答案:AB8.如图所示,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边与磁场区域左边界重合.现令线圈以向右的恒定速度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方向的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t的变化的图线是图中的()A BC D解析:0~lv段,由右手定则判断感应电流方向为a→d→c→b→a,大小逐渐增大;lv~2lv段,由右手定则判断感应电流方向为a→b→c→d→a,大小逐渐增大,故B选项正确.答案:B9.(多选题)如图所示,水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R,轨道所在处有竖直向下的匀强磁场,金属棒ab横跨导轨,它在外力的作用下向右匀速运动,速度为v.若将金属棒的运动速度变为2v,(除R外,其余电阻不计,导轨光滑)则() A.作用在ab上的外力应增大到原来的2倍B.感应电动势将增大为原来的4倍C.感应电流的功率将增大为原来的2倍D.外力的功率将增大为原来的4倍解析:由平衡条件可知,F=B2L2Rv,可见,将金属棒的运动速度变为2v时,作用在ab上的外力应增大到原来的2倍,外力的功率将增大为原来的4倍.答案:AD10.(多选题)如图所示,E为电池,L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈,D1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡,S是控制电路的开关.对于这个电路,下列说法正确的是()A.刚闭合开关S的瞬间,通过D1、D2的电流大小相等B.刚闭合开关S的瞬间,通过D1、D2的电流大小不相等C.闭合开关S待电路达到稳定,D2熄灭,D1比原来更亮D.闭合开关S待电路达到稳定,再将S断开的瞬间,D2立即熄灭,D1闪亮一下再熄灭解析:由于线圈的电阻可忽略不计、自感系数足够大,在开关S闭合的瞬间线圈的阻碍作用很大,线圈中的电流为零,所以通过D1、D2的电流大小相等,A项正确、B项错误;闭合开关S待电路达到稳定时线圈短路,D1中电流为零,回路电阻减小,D2比原来更亮,C项错误;闭合开关S待电路达到稳定,再将S断开瞬间,D2立即熄灭,线圈和D1形成回路,D1闪亮一下再熄灭,D项正确.答案:AD如图所示,矩形线圈放置在水平薄木板上,有两块相同的蹄形磁铁,四个磁极之间的距离相等,当两块磁铁匀速向右通过线圈时,线圈仍静止不动,那么线圈受到木板的摩擦力方向是()A.先向左,后向右B.先向左、后向右、再向左C.一直向右D.一直向左解析:当两块磁铁匀速向右通过线圈时,线圈内产生感应电流,线圈受到的安培力阻碍线圈相对磁铁的向左运动,故线圈有相对木板向右运动的趋势,故受到的静摩擦力总是向左.选项D正确,A、B、C项错误.答案:D光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线,如图所示,抛物线的方程为y =x 2,其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中,磁场的上边界是y =a 的直线(如图中的虚线所示).一个小金属块从抛物线上y =b (b >a )处以速度v 沿抛物线下滑,假设曲面足够长,则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是( )A .mgbB.12m v 2 C .mg (b -a ) D .mg (b -a )+12m v 2 解析:金属块进出磁场时,会产生涡流,部分机械能转化成焦耳热,所能达到的最高位置越来越低,当最高位置y =a 时,由于金属块中的磁通量不再发生变化,金属块中不再产生涡流,机械能也不再损失,金属块会在磁场中往复运动,此时的机械能为mga ,整个过程中减少的机械能为mg (b -a )+12m v 2,全部转化为内能,所以D 项正确.答案:D第Ⅱ卷(非选择题,共52分)二、实验题(本题有2小题,共14分.请按题目要求作答)13.(6分)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?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.答案:在开关合上的瞬间,小磁针的N极向纸内偏转.(3分)当线圈A内的电流稳定以后,小磁针又回到原来的位置(3分)14.(8分)如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置,部分导线已连接.(1)用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好.(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么闭合电键后,将原线圈迅速插入副线圈的过程中,电流计指针将向________偏;原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向右移动时,电流计指针将向________偏.答案:(1)如图所示.(4分)(2)右(2分)左(2分)三、计算题(本题有3小题,共38分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)15.(10分)匀强磁场的磁感应强度B=0.8 T,矩形线圈abcd的面积S=0.5 m2,共10匝,开始B与S垂直且线圈有一半在磁场中,如图所示.(1)当线圈绕ab边转过60°时,线圈的磁通量以及此过程中磁通量的改变量为多少?(2)当线圈绕dc边转过60°时,求线圈中的磁通量以及此过程中磁通量的改变量.解析:(1)当线圈绕ab转过60°时,Φ=BS⊥=BS cos 60°=0.8×0.5×12Wb=0.2 Wb(此时的S⊥正好全部处在磁场中).在此过程中S⊥没变,穿过线圈的磁感线条数没变,故磁通量变化量ΔΦ=0. (5分)(2)当线圈绕dc 边转过60°时,Φ=BS ⊥, 此时没有磁场穿过S ⊥,所以Φ=0; 不转时Φ1=B ·S2=0.2 Wb ,转动后Φ2=0,ΔΦ=Φ2-Φ1=-0.2 Wb , 故磁通量改变了0.2 Wb. (5分) 答案:(1)0 (2)0.2 Wb16.(14分)两根光滑的长直金属导轨MN 、M ′N ′平行置于同一水平面内,导轨间距为l ,电阻不计,M 、M ′处接有如图20所示的电路,电路中各电阻的阻值均为R ,电容器的电容为C .长度也为l 、阻值同为R 的金属棒ab 垂直于导轨放置,导轨处于磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场中.ab 在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触,在ab 运动距离为x 的过程中,整个回路中产生的焦耳热为Q .求:(1)ab 运动速度v 的大小; (2)电容器所带的电荷量q .解析 (1)设ab 上产生的感应电动势为E ,回路中的电流为I ,ab 运动距离为x ,所用时间为t ,则有E =Bl v (2分) I =E4R(2分) t =xv (2分) Q =I 2(4R )t (2分)由上述方程得v =4QRB 2l 2x (2分)(2)设电容器两极板间的电势差为U ,则有U =IR ,电容器所带电荷量q =CU ,(2分) 解得q =CQRBlx (2分) 答案:(1)4QR B 2l 2x(2)CQRBlx17.(14分)如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L ,一理想电流表与两导轨相连,匀强磁场与导轨平面垂直.一质量为m 、有效电阻为R 的导体棒在距磁场上边界h 处静止释放.导体棒进入磁场后,流经电流表的电流逐渐减小,最终稳定为I .整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持水平,不计导轨的电阻.求:(1)磁感应强度的大小B ;(2)电流稳定后,导体棒运动速度的大小v ; (3)流经电流表电流的最大值I m .解析:(1)电流稳定后,导体棒做匀速运动,受力平衡, 有F 安=G ,即BIL =mg ①(2分)解得B =mgIL ②(2分)(2)由法拉第电磁感应定律得导体棒产生的感应电动势 E =BL v ③(1分)闭合电路中产生的感应电流I =ER ④(1分) 由②③④式解得v =I 2Rmg (2分)(3)由题意知,导体棒刚进入磁场时的速度最大,设为v m , 由机械能守恒定律得12m v 2m =mgh (2分)感应电动势的最大值E m =Bl v m (1分) 感应电流的最大值I m =E mR (1分) 解得I m =mg 2ghIR .(2分)答案:(1)mgIL (2)I 2R mg (3)mg 2gh IR单元测评(二) 交变电流(时间:90分钟 满分:100分) 第Ⅰ卷(选择题,共48分)一、选择题(本题有12小题,每小题4分,共48分.) 1.在下图中,不能产生交变电流的是( )ABCD解析:矩形线圈绕着垂直于磁场方向的转轴做匀速圆周运动就产生交流电,而A图中的转轴与磁场方向平行,线圈中无电流产生,所以选A.答案:A2.闭合线圈在匀强磁场中匀速转动时,产生的正弦式交变电流i=I m sin ωt.若保持其他条件不变,使线圈的匝数和转速各增加1倍,则电流的变化规律为()A.i′=I m sin ωt B.i′=I m sin 2ωtC.i′=2I m sin ωt D.i′=2I m sin 2ωt解析:由电动势的最大值知,最大电动势与角速度成正比,与匝数成正比,所以电动势最大值为4E m,匝数加倍后,其电阻也应该加倍,此时线圈的电阻为2R,根据欧姆定律可得电流的最大值为I m′=4E m2R=2I m,因此,电流的变化规律为i′=2I m sin 2ωt.答案:D3.(多选题)如图是某种正弦式交变电压的波形图,由图可确定该电压的()A .周期是0.01 sB .最大值是311 VC .有效值是220 VD .表达式为u =220sin 100πt (V)解析:由波形图可知:周期T =0.02 s ,电压最大值U m =311 V ,所以有效值U =U m 2=220 V ,表达式为u =U m sin 2πT t (V)=311sin100πt (V),故选项B 、C正确,选项A 、D 错误.答案:BC4.(多选题)如图所示,变频交变电源的频率可在20 Hz 到20 kHz 之间调节,在某一频率时,L 1、L 2两只灯泡的炽热程度相同.则下列说法中正确的是 ( )A .如果将频率增大,L 1炽热程度减弱、L 2炽热程度加强B .如果将频率增大,L 1炽热程度加强、L 2炽热程度减弱C .如果将频率减小,L 1炽热程度减弱、L 2炽热程度加强D .如果将频率减小,L 1炽热程度加强、L 2炽热程度减弱解析:某一频率时,两只灯泡炽热程度相同,应有两灯泡消耗的功率相同,频率增大时,感抗增大,而容抗减小,故通过A1的电流增大,通过A2的电流减小,故B项正确;同理可得C项正确,故选B、C.答案:BC5.(多选题)如图所示,在远距离输电过程中,若保持原线圈的输入功率不变,下列说法正确的是()A.升高U1会减小输电电流I2B.升高U1会增大线路的功率损耗C.升高U1会增大线路的电压损耗D.升高U1会提高电能的利用率解析:提高输电电压U1,由于输入功率不变,则I1将减小,又因为I2=n1n2I1,所以I2将减小,故A项对;线路功率损耗P损=I22R,因此功率损耗在减小,电压损失减小,故B项、C项错误;因线路损耗功率减小,因此利用率将升高,D项正确.答案:AD6.如图甲所示,a、b为两个并排放置的共轴线圈,a中通有如图乙所示的交变电流,则下列判断错误的是()甲乙A.在t1到t2时间内,a、b相吸B.在t2到t3时间内,a、b相斥C.t1时刻两线圈间作用力为零D.t2时刻两线圈间吸引力最大解析:t1到t2时间内,a中电流减小,a中的磁场穿过b且减小,因此b中产生与a同向的磁场,故a、b相吸,A选项正确;同理B选项正确;t1时刻a 中电流最大,但变化率为零,b中无感应电流,故两线圈的作用力为零,故C 选项正确;t2时刻a中电流为零,但此时电流的变化率最大,b中的感应电流最大,但相互作用力为零,故D选项错误.因此,错误的应是D.答案:D7.如图所示是四种亮度可调的台灯的电路示意图,它们所用的白炽灯泡相同,且都是“220 V40 W”,当灯泡所消耗的功率都调到20 W时,消耗功率最小的台灯是()ABCD解析:利用变阻器调节到20 W时,除电灯消耗电能外,变阻器由于热效应也要消耗一部分电能,使台灯消耗的功率大于20 W,利用变压器调节时,变压器的输入功率等于输出功率,本身不消耗电能,所以C中台灯消耗的功率最小.答案:C8.一电阻接一直流电源,通过4 A的电流时热功率为P,若换接一正弦交流电源,它的热功率变为P2,则该交流电电流的最大值为()A.4 A B.6 A C.2 A D.4 2 A解析:由P=I2R得R=PI2=P16,接交流电时,P2=I′2P16,2I′2=16,I′=42A,所以I m=2I′=4 A.应选A.答案:A9.(多选题)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∶1,电流比为10∶1,电压表的示数为220 V,电流表的示数为10 A,则()A.a为电流表,b为电压表B.a为电压表,b为电流表C.线路输送电功率是2 200 WD.线路输送电功率是2.2×106 W解析:电压互感器应并联在电路中,并且是降压变压器,即图中a为电压互感器,由其读数知,输电线上的电压为22 000 V,同理可知输电线上的电流为100 A.答案:BD10.水电站向小山村输电,输送电功率为50 kW ,若以1 100 V 送电,则线路损失为10 kW ,若以3 300 V 送电,则线路损失可降为( )A .3.3 kWB .1.1 kWC .30 kWD .11 kW解析:由P =UI ,ΔP =I 2R 可得:ΔP =P2U2R ,所以当输送电压增大为原来3倍时,线路损失变为原来的19,即ΔP =1.1 kW.答案:B11.如图所示,理想变压器的原、副线圈的匝数比n 1∶n 2=2∶1,原线圈接正弦式交流电,副线圈接电动机,电动机线圈电阻为R ,当输入端接通电源后,电流表读数为I ,电动机带动一质量为m 的重物以速度v 匀速上升,若电动机因摩擦造成的能量损失不计,则图中电压表的读数为( )A .4IR +mg vI B.mg v I C .4IRD.14IR +mg v I 解析:根据电流与匝数的关系知变压器的输出电流为2I ,电动机消耗的总功率为P 2=mg v +4IR ,又变压器的输入功率P 1=UI =P 2=mg v +4I 2R ,则U =mg vI +4IR ,故A 项正确.答案:A12.(多选题)如图所示,M是一小型理想变压器,接线柱a、b接在电压u =311sin 314t (V)的正弦交流电源上,变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中R2是半导体热敏传感器(温度升高时R2的电阻减小),电流表A2安装在值班室,显示通过R1的电流,电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出),R3为一定值电阻.当传感器R2所在处出现火警时,以下说法中正确的是()A.A1的示数增大,A2的示数减小B.A1的示数不变,A2的示数增大C.V1的示数不变,V2的示数减小D.V1的示数增大,V2的示数增大解析:传感器R2所在处出现火警,温度升高,则R2电阻减小,副线圈负载电阻减小.因输出电压不变,所以副线圈电流增大,则电阻R3两端电压增大,电压表V2的示数减小,电流表A2的示数减小.副线圈电流增大,则原线圈电流增大,但输入电压不变,即电流表A1的示数增大,电压表V1的示数不变.答案:AC第Ⅱ卷(非选择题,共52分)二、计算题(本题有4小题,共52分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13.(12分)一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动,线圈匝数n=100匝.穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化,如图甲所示.发电机内阻r=5.0 Ω,外电路电阻R=95 Ω.已知感应电动势的最大值E m=nωΦm,其中Φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值.求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数.甲乙解析:从Φ-t图线看出Φm=1.0×10-2Wb,T=3.14×10-2s.(2分) 已知感应电动势的最大值E m=nωΦm,又ω=2πT.(3分)故电路中电流最大值I m=E mR+r=n·2π·ΦmT(R+r)=100×2×3.14×1.0×10-23.14×(95+5.0)×10-2A=2 A(4分)交流电流表读数是交变电流的有效值,即I=I m2=1.4 A.(3分)答案:1.4 A14.(12分)有一个电子元件,当它两端的电压的瞬时值高于u=110 2 V 时则导电,低于u=110 2 V时不导电,若把这个电子元件接到220 V、50 Hz的正弦式交变电流的两端,则它在1 s 内导电多少次?每个周期内的导电时间为多少?解析:由题意知,加在电子元件两端电压随时间变化的图象如图所示,表达式为u =2202sin ωt V .(2分)其中ω=2πf ,f =50 Hz ,T =1f =0.02 s ,得u =2202sin100πt V .(2分)把u ′=110 2 V 代入上述表达式得到t 1=1600 s ,t 2=5600s(2分) 所以每个周期内的通电时间为Δt =2(t 2-t 1)=4300 s =175s .(3分) 由所画的u -t 图象知,一个周期内导电两次,所以1 s 内导电的次数为n =2t T =100.(3分)答案:100次 175s 15.(14分)如图所示,变压器原线圈输入电压为220 V ,副线圈输出电压为36 V ,两只灯泡的额定电压均为36 V ,L 1额定功率为12 W ,L 2额定功率为6 W .求:(1)该变压器的原、副线圈匝数比.(2)两灯均工作时原线圈的电流以及只有L 1工作时原线圈中的电流.解析:(1)由变压比公式得U 1U 2=n 1n 2(2分) n 1n 2=22036=559.(2分) (2)两灯均工作时,由能量守恒得P 1+P 2=U 1I 1(3分)I 1=P 1+P 2U 1=12+6220A =0.082 A(2分) 只有L 1灯工作时,由能量守恒得P 1=U 1I ′1(3分)解得I ′1=P 1U 1=12220A =0.055 A .(2分) 答案:(1)55∶9 (2)0.082 A 0.055 A16.(14分)某村在较远的地方建立了一座小型水电站,发电机的输出功率为100 kW ,输出电压为500 V ,输电导线的总电阻为10 Ω,导线上损耗的电功率为4 kW ,该村的用电电压是220 V .(1)输电电路如图所示,求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比;(2)如果该村某工厂用电功率为60 kW ,则该村还可以装“220 V ,40 W”的电灯多少盏?解析:(1)因为P损=I22R线(2分)所以I2=P损R线=4×10310A=20 A(1分)I1=PU1=100×103500A=200 A(2分)则n1n2=I2I1=20200=110(1分)U3=U2-I2R线=(500×10-20×10) V=4 800 V(2分)则n3n4=U3U4=4 800220=24011.(1分)(2)设还可装灯n盏,据功率相等有P3=P4(1分)其中P4=(n×40+60×103) W(1分)P3=(100-4) kW=96 kW(1分)所以n=900.(2分)答案:(1)1∶10240∶11(2)900盏单元测评(三)传感器(时间:90分钟满分:100分)第Ⅰ卷(选择题,共48分)一、选择题(本题有12小题,每小题4分,共48分.)1.关于干簧管,下列说法正确的是()A.干簧管接入电路中相当于电阻的作用B.干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的C.干簧管接入电路中相当于开关的作用D.干簧管是作为电控元件以实现自动控制的答案:C2.(多选题)为了保护电脑元件不受损害,在电脑内部有很多传感器,其中最重要的就是温度传感器,常用的温度传感器有两种,一种是用金属做的热电阻,另一种是用半导体做的热敏电阻.关于这两种温度传感器的特点说法正确的是()A.金属做的热电阻随着温度的升高电阻变大B.金属做的热电阻随着温度的升高电阻变小C.用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变大D.用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变小解析:金属的电阻率随着温度的升高而变大,半导体在温度升高时电阻会变小.答案:AD3.街旁的路灯、江海里的航标都要求在夜晚亮、白天熄,利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置,实现了自动控制,这是利用半导体的() A.压敏性B.光敏性C.热敏性D.三种特性都利用答案:B4.(多选题)有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件,将这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后,用黑纸包住元件或者把元件置入热水中,观察欧姆表的示数,下列说法中正确的是()A.置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数变化较大,这只元件一定是热敏电阻B.置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数不变化,这只元件一定是定值电阻C.用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比,欧姆表示数变化较大,这只元件一定是光敏电阻D.用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比,欧姆表示数相同,这只元件一定是定值电阻解析:热敏电阻的阻值随温度变化而变化,定值电阻和光敏电阻不随温度变化;光敏电阻的阻值随光照变化而变化,定值电阻和热敏电阻不随之变化.答案:AC5.传感器是一种采集信息的重要器件,如图是由电容器作为传感器来测定压力变化的电路,当待测压力作用于膜片电极上时,下列说法中正确的是()①若F向下压膜片电极,电路中有从a到b的电流②若F向下压膜片电极,电路中有从b到a的电流③若F向下压膜片电极,电路中不会有电流产生④若电流表有示数,说明压力F发生变化⑤若电流表有示数,说明压力F不会发生变化A.②④B.①④C.③⑤D.①⑤解析:当下压时,因为C=εr S4πkd,d减小,C增大,在U不变时,因为C=QU,Q增大,从b向a有电流流过,②正确;当F变化时,电容器两板的间距变化,电容变化,电容器上的带电量发生变化,电路中有电流,④正确,故选A.答案:A6.如图所示,R1为定值电阻,R2为负温度系数的热敏电阻,当温度降低时,电阻变大,L为小灯泡,当温度降低时()。
高中物理选择性必修二:《电磁感应》单元测试题(附答案)

高中物理选择性必修二《电磁感应》单元测试题(时间:60分钟,满分100分)一、选择题(本题包括10小题,共62分。
其中:1至8题为单选题,每小题6分,共48分;9至10题为多选题,每小题7分,共14分)1.了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要。
以下符合事实的是()A.焦耳发现了电流的磁效应的规律B.库仑总结出了点电荷间相互作用的规律C.楞次发现了电磁感应现象,拉开了研究电与磁相互关系的序幕D.牛顿将斜面实验的结论合理外推,间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动2. 如图1所示,光滑固定导轨m、n水平放置,两根导体棒p、q平行放于导轨上,形成一个闭合回路。
当一条形磁铁从高处下落接近回路时()A.p、q将互相靠拢B.p、q将互相远离C.磁铁的加速度仍为g D.磁铁的加速度大于g3.一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面,规定垂直向里的方向为正,在磁场中有一细金属圆环,圆环平面位于纸面内,如图2甲所示。
现令磁感应强度B随时间t变化,先按图乙中所示的Oa图线变化,后来又按图线bc和cd变化,令E1、E2、E3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小,I1、I2、I3分别表示对应的感应电流,则()A.E1>E2,I1沿逆时针方向,I2沿顺时针方向B.E1<E2,I1沿逆时针方向,I2沿顺时针方向C.E1<E2,I1沿顺时针方向,I2沿逆时针方向D.E2=E3,I2沿顺时针方向,I3沿逆时针方向4.如图3,一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,直导线中电流i发生某种变化,而线框中的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。
设电流i正方向与图中箭头所示方向相同,则i随时间t变化的图线可能是()图4 图35.如图5所示,A、B是两盏完全相同的白炽灯,L是电阻不计的电感线圈,如果断开开关S1,接通S2,A、B两灯都能同样发光。
高三物理《电磁感应》单元测试含答案

《弘毅教育》电磁感应测试题一、选择题(每小题4分,共40分)1.下列现象中,属于电磁感应现象的是( )A.小磁针在通电导线附近发生偏转B.通电线圈在磁场中转动C.因闭合线圈在磁场中转动而产生感应电流D.接通电路时,与线圈串联的灯泡逐渐亮起来2.如图所示,沿x轴、y轴有两根长直导线,互相绝缘.x轴上的导线中有沿-x轴方向的电流,y轴上的导线中有沿+y轴方向的电流,两虚线是坐标轴所夹角的角平分线.a、b、c、d是四个圆心在虚线上与坐标原点等距的相同的固定圆形导线环.当两直导线中的电流从相同大小以相同的速度均匀减小时,各导线环中的感应电流情况是( )A.a中有逆时针方向的电流,且有靠近原点的趋势B.b中有顺时针方向的电流,且有靠近原点的趋势C.c中有顺时针方向的电流,且有靠近原点的趋势D.d中有顺时针方向的电流,且有靠近原点的趋势3.如下图所示,一航天飞机下有一细金属杆,杆指向地心.若仅考虑地磁场的影响,则当航天飞机位于赤道上空时( )A.由东向西水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由上向下B.由西向东水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由上向下C.沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由下向上D.沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时,金属杆中一定没有感应电动势4.如图所示,矩形闭合金属框abcd的平面与匀强磁场垂直,若ab边受竖直向上的磁场力的作用,则可知金属框的运动情况是( )A.向左平动进入磁场 B.向右平动退出磁场C.沿竖直方向向上平动 D.沿竖直方向向下平动5.如下图所示,阻值为R的金属棒从图示位置ab分别以v1、v2的速度沿光滑导轨(电阻不计)匀速滑到a′b′v2=1:2,则在这两次过程中( )位置,若vA.回路的电流I1:I2=1:2B.产生的热量Q1:Q2=1:2C.通过任一截面的电荷量q1:q2=1:2D.外力的功率P1:P2=1:26.如图所示,水平放置的光滑导轨MN 、PQ 足够长,两导轨置于竖直向上的匀强磁场中,长为L 的导体棒AB 和CD 分别以速度v 1和v 2向左、向右两个方向匀速运动.关于ABCDA 电路中的感应电动势的计算和感应电流方向的判断,下列说法中正确的是( )A .可以根据两导体的运动情况求出单位时间内电路面积的改变ΔS Δt,由法拉第电磁感应定律求出回路的电动势 B .可以先求得两导体做切割磁感线运动时各自产生的感应电动势,再由电源串联规律求出回路的总电动势C .电路中感应电流的方向既可以用楞次定律判断,也可以用右手定则判断D .电路中感应电流的方向只能用右手定则判断7.半径为R 的圆形线圈,两端A 、D 接有一个平行板电容器,线圈垂直放在随时间均匀变化的匀强磁场中,如图所示,则要使电容器所带电荷量Q 增大,可以采取的措施是( )A .增大电容器两极板间的距离B .增大磁感应强度的变化率C .减小线圈的半径D .改变线圈所在平面与磁场方向间的夹角8.如右图所示,由粗细均匀的电阻丝制成的半径为R 的圆环,以速度v 匀速进入一磁感应强度大小为B 的匀强磁场.当圆环运动到图示位置(∠aOb =90°)时,a 、b 两点的电势差为( ) A.2BRv B.22BRv C.24BRv D.324BRv9.如图所示,一磁铁用细线悬挂,一闭合铜环用手拿着静止在与磁铁上端面相平处,松手后铜环下落.在下落到和下端面相平的过程中,以下说法正确的是( )A .环中感应电流方向从上向下看为先顺时针后逆时针B .环中感应电流方向从上向下看为先逆时针后顺时针C .悬线上拉力先增大后减小D .悬线上拉力一直大于磁铁重力10.如图甲所示,矩形金属导线框abcd在匀强磁场中静止不动,磁场方向与线框平面垂直,磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示.t=0时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向里,则在0~4 s时间内,下图表示线框ab边所受的安培力F(规定向左为正)随时间t变化的图象,其中正确的是( )二、填空题(每小题5分,共20分)11.如下图所示,正三角形abc的边长为L,在磁感应强度为B的匀强磁场中以平行于bc边的速度v匀速运动,则电流表的示数为________A,ab两点间的电势差为________V.12.如下图所示,一个半径为L的半圆形硬导体ab在竖直U型框架上从静止释放,匀强磁场的磁感应强度为B,回路电阻为R,半圆形硬导体ab的质量为m,电阻为r,重力加速度为g,其余电阻不计,(1)当半圆形硬导体ab的速度为v时(未达到最大速度),ab两端的电压为________;(2)半圆形硬导体ab所能达到的最大速度为________.13.为了演示接通电源瞬间和断开电源瞬间的电磁感应现象,设计了如图所示的电路图,其中L的直流电阻和R 相等,开关接通的瞬间,A灯的亮度________(填“大于”“等于”或“小于”)B灯的亮度;通电一段时间后,A 灯的亮度________(填“大于”“等于”或“小于”)B灯的亮度;断电的瞬间,A灯________(填“立即”或“逐渐”)熄灭,B灯________(填“立即”或“逐渐”)熄灭.14.如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置.(1)将图中所缺的导线补接完整.(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,那么合上开关后可能出现的情况有:①将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针将________________;②原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,灵敏电流计指针________.(3)在做“研究电磁感应现象”实验时,如果副线圈两端不接任何元件,则副线圈电路中将( )A .因电路不闭合,无电磁感应现象B .有电磁感应现象,但无感应电流,只有感应电动势C .不能用楞次定律判断感应电动势方向D .可以用楞次定律判断感应电动势方向(4)如下图所示的A 、B 分别表示原、副线圈,若副线圈中产生顺时针方向的感应电流,可能是因为( )A .原线圈通入顺时针方向的电流,且正从副线圈中取出B .原线圈通入顺时针方向的电流,且其中铁芯正被取出C .原线圈通入顺时针方向的电流,且将可变电阻器阻值调小D .原线圈通入逆时针方向的电流,且正在断开电源三、计算题(共40分)15.(10分)如图所示,闭合线圈面积为S ,放在磁场中,且线圈平面与磁场垂直,磁场的磁感应强度B 随时间的变化规律为)2sin(t TB B m ⋅=π. (1)在0~T 时间内,哪些时刻线圈中产生的感应电动势最大?(2)在T 4~3T 4时间内,通过导体横截面的电荷量是多大?16.(10分)如图所示,在直线PQ上部有一匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里.有一半径为a的直角扇形回路TOS,顶点固定在PQ直线上的O点,并绕顶点O以角速度ω逆时针匀速转动.若以扇形的一条边OS跟PQ重合时为起始时刻.则(1)试在Φ-t图上画出穿过回路的磁通量Φ随时间t变化的函数图线;在E-t图上画出回路感应电动势E 随时间t变化的函数图线.(2)试计算磁通量的最大值Φm和感应电动势的最大值E m各为多少?17.(10分)如图所示,边长L=0.20 m的正方形导线框ABCD由粗细均匀的同种材料制成,正方形导线框每边的电阻R=1.0 Ω,金属棒MN与正方形导线框的对角线长度恰好相等,金属棒MN的电阻r=0.20 Ω.导线框放置在匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.50 T,方向垂直导线框所在平面向里.金属棒MN与导线框接触良好,且与导线框对角线BD垂直放置在导线框上,金属棒的中点始终在BD连线上.若金属棒以v=4.0 m/s的速度向右匀速运动,当金属棒运动至AC的位置时,求(计算结果保留两位有效数字):(1)金属棒产生的电动势大小;(2)金属棒MN上通过的电流大小和方向;(3)导线框消耗的电功率.18.(10分)如图所示,有两根足够长、不计电阻,相距L 的平行光滑金属导轨cd 、ef 与水平面成θ角固定放置,底端接一阻值为R 的电阻,在轨道平面内有磁感应强度为B 的匀强磁场,方向垂直轨道平面斜向上.现有一平行于ce 、垂直于导轨、质量为m 、电阻不计的金属杆ab ,在沿轨道平面向上的恒定拉力F 作用下,从底端ce 由静止沿导轨向上运动,当ab 杆速度达到稳定后,撤去拉力F ,最后ab 杆又沿轨道匀速回到ce 端.已知ab 杆向上和向下运动的最大速度相等.求:拉力F 和杆ab 最后回到ce 端的速度v.19、如图所示,abcd 是由粗裸铜导线连接两个定值电阻组成的闭合矩形导体框,水平放置,金属棒ef 与ab 及cd 边垂直,并接触良好,空间存在着匀强磁场,磁感应强度大小为B ,方向竖直向下,已知电阻R 1=2R ,R 2=3R ,其它部分的电阻都可忽略不计,ab 及cd 边相距为L 。
高二物理电磁感应单元测试卷及答案

高二物理电磁感应单元测试卷及答案一、选择题(本题共4小题,每小题5分。
在每个小题给出的四个选项中,至少有一个选项是正确的,全部选对的得5分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1、一矩形线圈在匀强磁场中向右做加速运动如图所示, 设磁场足够大, 下面说法正确的是( )A. 线圈中无感应电流, 有感应电动势 B .线圈中有感应电流, 也有感应电动势 C. 线圈中无感应电流, 无感应电动势D. 无法判断2、如图所示,AB 为固定的通电直导线,闭合导线框P 与AB 在同一平面内。
当P 远离AB 做匀速运动时,它受到AB 的作用力 为( )A .零B .引力,且逐步变小C .引力,且大小不变D .斥力,且逐步变小3、如图所示,在一根软铁棒上绕有一个线圈,a 、b 是线圈的两端,a 、b 分别与平行导轨M 、N 相连,有匀强磁场与导轨面垂直,一根导体棒横放在两导轨上,要使a 点的电势均比b 点的电势高,则导体棒在两根平行的导轨上应该( ) A .向左加速滑动 B .向左减速滑动 C .向右加速滑动 D .向右减速滑动4、在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图1所示,当磁场的磁感应强度B 随时间如图2变化时,图3中正确表示线圈中感应电动势E 变化的是 ( )A .B .C .D . 第 卷 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案1题 2题3题12345 t /s E 20 E 0O -E 0 -20 12345 t /s E 20 E 0 O -E 0 -20 E 0 E 12345 t /s 20 O -E 0 -20 E 0E 12345 t /s 20 O-E 0 -20 IB B /s O12345 图2二、填空题(每题6分,共30分 )5、如图所示,在条形磁铁正上方磁铁所在平面内有一矩形线圈,当它从N 极端向右移动时,线圈内将 感应电流;若线圈转过900使线圈平面垂直垂直纸面,则此过程中线圈中 感应电流;然后线圈再从N 极端向右移动则线圈中 感应电流。
(完整word版)高中物理电磁感应测试题及答案

电磁感觉试题一.选择题1.对于磁通量的观点,下面说法正确的选项是()A.磁感觉强度越大的地方,穿过线圈的磁通量也越大B.磁感觉强度大的地方,线圈面积越大,则穿过线圈的磁通量也越大C.穿过线圈的磁通量为零时,磁通量的变化率不必定为零D.磁通量的变化,不必定因为磁场的变化产生的2.以下对于电磁感觉的说法中正确的选项是()A.只需闭合导体与磁场发生相对运动,闭合导体内就必定产生感觉电流B.只需导体在磁场中作用相对运动,导体两头就必定会产生电势差C.感觉电动势的大小跟穿过回路的磁通量变化成正比D.闭合回路中感觉电动势的大小只与磁通量的变化状况相关而与回路的导体资料没关3.对于对楞次定律的理解,下面说法中正确的选项是()A.感觉电流的方向老是要使它的磁场阻挡本来的磁通量的变化B.感觉电流的磁场方向,老是跟原磁场方向相同C.感觉电流的磁场方向,老是跟原磁砀方向相反D .感觉电流的磁场方向能够跟原磁场方向相同,也能够相反4.物理学的基来源理在生产生活中有着宽泛应用. 下面列举的四种器件中,在工作时利用了电磁感觉现象的是()A . 盘旋加快器B . 日光灯 C. 质谱仪 D . 速度选择器5.如图 1 所示,一闭合金属圆环用绝缘细绳挂于O 点,将圆环拉离均衡地点并开释,圆环摇动过程中经过匀强磁场地区,则(空气阻力不计)()A.圆环向右穿过磁场后,还可以摆至原高度B.在进入和走开磁场时,圆环中均有感觉电流C.圆环进入磁场后离均衡地点越近速度越大,感觉电流也越大D.圆环最后将静止在均衡地点6.如图( 2),电灯的灯丝电阻为2Ω,电池电动势为2V,内阻不计,线圈匝数足够多,图(1)其直流电阻为3Ω .先合上电键K,稳固后忽然断开K,则以下说法正确的选项是()A.电灯立刻变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前面向相同B.电灯立刻变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前面向相反C.电灯会忽然比本来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前面向相同D.电灯会忽然比本来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前面向相反7.假如第 6 题中,线圈电阻为零,当K 忽然断开时,以下说法正确的选项是()A.电灯立刻变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前面向相同B.电灯立刻变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前面向相反C.电灯会忽然比本来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前相同D.电灯会忽然比本来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前相反8.如图( 3),一圆滑的平面上,右方有一条形磁铁,一金属环以初速度V 沿磁铁的中线向右转动,则以下说法正确的选项是()A环的速度愈来愈小B环保持匀速运动C 环运动的方向将渐渐倾向条形磁铁的N 极D 环运动的方向将渐渐倾向条形磁铁的S 极9.如图( 4)所示,让闭合矩形线圈abcd 从高处自由着落一段距离后进入匀强磁场,从bc 边开始进入磁场到 ad 边刚进入磁场的这一段时间里,图(5)所示的四个V 一 t 图象中,必定不可以表示线圈运动状况的1是()图( 5)图( 4)10.如图( 6)所示,水平搁置的平行金属导轨左边接有电阻R,轨道所在处有竖直向下的匀强磁场,金属棒 ab 横跨导轨,它在外力的作用下向右匀速运动,速度为 v。
《第2章 电磁感应及其应用》试卷及答案_高中物理选择性必修 第二册_鲁科版_2024-2025学年

《第2章电磁感应及其应用》试卷(答案在后面)一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)1、下列关于电磁感应现象的说法中,正确的是:A、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中一定产生感应电流。
B、导体在磁场中运动,如果运动方向与磁场方向平行,则导体中不会产生感应电流。
C、感应电流的方向与导体运动的方向和磁场方向有关,但与导体的运动速度无关。
D、电磁感应现象的产生,与导体是否闭合无关。
2、一闭合线圈在均匀磁场中,以下哪种情况下,线圈中产生的感应电动势最大?A、线圈面积不变,磁场强度增加。
B、线圈面积不变,磁场强度减小。
C、线圈面积减小,磁场强度增加。
D、线圈面积增加,磁场强度减小。
3、一个矩形线圈置于均匀磁场中,当线圈平面与磁感线垂直时,通过线圈的磁通量为最大值。
如果以角速度ω在磁场中以线圈平面不变的速度旋转,则线圈内会产生交变电流。
那么,当旋转角速度ω加倍时,下列叙述正确的是()。
•(A)线圈内的最大磁通量加倍•(B)线圈内的最大感应电动势加倍•(C)线圈内的感应电流强度加倍•(D)线圈内的交变电流频率不变4、一闭合回路固定在一个可以自由旋转的轴上,当一个变化的磁场通过该回路时,)保持不变,但增加了回路的匝数N,则闭合回路内会产生感应电流。
若磁场变化率(dΦdt回路中的感应电流将会如何变化?•(A)减少•(B)不变•(C)增加•(D)条件不足,无法判断5、根据法拉第电磁感应定律,当闭合电路的磁通量改变时,在电路中产生的感应电动势与磁通量改变的速率成______ 比例。
A. 正比B. 反比C. 平方比D. 立方比6、在单匝线圈绕制的环形导体棒上,磁场垂直于棒面,磁场强度随时间变化,从0变化到B max。
如果在t0时刻开始记录电流,那么根据法拉第电磁感应定律,从t0到t1时刻内,线圈中产生的热量Q由以下哪个公式计算?A. Q = B max * I * ΔtB. Q = (B max * I * Δt) / 2C. Q = (B max * I * Δt) / 2^2D. Q = (B max * I * Δt) / 37、一个闭合线圈在磁场中做切割磁感线运动,下列说法正确的是()A、如果线圈的面积不变,速度增大,则感应电动势增大B、如果线圈的匝数增加,但面积不变,速度减小,则感应电动势减小C、如果线圈的面积和速度都不变,但磁场的方向改变,则感应电动势不变D、如果线圈的匝数不变,但面积和速度都不变,磁场的强度增加,则感应电动势减小二、多项选择题(本大题有3小题,每小题6分,共18分)1、在电磁感应现象中,下列说法正确的是()。
高三物理电磁感应单元测试题(附答案)

⾼三物理电磁感应单元测试题(附答案)⾼三物理电磁感应单元测试题⼀、选择题1、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 以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2、如图所⽰,abcd 是光滑⽔平放置的U 形⾦属框,MN 为导体棒,静⽌在框架上,有⼀竖直向下的匀强磁场垂直穿过导轨平⾯,当匀强磁场的磁感应强度B 发⽣变化时,关于MN 导体棒的运动下列说法正确的是【】(A )当B 增⼤时,MN 棒向右运动;(B )当B 增⼤时,MN 棒向左运动;(C )当B 减⼩时,MN 棒向右运动;(D )当B 减⼩时,MN 棒向左运动。
3、如图(a ),圆形线圈P 静⽌在⽔平桌⾯上,其正上⽅悬挂⼀相同的线圈Q ,P和Q 共轴,Q 中通有变化电流,电流随时间变化的规律如图(b )所⽰,P 所受的重⼒为G ,桌⾯对P 的⽀持⼒为N ,则【】(A )1t 时刻N >G 。
(B )2t 时刻N >G 。
(C )2t 时刻N <G 。
(D )4t 时刻N=G 。
4、如图所⽰,有两根和⽔平⽅向成。
⾓的光滑平⾏的⾦属轨道,上端接有可变电阻R ,下端⾜够长,空间有垂直于轨道平⾯的匀强磁场,磁感强度为及⼀根质量为m 的⾦属杆从轨道上由静⽌滑下。
经过⾜够长的时间后,⾦属杆的速度会趋近于⼀个最⼤速度⼏,则【】(A )如果B 增⼤,v m 将变⼤(B )如果α变⼤,v m 将变⼤(C )如果R 变⼤,v m 将变⼤(D )如果m 变⼩,v m 将变⼤5、如图所⽰是⼀种延时开关,当S 1闭合时,电磁铁F 将衔铁D 吸下,C 线路接通。
当S 1断开时,由于电磁感应作⽤,D 将延迟⼀段时间才被释放。
则【】(A )由于A 线圈的电磁感应作⽤,才产⽣延时释放D 的作⽤(B )由于B 线圈的电磁感应作⽤,才产⽣延时释放D 的作⽤(C )如果断开B 线圈的电键S 2,⽆延时作⽤(D )如果断开B 线圈的电键S 2,延时将变长6、如图所⽰,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B M Na b c b管⼝⽆初速释放,穿过A管的⼩球⽐穿过B管的⼩球先落到地⾯.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7、.粗细均匀的电阻丝围成的正⽅形线框置于有界匀强磁场中,磁场⽅向垂直于线框平⾯,其边界与正⽅形线框的边平⾏。
《第二章 电磁感应》试卷及答案_高中物理选择性必修 第二册_人教版_2024-2025学年

《第二章电磁感应》试卷(答案在后面)一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)1、在电磁感应现象中,感应电动势的大小取决于下列哪个因素?A. 磁通量的多少B. 磁场的强弱C. 磁通量的变化率D. 磁场的方向2、一个闭合线圈处于均匀变化的磁场中,如果线圈面积固定不动,下列哪种情况下,通过线圈的磁通量变化最大?A. 磁场大小不变,仅改变磁场方向B. 磁场方向不变,仅改变磁场强度C. 磁场大小和方向同时缓慢变化D. 磁场大小和方向同时急剧变化3、根据电磁感应定律,导体中产生感应电动势的大小与以下哪个因素无关?A、导体切割磁场的速度B、导体长度C、磁场的强度D、磁场的变化率4、一个长直导线在磁场中以垂直于磁场和导线长度的方向移动,假设导线的长度为L,磁感应强度为B,导线以速度v移动,那么在该导线上产生的感应电动势E是多少?A、E = BLvB、E = Bv / LC、E = v /BLD、E = (BL) / v5、以下哪种情况下不会产生感应电流?A. 线圈在磁场中做匀速直线运动B. 磁通量通过闭合线圈发生变化C. 闭合线圈的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动D. 磁铁在闭合线圈中做匀速运动6、以下关于电磁感应现象的描述,正确的是:A. 感应电动势的方向与感应电流的方向相同B. 闭合线圈中的感应电流方向与磁感线的方向相同C. 感应电动势的大小与磁通量变化率成正比D. 感应电流的大小与磁通量变化率成正比7、在水平面上有两条平行的导轨,导轨上放置着一根可以在导轨上自由滑动的金属棒,电路中接有一个阻值为R的电阻和一个电池。
当金属棒在导轨上移动切割匀强磁场时,会导致闭合电路中产生感应电流。
如果要使金属棒匀速滑动,下列哪种操作能减小作用在金属棒上的摩擦力?A. 加大电源的电动势B. 增加导轨之间的磁场强度C. 提高金属棒的质量D. 增加导轨之间的接触面积二、多项选择题(本大题有3小题,每小题6分,共18分)1、在以下关于电磁感应现象的描述中,哪些是正确的?A. 只有导体在磁场中运动时才会产生感应电流。
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高中物理-《电磁感应》单元测试卷一、选择题1.如图所示为两个互相绝缘的金属环重叠在同一平面内,小环有一半面积在大环中,当大环接通电源的瞬间,小环中感应电流的情况是()A.无感应电流 B.有顺时针的感应电流C.有逆时针的感应电流D.无法确定2.用图示装置进行电磁感应实验,下列操作不能形成感应电流的是()A.电键闭合和断开的瞬间B.电键闭合,移动滑动变阻器的滑动触头C.电键闭合后线圈A在B中插入或拔出D.只电键保持闭合3.下列关于电磁感应现象的认识,正确的是()A.它最先是由奥斯特通过实验发现的B.它说明了电能生磁C.它是指变化的磁场产生电流的现象D.它揭示了电流受到安培力的原因4.一个N匝圆线圈,放在磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈平面跟磁感强度方向成30°角,磁感强度随时间均匀变化,线圈导线规格不变,下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是()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.适当改变线圈的取向5.两圆环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以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6.首先发现电流的磁效应的物理学家是()A.安培B.法拉第C.奥斯特D.牛顿7.如图所示电路中,s是闭合的,此时流过线圈L的电流为i1,流过灯泡A的电流为i2,且i1>i2,在t1时刻将s断开,那么流过灯泡的电流随时间变化的图象是图中的哪一个()A. B.C.D.8.如图所示,有一矩形线圈abcd在匀强磁场中分别绕轴O1O1′和中轴O2O2′以同样的角速度匀速转动,那么此线圈在以O1O1′和O2O2′分别为轴旋转到线圈平面与磁感线平行时,可产生的感应电流之比为()A.1:2 B.2:1 C.1:4 D.1:19.一个面积S=4×10﹣2m2、匝数n=100的线圈放在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示,则下列判断正确的是()A.在开始的2s内穿过线圈的磁通量变化率等于0.08Wb/sB.在开始的2s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零C.在开始的2s内线圈中产生的感应电动势等于8VD.在第3s末线圈中的感应电动势等于零10.下列叙述正确的是()A.力、长度和时间是力学中三个基本物理量,它们的单位牛顿、米和秒就是基本单位B.伽利略用“月﹣地检验”证实了万有引力定律的正确性C.法拉第最先提出电荷周围存在电场的观点D.牛顿在给出万有引力定律的同时给出了引力常量二、填空题11.电磁灶是利用原理制成的,它在灶内通过交变电流产生交变磁场,使放在灶台上的锅体内产生而发热.12.一个200匝,面积0.2m2的均匀圆线圈,放在匀强磁场中,磁场方向与线圈垂直.若磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T,则在此过程中,磁通量的变化率是=Wb/s,线圈中的感应电动势为E=V.13.如图所示,匀强磁场竖直向下,磁感应强度为B.有一边长为L的正方形导线框abcd,匝数为N,可绕oo′边转动,导线框总质量为m,总电阻为R.现将导线框从水平位置由静止释放,不计摩擦,转到竖直位置时动能为E k,则在此过程中流过导线某一截面的电量为,导线框中产生热量为.14.一闭合线圈有50匝,总电阻R=20Ω,穿过它的磁通量在0.1s内由8×10﹣3Wb增加到1.2×10﹣2Wb,则线圈中的感应电动势E=,线圈中的电流强度I=.三、计算题15.一个匝数为n=200的矩形线圈abcd位于匀强磁场中,磁感强度大小为B=0.8T、初始位置如图所示(线圈平面和磁场方向平行),线圈以ab为轴匀速转动,角速度为ω=5rad/s,已知ab 边L1=15cm,ad边L2=10cm,线圈的总电阻是R=100Ω.求:(1)线圈转动过程中的感应电动势的最大值;(2)线圈从初始位置开始计时,线圈转动过程中的感应电流的瞬时表达式;(3)线圈从初始位置开始,转过90°角的过程中,通过导线截面的电量;(4)线圈转动1分钟内外力所做的功.16.如图,一交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动,线圈匝数N=100,线圈电阻r=3Ω,ab=cd=0.5m,bc=ad=0.4m,磁感应强度B=0.5T,电阻R=311Ω,当线圈以n=300r/min的转速匀速转动时.求:(1)感应电动势的最大值;(2)t=0时线圈在图示位置,写出此交变电流电动势瞬时值表达式;(3)此电压表的示数是多少.17.截面积为0.2m2的100匝圆形线圈A处在匀强磁场中,磁场方向垂直线圈平面向里,如图所示,磁感应强度正按=0.02T/s的规律均匀减小,开始时S未闭合.R1=4Ω,R2=6Ω,C=30µF,线圈内阻不计.求:(1)S闭合后,通过R2的电流大小;(2)S闭合后一段时间又断开,则S切断后通过R2的电量是多少?18.如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=1T,平行导轨宽l=1m.两根相同的金属杆MN、PQ 在外力作用下均以v=1m/s的速度贴着导轨向左匀速运动,金属杆电阻为r=0.5Ω.导轨右端所接电阻R=1Ω,导轨电阻不计.(已知n个相同电源的并联,等效电动势等于任意一个电源的电动势,等效内阻等于任意一个电源内阻的n分之一)(1)运动的导线会产生感应电动势,相当于电源.用电池等符号画出这个装置的等效电路图(2)求10s内通过电阻R的电荷量以及电阻R产生的热量.参考答案与试题解析一、选择题1.如图所示为两个互相绝缘的金属环重叠在同一平面内,小环有一半面积在大环中,当大环接通电源的瞬间,小环中感应电流的情况是()A.无感应电流 B.有顺时针的感应电流C.有逆时针的感应电流D.无法确定【考点】楞次定律.【专题】电磁感应与电路结合.【分析】由通电导线产生磁场,导致线圈中产生感应电流,再根据电流与电流的作用力关系进行判断,同向电流相互吸引,异向电流相互排斥.【解答】解:根据右手螺旋定则可知,通电导线瞬间,左、右线圈的磁通量均增大,但小线圈的左边的磁场方向垂直纸面向里,右边的磁场方向垂直向外.导致合磁场方向垂直纸面向里,根据楞次定律可知,线圈的感应电流方向都是逆时针方向,故C正确,A、B、D错误.故选:C.【点评】解决本题的关键掌握同向电流、异向电流的关系.同向电流相互吸引,异向电流相互排斥.同时还考查右手螺旋定则与楞次定律.2.用图示装置进行电磁感应实验,下列操作不能形成感应电流的是()A.电键闭合和断开的瞬间B.电键闭合,移动滑动变阻器的滑动触头C.电键闭合后线圈A在B中插入或拔出D.只电键保持闭合【考点】研究电磁感应现象.【分析】产生感应电流的条件是:穿过闭合回路的磁通量发生变化;根据图示情景分析答题.【解答】解:由图示可知,电流表所在电路闭合,A、电键闭合和断开的瞬间,穿过线圈B的磁通量发生变化,有感应电流产生,故A错误;B、电键闭合,移动滑动变阻器的滑动触头,穿过线圈B的磁通量发生变化,有感应电流产生,故B 错误;C、电键闭合后线圈A在B中插入或拔出,穿过线圈B的磁通量发生变化,有感应电流产生,故C错误;D、保持开关闭合,则线圈A所在电路中的电流电流不变,穿过线圈B的磁通量不变,没有感应电流产生,故D正确;故选:D.【点评】本题考查了感应电流产生的条件,熟练掌握基础知识即可正确解题,本题是一道基础题.3.下列关于电磁感应现象的认识,正确的是()A.它最先是由奥斯特通过实验发现的B.它说明了电能生磁C.它是指变化的磁场产生电流的现象D.它揭示了电流受到安培力的原因【考点】电磁感应现象的发现过程.【分析】利用磁场产生电流的现象是电磁感应现象,电磁感应现象表明磁能生电.【解答】解:A、奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第发现了电磁感应现象,故A错误;B、电磁感应现象说明,磁能生电,故B错误;C、利用磁场产生电流的现象是电磁感应现象,变化的磁场产生电流的现象是电磁感应现象,故C正确;D、电磁感应现象揭示了磁能生电,它并没有揭示电流受到安培力的原因,故D错误;故选C.【点评】奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第发现了电磁感应现象,人们认识到电与磁是相互联系的;电磁感应现象的发现,使人类进入电气化时代.4.一个N匝圆线圈,放在磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈平面跟磁感强度方向成30°角,磁感强度随时间均匀变化,线圈导线规格不变,下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是()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.适当改变线圈的取向【考点】法拉第电磁感应定律;楞次定律.【专题】电磁感应与电路结合.【分析】根据法拉第电磁感应定律E=n,电阻定律R=ρ,以及欧姆定律推导出电流I的表达式,看I与什么因素有关,从而判断出哪一种方法使感应电流增加一倍.【解答】解:A、法拉第电磁感应定律:E=N,将线圈的匝数变化时,说明一定时,E与N成正比.当线圈匝数增加为原来的1倍,则线圈产生的感应电动势也增加为原来的1倍,但线圈电阻也增加原来的1倍,因此线圈中的感应电流没有变化.故A错误;B、由法拉第电磁感应定律:E=N,将线圈的面积增加1倍时,则△φ也增加1倍,则线圈产生的感应电动势是原来的2倍.线圈的面积增加1倍,半径为原来的,周长也为原来的,由电阻定律R=ρ,可得线圈电阻是原来的倍,因此线圈中的感应电流是原来的倍,故B错误.C、法拉第电磁感应定律:E=N,将线圈的直径增加1倍时,则线圈面积是原来的4倍,因此△φ也是原来的4倍,所以线圈产生的感应电动势是原来的4倍,由电阻定律R=ρ,可得线圈电阻是原来的2倍,因此线圈中的感应电流是原来的2倍,即线圈中产生的感应电流增大1倍,故C 正确;D、由I=••sinθ,将线圈与磁场方向的夹角改变时,sinθ可以变为原来的2倍,电流可以变为原来的2倍,故D正确.故选:CD【点评】解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律、电阻定律、闭合电路欧姆定律的内容,注意电阻定律中的S,并不是线圈面积.5.两圆环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以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【考点】楞次定律.【分析】A环转动时产生等效电流,若电流产生的磁场使B中的磁通量发生变化,则可以在B 中产生感应电流;则根据楞次定律可判断A中带电及转动情况.【解答】解:由图可知,B中电流为逆时针,由右手螺旋定则可知,感应电流的磁场向外,由楞次定律可知,引起感应电流的磁场可能为:向外减小或向里增大;若原磁场向里,则A中电流应为顺时针,故A应带正电,因磁场变强,故A中电流应增大,即A的转速应增大,故B正确;若原磁场向外,则A中电流应为逆时针,即A应带负电,且电流应减小,即A的转速应减小,故C 正确;故选:BC.【点评】本题为楞次定律应用的逆过程,要明确B中感应电流是因为B中的磁通量发生变化引起的,同时还应知道由于A的转动而形成的等效电流的强弱与转速有关.6.首先发现电流的磁效应的物理学家是()A.安培B.法拉第C.奥斯特D.牛顿【考点】物理学史.【专题】常规题型.【分析】根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可.【解答】解:奥斯特发现了通电导体周围存在磁场,是第一个发现电流磁效应的科学家;故ABD错误,C正确;故选:C.【点评】本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一.7.如图所示电路中,s是闭合的,此时流过线圈L的电流为i1,流过灯泡A的电流为i2,且i1>i2,在t1时刻将s断开,那么流过灯泡的电流随时间变化的图象是图中的哪一个()A. B.C.D.【考点】自感现象和自感系数.【分析】当电流增大时,线圈会阻碍电流的增大,当电流减小时,线圈会阻碍电流的减小.【解答】解:当闭合电键,因为线圈阻碍作用,所以电流i1会慢慢增大,灯泡A这一支路立即就有电流.当电键断开,A这一支路电流立即消失,因为线圈阻碍电流的减小,所以通过A的电流不会立即消失,会从原来的大小慢慢减小,而且A和L构成回路,通过A的电流也流过L,所以i2变成反向,且逐渐减小.因i1>i2,故D正确,A、B、C错误.故选D.【点评】解决本题的关键掌握线圈对电流的变化有阻碍作用,当电流增大时,线圈会阻碍电流的增大,当电流减小时,线圈会阻碍电流的减小.8.如图所示,有一矩形线圈abcd在匀强磁场中分别绕轴O1O1′和中轴O2O2′以同样的角速度匀速转动,那么此线圈在以O1O1′和O2O2′分别为轴旋转到线圈平面与磁感线平行时,可产生的感应电流之比为()A.1:2 B.2:1 C.1:4 D.1:1【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理;导体切割磁感线时的感应电动势.【专题】定量思想;推理法;交流电专题.【分析】由E m=NBSω求出感应电动势的最大值,再由闭合电路欧姆定律,即可求解感应电流,从而得出它们之比.【解答】解:矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的最大感应电动势E m=NBSω,与转轴位置无关,因而感应电流是相同的,故ABC错误,D正确;故选:D【点评】本题是简单的交流发电机的原理,考查综合应用法拉第定律、欧姆定律、楞次定律等电磁学规律分析实际问题的能力.9.一个面积S=4×10﹣2m2、匝数n=100的线圈放在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示,则下列判断正确的是()A.在开始的2s内穿过线圈的磁通量变化率等于0.08Wb/sB.在开始的2s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零C.在开始的2s内线圈中产生的感应电动势等于8VD.在第3s末线圈中的感应电动势等于零【考点】法拉第电磁感应定律;磁通量.【分析】由图象看出,磁感应强度随时间均匀增大,从而得出磁通量的变化率,再由法拉第电磁感应定律求出线圈中产生的感应电动势,从而即可求解.【解答】解:A、由图象的斜率求得:=T/s=﹣2T/s,因此有:△φ=S=﹣2×4×10﹣2 Wb/s=﹣8×10﹣2Wb/s,故A正确,B、开始的2s内穿过线圈的磁通量的变化量不等于零,故B错误;C、根据法拉第电磁感应定律得:E=n=n S=100×2×4×10﹣2 Wb/s=8V,可知它们的感应电动势大小为8V,故C正确;D、由图看出,第3s末线圈中的磁通量为零,但磁通量的变化率不为零,感应电动势也不等于零,故D错误;故选:AC.【点评】本题中磁感应强度均匀增大,穿过线圈的磁通量均匀增加,线圈中产生恒定的电动势,由法拉第电磁感应定律求出感应电动势,是经常采用的方法和思路.10.下列叙述正确的是()A.力、长度和时间是力学中三个基本物理量,它们的单位牛顿、米和秒就是基本单位B.伽利略用“月﹣地检验”证实了万有引力定律的正确性C.法拉第最先提出电荷周围存在电场的观点D.牛顿在给出万有引力定律的同时给出了引力常量【考点】物理学史.【分析】力学中的基本物理量有三个,它们分别是长度、质量、时间,它们的单位分别为m、kg、s,牛顿用“月﹣地“检验法验证了牛顿定律的正确性.再结合法拉第和牛顿的贡献进行答题.【解答】解:A、“力”不是基本物理量,“牛顿”也不是力学中的基本单位,故A错误;B、牛顿用“月﹣地“检验法验证了万有引力定律的正确性,故B错误;C、法拉第最先提出电荷周围存在电场的观点,故C正确;D、牛顿发现了万有引力定律,但没有给出引力常量,故D错误.故选:C.【点评】本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,注重积累.二、填空题11.电磁灶是利用电磁感应原理制成的,它在灶内通过交变电流产生交变磁场,使放在灶台上的锅体内产生涡流而发热.【考点】电磁感应在生活和生产中的应用.【分析】电磁感应在生活中的应用很多,而电磁灶就是利用电磁感应原理制作而成的.【解答】解:电磁灶是利用电磁感应原理制成的;产生热量的原因是利用交变电流产生交变磁场,使放在灶台上的锅体内产生的涡流而将电磁能转化为热量;故答案为:电磁感应;涡流.【点评】本题考查了电磁感应的应用,了解电磁灶的原理是解此题的关键.比较基本,解答不难.12.一个200匝,面积0.2m2的均匀圆线圈,放在匀强磁场中,磁场方向与线圈垂直.若磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T,则在此过程中,磁通量的变化率是= 1.6Wb/s,线圈中的感应电动势为E=320V.【考点】法拉第电磁感应定律.【专题】交流电专题.【分析】穿过线圈的磁通量发生变化,导致线圈中产生感应电动势,从而出现感应电流.由法拉第电磁感应定律可得感应电动势的大小.【解答】解:圆线圈在匀强磁场中,现让磁感强度在0.05s内由0.1T均匀地增加到0.5T.所以穿过线圈的磁通量变化量是:△∅=∅2﹣∅1=(B2﹣B1)S=0.4×0.2=0.08Wb而磁通量变化率为:=Wb/s=1.6Wb/s则线圈中感应电动势大小为:E=N=200×1.6=320V;故答案为:1.6;32.【点评】感应电动势的大小与磁通量的变化率有关,而与磁通量变化及磁通量没有关系.由此求出则是平均感应电动势,而瞬时感应电动势则由E=BLV,式中L是有效长度,V是切割磁感线的速度.13.如图所示,匀强磁场竖直向下,磁感应强度为B.有一边长为L的正方形导线框abcd,匝数为N,可绕oo′边转动,导线框总质量为m,总电阻为R.现将导线框从水平位置由静止释放,不计摩擦,转到竖直位置时动能为E k,则在此过程中流过导线某一截面的电量为,导线框中产生热量为mg.【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系;交流电的平均值及其应用.【专题】带电粒子在电场中的运动专题.【分析】通过线圈的电流用平均电动势,根据q=It求解通过的电量,由能量守恒求产生的热量.【解答】解:(1)根据感应电动势的定义式得:E=N=回路中产生的电流I=通过线圈的电荷量q=I△t=由能量守恒知mgL=E k+Q解得:Q=mg故答案为:;mg【点评】本题重点考查了平均电动势能量守恒定律的直接应用,难度不大,属于基础题.14.一闭合线圈有50匝,总电阻R=20Ω,穿过它的磁通量在0.1s内由8×10﹣3Wb增加到1.2×10﹣2Wb,则线圈中的感应电动势E=2V,线圈中的电流强度I=0.1A.【考点】法拉第电磁感应定律;闭合电路的欧姆定律.【专题】电磁感应与电路结合.【分析】根据法拉第电磁感应定律E=n求出感应电动势,再根据闭合电路欧姆定律求出感应电流的大小.【解答】解:根据法拉第电磁感应定律得线圈中感应电动势为:E=n=50×V=2V感应电流为:I==A=0.1A故答案为:2V,0.1A.【点评】解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律.三、计算题15.一个匝数为n=200的矩形线圈abcd位于匀强磁场中,磁感强度大小为B=0.8T、初始位置如图所示(线圈平面和磁场方向平行),线圈以ab为轴匀速转动,角速度为ω=5rad/s,已知ab 边L1=15cm,ad边L2=10cm,线圈的总电阻是R=100Ω.求:(1)线圈转动过程中的感应电动势的最大值;(2)线圈从初始位置开始计时,线圈转动过程中的感应电流的瞬时表达式;(3)线圈从初始位置开始,转过90°角的过程中,通过导线截面的电量;(4)线圈转动1分钟内外力所做的功.【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系;法拉第电磁感应定律.【专题】交流电专题.【分析】(1)由E m=NBSω求出感应电动势的最大值;(2)从图示位置开始计时,线圈转动过程中的感应电动势的瞬时表达式形式为e=E m cosωt,再由欧姆定律求解感应电流的瞬时表达式;(3)根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律求解电量.(4)由E=E m求出感应电动势的有效值E,由焦耳定律求解焦耳热.【解答】解:(1)感应电动势的最大值为E m=NBSω=12V.(2)从图示位置开始计时,线圈转动过程中的感应电动势的瞬时表达式形式为e=E m cosωt, 由欧姆定律得到感应电流的瞬时表达式为i===0.12cos5tA(3)线圈从初始位置开始,转过90°角的过程中,感应电动势平均值为=N,感应电流平均值为=通过导线截面的电量q=•△t联立得到q=N===2.4×10﹣2C(4)根据焦耳定律得:Q=I2Rt=()2Rt=()2×100×60J=43.2J所以线圈转动1分钟内外力所做的功为43.2J,答:(1)线圈转动过程中的感应电动势的最大值为12V;(2)从图示位置开始计时,线圈转动过程中的感应电流的瞬时表达式为0.12cos5tA;(3)线圈从初始位置开始,转过90°角的过程中,通过导线截面的电量是2.4×10﹣2C;(4)线圈转动1分钟内外力所做的功为43.2J.【点评】本题是简单的交流发电机的原理,考查综合应用法拉第定律、欧姆定律、楞次定律等电磁学规律分析实际问题的能力.16.如图,一交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动,线圈匝数N=100,线圈电阻r=3Ω,ab=cd=0.5m,bc=ad=0.4m,磁感应强度B=0.5T,电阻R=311Ω,当线圈以n=300r/min的转速匀速转动时.求:(1)感应电动势的最大值;(2)t=0时线圈在图示位置,写出此交变电流电动势瞬时值表达式;(3)此电压表的示数是多少.【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理;闭合电路的欧姆定律.【专题】交流电专题.【分析】(1)先求出角速度,再根据E m=nBSω求出最大电动势;(2)先根据闭合电路欧姆定律求出电流的最大值,再根据感应电流与感应电动势的瞬时值表达式的关系即可求解;(3)先求出电流的有效值,根据公式U=IR求解.【解答】解:(1)根据角速度与转速的关系得:ω=2πN=10πrad/s感应电动势的最大值为:E m=NBSω=100×0.5×0.5×0.4×10πV=100πV≈314V(2)在图示的位置,导线切割磁感线的有效速度为零,瞬时电压为零;故此交变电流电动势的瞬时值表达式为e=314sin10πt(3)电动势的有效值:.由闭合电路的欧姆定律:,部分闭合电路的欧姆定律:代人数据,求得:U=IR=220V答:(1)感应电动势的最大值314V;(2)此交变电流电动势的瞬时值表达式e=314sin10πt;(3)此电压表的示数是220V.【点评】解决本题的关键知道正弦式交流电峰值的表达式E m=nBSω,以及知道峰值与有效值的关系.17.截面积为0.2m2的100匝圆形线圈A处在匀强磁场中,磁场方向垂直线圈平面向里,如图所示,磁感应强度正按=0.02T/s的规律均匀减小,开始时S未闭合.R1=4Ω,R2=6Ω,C=30µF,线圈内阻不计.求:(1)S闭合后,通过R2的电流大小;(2)S闭合后一段时间又断开,则S切断后通过R2的电量是多少?【考点】法拉第电磁感应定律;电容.【专题】电磁感应与电路结合.【分析】线圈平面垂直处于匀强磁场中,当磁感应强度随着时间均匀变化时,线圈中的磁通量发生变化,从而导致出现感应电动势,产生感应电流.由法拉第电磁感应定律可求出感应电动势大小.再由闭合电路的殴姆定律可求出电流,从而得出电阻两端电压,最终确定电量.【解答】解:(1)磁感应强度变化率的大小为=0.02 T/s,B逐渐减弱,所以E=n S=100×0.02×0.2 V=0.4 VI==A=0.04 A,(2)R2两端的电压为U2=E=×0.4 V=0.24 V所以Q=CU2=30×10﹣6×0.24 Q=7.2×10﹣6 C.答:(1)S闭合后,通过R2的电流大小0.04 A;(2)S闭合后一段时间又断开,则S切断后通过R2的电量是7.2×10﹣6 C.【点评】利用法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律求解电流大小.S断开后,流过R2的电荷量就是S闭合时C上带有的电荷量.。