2018高中全程训练计划·物理周测九 (B卷) 电磁感应 交变电流

周测九电磁感应交变电流(B卷)

(本试卷满分95分)

一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的．全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分)

1.

如图所示，在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线，导线中通有自东向西稳定、强度较大的直流电流．现用一闭合的检测线圈(线圈中串有灵敏电流计，图中未画出)检测此通电直导线的位置，若不考虑地磁场的影响，在检测线圈位于水平面内，从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过导线的上方并移至距直导线很远处的过程中，俯视检测线圈，其中感应电流的方向是()

A．先顺时针后逆时针

B．先逆时针后顺时针

C．先顺时针后逆时针，然后再顺时针

D．先逆时针后顺时针，然后再逆时针

2.

(多选)某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成．当右侧线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K，从而切断家庭电路．仅考虑L1在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的有()

A．家庭电路正常工作时，L2中的磁通量为零

B．家庭电路中使用的用电器增多时，L2中的磁通量不变

C．家庭电路发生短路时，开关K将被电磁铁吸起

D．地面上的人接触火线发生触电时，开关K将被电磁铁吸起

3.

图中，可能正确的是()

多选)如图甲所示，竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B0＝0.5 T

＝0.1 T/s的变化率均匀增大，图象如图乙所示，水平放置的导

轨不计电阻，不计摩擦阻力，宽度L＝0.5 m，在导轨上放着一金属棒＝0.1 Ω，并且水平细线通过定滑轮悬吊着质量M＝0.2 kg 物．导轨的定值电阻R＝0.4 Ω，与P、Q端点相连组成回路．又知PN m．在重物被拉起的过程中，下列说法中正确的是(g取)

中电流的方向由P到Q

．电流的大小为0.1 A

从磁感应强度为B0开始计时，经过495 s的时间，

．图甲表示交流，图乙表示直流

．图甲电压的有效值为220 V，图乙电压的有效值小于

．图乙电压的瞬时值表达式为u＝2202sin 100πt V

如图所示，一理想变压器的原、副线圈分别由双线圈

组成．用I1和

在下列四种接法中，

如图所示为一自耦变压器，保持电阻R′和输入电压不变，以下说方向移动，滑片Q下移，电流表示数减小

两根足够长的平行金属导轨间的距离为L，导轨光滑且电阻不计，导轨所在的平面与水平面夹角为θ.在导轨所在平面内，分布磁感应强度为B、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．把一个质量为m的导体棒ab放在金属导轨上，在外力作用下保持静止，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，与金属导轨接触的两点间的导体棒电阻为R1.完成下列问题：

(1)如图甲，金属导轨的一端接一个内阻为r的直流电源，撤去外力后导体棒仍能静止，求直流电源的电动势；

(2)如图乙，金属导轨的一端接一个阻值为R2的定值电阻，撤去外力让导体棒由静止开始下滑，在加速下滑的过程中，当导体棒的速度达到v 时，求此时导体棒的加速度；

(3)求第(2)问中导体棒所能达到的最大速度．

10．(12分)

半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r、质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面．BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示．整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下．在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有一阻值为R的电阻(图中未画出)．直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触．设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒和导轨的电阻均可忽略．重力加速度大小为g.求：

(1)通过电阻R的感应电流的方向和大小；

(2)外力的功率．

11．(12分)如图甲所示，匀强磁场的磁感应强度B为0.5 T，其方向垂直于倾角θ为30°的斜面向上．绝缘斜面上固定有“∧”形状的光滑金属导轨MPN(电阻忽略不计)，MP和NP长度均为2.5 m，MN连线水平，长为3 m．以MN中点O为原点，OP为x轴建立一维坐标系Ox.一根粗

细均匀的金属杆CD，长度d为3 m，质量m为1 kg，电阻R为0.3 Ω，在拉力F的作用下，从MN处以恒定速度v＝1 m/s在导轨上沿x轴正向运动(金属杆与导轨接触良好)．g取10 m/s2.

(1)求金属杆CD运动过程中产生的感应电动势E及运动到x＝0.8 m 处电势差U CD；

(2)推导金属杆CD从MN处运动到P点过程中拉力F与位置坐标x 的关系式，并在图乙中画出F－x关系图象；

(3)求金属杆CD从MN处运动到P点的全过程产生的焦耳热．

12．(12分)如图所示，MN、PQ是两条水平、平行放置的光滑金属导轨，导轨的右端接理想变压器的原线圈，变压器的副线圈与电阻R＝20 Ω组成闭合回路，变压器的原副线圈匝数之比n1∶n2＝1∶10，导轨宽L＝5 m．质量m＝2 kg、电阻不计的导体棒ab垂直MN、PQ放在导轨上，在水平外力F作用下，从t＝0时刻开始在图示的两虚线范围内往复运动，其速度随时间变化的规律是v＝2sin20πt(m/s)．垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度B＝4 T．导轨、导线和线圈电阻均不计．求：

(1)ab棒中产生的电动势的表达式；ab棒中产生的是什么电流？

(2)电阻R上的电热功率P.

(3)从t＝0到t1＝0.025 s的时间内，通过外力F所做的功．

周测九电磁感应交变电流(B卷)

如图为地下通电直导线产生的磁场的正视图，当线圈在通电直导线正上方的左侧时由楞次定律知，线圈中感应电流方向为逆时针，同理在右侧也为逆时针，当线圈一部分在左侧一部分在右侧时为顺时针，故