高考交流电电磁感应精选习题附答案

1．如图甲所示，电阻不计且间距为L=1m 的光滑平行金属导轨竖直放置，上端连接阻值为R=1Ω的电阻，虚线OO′下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场．现将质量为m=0.3kg 、电阻R ab =1Ω的金属杆ab 从OO′上方某处以一定初速释放，下落过程中与导轨保持良好接触且始终水平．在金属杆ab 下落0.3m 的过程中，其加速度a 与下落距离h

的关系图象如图乙所示．已知ab 进入磁场时的速度v 0=3.0m/s ，取g=10m/s 2

．则下列说法正确的是（ ）

A ．进入磁场后，金属杆ab 中电流的方向由b 到a

B ．匀强磁场的磁感应强度为2.0T

C ．金属杆ab 下落0.3 m 的过程中，通过R 的电荷量0.24C

D ．金属杆ab 下落0.3 m 的过程中，R 上产生的热量为0.45J 【答案】BC 【解析】

试题分析：由右手定则可知，导体棒进入磁场后，金属杆ab 中电流的方向由a 到b ，选项A 错误；

ab 进入磁场时，加速度变为向上的g ，则由牛顿第二定律0

ab BLv B

L mg mg R R

-=+，解得B=2T ，选项B 正确；根据210300602411

(..).E BLh q I t t t C C R tR R ∆ϕ∆∆∆∆创-=

=

====+，选项C 正确；当金属杆下落0.3m 时已经做匀速运动，则

mg BIL

=，其中

m

ab

BLv I R R =

+，解得v m =1.5m/s ；根据能量关系

22

01122

m Q mv mgh mv =

+-，代入数据可得：Q=9.83J ，选项D 错误。 考点：法拉第电磁感应定律；牛顿定律及能量守恒定律。

2．如图所示，MN 、PQ 是两条在水平面内、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，变压器的副线圈与阻值为R 的电阻组成闭合回路，变压器的原副线圈匝数之比n 1∶n 2 =k ，导轨宽度为L 。质量为m 的导体棒ab 垂直MN 、PQ 放在导轨上，在水平外力作用下，从t=0时刻开始往复运动，其速度随时间变化的规律是

v=v m sin(

2T

π

t)，已知垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度为B ，导轨、导体棒、导线和线圈的电阻均不计，电流表为理想交流电表，导体棒始终在磁场中运动。则下列说法中正确的是

A ．在t=

4T

B ．导体棒两端的最大电压为BLv m

C ．电阻R 上消耗的功率为222

22m

B L v k R

D ．从t=0至t=4T

的时间内水平外力所做的功为222

28m B L v k R

T

【答案】ABC

【解析】导体棒ab 在水平外力作用下，从t=0时刻开始往复运动，其速度随时间变化的规律是v=v m sin(

2T

π

t)，产生的感应电动势为E=BLv=BLv m sin(

2T

π

t)，为正弦交变电流，导体棒两端的最大电压为BLv m ，变压器原线圈输入

电压有效值为U 1=BLv m U 2=BLv m )，输出功率为P=222

2

2m

B L v k R ，电阻R 上消耗的功率为222

22m B L v k R ，选项ABC 正确；由能量守恒定律，从t=0至t=4T 的时间内水平外力所做的功为W=PT/4+12m 2m v =2222

8m B L v k R

T+12m 2

m v ，选项D 错误。 3．在如右图所示的电路中，放在光滑金属导轨上的ab 导体向右移动，这可能发生在

A ．闭合S 的瞬间

B ．断开S 的瞬间

C ．闭合S 后，减小电阻R 时

D ．闭合S 后，增大电阻R 时 【答案】AC 【解析】

试题分析：金属杆向右运动则说明金属杆受到向右的作用力，由左手定则可知电流的方向；由楞次定律可知左侧产生的磁通量的变化；则可知左侧电流的变化情况

金属杆向右运动说明金属杆受到向右的安培力，由左手定则可知，金属杆中的电流由a 到b ；右侧线框中产生的磁通量向上；则由楞次定律可知，左侧线框中的磁场可能向下减小，也可能向上增加；左侧电流由上方进入，由安培定则可知，内部磁场方向向上；故产生以上现象只能是磁通量突然增加；故只能为A 或C ； 故选AC ．

考点：楞次定律；安培定则；左手定则．

点评：减小电阻R 的阻值时，电路中电阻减小，由欧姆定律可知电流将增大，则内部磁通量将增大．

4．如图所示为某小型水电站的电能输送示意图，A 为升压变压器，其输入功率为P 1，输出功率为P 2，输出电压为U 2 ；B 为降压变压器，其输人功率为P 3,，输入电压为U 3。A 、B 均为理想变压器，,输电电流为I ，输电线的总电阻

为r ，则下列关系正确的是

A ． U 2= U 3

B ． U 2= U 3+Ir

C ． P 1 >P 2

D ． P 2=P 3 【答案】B

【解析】由于输电线有电阻，输电线上有电压降，所以U 2= U 3+Ir ，选项A 错误B 正确。对于理想变压器，P 1 =P 2，选项C 错误；由于输电线上发热，消耗电能，所以P 2>P 3，选项D 错误。

5．如图所示为一自耦变压器，保持电阻R´和输入电压不变，以下说法正确的是（）

A．滑键P向b方向移动，滑键Q不动，电流表示数减小

B．滑键P不动，滑键Q上移，电流表示数不变

C．滑键P向b方向移动、滑键Q不动，电压表示数减小

D．滑键P不动，滑键Q上移，电压表示数增大

【答案】AC

【解析】左侧输入一定电压,在右侧感应到变化后的电压.起变压作用。pa是左侧电路,输入恒定电压V1，ab是右侧电路,输出感应电压V2, V2=V1*(ab/pa)。根据能量守恒,左侧电路和右侧电路功率相同。pa增加,右侧输出电压减小-->右侧电路功率降低-->左侧电路功率降低-->左侧是恒压,只有电流降低。A正确。Q上移,右侧电路电阻减小-->右侧电路功率增加-->左侧电路功率增加-->左侧是恒压,只有电流增加。B错。pa增加,右侧输出电压减小。C正确。右侧电压只和P的位置有关,Q的位置不影响。D错。故本题选AC。

6．一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是5∶1，原线圈接入电压为220V的正弦交流电，各元件正常工作，一只理想二极管和一个滑动变阻器R串联接在副线圈上，如图所示，电压表和电流表均为理想交流电表。则下列说法正确的是

A．原、副线圈中的电流之比为5∶1

B．电压表的读数约为44V

C．若滑动变阻器接入电路的阻值为20 Ω，则1 分钟内产生的热量为2904 J

D．若将滑动变阻器的滑片向上滑动，则两电表读数均增大

【答案】C

【解析】

试题分析：理想二极管的作用是正向的电流通过时电阻很小，反向的电流通过时电阻很大，认为断路，故理想二极管的作用是只允许正向的电流通过，再根据变压器的原理电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，即可求得结论。由于原、副线圈中的电流与匝数成反比，所以电流之比为1：5，A选项错误；原、副线圈的电压与匝数成正比，所以副线圈两端电压为U2=44 V，但二极管具有单向导电性，

J，C选项正确；将滑动变阻器滑片向下滑动，接入电路中的阻

值变大，但对原、副线圈两端的电压无影响，即电压表的读数不变，电流表的读数变小，所以D错误。

考点：变压器的原理理想二极管的作用

7．如图所示，理想变压器，原副线圈的匝数比为n。原线圈接正弦交流电压U，输出端A、A1、A2、A3为理想的交流电流表，R为三个完全相同的电阻，L为电感，C为电容，当输入端接通电源后，电流表A读数为I。下列判断正确的是