高中物理 第三章 电磁感应过关检测（二）新人教版选修1-1.doc

第三章过关检测(二)(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分.每小题给出的四个选项中,15题只有一个选项符合题目要求,68题有两项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.关于交变电流,下列说法正确的是()a.在一个周期内电流的方向改变两次b.交变电流的最大值总是有效值的倍c.若正弦交变电流的最大值为10 v,则它的最小值为-10 vd.演示交变电流随时间变化规律时,应采用交流电流表解析:线圈每通过中性面一次,电流方向改变一次,a对.只有正弦交变电流其最大值才是有效值的倍.交变电流的正负表示方向.只有直流电流表的偏向、偏角大小随电流方向、大小发生变化,交变电流的偏向角决定于交变电流的有效值,有效值不变,所以只有a正确.答案:a2.下面列举的四种器件中,在工作时利用了电磁感应现象的是()a.质谱仪b.电磁炉c.电吹风d.回旋加速器解析:质谱仪和回旋加速器应用了带电粒子在电场和磁场中的运动,电吹风应用的是电流的热效应,电磁炉应用的是电磁感应原理,利用磁场变化产生的感应电流而产热.答案:b3.为了计算输入电压未知,输出电压为44 v的变压器副线圈的匝数,已知原线圈的匝数为1 000,为获知此变压器副线圈匝数,某同学拆开副线圈,用绝缘导线在副线圈上加绕了30匝,然后将原线圈接到原来的交流电源上,测得副线圈的端电压为50 v,按理想变压器分析,该变压器原线圈的电压、副线圈匝数分别为()a.1 100 v、360b.1 000 v、220c.200 v、220d.220 v、360解析:设原线圈的电压u1,副线圈的匝数n2,对原来的理想变压器,根据变压比公式得,对后来的理想变压器,根据变压比公式得,两式结合得u1=200 v,n2=220,c正确.答案:c4.如图所示,铁芯右边绕有一个线圈,线圈两端与滑动变阻器、电池组连成回路.左边的铁芯上套有一个环面积为0.02 m2、电阻为0.1 的金属环.铁芯的横截面积为0.01 m2,且假设磁场全部集中在铁芯中,金属环与铁芯截面垂直.调节滑动变阻器的滑片,使铁芯中的磁感应强度每秒均匀增加0.2 t,则从上向下看()a.金属环中感应电流方向是逆时针方向,感应电动势大小为4.010-3 vb.金属环中感应电流方向是顺时针方向,感应电动势大小为4.010-3 vc.金属环中感应电流方向是逆时针方向,感应电动势大小为2.010-3 vd.金属环中感应电流方向是顺时针方向,感应电动势大小为2.010-3 v解析:铁芯内的磁通量情况是相同的,金属环的有效面积即铁芯的横截面积.据电磁感应定律e=n=10.20.01 v=210-3 v.又据楞次定律,金属环中电流方向为逆时针方向,即c正确.答案:c5.如图所示,电阻r和电感线圈的自感系数l的值都较大,电感线圈的电阻不计,a、b是两只完全相同的灯泡,当开关s闭合时,下面能发生的情形是()a.b比a先亮,然后b熄灭b.a比b先亮,然后a熄灭c.a、b一起亮,然后a熄灭d.a、b一起亮,然后b熄灭解析:在s闭合时,r的电阻很大,l的自感作用电阻也相当于很大,所以a、b相当于串联,同时亮,然后由于l的自感作用消失,相当于b被短路,所以b要熄灭,d正确.答案:d6.有关资料显示,美国、加拿大等美洲地区ul标准:120 v/60 hz,欧洲欧盟gs标准:240 v/50 hz,中华人民共和国标准:220 v/50 hz,下面说法正确的是()a.文中的120 v,240 v,220 v指的是交变电流的峰值b.我国制造的白炽灯拿到加拿大使用时,亮度明显变暗c.我们实验室用的220 v/50 hz的电火花计时器在美国使用时,打点周期不变d.如果我国和欧盟的某个国家的火力发电厂都用旋转电枢的方式发电,且磁场是相同的,线圈匝数也是相同的,则二者的转速必然相同,线圈的面积必然不同解析:通常所说的电压,如无特殊说明,均指有效值,220 v/50 hz 的灯泡在120 v的电压下工作时,由于电压达不到额定电压,实际功率达不到额定功率,所以变暗,b正确;电火花计时器打点频率取决于交变电流的频率,c错误;我国和欧盟交变电动势的有效值不同,最大值也不同,根据em=nbs,式中的n、b、均相同,而em相同,所以面积s必然不同.答案:bd7.如图,画出的是穿过一个闭合线圈的磁通量随时间的变化规律,以下哪些认识是正确的()a.第0.6 s末线圈中的感应电动势为4 vb.第0.9 s末线圈中的瞬时电动势比0.2 s末的大c.第0.1 s末线圈的瞬时电动势为零d.第0.2 s末和第0.4 s末的瞬时电动势的方向相同解析:题图给出了磁通量的变化图象,由法拉第电磁感应定律计算:第0.6 s末线圈中的感应电动势为 v=4 v,a正确.第0.9 s末线圈中的瞬时电动势为30 v,第0.2 s末的瞬时电动势为 v,所以b正确.第0.1 s末线圈的瞬时电动势不为零,c错误.第0.2 s末和第0.4 s末的瞬时电动势的方向相反,d错误.答案:ab8.如图(a)、(b)所示的电路中,电阻r和自感线圈l的电阻值都很小,且小于灯a的电阻,接通s,使电路达到稳定,灯泡a发光,则()a.在电路(a)中,断开s后,a将逐渐变暗b.在电路(a)中,断开s后,a将先变得更亮,然后逐渐变暗c.在电路(b)中,断开s后,a将逐渐变暗d.在电路(b)中,断开s后,a将先变得更亮,然后逐渐变暗解析:(a)电路中,灯a和线圈l串联,电流相同,断开s时,线圈上产生自感电动势,阻碍原电流的减小,通过r、a形成回路,a将逐渐变暗.(b)电路中,电阻r和灯a串联,灯a的电阻大于线圈l的电阻,电流则小于线圈l中的电流,断开s时,电源不给灯a供电,而线圈产生自感电动势阻碍电流的减小,通过a、r形成回路,灯a中电流比原来大,变得更亮,然后逐渐变暗.所以选项a、d正确.答案:ad二、填空题(每小题10分,共20分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答)9.如图为“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:a.将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针将.b.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向左滑动时,灵敏电流计指针将.解析:(1)见答案图.(2)依照楞次定律及灵敏电流计的指针偏转方向与流过它的电流方向的关系来判定.答案:(1)电路连接如图所示(2)a.向右偏转一下b.向左偏转一下10.设一单匝线圈内磁通量变化情况如图所示,则线圈中:(1)前3 s内的平均感应电动势为;(2)前4 s内的平均感应电动势为;(3)第4 s内的感应电动势的大小为.解析:本题考查平均感应电动势.由题图知0=0,3=0.3 wb,4=0,根据公式e=求解.(1)前3 s内的平均感应电动势e1= v=0.1 v.(2)前4 s内的平均感应电动势e2=0.(3)第4 s内的感应电动势的大小,即第3 s末至第4 s 末的平均感应电动势的大小,因为第3 s 末至第4 s末磁通量是均匀变化的,感应电动势大小不变.所以第4 s内感应电动势e4= v=-0.3 v即大小为0.3 v.答案:(1)0.1 v(2)0(3)0.3 v三、计算题(本题共2小题,每小题16分,共32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得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)11.正弦式交变电流的峰值和有效值之间满足峰值是有效值的倍,其他形式的交变电流一定不满足这个关系还是不一定满足这个关系,我们做如下探讨:如图是一交流电压随时间变化的图象,若要使此交流电压的有效值和峰值满足u有=um,u2应该取何值?解析:题图中给出的是一方波交变电流,前时间内u1=um,后时间内电压为u2.由于该交流电压的有效值为um,根据有效值的定义,有t=,代入已知数据,解得u2=um.答案:u2=um12.如图所示,有一u形金属导轨mnpq,处在与它垂直的匀强磁场中.有一导体棒ab在导轨上向右匀速运动,经过0.1 s,从“1”位置运动到“