山西省朔州市右玉一中高二物理下学期期中试卷（含解析）.doc

2015-2016学年山西省朔州市右玉一中高二（下）期中物理试卷一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分第18题为单选题；第912题为多选题全部选对的得4分，部分选对的得2分，有错选或不选的得o分）1在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是（）a将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化b在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化c将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化d绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化2如图，在一水平、固定的闭合导体圆环上方有一条形磁铁（n极朝上，s极朝下）由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，关于圆环中感应电流的方向（从上向下看），下列说法正确的是（）a总是顺时针b总是逆时针c先顺时针后逆时针d先逆时针后顺时针3如图所示，表示一交变电流随时间变化的图象，此交流电的有效值是（）a5ab5ac3.5ad3.5a4一磁棒自远处匀速沿一圆形线圈的轴线运动，并穿过线圈向远处而去，如图所示则下列四个图中较正确反映线圈中i与时间t关系的是（线圈中电流以图示箭头为正方向）（）abcd5穿过闭合回路的磁通量随时间t变化的图象分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是（）a图甲中回路产生的感应电动势恒定不变b图乙中回路产生的感应电动势一直在变大c图丙中回路在0t0时间内产生的感应电动势大于t02t0时间内产生的感应电动势d图丁中回路产生的感应电动势可能恒定不变6如图所示，一正方形线圈的匝数为n，边长为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中，在t时间内，磁感应强度的方向不变，大小由b均匀的增大到2b在此过程中，线圈中产生的感应电动势为（）abcd7平行金属导轨mn竖直放置于绝缘水平地板上，如图所示，金属杆pq可以紧贴导轨无摩擦滑动，导轨间除固定电阻r以外，其它部分电阻不计，匀强磁场b垂直穿过导轨平面，以下有两种情况：第1次，先闭合开关s，然后从图中位置由静止释放pq，经一段时间后pq匀速到达地面；第2次，先从同一高度由静止释放pq，当pq下滑一段距离后突然闭合开关s，最终pq也匀速到达了地面设上述两种情况pq由于切割磁感线产生的电能分别为w1、w2，则可以判定（）aw1w2bw1=w2cw1w2d以上结论都不正确8如图所示的电路可将声音信号转化为电信号，该电路中b是固定不动的金属板，a是能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜，a、b构成了一个电容器，且通过导线与恒定电源两极相接，若声源s发出声波，则a振动过程中（）aa、b板之间的电场强度不变ba、b板上所带的电荷量不变c电路中始终有方向不变的电流d当a板向右位移最大时，电容器电容最大9关于产生感应电流的条件，以下说法中错误的是（）a闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定会有感应电流b闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，闭合电路中一定会有感应电流c穿过闭合电路的磁通为零的瞬间，闭合电路中一定不会产生感应电流d无论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁感应条数发生了变化，闭合电流中一定会有感应电流10如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1=1100匝，副线圈匝数n2=180匝，交流电源的电压u1=220sin120tv，电阻r=45，电压表、电流表均为理想电表，则（）a交流电的频率为50hzba1的示数约为0.13ac该交变电压不能加在耐压值为300v的电容器上dv的示数为36v11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10v12如图所示的电路中，p为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压u1不变，闭合电键s，下列说法正确的是（）ap向下滑动时，灯l变亮bp向下滑动时，变压器的输出电压不变cp向上滑动时，变压器的输入电流变小dp向上滑动时，变压器的输出功率变大二、实验题（共2小题，每空2分，共18分）13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画完整（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，那么合上电键后可能出现的情况有：a将a线圈迅速插入b线圈时，灵敏电流计指针将向 偏转一下ba线圈插入b线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将向偏转一下14如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置，闭合开关后，铜棒ab、电流表、开关组成闭合电路小军将实验现象记录在下表中次数磁场方向导体ab运动方向电流表的指针偏转方向1上n下s向上不偏2上n下s向下不偏3上n下s向左向右4上n下s向右向左5上s下n向上不偏6上s下n向左向左7上s下n向右向右（1）小军分析上表得出：闭合电路中的部分导体在磁场里做时，导体中就会产生感应电流（2）比较3和4（或6和7）可知；在磁场方向一定时，感应电流的方向与有关（3）比较3和6（或4和7）可知；在导体切割磁感线的运动方向一定时，感应电流的方向与有关（4）此实验的研究方法主要有，在此实验的过程中是能转化为能三、计算题（共3小题，34分）15如图所示，ab=25cm，ad=20cm，匝数为50匝的矩形线圈线圈总电阻r=1外电路电阻r=9磁感应强度b=0.4t线圈绕垂直于磁感线的oo轴以角速度50rad/s匀速转动求：（1）感应电动势的峰值（2）从此位置开始计时，它的感应电动势的瞬时值表达式（3）通过r上电功率是多少？16图（a）是一理想变压器的电路连接图，图（b）是原线圈两端所加的电压随时间变化的关系图象，已知电压表的示数为20v，两个定值电阻的阻值r均为10，则：（1）求原、副线圈的匝数比；（2）将开关s闭合，求原线圈的输入功率；（3）若将电流表a2换成一只具有单向导电性的二极管，求电压表示数17如图所示，匝数n=100匝、截面积s=0.2m2、电阻r=0.5的圆形线圈mn处于垂直纸面向里的匀强磁场内，磁感应强度随时间按b=0.6+0.02t（t）的规律变化，处于磁场外的电阻r1=3.5，r2=6，电容c=30f，开关s开始时未闭合，求：（1）闭合s后，线圈两端m、n两点间的电压umn和电阻r2消耗的电功率；（2）闭合s一段时间后又打开s，则s断开后通过r2的电荷量为多少？2015-2016学年山西省朔州市右玉一中高二（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分第18题为单选题；第912题为多选题全部选对的得4分，部分选对的得2分，有错选或不选的得o分）1在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是（）a将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化b在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化c将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化d绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化【考点】感应电流的产生条件【分析】产生感应电流的条件：闭合回路的磁通量发生变化或闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流【解答】解：a、将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，回路中没有磁通量的变化，不能产生感应电流，观察到电流表没有变化，故a错误；b、在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，回路中没有磁通量的变化，不能产生感应电流，观察到电流表没有变化，故b错误；c、将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁的过程中有感应电流产生，但是之后，再到相邻房间去观察时，回路中已经没有磁通量的变化，此时观察到的电流表没有变化，故c错误；d、绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，回路中的磁通量发生变化，能观察电流表的变化，故d正确故选：d【点评】解决本题关键要准确把握产生感应电流的一般条件：闭合回路的磁通量发生变化，电路必须闭合2如图，在一水平、固定的闭合导体圆环上方有一条形磁铁（n极朝上，s极朝下）由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，关于圆环中感应电流的方向（从上向下看），下列说法正确的是（）a总是顺时针b总是逆时针c先顺时针后逆时针d先逆时针后顺时针【考点】楞次定律【分析】由楞次定律可以判断出感应电流的方向【解答】解：由图示可知，在磁铁下落过程中，穿过圆环的磁场方向向上，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，在磁铁远离圆环时穿过圆环的磁通量减小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流先沿顺时针方向，后沿逆时针方向，故c正确故选：c【点评】本题考查了楞次定律的应用，正确理解楞次定律阻碍的含义是正确解题的关键3如图所示，表示一交变电流随时间变化的图象，此交流电的有效值是（）a5ab5ac3.5ad3.5a【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系【分析】根据有效值的定义求解取一个周期时间，将交流与直流分别通过相同的电阻，若产生的热量相同，直流的电流值，即为此交流的有效值【解答】解：将交流与直流通过阻值都为r的电阻，设直流电流为i，则根据有效值的定义有：（4）2r+（3）2r=i2rt解得：i=5a；故选：b【点评】对于非正弦式电流可根据有效值的定义求解有效值常见题型，要熟练掌握4一磁棒自远处匀速沿一圆形线圈的轴线运动，并穿过线圈向远处而去，如图所示则下列四个图中较正确反映线圈中i与时间t关系的是（线圈中电流以图示箭头为正方向）（）abcd【考点】楞次定律【分析】解此题的关键是先根据磁棒的n极靠近线圈过程中根据楞次定律判断出线圈中感应电流的方向，再判断出磁棒远离线圈过程中感应电流的方向，即可选出正确答案，然后可进一步分析出磁棒的中央与线圈重合的瞬间（磁通量最大）感应电流是零，并且能判断出感应电流有一极值存在【解答】解：当磁棒的n极从远处向线圈靠近的过程中，穿过线圈的磁通量方向向右大小增大，根据楞次定律，感应电流的磁场方向向左，再由安培定则不难判断出感应电流的方向为正方向（从左向右看逆时针方向），可排除选项cd；当磁通量最大时即磁棒中央与线圈重合时磁通量的变化率为零即感应电流为零，因为当磁棒的中央穿过线圈后继续向右运动的过程中，穿过线圈的磁通量减少了但方向没变，根据楞次定律可判断出感应电流方向为负方向，因为感应电流方向不能突变，故感应电流为零时穿过线圈的磁通量最大（即磁棒中央与线圈重合瞬间），所以b正确故选b【点评】应用楞次定律的关键是明确穿过电路的原磁通量方向及变化情况，然后再根据楞次定律判断出感应电流的磁场方向，最后根据安培定则判断出感应电流的方向5穿过闭合回路的磁通量随时间t变化的图象分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是（）a图甲中回路产生的感应电动势恒定不变b图乙中回路产生的感应电动势一直在变大c图丙中回路在0t0时间内产生的感应电动势大于t02t0时间内产生的感应电动势d图丁中回路产生的感应电动势可能恒定不变【考点】法拉第电磁感应定律【分析】根据法拉第电磁感应定律我们知道感应电动势与磁通量的变化率成正比结合数学知识我们知道：穿过闭合回路的磁通量随时间t变化的图象的斜率k=运用数学知识结合磁通量随时间t变化的图象解决问题【解答】解：根据法拉第电磁感应定律我们知道感应电动势与磁通量的变化率成正比，即e=n结合数学知识我们知道：穿过闭合回路的磁通量随时间t变化的图象的斜率k=a、图甲中磁通量不变，无感应电动势故a错误b、图乙中磁通量随时间t均匀增大，图象的斜率k不变，也就是说产生的感应电动势不变故b错误c、图丙中回路在ot0时间内磁通量随时间t变化的图象的斜率为k1，在t02t0时间内磁通量随时间t变化的图象的斜率为k2，从图象中发现：k1大于k2的绝对值所以在ot0时间内产生的感应电动势大于在t02t0时间内产生的感应电动势故c正确d、图丁中磁通量随时间t变化的图象的斜率先变小后变大，所以感应电动势先变小后变大，故d错误故选：c【点评】通过t图象运用数学知识结合物理规律解决问题，其中我们要知道t图象斜率的意义利用图象解决问题是现在考试中常见的问题对于图象问题，我们也从图象的斜率和截距结合它的物理意义去研究6如图所示，一正方形线圈的匝数为n，边长为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中，在t时间内，磁感应强度的方向不变，大小由b均匀的增大到2b在此过程中，线圈中产生的感应电动势为（）abcd【考点】法拉第电磁感应定律【分析】根据法拉第电磁感应定律e=n=ns，求解感应电动势，其中s是有效面积【解答】解：根据法拉第电磁感应定律e=n=ns=n=故选：b【点评】解决电磁感应的问题，关键理解并掌握法拉第电磁感应定律e=n=ns，知道s是有效面积，即有磁通量的线圈的面积7平行金属导轨mn竖直放置于绝缘水平地板上，如图所示，金属杆pq可以紧贴导轨无摩擦滑动，导轨间除固定电阻r以外，其它部分电阻不计，匀强磁场b垂直穿过导轨平面，以下有两种情况：第1次，先闭合开关s，然后从图中位置由静止释放pq，经一段时间后pq匀速到达地面；第2次，先从同一高度由静止释放pq，当pq下滑一段距离后突然闭合开关s，最终pq也匀速到达了地面设上述两种情况pq由于切割磁感线产生的电能分别为w1、w2，则可以判定（）aw1w2bw1=w2cw1w2d以上结论都不正确【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用；电磁感应中的能量转化【分析】两种情况金属杆最终匀速运动，受到的安培力与重力平衡，根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力公式、平衡条件列式，可得到匀速运动的速度表达式，再根据功能关系进行分析即可【解答】解：设金属杆匀速运动的速度为v则由e=blv，i=，fa=bil得安培力为：fa=根据平衡条件有：fa=mg则得：v=可知金属杆两次匀速运动的速度相同，根据功能关系可知，金属杆的重力势能减少转化为杆的动能和电能，由于杆获得的动能相同，所以两种情况下，杆由于切割磁感线产生的电能相等，即w1=w2故选：b【点评】本题关键有两点：会推导安培力的表达式；二是会运用能量守恒定律分析电能关系8如图所示的电路可将声音信号转化为电信号，该电路中b是固定不动的金属板，a是能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜，a、b构成了一个电容器，且通过导线与恒定电源两极相接，若声源s发出声波，则a振动过程中（）aa、b板之间的电场强度不变ba、b板上所带的电荷量不变c电路中始终有方向不变的电流d当a板向右位移最大时，电容器电容最大【考点】电容器的动态分析【分析】由图看出，a、b间电压不变，由公式e= 分析板间电场强度的变化由公式c=分析电量的变化，根据电容器充电和放电情况，分析电路中电流的方向 a向右的位移最大时，a、b 板构成的电容器的电容最大【解答】解：a、a、b间电压不变，a振动过程中，板间距离周期性变化，则由公式e= 分析得知，a、b板间的电场强度也会周期性变化故a错误b、a振动过程中，a、b间电压不变，由公式c=分析得知，a、b 板所带的电量会周期性变化故b错误c、a 振动过程中，a、b 板所带的电量会周期性变化，电容器放电和充电周期性交替产生，所以灵敏电流计中电流的方向也会周期性变化故c错误d、a向右的位移最大时，a、b 板间的距离最小，则a、b构成的电容器的电容最大故d正确故选：d【点评】本题考查运用物理知识分析实际问题的能力，实质是电容器动态变化分析问题，根据电容的定义式和决定式进行分析9关于产生感应电流的条件，以下说法中错误的是（）a闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定会有感应电流b闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，闭合电路中一定会有感应电流c穿过闭合电路的磁通为零的瞬间，闭合电路中一定不会产生感应电流d无论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁感应条数发生了变化，闭合电流中一定会有感应电流【考点】感应电流的产生条件【分析】解决此题的关键是知道闭合电路中的导体产生感应电流的条件是：普遍条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化；特殊条件是：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动【解答】解：a、闭合电路在磁场中运动，磁通量可能不变，没有感应电流产生，故a错误b、闭合电路在磁场中作切割磁感线运动时，若有多个边切割磁感线，产生几个感应电动势，总的感应电动势可能为零，没有感应电流，故b错误c、穿过闭合电路的磁通为零的瞬间，若有部分导体切割磁感线运动，可能有感应电流，故c错误d、只要穿过闭合电路的磁感应条数发生了变化，即穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电流中一定会有感应电流，故d正确本题选错误的，故选：abc【点评】解决此类问题的关键是知道产生感应电流的条件，要知道只有闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，才能产生感应电流，而不能简单理解成切割就产生感应电流10如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1=1100匝，副线圈匝数n2=180匝，交流电源的电压u1=220sin120tv，电阻r=45，电压表、电流表均为理想电表，则（）a交流电的频率为50hzba1的示数约为0.13ac该交变电压不能加在耐压值为300v的电容器上dv的示数为36v【考点】变压器的构造和原理；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率【分析】根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，逐项分析即可得出结论【解答】解：a、交流电源的电压u1=220sin120tv，交流电的频率f=60hz，故a错误；b、对于与匝数成正比，电压表的示数为u2=220=36v，电流表a2的示数为 i2=0.8a，根据原副线圈的电流与匝数成反比可以求得原线圈的电流为0.8=0.13a，故bd正确；c、交流电源的电压u1=220sin120tv，电压最大值是um=220v300v，所以该交变电压不能加在耐压值为300v的电容器上，故c正确；故选：bcd【点评】考查交流电的表达式中各量的物理意义，明确电表的示数为有效值，最大值与有效值之间的关系11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10v【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理；正弦式电流的图象和三角函数表达式；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率【分析】根据图象可分别求出两个交流电的最大值以及周期等物理量，然后进一步可求出其瞬时值的表达式以及有效值等【解答】解：a、在t=0时刻，线圈一定处在中性面上；故a正确；b、由图可知，a的周期为4102s；b的周期为6102s，则由n=可知，转速与周期成反比，故转速之比为：；故b错误；c、曲线a的交变电流的频率f=25hz；故c正确；d、由em=nbs可知=，所以emb=ema=10v，曲线b表示的交变电动势有效值为u=5v；故d错误；故选：ac【点评】本题考查了有关交流电描述的基础知识，要根据交流电图象正确求解最大值、有效值、周期、频率、角速度等物理量12如图所示的电路中，p为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压u1不变，闭合电键s，下列说法正确的是（）ap向下滑动时，灯l变亮bp向下滑动时，变压器的输出电压不变cp向上滑动时，变压器的输入电流变小dp向上滑动时，变压器的输出功率变大【考点】变压器的构造和原理；电功、电功率【分析】与闭合电路中的动态分析类似，可以根据滑动变阻器r的变化，确定出总电路的电阻的变化，进而可以确定总电路的电流的变化的情况，再根据电压不变，来分析其他的元件的电流和电压的变化的情况【解答】解：a、当滑动变阻器r的滑片向下移动时，导致总电阻增大，由于输入电压u1不变，且原副线圈匝数不变，所以副线圈电压不变，根据，即亮度不变故a错误；b、当滑动变阻器r的滑片向下移动时，导致总电阻增大，由于输入电压u1不变，且原副线圈匝数不变，所以副线圈电压不变，故b正确；c、当滑动变阻器r的滑片向上移动时，导致总电阻减小，由于输入电压u1不变，且原副线圈匝数不变，所以副线圈电压不变，则有副线圈的总电流增大因此输入电流也变大故c错误；d、当滑动变阻器r的滑片向上移动时，导致总电阻减少，由于输入电压u1不变，且原副线圈匝数不变，所以副线圈电压不变，则有副线圈的总电流增大则输出功率增大，故d正确故选：bd【点评】电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法二、实验题（共2小题，每空2分，共18分）13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画完整（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，那么合上电键后可能出现的情况有：a将a线圈迅速插入b线圈时，灵敏电流计指针将向右 偏转一下ba线圈插入b线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将向左偏转一下【考点】研究电磁感应现象【分析】（1）注意该实验中有两个回路，一是电源、电键、变阻器、小螺线管串联成的回路，二是电流计与大螺线管串联成的回路，据此可正确解答（2）磁场方向不变，磁通量的变化不变时电流方向不变，电流表指针偏转方向相同，磁通量的变化相反时，电流表指针方向相反【解答】解：（1）将电源、电键、变阻器、小螺线管串联成一个回路，再将电流计与大螺线管串联成另一个回路，电路图如图所示（2）闭合开关，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流表的指针向右偏；a将a线圈迅速插入b线圈时，磁场方向不变，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流计指针将向右偏转ba线圈插入b线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，原线圈电流变小，穿过副线圈的磁场方向不变，但磁通量变小，灵敏电流计指针将左偏转故答案为：（1）电路图如图所示（2）右；左【点评】本题考查研究电磁感应现象及验证楞次定律的实验，对于该实验注意两个回路的不同知道磁场方向或磁通量变化情况相反时，感应电流反向是判断电流表指针偏转方向的关键14如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置，闭合开关后，铜棒ab、电流表、开关组成闭合电路小军将实验现象记录在下表中次数磁场方向导体ab运动方向电流表的指针偏转方向1上n下s向上不偏2上n下s向下不偏3上n下s向左向右4上n下s向右向左5上s下n向上不偏6上s下n向左向左7上s下n向右向右（1）小军分析上表得出：闭合电路中的部分导体在磁场里做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流（2）比较3和4（或6和7）可知；在磁场方向一定时，感应电流的方向与导体切割磁感线运动方向有关（3）比较3和6（或4和7）可知；在导体切割磁感线的运动方向一定时，感应电流的方向与磁场方向有关（4）此实验的研究方法主要有控制变量法，在此实验的过程中是机械能转化为电能【考点】研究电磁感应现象【分析】（1）产生感应电流时闭合电路中的部分导体在磁场中做什么变化，若运动，分析是什么性质的运动；（2）根据图示分析感应电流的方向是在什么方向的变化下而变化的，若在磁场方向不变时，只有导体运动方向再改变，感应电流也在变化，则说明感应电流的方向一定与导体运动方向有关；（3）比较实验可知，在导体切割感应线运动方向，或导体运动方向不变时，磁场方向改变，感应电流的方向就改变；（4）控制一个或多个量不变，改变一个量，探究问题，叫控制变量法，电磁感应现象实现了机械能向电能转化【解答】解：（1）产生感应电流的现象中，闭合电路中的部分导体在磁场中运动与磁场方向垂直，即导体中产生导体感应电流时，闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动；（2）比较3和4（或6和7）可知；在磁场方向一定时，导体切割磁感线运动方向改变，感应电流方向就改变；（3）比较3和6（或4和7）可知；在导体切割磁感线的运动方向一定时，磁场方向改变，感应电流的方向也改变；（4）实验中采用了控制变量法，闭合电路中电流表中的电能是由于导体的运动而产生的，可知，消耗的是机械能，所以实验中将机械能转化为电能；故答案为：（1）切割磁感线运动；（2）导体切割磁感线运动方向；（3）磁场方向；（4）控制变量法，机械，电【点评】本题从知识上考查电磁感应现象，知道产生感应电流的条件和影响感应电流的方向因素，从方法上考查了控制变量法的数据分析过程三、计算题（共3小题，34分）15如图所示，ab=25cm，ad=20cm，匝数为50匝的矩形线圈线圈总电阻r=1外电路电阻r=9磁感应强度b=0.4t线圈绕垂直于磁感线的oo轴以角速度50rad/s匀速转动求：（1）感应电动势的峰值（2）从此位置开始计时，它的感应电动势的瞬时值表达式（3）通过r上电功率是多少？【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理；电功、电功率；正弦式电流的图象和三角函数表达式【分析】（1）根据em=nbs求解感应电动势的峰值；（2）根据感应电动势的瞬时值表达式e=emcost即可求解；（3）先求电动势有效值，根据闭合电路欧姆定律求得电流，再根据p=i2r求解电功率；【解答】解：（1）感应电动势的峰值em=nbs=50v （2）由题意e=emcost=50cos50t（v） （3）电动势的有效值e=25v r两端电压u=r上的电功率p=112.5w 答：（1）感应电动势的峰值50v（2）从此位置开始计时，它的感应电动势的瞬时值表达式e=50cos50t（v）（3）通过r上电功率是112.5w【点评】要会写出交流电的表达式，在求流过电阻的电荷时要用到平均电动势，电量与转动的快慢无关16图（a）是一理想变压器的电路连接图，图（b）是原线圈两端所加的电压随时间变化的关系图象，已知电压表的示数为20v，两个定值电阻的阻值r