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专题六：电磁感应 电路 交流电练习题一 单项选择题1将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是（ ）A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关B.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同2. 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，则( )AA灯有电流通过，方向由a到b BA灯中无电流通过，不可能变亮CB灯立即熄灭，c点电势低于d点电势DB灯逐渐熄灭，c点电势低于d点电势3两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为L和2L，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如下图所示，则A和B导线的横截面积之比为 （ ） A23B13C12D314如图所示，正方形线框的边长为L，从图示位置开始沿光滑斜面向下滑动，中途穿越垂直纸面向里、有理想边界的匀强磁场区域磁场的宽度大于L，以i表示导线框中感应电流的大小，从线圈进入磁场开始计时，取逆时针方向为电流的正方向，右图为it关系图象，其中正确的是()5. 如图，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角（090),其中MN平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，棒接入电路的电阻为R，当流过棒某一横截面的电量为q时，它的速度大小为，则金属棒在这一过程中 ( )A.F运动的平均速度大小为 B.平滑位移大小为C.产生的焦尔热为D.受到的最大安培力大小为6如图甲所示，足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成角(090)，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R.当流过ab棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中()A运动的平均速度大小为v B下滑位移大小为C产生的焦耳热为qBLvD受到的最大安培力大小为sin7一个闭合回路由两部分组成，如右图所示，右侧是电阻为r的圆形导线；置于竖直方向均匀变化的磁场B1中，左侧是光滑的倾角为的平行导轨，宽度为d，其电阻不计。磁感应强度为B2的匀强磁场垂直导轨平面向上，且只分布在左侧，一个质量为m、电阻为R的导体棒此时恰好能静止在导轨上，分析下述判断不正确的是 （ ）A圆形线圈中的磁场，可以方向向上均匀增强，也可以方向向 下均匀减弱B导体棒a、b受到的安培力大小为mgsinC回路中的感应电流为D圆形导线中的电热功率为8如右图所示，N匝矩形导线框以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO匀速转动，线框面积为S，线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻R、理想电流表和二极管D。二极管D具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大。下列说法正确的是 （ ）A图示位置电流为0BR两端电压的有效值C交流电流表的示数D一个周期内通过R的电荷量9图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1n251，电阻R20 ，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光下列说法正确的是()A输入电压u的表达式u20sin50t VB只断开S2后，L1、L2均正常发光C只断开S2后，原线圈的输入功率增大D若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8 W10.如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计。匀强磁场与导轨一闪身垂直。阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触。T=0时，将形状S由1掷到2。Q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度。下列图象正确的是 ( )二 多项选择题11在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，A、B两灯亮度的变化情况为( )AA灯两端电压的变化量与电源中电流变化量大小 之比不变BA灯变亮，B灯变暗C电源的输出功率增大D电源的工作效率降低12如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 .从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60时的感应电流为1 A，那么( )A线圈消耗的电功率为4 WB线圈中感应电流的有效值为2 AC任意时刻线圈中的感应电动势为e4costD任意时刻穿过线圈的磁通量为sint13下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则( )自重40 kg额定电压48 V载重75 kg额定电流12 A最大行驶速度20 km/h额定输出功率350 WA. 电动机的输入功率为576 WB电动机的内电阻为4 C该车获得的牵引力为104 ND该车受到的阻力为63 N14如图所示，在水平放置的两条平行光滑导轨上有一垂直于导轨的金属棒ab，匀强磁场跟轨道平面垂直，磁场方向如图所示导轨接有阻值为R15 、R26 的两个定值电阻及滑动变阻器R0，其余电阻不计电路中的电压表量程为010 V，电流表的量程为03 A现将R0调至30 ，用F40 N的水平向右的力使ab沿导轨向右平移，当ab达到稳定状态时，两电表中有一表正好达到满偏，而另一表未达到满偏下列说法正确的是( )A当棒ab达到稳定状态时，电流表满偏B当棒ab达到稳定状态时，电压表满偏C当棒ab达到稳定状态时，棒ab的速度是1 m/sD当棒ab达到稳定状态时，棒ab的速度是2.25 m/s15如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L0.30 m导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻R0.40 .导轨上停放一质量m0.10 kg、电阻r0.20 、长度也为L0.30 m的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B0.50 T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示，下列说法中正确的是( )A金属杆做匀加速直线运动B拉力随时间均匀增加C第2 s末外力的瞬时功率为0.35 WD如果水平外力从静止开始拉动杆2 s所做的功为0.35 J，则金属杆上产生的焦耳热为0.15 J三 计算题16图甲为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头，原线圈输入正弦式交变电压的ut图象如图乙所示若只在ce间接一只Rce400 的电阻，或只在de间接一只Rde225 的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80 W.(1)请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式；(2)求只在ce间接400 电阻时，原线圈中的电流I1；(3)求ce和de间线圈的匝数比.17某发电系统的输出功率为1105W。假若输出电压250V，现准备向远处输电。所用输电线的总电阻为8，要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%。用户获得220V电压，求应选用匝数比多大的升压变压器和降压变压器？18如下图所示的电路中，定值电阻R010，R为电阻箱，S2为单刀双掷开关。闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，当其阻值为R1=9时，电压传感器测得的数据为U1=0.8V，然后保持电阻箱阻值不变，将S2切换到b，电压传感器示数为U2=0.2V。（电压传感器可看作理想电表）（1）计算电阻Rx的阻值。（2）若电阻Rx2.0，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱阻值R和记录对应的电压传感器数据U，对测得的数据进行处理，绘出如下图所示的图线。求电源电动势E和内阻r。19. 如下图所示，在距离水平地面h=0.8m的虚线的上方有一个方向垂直于纸面水平向内的匀强磁场。正方形线框abcd的边长l=0.2m，质量m=0.1kg，电阻R=0.08。某时刻对线框施加竖直向上的拉力，且线框ab边进入磁场后拉力恒为F=2N，线框以v0=2m/s的速度恰好做匀速运动。当线框全部进入磁场后，立即撤去外力F，线框继续上升一段时间后开始下落，最后落至地面。整个过程线框没有转动，线框平面始终处于纸面内，g取10m/s2。求：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（2）线框从开始进入磁场运动到最高点所用的时间；（3）线框落地时的速度的大小。20如图所示，间距l=0.3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内，在水平面a1b1b2a2区域内和倾角=的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B1=0.4T、方向竖直向上和B2=1T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。电阻R=0.3、质量m1=0.1kg、长为l 的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两端固定在b1、b2点，K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好。一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质滑轮自然下垂，绳上穿有质量m2=0.05kg的小环。已知小环以a=6 m/s2的加速度沿绳下滑，K杆保持静止，Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动。不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长。取g=10 m/s2，sin=0.6，cos=0.8。求 （1）小环所受摩擦力的大小； （2）Q杆所受拉力的瞬时功率。 21.如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L1 m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为R0.40 的电阻，质量为m0.01 kg、电阻为r0.30 的金属棒ab紧贴在导轨上现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，g10 m/s2(忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响)，试求：(1)当t1.5 s时，重力对金属棒ab做功的功率；(2)金属棒ab在开始运动的1.5 s内，电阻R上产生的热量；(3)磁感应强度B的大小专题六：电磁感应 电路 交流电练习题参考答案一 单项选择题题号12345678910答案CDBBBBDCDD二 多项选择题题号1112131415答案ABACADBCABC三 计算题16【答案】(1)Uab400sin200t V(2)0.28 A(3)43【解析】 (1)由题图知200 rad/s电压瞬时值uab400sin200t V(2)电压有效值U1200 V理想变压器P1P2原线圈中的电流I1解得I10.28 A(或 A)(3)设ab间匝数为n1同理由题意知解得代入数据得17【答案】升压变压器的匝数比为： 降压变压器的匝数比为：【解析】依题意作出如下图输电示意图升压变压器原线圈的电流为当输电线上损失的电功率为输送电功率的5时，输电线中的电流为I2，则所以升压变压器的匝数比为：降压变压器副线圈中电流，即为提供给所有用户的总电流，用户获得的总功率为：又所以其原线圈中电流（1分）降压变压器的匝数比为：18.【答案】（1）3 （2）2V 1.0【解析】（1）将S2切换到a或切换到b，电流不变，故 解得：Rx=3 （2）利用图线的截距求E，将S2切换到a时，据闭合电路的欧姆定律： 整理得 由数学知识可得： 解得，E=2V 解得，r=3。19. 【答案】（1）1T （2）0.9s （3）vt=4m/s【解析】（1）线框的ab边刚进入磁场时，感应电流线框恰好做匀速运动，有F=mg+IBl代入数据解得B=1T（2）设线框进入磁场做匀速运动的时间为，有线框全部进入磁场后做竖直上抛运动，到最高点时所用时间线框从开始进入磁场运动到最高点，所用时间t=t1+t2=0.9s（3）线框从最高点回到到磁场边