电磁感应 交流电测试题(二轮).doc

2010级高三物理二轮复习学案（23）编写人：寇龙江靳海龙备课组长：于盂军电磁感应交流电专题复习测试题1如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈，当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是()AFN先小于mg后大于mg，运动趋势向左BFN先大于mg后小于mg，运动趋势向左CFN先小于mg后大于mg，运动趋势向右DFN先大于mg后小于mg，运动趋势向右2. 两根相距为L的足够长的金属弯角光滑导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边与水平面的夹角为37.质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，导轨的电阻不计，回路总电阻为2R，整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v沿导轨匀速运动时，cd杆恰好处于静止状态，重力加速度为g，以下说法正确的是()Aab杆所受拉力F的大小为mgtan 37B回路中电流为C回路中电流的总功率为mgvsin 37Dm与v大小的关系为m3如图所示，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行。已知在t0到tt1的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中的感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。设电流i正方向与图中箭头所示方向相同，则i随时间t变化的图线可能是() 4.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角时的感应电流为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e4cos VD任意时刻穿过线圈的磁通量为sinWb5如图甲所示，闭合金属线框abcd垂直置于匀强磁场中，磁感应强度方向垂直于纸面向里，其大小随时间变化的图象如图乙所示，设第1 s内和第2 s内线框中的感应电流分别为I1、I2，磁场对ab边的安培力分别为F1、F2，下列说法正确的是()AI1的方向为逆时针，I2的方向为顺时针BF1的方向向左，F2的方向向右CI12I2DF1、F2大小均不变6如图甲所示，一个理想变压器的原线圈接在如图乙所示的交流电上，向额定电压为1.8104 V的用电器供电，用电器正常工作原线圈中接有一个电流表，副线圈电路中的电流为12 mA.对此，下列说法正确的是()A输出电流的频率为50 HzB变压器原、副线圈的匝数比为90011C用电器正常工作时，变压器的输入功率为90 WD电流表的示数为0.98 A7如图甲所示，将阻值为R5 的电阻接到内阻不计的正弦交变电源上，电流随时间变化的规律如图乙所示，电流表串联在电路中测量电流的大小对此，下列说法正确的是()A电阻R两端电压变化规律的函数表达式为u2.5sin(200t) VB电阻R消耗的电功率为1.25 WC如图丙所示，若此交变电流由一矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生，当线圈的转速提升一倍时，电流表的示数为1 AD这一交变电流与图丁所示电流比较，其有效值之比为8如图所示，理想变压器的原副线圈的匝数比n1n221，原线圈接正弦交变电流，副线圈接电动机，电动机线圈电阻为R。当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一质量为m的重物以速度v匀速上升。若电动机因摩擦造成的能量损失不计，则图中电压表的读数为（）A BC D9通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为R。当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，线路损耗的电功率为P2，则P1和分别为()A.， B()2R，C.， D()2R，10如图甲所示，光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝矩形导线框，线框的边长，总电阻为在直角坐标系中，有界匀强磁场区域的下边界与轴重合，上边界满足曲线方程（m），磁感应强度大小线框在沿轴正方向的拉力作用下，以速度水平向右做匀速直线运动，则下列判断正确的是（）x/my/mB（O）ACD0.3FA线框中的电流先沿逆时针方向再沿顺时针方向B线框中感应电动势的最大值为C线框中感应电流有效值为D线框穿过磁场区域的过程中外力做功为11. 均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m。将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行。重力加速度为g。当cd边刚进入磁场时，(1)求线框中产生的感应电动势大小； (2)求cd两点间的电势差大小；(3)若此时线框向下的加速度大小恰好为g/4，求线框下落的高度h应满足什么条件？12如图所示，竖直平面内有一宽L1 m、足够长的光滑矩形金属导轨，电阻不计。在导轨的上下边分别接有电阻R13 和R26 。在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场和，磁感应强度大小均为B1 T。现有质量m0.2 kg、电阻r1 的导体棒ab，在金属导轨上从MN上方某处由静止下落，下落过程中导体棒始终保持水平，与金属导轨接触良好。当导体棒ab下落到快要接近MN时的速度大小为v13 m/s。不计空气阻力，g取10 m/s2。(1)求导体棒ab快要接近MN时的加速度大小。(2)若导体棒ab进入磁场后，棒中的电流大小始终保持不变，求磁场和之间的距离h。(3)若将磁场的CD边界略微下移，使导体棒ab刚进入磁场时速度大小变为v29 m/s，要使棒在外力F作用下做a3 m/s2的匀加速直线运动，求所加外力F随时间t变化的关系式。参考答案1解析根据楞次定律感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因，本题中“原因”是由题意可判断出在条形磁铁等高快速经过线圈时，穿过线圈的磁通量是先增加后减小；“效果”便是在线圈中磁通量增大的过程中，线圈受指向右下的磁场力，在线圈中磁通量减小的过程中，线圈受指向右上的磁场力，故线圈受到的支持力先大于mg后小于mg，而运动趋势总向右，D正确2选AD解析对cd杆，BILcos 37 mgsin 37，对ab杆，FBIL，联立解出ab杆所受拉力F的大小为Fmgtan 37，故A对；回路中电流为I，故B错；回路中电流的总功率为P总Fvmgvtan 37，故C错；I，又I，故m，故D对3解析：选A依题意，线框中感应电流方向总是沿顺时针方向，由于线框受到的安培力中左边框受力较大，故以左边框受力为主，由左手定则可知直线电流方向向上时，线框受到向左的安培力，直线电流方向向下时，线框受到向右的安培力，由题意导线中的电流应先为正后为负，故A对。4选AC解析线圈在匀强磁场中匀速转动时产生正(或余)弦式交变电流，因为从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，所以瞬时电动势表达式eEmcos t，当转过60时eEmcos 60，而i1 A，所以Em4 V故电动势有效值E2 V，则线圈消耗功率P W4 W，则选项A正确；线圈中感应电流的有效值I A A，则选项B错误；因为Em4 V，所以eEmcos t4cos V，则选项C正确；因为EmBS，所以mBS，所以任意时刻穿过线圈的磁通量为msin tsinWb，所以选项D错误5解析：选AC由楞次定律可知，I1方向逆时针，I2方向顺时针；F1方向向右，F2方向向左；又因ES，则E12E2，所以I12I2；F安BIL，B变化，I不变，所以F1增大，F2减小6解析选AD由ut图象得最大值为Um311 V，周期为T2102 s，故U有效 V220 V，频率为f50 Hz，故A正确；原线圈的电压为U1U有，用电器的额定电压为1.8104 V，故副线圈电压的有效值为1.8104 V，故，故B错误；变压器的输入功率P1P2U2I21.810412103 W216 W，故C错误；设电流表的示数为I1，由，可知I112103 A0.98 A，故D正确7选AD解析图乙所示电流的最大值为Im0.5 A，周期为T0.01 s，其角速度为200 rad/s，由欧姆定律得UmImR2.5 V所以R两端电压的表达式为u2.5sin(200t) V，选项A正确该电流的有效值为I，电阻R消耗的电功率为PI2R，解得P0.625 W，B选项错误A 的示数为有效值，该交变电流由图丙所示矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生，当转速提升一倍时，电动势的最大值EmnBS变为原来的2倍电路中电流的有效值也是原来的2倍，为2 A1 A选项C错误图乙中的正弦交变电流的有效值为 A图丁所示的交变电流虽然方向发生变化，但大小恒为0.5 A，可知选项D正确8A9解析：选D当副线圈与原线圈的匝数比为k时，副线圈输出电压为kU，输出电流I，线路损耗的电功率为P1I2R()2R。若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，副线圈输出电压为nkU，输出电流I，线路损耗的电功率为P2I2R()2R。，选项D正确，A、B、C错误。10ABD11解析：(1)设cd边刚进入磁场时，线框的速度为v，由机械能守恒定律得mghmv2(或由v22gh)由法拉第电磁感应定律得EBLv综合上述两式解得EBL(2)由闭合电路欧姆定律得到此时线框中电流Icd两点间的电势差UI(R)BL(3)由安培力公式得FBIL当ag/4，方向向下时，根据牛顿第二定律mgFma解得下落高度满足h答案：(1)BL(2)BL(3)12解析：(1)以导体棒为研究对象，棒在磁场中切割磁感线，棒中产生感应电动势E，棒在重力和安培力作用下做加速运动。由牛顿第二定律得：mgBILma1，EBLv13 VR2 I1 A由以上各式可得：a1 5