高中物理 电磁学训练 新人教版

用心 爱心 专心1 物理分块训练物理分块训练 四四 一 选择题 4 12 每题至少有一个正确答案 不选或错选得 0 分 漏选得 2 分 1 如图所示 理想变压器原 副线 圈匝数之比为 20 1 原线圈接正弦交流电源 副线 圈接入 220 V 60 W 灯泡一只 且灯泡正常发光 则 A 电流表的示数为 B 电源输出功率为 1200 W C 电流表的示数为 D 原线圈端电压为 11 V 2 远距离输电线路的示意图如下 若发电机的输出电压不变 则下列叙述中正确的是 A 升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关 B 输电线中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定 C 当用户用电器的总电阻减少时 输电线上损失的功率增大 D 升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 3 如图所示 一导线弯成半径为 a 的半圆形闭合回路 虚线 MN 右侧有磁感应强度为 B 的匀 强磁场 方向垂直于回路所在的平面 回路以速度 v 向右匀速进入磁场 直径 CD 始终与 MN 垂直 从 D 点到达边界开始到 C 点进入磁场为止 下列结论正确的是 A 感应电流方向不变 B CD 段直线始终不受安培力 C 感应电动势最大值 E Bav D 感应电动势平均值 1 4 EBav 4 如图所示 a b 是平行金属导轨 匀强磁场垂直导轨平面 c d 是分别串有电压表和电流表金属棒 它们与导轨接触良好 当 c d 以相同速度向右运动时 下列正确的是 用心 爱心 专心2 A 两表均有读数 B 两表均无读数 C 电流表有读数 电压表无读数 D 电流表无读数 电压表有读数 5 如图所示 矩形闭台线圈放置在水平薄板上 有一块蹄形磁铁如图所示置于平板的正下 方 磁极间距略大于矩形线圈的宽度 当磁铁匀速向右通过线圈时 线圈仍静止不动 那么 线圈受到薄扳的摩擦力方向和线圈中产生感应电流的方向 从上向下看 是 A 摩擦力方向一直向左 B 摩擦力方向先向左 后向或右 C 感应电流的方向顺时针 逆时针 逆时针 顺时针 D 感应电流的方向顺时针 逆时针 6 如图所示 A 为水平放置的橡胶圆盘 在其侧面带有负电荷 Q 在 A 正上方用丝线悬 挂一个金属圆环 B 丝线未画出 使 B 的环面在水平面上与圆盘平行 其轴线 与橡胶盘 A 的轴线 O1O2重合 现使橡胶盘 A 由静止开始绕其轴线 O1O2按图中 箭头方向加速转动 则 A 金属圆环 B 有扩大半径的趋势 丝线受到拉力增大 B 金属圆环 B 有缩小半径的趋势 丝线受到拉力减小 C 金属圆环 B 有扩大半径的趋势 丝线受到拉力减小 D 金属圆环 B 有缩小半径的趋势 丝线受到拉力增大 7 如图所示 一矩形线框竖直向上进入有水平边界的匀强磁场 磁场方向垂直纸面向里 线框在磁场中运动时只受重力和磁场力 线框平面始终与磁场方向垂 直 向上经过图中 1 2 3 位置时的速率按时间依次为v1 v2 v3 向 下经过图中 2 1 位置时的速率按时间依次为v4 v5 下列说法中一定 正确的是 A v1 v2 B v2 v3 C v2 v4 D v4 v5 8 如图所示 通有恒定电流的螺线管竖直放置 铜环 R 沿螺 O1 O2 A B 1 2 3 v1 v2 v3 v4 v5 用心 爱心 专心3 1 2 3 线管的轴线加速下落 在下落过程中 环面始终保持水平 铜环 先后经过轴线上 1 2 3 位置时的加速度分别为 a1 a2 a3 位 置 2 处于螺线管中心 位置 1 3 与位置 2 等距离 A a1 a2 g B a3 a1 g C a1 a3 a2 D a3 a1 a2 9 如图所示 与直导线ab共面的轻质闭合金属圆环竖直放置 两点彼此绝缘 环心位于 ab的上方 当ab中通有电流且强度不断增大的过程中 关于圆环运动的情况以下叙述正 确的是 A 向下平动 B 向上平动 C 转动 上半部向纸内 下半部向纸外 D 转动 下半部向纸内 上半部向纸外 10 两根足够长的光滑导轨竖直放置 间距为L 底端接阻值为R的电阻 将质量为m的金 属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端 金属棒和导轨接触良好 导轨所在平面与磁感应强度 为B的匀强磁场垂直 如图所示 除电阻 R 外其余电阻不计 现将金属棒从弹簧原长位置 由静止释放 则 A 释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g B 金属棒向下运动时 流过电阻R的电流方向为a b C 金属棒的速度为v时 所受的按培力大小为F 22 B L v R D 电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少 11 如图甲所示 平行于 y 轴的导体棒以速度 v 向右匀速直线运动 经过半径为 R 磁感应 强度为 B 的圆形匀强磁场区域 导体棒中的感应电动势 与导体棒位置 x 关系的图像是 图乙的 图甲 图乙 用心 爱心 专心4 12 如图 电灯的灯丝电阻为 2 电池电动势为 2V 内阻不计 线圈 匝数足够多 其直流电阻为 3 先合上电键 K 过一段时间突然断开 K 则下列说法中错误的有 A 电灯立即熄灭 B 电灯立即先暗再熄灭 C 电灯会突然比原来亮一下再熄灭 且电灯中电流方向与 K 断开前方向相同 D 电灯会突然比原来亮一下再熄灭 且电灯中电流方向与 K 断开前方向相反 二 18 分 填空 13 如图所示 理想变压器的原 副线圈匝数之比为n1 n2 4 1 原线圈回路中的电阻A 与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等 a b端加一定交流电压后 两电阻消耗的 电功率之比PA PB 两电阻两 端电压之比UA UB 14 如图所示 圆环 a 和 b 的半径之比 a b 都是用同种材料同样粗细的导线制成的 连接两1 2 21 rr 圆环的导线电阻不计 匀强磁场的磁感强度始终以恒定的变化率变化 那么将 a 环和 b 环分别置于同一磁场时 环面与磁场方向垂直 A B 两点的电势差之比 21 U U 15 如图所示 MN 是一段光滑金属圆弧轨道 其半径为 r 圆弧所对的圆心角是 整个装置放在竖直面内 点 120 M O 在竖直方向上 点 M O 之间接有一只阻值是 R 的电阻 用心 爱心 专心5 长为 2r 的金属杆 OA 不计质量 可绕点 O 在导轨所在竖直平面内无摩擦转动 另一端系 着质量为 m 的小球 若在垂直导轨平面内加一磁感强度为 B 的匀强磁场后 将杆 OA 拉到水 平位置紧贴导轨自由释放 若小球到达竖直面内最低位置的速度大小是 求流过电gr3 阻 R 的最大电流 不计其余部分电阻 为 三 计算题 34 分 16 某发电站的输出功率为 输出电压为 4kV 通过理想变压器升压后向 80km 远 处供电 已知输电导线的电阻率为 导线横截面积为 输电线路损失的功率为输出功率的 4 求 1 升压变压器的输出电压 2 输电线路上的电压损失 17 如图所示 垂直纸面向外的磁场强弱沿 y 轴方向不变 沿 x 轴方向均匀增加 变化率 为 有一长 宽的矩形线框 abcd 以的速度沿 x 轴方向mT 1mbc2 0 mab1 0 sm 2 匀速运动 问 1 金属框中感应电动势多大 2 若金属框的电阻为 为保持金属框匀速运动 需加多大的外力 02 0 y Ox d a b c v 18 如图甲所示 水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置 间距 d 0 5 m 电阻不计 左端通过导线与阻值 R 2 的电阻连接 右端通过导线与阻值 RL 4 的小灯泡 L 连 接 在 CDEF 矩形区域内有竖直向上的匀强磁场 CE 长 l 2 m 有一阻值 r 2 的金属 棒 PQ 放置在靠近磁场边界 CD 处 CDEF 区域内磁场的磁感应强度 B 随时间变化如图 22 乙所示 在 t 0 至 t 4s 内 金属棒 PQ 保持静止 在 t 4s 时使金属棒 PQ 以某一速度进 用心 爱心 专心6 入磁场区域并保持匀速运动 已知从 t 0 开始到金属棒运动到磁场边界 EF 处的整个过程 中 小灯泡的亮度没有发生变化 求 1 通过小灯泡的电流 2 金属棒 PQ 在磁场区域中运动的速度大小 参考答案及解析参考答案及解析 1 1 答案答案 C C 2 2 答案答案 C C 3 答案答案 ACD 解析解析 A 选项在闭合电路进入磁场的过程中 通过闭合电路的磁通量逐渐增大 根据 楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向不变 A 正确 B 选项根据左手定则可以判断 受安培力向下 B 不正确 C 选项当半圆闭合回路进入磁场一半时 即这时等效长度最大为 a 这时感应电动势最 大 E Bav C 正确 D 选项感应电动势平均值 D 正确 v a aB t E 2 2 1 2 4 答案答案 B 5 答案答案 AC 6 答案答案 B 解析解析 橡胶盘 A 在加速转动时 产生的磁场在不断增加 穿过 B 的磁通量不断增加 2 TB 0 4812 st 图乙 RL P Q C D E F 图甲 d 用心 爱心 专心7 根据楞次定律可知 B 正确 7 答案答案 AC 解析解析 矩形线框向上进入匀强磁场时 受到向下的重力和磁场力 致使速度减小 所 以 v1 v2 A 正确 进入磁场后上升阶段从位置 2 到位置 3 无磁场力 重力做负功 所以 v2 v3 B 错误 从位置 2 上升至最高点后再返回至位置 2 无磁场力 重力做功为零 所 以 v2 v4 C 正确 下落离开磁场的过程中 受到向下的重力和向上的磁场力 两个力大 小无法确定 所以 v4与 v5无法比较 D 错误 8 答案答案 ABD 解析解析 铜环经过位置 1 时 有磁通量变化产生感应电流受磁场力方向向上 阻碍磁通量 的增加 所以 g m Fmg a 1 经过位置 2 时 环中磁通量最大 磁通量变化率为零 不产生感应电流 只受重力 mg 故 a2 g 铜环在位置 3 时速度大于位置 1 时的速度 所 以经过位置 3 时磁通量变化率比位置 1 时大 产生的感应电流也大 受到的磁场力也大 且该磁场力仍然是阻碍环与磁场的相对运动 方向向上 所以 a3 a1 g 9 答案答案 A 解析解析 由于环中感应电流所受安培力的方向既跟直流电流产生的磁场方向垂直 又跟 环中感应电流方向垂直 环各部分所受的安培力的合力应在竖直平面上 环只可能的竖直 平面内运动 故转动不可能 如左右平动 不影响环垂直磁场的净面积 也不影响穿过圆 环的净磁通 如向上平动 使净面积增加 净磁通增加 故向上平动不可能 如向下平动 使净面积减小 净磁通减少 满足 效果阻碍原因 显然不论直导线中电流方向如何 只 要电流强度增大 最终环的机械运动都一样 即向下平动 反之如电流强度减小 则向上 平动 10 答案答案 AC 解析解析 在释放的瞬间 速度为零 不受安培力的作用 只受到重力 A 对 由右手定 则可得 电流的方向从 b 到 a B 错 当速度为v时 产生的电动势为EBlv 受到的安 培力为FBIL 计算可得 22 B L v F R C 对 在运动的过程中 是弹簧的弹性势能 重力 势能和内能的转化 D 错 11 答案答案 A 解析解析 在 x R 左侧 设导体棒与圆的交点和圆心的连线与 x 轴正方向成 角 则导体 棒切割有效长度 L 2Rsin 电动势与有效长度成正比 故在 x R 左侧 电动势与 x 的关系 为正弦图像关系 由对称性可知在 x R 右侧与左侧的图像对称 12 答案答案 ACD 用心 爱心 专心8 13 答案答案 答案 1 16 1 4 14 答案答案 1 2 15 答案答案 R grBr 4 16 答案答案 80kV 3200V 17 答案答案 1 0 04V 2 0 04N 18 答案答案 1 在 t 0 至 t 4s 内 金属棒 PQ 保持静止 磁场变化导致电路中产生感应电动势 电 路为 r 与 R 并联 再与 RL串联 电路