三：电磁感应交流电.doc

1（12.1丰台）了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下符合事实的是 （ ）A. 楞次发现了电流热效应的规律B. 库仑总结出了点电荷间相互作用的规律C. 焦耳发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕D. 亚里士多德将斜面实验的结论合理外推，证明了自由落体运动是匀变速直线运动2（12.1西城）自然界中某个量D的变化量，与发生这个变化所用时间的比值，叫做这个量D的变化率。下列说法正确的是A若D表示某质点做平抛运动的速度，则是恒定不变的B若D表示某质点做匀速圆周运动的动量，则是恒定不变的C若D表示某质点的动能，则越大，质点所受外力做的总功就越多D若D表示穿过某线圈的磁通量，则越大，线圈中的感应电动势就越大图1hNS导体圆环3（12.1海淀）如图1所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁，从离地面高h处，由静止开始下落，最后落在水平地面上。磁铁下落过程中始终保持竖直方向，并从圆环中心穿过圆环，而不与圆环接触。若不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法中正确的是 （ ）A在磁铁下落的整个过程中，圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针（从上向下看圆环）B磁铁在整个下落过程中，所受线圈对它的作用力先竖直向上后竖直向下C磁铁在整个下落过程中，它的机械能不变D磁铁落地时的速率一定等于4、（12.1东城（普）如图9，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置。当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环aA顺时针加速旋转 B顺时针减速旋转 C逆时针加速旋转 D逆时针减速旋转 5、（12.1东城（普）在研究自感现象的实验中，用两个完全相同的灯泡a、b分别与自感系数很大的自感线圈L和定值电阻R组成如图8所示的电路(自感线圈的直流电阻与定值电阻R的阻值相等)，闭合开关S达到稳定后两灯均可以正常发光。关于这个实验，下面的说法中正确的是A闭合开关的瞬间，通过a灯和b灯的电流相等B闭合开关后， a灯先亮，b灯后亮C闭合开关，待电路稳定后断开开关，b灯先熄灭，a灯后熄灭 图11BvL2L1abcdD闭合开关，待电路稳定后断开开关，a、b两灯同时熄灭6（12.1海反）如图11所示，在光滑水平面上有一长为L1、宽为L2的单匝矩形闭合导体线框abcd，处于磁感应强度为B的有界匀强磁场中，其ab边与磁场的边界重合。线框由同种粗细均匀的导线制成，它的总电阻为R。现用垂直于线框ab边的水平拉力，将线框以速度v向右沿水平方向匀速拉出磁场，此过程中保持线框平面与磁感线垂直，且ab边与磁场边界平行。求线框被拉出磁场的过程中：（1）水平拉力F大小；（2）水平拉力的功率P；（3）通过线圈某一截面的电荷量q。13答案：（1）F=；（2）P=；（3）q=。BRabMNPQ7、（12.1东城（普）如图15，两根足够长的光滑平行直导轨MN、PQ与水平面成角放置，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，它们的电阻不计。现让ab杆由静止开始沿导轨下滑。求ab杆下滑的最大速度vm；ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻R产生的焦耳热为Q，求该过程中ab杆下滑的距离x及通过电阻R的电量q。 图15BRFab8（12.1东城）（10分）如图所示，宽为0.5m的光滑水平金属框架固定在方向竖直向下，磁感应强度大小为B=0.80T的匀强磁场中，框架左端连接一个R=0.4的电阻，框架上面置一电阻r=0.1的金属导体ab，ab长为0.5m。ab始终与框架接触良好且在水平恒力F作用下以v=1.25m/s的速度向右匀速运动（设水平金属框架足够长，轨道电阻及接触电阻忽略不计）。（1）试判断金属导体ab两端哪端电势高；（2）求通过金属导体ab的电流大小；（3）求水平恒力F对金属导体ab做功的功率。vBRMN图159（12.1石景山）(分) 如图15所示，宽度为L0.2 m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为R=1.0的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B = 0.2 T。一根质量为m=10g的导体棒MN放在导轨上，并与导轨始终接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用垂直MN的水平拉力F拉动导体棒沿导轨向右匀速运动，速度为v = 5.0 m/s，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求：（1）在闭合回路中产生感应电流的大小I；（2）作用在导体棒上拉力的大小F；（3）当导体棒移动50cm时撤去拉力，求整个过程中电阻 R上产生的热量Q。MabBRFNPQ10（12.1西城）（11分）如图所示，光滑金属直轨道MN和PQ固定在同一水平面内，MN、PQ平行且足够长，两轨道间的宽度L0.50m。轨道左端接一阻值R=0.50的电阻。轨道处于磁感应强度大小B0.40T，方向竖直向下的匀强磁场中。质量m=0.50kg的导体棒ab垂直于轨道放置。在沿着轨道方向向右的力F作用下，导体棒由静止开始运动，导体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直。不计轨道和导体棒的电阻，以及空气阻力。（1）若力F的大小保持不变，且F=1.0N。求a导体棒能达到的最大速度大小vm；b导体棒的速度v=5.0m/s时，导体棒的加速度大小a。（2）若力F的大小是变化的，在力F作用下导体棒做初速度为零的匀加速直线运动，加速度大小a=2.0m/s2。从力F作用于导体棒的瞬间开始计时，经过时间t=2.0s，求力F的冲量大小I。v0Bdabc图511（12.1海反）如图5所示，两足够长的平行金属导轨固定在水平面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒ab、cd静止在导轨上，与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动，ab、cd两棒的质量分别为2m和m。某时刻cd杆突然获得一初速度v0，则在以后的运动中（ ）Aab棒做匀加速直线运动、cd棒做匀减速运动，他们的加速度之比为1:2B若某时刻ab棒的速度为v0/4，则cd棒此时的速度为v0/2C最终两棒都将做匀速运动，速度大小都为v0/3D运动过程中总共产生的焦耳热为12（12.1丰台）（12分）如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定于同一水平面内，导轨间的距离为L，导轨上平行放置两根导体棒ab和cd，构成矩形回路。已知两根导体棒的质量均为m、电阻均为R，其它电阻忽略不计，整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，导体棒均可沿导轨无摩擦的滑行。开始时，导体棒cd静止、ab有水平向右的初速度v0，两导体棒在运动中始终不接触。求：（1）开始时，导体棒ab中电流的大小和方向；（2）从开始到导体棒cd达到最大速度的过程中，矩形回路产生的焦耳热；（3）当ab棒速度变为v0时，cd棒加速度的大小。BabcdR13. (18分) （10.5丰台）如图所示，电阻不计的两光滑金属导轨相距L，放在水平绝缘桌面上，半径为R的1/4圆弧部分处在竖直平面内，水平直导轨部分处在磁感应强度为B，方向竖直向下的匀强磁场中，末端与桌面边缘平齐。两金属棒ab、cd垂直于两导轨且与导轨接触良好。棒ab质量为2 m，电阻为r，棒cd的质量为m，电阻为r。重力加速度为g。开始棒cd静止在水平直导轨上，棒ab从圆弧顶端无初速度释放，进入水平直导轨后与棒cd始终没有接触并一直向右运动，最后两棒都离开导轨落到地面上。棒ab与棒cd落地点到桌面边缘的水平距离之比为3: 1。求：（1）棒ab和棒cd离开导轨时的速度大小；（2）棒cd在水平导轨上的最大加速度；（3）两棒在导轨上运动过程中产生的焦耳热。 ， vabPQNM14（12.1东城）如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置，导轨平面与水平面的夹角为，导轨的下端接有电阻。当导轨所在空间没有磁场时，使导体棒ab以平行导轨平面的初速度v0冲上导轨平面，ab上升的最大高度为H；当导轨所在空间存在方向与导轨平面垂直的匀强磁场时，再次使ab以相同的初速度从同一位置冲上导轨平面，ab上升的最大高度为h。两次运动中导体棒ab始终与两导轨垂直且接触良好。关于上述情景，下列说法中正确的是A两次上升的最大高度比较，有H=hB两次上升的最大高度比较，有HhC无磁场时，导轨下端的电阻中有电热产生D有磁场时，导轨下端的电阻中有电热产生adbcPPBL1L215（11.1西城）（10分）如图所示，矩形单匝导线框abcd竖直放置，其下方有一磁感应强度为B的有界匀强磁场区域，该区域的上边界PP水平，并与线框的ab边平行，磁场方向与线框平面垂直。已知线框ab边长为L1，ad边长为L2，线框质量为m，总电阻为R。现无初速地释放线框，在下落过程中线框所在平面始终与磁场垂直，且线框的ab边始终与PP平行。重力加速度为g。若线框恰好匀速进入磁场，求：（1）dc边刚进入磁场时，线框受安培力的大小F；（2）dc边刚进入磁场时，线框速度的大小；（3）在线框从开始下落到ab边刚进入磁场的过程中，重力做的功W。16（12.1海反）如图8所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中有固定的金属框架CAD，已知A=，导体棒EF在框架上从A点开始在外力作用下，沿垂直EF方向以速度v匀速向右平移，使导体棒和框架始终构成等腰三角形回路。已知框架和导体棒的材料和横截面积均相同，其单位长度的电阻均为R，框架和导体棒均足够长，不计摩擦及接触电阻。关于回路中的感应电动势E、电流I、EF杆受到的安培力F和回路消耗的电功率P随时间t变化的下列四个图象中可能正确的是 （ ）图8CFBEDAvAtOEBtOIDtOPCtOFabc2LL17（12.1东城）如图所示，宽度为L的有界匀强磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度的大小为B。闭合等腰直角三角形导线框abc的直角边ab长为2L线框总电阻为R。规定沿abca方向为感应电流的正方向。导线框以速度v匀速向右穿过磁场的过程中，感应电流随时间变化规律的图象是 12321-1-2Oi/BLvRt/Lv12321-1-2Oi/BLvRt/Lv12321-1-2Oi/BLvRt/Lv12321-1-2Oi/BLvRt/LvA B C D18（12.1丰台）下列关于电磁波的说法正确的是（ ）A变化的磁场能够在空间产生电场 B电磁波在真空和介质中传播的速度相同C电磁波既可能是横波，也可能是纵波 D电磁波的波长、波速、周期的关系为v =T19（12.1东城）如图甲所示，理想变压器的原线圈电路中甲n1n221-180乙u/Vt/10-2s0180L装有0.5A的保险丝L，原线圈匝数n1=600匝，副线圈匝数n2=120匝。当原线圈接在如图乙所示的交流电源上，要使整个电路和用电器正常工作，则副线圈两端可以接A电阻值为12的电阻B并联两盏的“36V 40W”灯泡C工作频率为10Hz的用电设备O0.020.01t/su/VD耐压值为36V的电容器20（12.1西城）一正弦式交变电流的电压u随时间t的变化规律如图所示。则该交变电压的有效值为A220V B440VC220V D440VOABCDO21（12.1西城）如图所示，一单匝矩形金属线圈ABCD在匀强磁场中绕转轴OO匀速转动。转轴OO过AD边和BC边的中点。若从图示位置开始计时，穿过线圈的磁通量随时间t的变化关系可以表示为（Wb），时间t的单位为s。已知矩形线圈电阻为2.0。下列说法正确的是A线圈中电流的有效值约为3.14AB穿过线圈的磁通量的最大值为WbC在任意1s时间内，线圈中电流的方向改变10次D在任意1s时间内，线圈克服安培力所做的功约为9.86JRabcd22（12.1丰台）一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R。设原线圈的电流为I1，输入功率为P1，副线圈的电流为I2，输出功率为P2，当R增大时 （ ）AI1减小，P1增大 BI1减小，P1减小CI2增大，P2减小 DI2增大，P2增大RCLL1L2L3u23（11.1西城）如图所示，把电阻R、电感线圈L、电容器C分别串联一个灯泡后，并联接在交流电源的两端，三盏灯亮度相同。要使灯泡L1变暗、灯泡L2变亮，下列措施中可行的是A只减小交流电的电压 B只增大交流电的电压C只减小交流电的频率 D只增大交流电的频率图2uRLC123u/V0-36t/10-2s乙36甲24（12.1海淀）如图2甲所示，一个理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=6：1，副线圈两端接三条支路，每条支路上都接有一只灯泡，电路中L为电感线圈、C为电容器、R为定值电阻。当原线圈两端接有如图2乙所示的交流电时，三只灯泡都能发光。如果加在原线圈两端的交流电的最大值保持不变，而将其频率变为原来的2倍，则对于交流电的频率改变之后与改变前相比，下列说法中正确的是 （ ）A副线圈两端的电压有效值均为216VB副线圈两端的电压有效值均为6VC灯泡变亮D灯泡变亮图2BR1R2R3A1A2A3LCMNPQab25（12.1海反）如图2所示，MN和PQ为两光滑的水平金属导轨，处于与导轨平面垂直的匀强磁场中。N、Q分别接在理想变压器的原线圈两端，理想变压器的副线圈两端接三条支路，其中L表示电感线圈、C表示电容器。今有一导体棒ab搭接在两金属导轨上，可沿导轨运动，始终保持与导轨垂直并接触良好。若用IR、IL和IC分别表示电流表A1、A2和A3的示数，则下列说法中正确的是 （ ）A若ab棒匀速运动，则IR0、IL0、IC0B若ab棒匀速运动，则IR=0、IL=0、IC=0C若ab棒以某一位置为平衡位置做简谐运动，则IR0、IL0、IC0D若ab棒匀加速运动，则IR0、IL0、IC=026、（12.1东城（普）如图6甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为55 : 9 ，副线圈接有一灯泡L和一电阻箱R，原线圈所接电源电压按图乙所示规律变化，此时灯泡消耗的功率为40W，则下列说法不正确的是A副线圈两端输出电压为36 V B 原线圈中电流表示数为A C当电阻R增大时，变压器的输入功率减小 D原线圈两端电压的瞬时值表达式为 27图中B为理想变压器，接在原线圈上的交变电压有效值保持不变。灯泡L1和L2完全相同（阻值恒定不变），R是一个定值电阻，电压表、表流表都为理想电表。开始时开关S是闭合的。当S断开后，下列说法正确的是 （ ） A电压表的示数变大B电流表A1的示数变大C电流表A2的示数变大D灯泡L1的亮度变亮（本题拓展成分析：（1）为什么晚上管灯不易起动，而深夜容易起动。（2）为什么深夜灯比晚上看上去要亮。（3）为什么学校不允许同学在宿舍使用大功率用电器（4）为什么空调等大功率用电器要用粗的线）28（09.5石景山）如图所示，单刀双掷开关打在a，理想变压器原副线圈的匝数比为10，b是原线圈的中心抽头，伏特表和安培表均为理想表，除R以