高三物理电磁感应和交变电流特色专题训练

1、.特色专题训练(二)电磁感应和交变电流本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分，共100分，考试时间90分钟第卷(选择题共36分)一、选择题(本题共9小题，每小题4分，共36分在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题意，有的有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分)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

2、如图Z­2­1所示，两块条形磁铁摆成“V”字形，将一根绕有多匝线圈的软铁棒置于N、S极之间线圈与灵敏电流计通过开关相连下列说法正确的是()图Z­2­1A保持两磁铁与软铁棒三者的相对位置不变，只要闭合开关，电路中就会产生持续的电流B保持两磁铁与软铁棒三者的相对位置不变，开关闭合的瞬间电路中会产生感应电流C开关保持闭合的情况下，将软铁棒从两磁极间移开的瞬间，电路中会产生感应电流D. 开关保持闭合的情况下，移开左侧或右侧磁铁的瞬间，电路中不会产生感应电流3照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的，可是我们在晚上七八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些这是

3、因为用电高峰时()A总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，每盏灯两端的电压较小B总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，通过每盏灯的电流较小C总电阻比深夜时小，供电线路上的电流大，输电线上损失的电压较大D供电线路上的电流恒定，但开的灯比深夜时多，通过每盏灯的电流小4(多选)正弦交变电源与电阻R、交流电压表、交流电流表按照图Z­2­2甲所示的方式连接，R200 .图乙是交变电源输出电压u随时间t变化的图像则( )图Z­2­2A交流电压表的读数是311 VB交流电流表的读数是1.1 ACR两端的电压随时间变化的规律是uR311cost(V)DR两端的电压随时间

4、变化的规律是uR311cos 100t(V)5如图Z­2­3所示，在匀强磁场中的“U”形金属轨道上，有两根等长的金属棒ab和cd，它们以相同的速度匀速运动，则()图Z­2­3A断开开关S，ab中有感应电流B闭合开关S，ab中有感应电流C无论断开还是闭合开关S，ab中都有感应电流D无论断开还是闭合开关S，ab中都没有感应电流6交流电源与理想变压器按如图Z­2­4所示的方式连接变压器的原线圈匝数n1600匝，交流电源的电动势e311sin 100t(V)，不考虑其内阻，电压表和电流表对电路的影响可忽略不计，原线圈串联一个额定电流为0.2

5、A的保险丝，副线圈匝数n2120匝，为保证保险丝不被烧断，则()A负载的功率不能超过31 WB副线圈中电流的最大值为1 AC副线圈电路中的电阻R不能小于44 D副线圈电路中电压表的读数为62 V图Z­2­47如图Z­2­5所示，理想变压器的a、b端加上交流电压(电压有效值保持不变)，副线圈c、d端所接灯泡L恰好正常发光此时滑动变阻器的滑片P位于图示位置现将滑片下移(导线电阻不计)，则以下说法中正确的是()图Z­2­5A灯泡仍能正常发光，原线圈输入电流变小B灯泡不能正常发光，原线圈输入功率变大C灯泡不能正常发光，原线圈输入电压变大D灯泡

6、仍能正常发光，原线圈输入功率不变8如图Z­2­6，水平桌面上固定有一半径为R的金属细圆环，环面水平，圆环每单位长度的电阻为r，空间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向下；一长度为2R、电阻可忽略的导体棒置于圆环左侧并与环相切，切点为棒的中点棒在拉力的作用下以恒定加速度a从静止开始向右运动，运动过程中棒与圆环接触良好下列说法正确的是()图Z­2­6A拉力的大小在运动过程中保持不变B棒通过整个圆环所用的时间为C棒经过环心时流过棒的电流为D棒经过环心时所受安培力的大小为9在水平桌面上，一个面积为S的圆形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应

7、强度B1随时间t变化的规律如图Z­2­7甲所示，01 s内磁场方向垂直于线框平面向下圆形金属线框与两根水平的平行金属导轨相连接，一根导体棒垂直于导轨放置，导体棒的长为L、电阻为R，且与导轨接触良好，导体棒处于磁感应强度为B2的匀强磁场中，如图乙所示若导体棒始终保持静止，则其所受的静摩擦力f随时间变化的图像是图Z­2­8中的(设向右的方向为静摩擦力的正方向)()甲乙图Z­2­7ABCD图Z­2­8请将选择题答案填入下表：题号123456789总分答案第卷(非选择题共64分)二、实验题(本题共2小题，10题6分，11题

8、9分，共15分)10图Z­2­9为“研究电磁感应现象”实验的实物连接图，实验表明：当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中就会产生感应电流将线圈L1插入线圈L2中，合上开关S，能使线圈L2中感应电流产生的磁场方向与线圈L1中原磁场方向相同的实验操作是()图Z­2­9A插入铁芯 B拔出线圈L1C使滑动变阻器的阻值变大 D断开开关S11有一个教学用的可拆变压器，如图Z­2­10甲所示，它有两个用相同的导线绕制的线圈A、B，线圈外部还可以绕线. 甲乙图Z­2­10(1)某同学用一个多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B

9、两个线圈的阻值，指针分别对应图乙中的a、b位置，则A线圈的电阻为_，由此可推断_(选填“A”或“B”)线圈的匝数较多(2)如果把它看作理想变压器，现要测量A线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长的绝缘导线、一个多用电表和低压交流电源请简要叙述实验的步骤(写出要测的物理量，并用字母表示)：_A线圈的匝数为nA_(用所测物理量的符号表示)三、计算题(本题共4小题，12题11分，13题11分，14题13分，15题14分，共49分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分)12如图Z­2­11所示，一台模型发电机的电枢是矩形导线框abcd，其ab边长为l

10、10.4 m，ad边长为l20.2 m，匝数n100匝，它在磁感应强度B0.2 T的匀强磁场中绕通过线框对称中心线且垂直于磁场方向的轴OO匀速转动，当开关S断开时，电压表的示数为10 V，开关S闭合时，外电路上标有“10 V10 W”的灯泡恰好正常发光，求：(1)导线框abcd在磁场中转动的角速度；(2)开关S闭合后，导线框从图示位置转过60°的过程中通过灯泡的电荷量图Z­2­1113如图Z­2­12所示，理想变压器的原线圈通有正弦式交变电流，副线圈接有3个电阻和一个电容器已知R1R320 ，R240 ，原、副线圈的匝数比为101，原线圈的输入

11、功率为P35 W，已知通过R1的正弦交变电流如图乙所示求：(1)原线圈输入的电压；(2)电阻R2的电功率；(3)流过电容器C的电流图Z­2­1214如图Z­2­13甲所示：MN、PQ是相距d1 m的足够长的平行光滑金属导轨，导轨平面与水平面成某一夹角，导轨电阻不计；长也为1 m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，ab的质量m0.1 kg、电阻R1 ；MN、PQ的上端连接右侧电路，电路中的R2为电阻箱；已知灯泡电阻RL3 ，定值电阻R17 ，调节电阻箱使R26 ，重力加速度g取10 m/s2.现断开开关S，在t0时刻由静止释放a

12、b，在t0.5 s时刻由静止闭合S，同时加上分布于整个导轨所在区域的匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面斜向上：图乙为ab的速度随时间变化的图像(1)求斜面倾角及磁感应强度B的大小(2)ab由静止下滑x50 m(此前已达到最大速度)的过程，求整个电路产生的热量(3)若只改变电阻箱R2的值，当R2为何值时，ab匀速下滑中R2消耗的功率最大.消耗的最大功率为多少.甲乙图Z­2­1315某水电站发电机组的设计如下：水以v13 m/s的速度流入水轮机后以v21 m/s的速度流出，流出水位比流入水位低10 m，水流量为Q10 m3/s.已知水轮机的效率为75%，发电机的效率为80%，水的

13、密度1×103kg/m3，g取10 m/s2，试问：(1)发电机的输出功率是多少.(2)如果发电机输出电压为240 V，用户所需电压为220 V，输电线路中的功率损耗为5%，输电线的总电阻为12 ，那么所需用升、降压变压器的原、副线圈匝数比分别是多少.答案：特色专题训练(二)1C解析 由EnnS知，选项A、B错误，选项C正确；感应电流产生的磁场与原磁场的方向可能相同，也可能相反，选项D错误2C解析 产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化当保持两磁铁与软铁棒三者的相对位置不变时，磁通量不变，即使闭合开关也不会产生感应电流，选项A、B错误；开关保持闭合的情况下，无论移动软铁棒还

14、是移动磁铁的瞬间，磁通量都是变化的，电路中都能产生感应电流选项C正确，选项D错误3C解析 照明供电线路的用电器是并联的，晚上七八点钟用电高峰时，用电器较多，总电阻较小，供电线路上的电流较大，输电线上损失的电压较大，用户得到的电压较小，所以选项C正确4BD解析 由图乙可知，电源输出电压的峰值为311 V，有效值为220 V，所以电压表的读数为220 V，电流表的读数为电流的有效值I1.1 A，选项A错误，选项B正确；由图乙可知T2×102s，100rad/s，所以R两端的电压随时间变化的规律为uR311cos 100t (V)，选项C错误，选项D正确5B解析 两根金属棒ab和cd以相同

15、的速度匀速运动，若断开开关S，两根金属棒与导轨构成的回路中磁通量无变化，则回路中无感应电流，选项A、C错误；若闭合开关S，金属棒ab与导轨构成的回路中磁通量发生变化，则回路中有感应电流，选项B正确，选项D错误6C解析 由得U244 V，选项D错误；由得I21 A，所以负载的功率P2U2I244 W，选项A错误；副线圈中的电流的最大值为ImA，故选项B错误；由R得R44 ，选项C正确7A解析 因为副线圈两端的电压没有发生变化，所以灯泡仍能正常发光当滑片下移时，由于滑动变阻器的电阻增大，所以副线圈中的电流减小，原线圈中输入的电流也变小，故输入的功率变小，选项A正确8D解析 导体棒做匀加速运动，合外

16、力恒定，由于受到的安培力随速度的变化而变化，故拉力一直变化，选项A错误；设棒通过整个圆环所用的时间为t，由匀变速直线运动的基本关系式可得2Rat2，解得t，选项B错误；由v2v2ax可知棒经过环心时的速度v，此时的感应电动势E2BRv，此时金属圆环的两侧并联，等效电阻r总，故棒经过环心时流过棒的电流为I，选项C错误；由对选项C的分析可知棒经过环心时所受安培力的大小为F2BIR，选项D正确9B解析 由图甲可知在01 s内磁感应强度均匀增大，产生恒定的感应电流，根据楞次定律可判断感应电流的方向为逆时针方向；由左手定则可知，导体棒受到的安培力的方向水平向左，导体棒静止不动，故静摩擦力方向水平向右，为

17、正方向，且大小不变由此可以得出选项B正确10BCD解析 根据楞次定律可知，当原磁场减弱时线圈L2中感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同，因为拔出线圈L1、使滑动变阻器的阻值变大以及断开开关都能够使原磁场减弱，所以选项B、C、D正确11(1)24.0A(2)用绝缘导线在线圈的外部或变压器的铁芯上绕制n匝线圈；将A线圈与低压交流电源相连接；用多用电表的交流电压挡分别测量A线圈的输入电压UA和绕制线圈的输出电压Un(其他方法，只要合理即可)12(1)12.5 rad/s(2)C解析(1)由EmnBS得rad/s12.5 rad/s.(2)开关S闭合后UL10 V，PL10 W，I1 A，所以R总1

18、0 ，qnn·C.13(1)200 V(2)10 W(3)0.25 A解析 (1)通过R1的电流的有效值I1A1 A，电阻R1两端的电压的有效值U1I1R11×20 V20 V所以原线圈输入电压的有效值UU110×20 V200 V.(2)通过电阻R2的电流I2A0.5 A，电阻R2的电功率P2IR20.52×40 W10 W.(3)原线圈输入的电流IA0.175 A，副线圈输出的电流II10×0.175 A1.75 A，R3支路中的电流I3II1I21.75 A1 A0.5 A0.25 A.14(1)37°1 T(2)28.2 J(3)0.27 W解析 (1)S断开时，ab做匀加速直线运动从图乙得a6 m/s2，由牛顿第二定律有mgsinma，