人教版物理选修1-1配套讲义第三章电磁感应章末过关检测（三）Word版含答案

章末过关检测(三)[学生用书P107(单独成册)](时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共8小题，每小题5分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．如图所示，两个线圈分别绕在一个铁环上，线圈A接直流电源，线圈B接灵敏电流表，下列哪种情况不可能使线圈B中产生感应电流()A．将开关S接通或断开的瞬间B．开关S接通一段时间之后C．开关S接通后，改变变阻器滑片的位置时D．拿走铁环，再做这个实验，开关S接通或断开的瞬间答案：B2．关于电磁感应现象的有关说法中，正确的是()A．只要穿过闭合电路中的磁通量不为零，闭合电路中就一定有感应电流产生B．穿过闭合电路中的磁通量减少，则电路中感应电流就减小C．穿过闭合电路中的磁通量越大，闭合电路中的感应电动势越大D．穿过闭合电路中的磁通量变化越快，闭合电路中感应电动势越大解析：选D.只有穿过闭合电路的磁通量发生变化时，回路中才会产生感应电流，与磁通量是否为零无关．根据电磁感应定律，闭合电路中磁通量变化越快，即eq\f(ΔΦ,Δt)越大，感应电动势就越大，感应电流也就越大，与磁通量大小及增减无关，所以D正确．3．有一正弦式交变电流，它的电压瞬时值的表达式为u＝311sin314tV．那么它的电压的有效值约为()A．311V B．220VC．314V D．200V解析：选B.由表达式知交流电压峰值Um＝311V，其有效值U＝eq\f(Um,\r(2))＝311×0.707V≈220V.4．下列哪些做法是减少涡流的产生()A．在电动机、变压器的线圈中加入铁芯B．电动机、变压器内部铁芯都是由相互绝缘的硅钢片组成C．在电磁冶金中，把交变电流改成直流电D．一些大型用电器采用特制的安全开关解析：选B.在电动机、变压器中，为增强磁场，把绕组都绕在铁芯上，以增强磁场，但铁芯中会产生很强的涡流，为了减少涡流，铁芯都用电阻率很大的硅钢片叠成，将硅钢片表面进行处理，生成不导电的氧化层，相互绝缘，可进一步减少涡流，所以A不正确，B正确；电磁冶金是利用产生的涡流，而只有当空间中磁通量变化的时候，才会有涡流产生，直流电电流稳定，产生的磁场也是稳定的，是不会引起涡流的；D与涡流无关，是为了防止自感．5．交变电流通过一段长直导线时，电流为I，如果把这根长直导线绕成线圈，再接入原电路，通过线圈的电流为I′，则()A．I′>I B．I′<IC．I′＝I D．无法比较解析：选B.长直导线的自感系数很小，其对交变电流的阻碍作用可以看做是纯电阻，流经它的交变电流只受到导线电阻的阻碍作用．当导线绕成线圈后，电阻值未变，但自感系数增大，对交变电流不但有电阻，而且有自感作用，阻碍作用相比直导线增大，故电流减小．6.如图所示，通电螺线管水平固定，OO′为其轴线，a、b、c三点在该轴线上，在这三点处各放一个完全相同的小圆环，且各圆环平面垂直于OO′轴．则关于这三点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系，下列判断正确的是()A．Ba＝Bb＝Bc，Φa＝Φb＝ΦcB．Ba>Bb>Bc，Φa<Φb<ΦcC．Ba>Bb>Bc，Φa>Φb>ΦcD．Ba>Bb>Bc，Φa＝Φb＝Φc解析：选C.根据通电螺线管产生的磁场特点可知Ba>Bb>Bc，由磁通量的含义知道三个圆环面积相等时，磁场强处磁感线条数多，故Φa>Φb>Φc，选项C正确．7．如图所示的电路中，L是一带铁芯的线圈，R为电阻．两条支路的直流电阻相等．那么在接通和断开电键的瞬间，两电流表的读数I1、I2的大小关系是()A．接通时I1<I2，断开时I1>I2B．接通时I1<I2，断开时I1＝I2C．接通时I1>I2，断开时I1<I2D．接通时I1＝I2，断开时I1<I2解析：选B.电键接通时由于L阻碍电流的增大，所以I1<I2，电键断开瞬间A1和A2构成一串联闭合回路，所以电流I1＝I2.8．将正弦交变电流经过整流器处理后，得到的电流波形刚好去掉了半周，如图所示，它的有效值是()A．2A B．eq\r(2)AC．eq\f(\r(2),2)A D．1A解析：选D.设其周期为T，有效值为I，则有I2RT＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(2),2)Imax))eq\s\up12(2)R·eq\f(T,2)＋0，又Imax＝2A，所以I＝eq\f(Imax,2)＝1A.二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)9．关于理想变压器，下列说法中正确的是()A．它的输出功率等于它的输入功率B．它的输出功率可以大于它的输入功率C．原副线圈两端的电压与它们的匝数成正比D．原副线圈的电流与它们的匝数成正比解析：选AC.变压器的工作原理是电磁感应，对于理想变压器，没有能量的损失，输入和输出功率相等，选项A正确，B错误；由变压器的工作原理可知原副线圈的电压比等于它们的匝数比，当有一个副线圈时，电流比等于匝数的反比，故选项C正确，D错误．10．关于真空冶炼和电熨斗的说法不正确的是()A．它们都是利用电流的热效应原理工作的B．它们都是利用电磁感应现象中产生的涡流工作的C．前者是利用电磁感应现象中产生的涡流工作的，后者是利用电流的热效应工作的D．前者利用的是变化的电流，后者利用的是恒定的电流解析：选ABD.真空冶炼时，交变电流通过线圈产生变化的磁场，使金属内部产生涡流．而电熨斗工作时，电流通过电阻发热，即利用电流的热效应，所以C正确，A、B、D错误．11．小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示．此线圈与一个R＝10Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻．下列说法正确的是()A．交变电流的周期为0.125sB．交变电流的频率为8HzC．交变电流的有效值为eq\r(2)AD．交变电流的最大值为2A解析：选CD.由题图可知交变电流的周期T＝0.250s，频率f＝eq\f(1,T)＝4Hz，故选项A、B错误；交变电流的有效值I＝eq\f(Em,\r(2)R)＝eq\f(20,\r(2)×10)A＝eq\r(2)A，故选项C正确；交变电流的最大值Im＝eq\f(Em,R)＝eq\f(20,10)A＝2A，故选项D正确．12．如图所示，一个理想变压器原线圈和副线圈的匝数分别为n1和n2，正常工作时输入和输出的电压、功率分别为U1和U2、P1和P2.已知n1＞n2，则()A．U1＞U2，P1＜P2 B．P1＝P2，I1＜I2C．I1＜I2，U1＞U2 D．P1＞P2，I1＞I2解析：选BC.由于是理想变压器，电能无损失，有P1＝P2.根据变压公式eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，由于n1＞n2，有U1＞U2.根据电流关系eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，由于n1＞n2，有I1＜I2.三、非选择题(本题共4小题，共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(8分)电路两端的交流电压是u＝Umsin314tV，在t＝0.005s时电压的值为10V，则接在电路两端的电压表读数为多少？解析：电压表的读数应是交流电的有效值．由题意，在t＝0.005s时电压是10V，代入表达式10＝Umsin(314×0.005)，解得：Um＝10V，所以有效值U＝Um/eq\r(2)＝10/eq\r(2)V≈7.07V.答案：7.07V14.(10分)如图所示，有一U形金属导轨MNPQ处在与它垂直的匀强磁场中．有一导体棒ab在导轨上向右匀速运动，经过0.1s，从“1”位置运动到“2”位置．这个过程中，穿过由导轨和导体棒组成的闭合回路的磁通量从0.05Wb增加到0.15Wb.求：(1)这段时间内通过回路的磁通量的变化量；(2)这段时间内线圈中感应电动势的大小．解析：(1)由题意Φ1＝0.05Wb，Φ2＝0.15Wb所以磁通量变化ΔΦ＝Φ2－Φ1＝(0.15－0.05)Wb＝0.1Wb.(2)由法拉第电磁感应定律知感应电动势E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(0.1Wb,0.1s)＝1V.答案：(1)0.1Wb(2)1V15.(10分)如图所示，一交流发电机线圈共N＝50匝，ab＝0.2m，bc＝0.1m，总电阻r＝10Ω，在B＝0.5T的匀强磁场中从磁通量最大位置开始以n＝100r/s的转速匀速转动，外电路中接有R＝40Ω的电阻．当线圈转过1/4周期时，求：(1)在外电阻R上产生的焦耳热；(2)这段时间内通过外电阻R的电荷量．解析：(1)线圈转动的过程中产生的感应电动势的最大值为Em＝NBSω＝50×0.5×0.2×0.1×200πV＝314V有效值为E＝eq\f(Em,\r(2))≈222V在R上产生的焦耳热Q＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(E,R＋r)))eq\s\up12(2)Rt≈1.97J.(2)转过1/4周期的平均电动势：eq\o(E,\s\up6(－))＝Neq\f(ΔΦ,Δt)＝Neq\f(BS,T/4)＝200V则平均电流为：eq\o(I,\s\up6(－))＝eq\f(\o(E,\s\up6(－)),R＋r)＝eq\f(200,40＋10)A＝4A通过的电荷量：q＝eq\o(I,\s\up6(－))·eq\f(T,4)＝0.01C.答案：(1)1.97J(2)0.01C16．(12分)发电站用200kV的电压向远处送电，输送功率为104kW，输电线电阻为400Ω.求：(1)输电线上电流多大？(2)输电线上功率损失多大？(3)降压变压器输入功率多