(浙江選考)高考物理大一輪復(fù)習第九章電磁感應(yīng)交變電流章末驗收卷

1、第九章電磁感應(yīng)交變電流章末驗收卷 ( 九 )(限時： 45 分鐘)一、多項選擇題1如圖 1 所示，閉合金屬導線框放置在豎直向上的勻強磁場中，勻強磁場的磁感應(yīng)強度隨時間變化下列說法正確的是()圖 1A當磁感應(yīng)強度增加時，線框中的感應(yīng)電流可能減小B當磁感應(yīng)強度增加時，線框中的感應(yīng)電流一定增大C當磁感應(yīng)強度減小時，線框中的感應(yīng)電流一定增大D當磁感應(yīng)強度減小時，線框中的感應(yīng)電流可能不變答案AD解析線框中的感應(yīng)電動勢為B，則線框中 的電流IE，設(shè)線框的電阻為EtSRRB SB ，因為 B增大或減小時，可能減小，也可能增大，也可能不變線框中的感應(yīng)電tRt動勢的大小只和磁通量的變化率有關(guān)，和磁通量的變化量無

2、關(guān)，故選項A、 D正確2圖 2 甲是小型交流發(fā)電機的示意圖，在勻強磁場中，一只矩形金屬線圈繞與磁場方向垂1 / 7直的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示發(fā)電機線圈內(nèi)阻為10 ，外接一只電阻為90 的燈泡，不計電路的其他電阻，則()圖 2A t 0 時刻線圈平面與中性面平行B每秒鐘內(nèi)電流方向改變100 次C燈泡兩端的電壓為22 VD 0 0.01 s時間內(nèi)通過燈泡的電荷量為0答案AB解析 從題圖圖象可以看出，從金屬線圈旋轉(zhuǎn)至中性面時開始計時，所以選項A 正確；交變電動勢的周期為 210 2 s，頻率是 50 Hz ，因一個周期內(nèi)電流的方向改變兩次，所以每31.1秒鐘內(nèi)電流

3、方向改變100 次，選項 B 正確；燈泡兩端的電壓為U 燈U290R 燈100R總V19.8 V ，所以選項C 錯誤； 0 0.01 s 內(nèi)磁通量的變化不為零，所以通過燈泡電荷量不為零，選項 D 錯誤3(2016 諸暨市期末 ) 如圖 3 所示，線圈放置在水平桌面上，S 極向下的條形磁鐵沿線圈軸線向桌面運動，此過程中，以下判斷正確的是()圖 3A穿過線圈的磁通量變大B穿過線圈的磁通量變小C從上向下看，線圈感應(yīng)電流方向為順時針D從上向下看，線圈感應(yīng)電流方向為逆時針答案AC4如圖 4 所示，一理想變壓器原、副線圈接有兩只電阻R1 和 R2， R1 R2 4 ，原線圈匝數(shù)是副線圈匝數(shù)的5 倍，當原線

4、圈接在某正弦交變電源上時，變壓器的輸出功率是100W，則()2 / 7圖 4A交流電源的輸出功率等于100 WB交流電源的輸出電流等于1 AC 2 兩端電壓是1 兩端電壓的5 倍RRD原線圈所接電源電壓是R2 兩端電壓的5 倍答案 BC解析交流電源的輸出功率等于變壓器的輸入功率和1 消耗的電功率之和，而變壓器的輸R入功率等于輸出功率，故交流電源的輸出功率大于100 W，選項 A 錯誤；由 P I 22R，得22P2100 WI1 n2n21I 2R24 5 A ，由 I2 n1，得 I1 n1I 2 55 A 1 A ，選項 B 正確； R2 兩端的電壓 U2I 2R2， R1 兩端的電壓 U

5、1 I 1R1，則U2I2 5，選項 C 正確；設(shè)變壓器原線圈U1 I1U1n1兩端的電壓為U1，則 U2 n2 5，電源電壓U U1 U1U1 5U2，選項 D 錯誤5如圖 5 所示， MN和 PQ為處于同一水平面內(nèi)的兩根平行的光滑金屬導軌垂直導軌上放置一根長為l 1 m 的金屬棒 ab，金屬棒與導軌接觸良好N、 Q端接理想變壓器( 原、副線圈匝數(shù)比為101) 的原線圈，輸出端接理想交流電壓表、額定電壓為2.8 V的電容器元件C 和電阻R. 在水平金屬導軌之間加豎直向下的磁感應(yīng)強度為B 22 T 的勻強磁場現(xiàn)金屬棒 ab 沿水平方向運動，其速度隨時間變化的規(guī)律為v10sin 100 t (m

6、/s)( 金屬棒和導軌的電阻均不計) 則 ()圖 5A電壓表的示數(shù)為2 VB電容器 C將被擊穿C R中電流的頻率為50 HzD通過原、副線圈的磁通量變化率之比為101答案 AC解析金屬棒運動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為11U1e Blv 202sin 100 t (V) ，則 U 20 V ，由 U23 / 710 1 得 U2 2 V ，選項A 正確； U2max 22 V2.83 V ，稍大于電容器的額定電壓，最大電壓大于其擊穿電壓電容器才會被擊穿，選項B 錯誤；由2f 100 rad/s得頻率為f 50 Hz ，選項 C 正確；通過原、副線圈的磁通量變化率之比為11，選項D 錯誤6如圖 6 所示，

7、邊長為L、電阻不計的單匝正方形金屬線框位于豎直平面內(nèi)，連接的小燈泡額定功率為P，線框及小燈泡總質(zhì)量為m，在線框的下方有一勻強磁場區(qū)域，區(qū)域?qū)挾葹閘 ，磁感應(yīng)強度方向與線框平面垂直，其上、下邊界與線框底邊均水平線框從圖示位置開始靜止下落，穿越磁場的過程中，小燈泡始終正常發(fā)光忽略燈泡大小對電路的影響，則()圖 6A線框下邊界剛進入磁場時感應(yīng)電流的方向為d c ba dB有界磁場寬度l LC線框勻速穿越磁場，速度恒為PmgD線框穿越磁場的過程中，燈泡產(chǎn)生的焦耳熱為mgL答案BC解析 根據(jù)楞次定律，線框下邊界剛進入磁場時感應(yīng)電流的方向為a b c d a， A 錯誤；線框穿越磁場過程中，小燈泡始終正常

8、發(fā)光，說明ab 或 cd 始終只有一條邊處于磁場中，即線框邊長等于磁場寬度，B 正確；小燈泡始終正常發(fā)光說明電動勢恒定，根據(jù)EBLv，則線框速度恒定，又根據(jù)能量守恒，電功率等于重力做功的功率，即P mgv， vP2L，所以燈泡產(chǎn)生的焦耳熱等于重力做的， C 正確；線框穿越磁場過程中下落的高度為mg功，為 2mgL， D 錯誤二、實驗題7實驗：探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系(1) 實驗室中有下列器材：A可拆變壓器( 鐵芯、兩個已知匝數(shù)的線圈)B條形磁鐵C直流電源D多用電表E開關(guān)、導線若干4 / 7上述器材在本實驗中不用的是_( 填器材序號) ，本實驗中還需用到的器材有_(2) 該學生繼續(xù)做

9、實驗，先保持原線圈的匝數(shù)不變，增加副線圈的匝數(shù)，觀察到副線圈兩端的電壓 _( 選填“增大”“減小”或“不變” ) ；然后再保持副線圈的匝數(shù)不變，增加原線圈的匝數(shù)，觀察到副線圈兩端的電壓_( 選填“增大”“減小”或“不變”)，上述 “探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系 ”中采用的實驗方法是_ 答案(1)BC低壓交流電源(2) 增大減小控制變量法8在“探究法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗中，現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈 B、電表及開關(guān)如圖7 所示部分連接圖 7(1) 請使用兩根導線，將電路補充完整(2) 此實驗中使用的電表是_B倍率適宜的歐姆表A靈敏電流計(3) 正確選擇電表和連接電路

10、后，開始實驗探究，下列說法正確的是_A開關(guān)閉合后，線圈A 插入線圈 B或從線圈 B 中拔出，都會引起電表指針偏轉(zhuǎn)B線圈 A插入線圈B 后，開關(guān)閉合和斷開的瞬間電表指針均不會偏轉(zhuǎn)C開關(guān)閉合后，滑動變阻器的滑片P勻速滑動，會使電表指針靜止在中央零刻度D開關(guān)閉合后，只有滑動變阻器的滑片P 加速滑動，電表指針才能偏轉(zhuǎn)答案(1) 如圖所示(2)A(3)A解析(1) 線圈A、電池組、開關(guān)、滑動變阻器串聯(lián)，構(gòu)成閉合回路；線圈B、靈敏電流計串聯(lián)構(gòu)成閉合回路(2) 本實驗要使用靈敏電流計來檢測電路中是否有電流產(chǎn)生，選項A 正確(3) 只要磁通量發(fā)生變化，電流計指針就會偏轉(zhuǎn)，開關(guān)閉合，線圈A 插入線圈 B 或者從

11、線圈5 / 7B 中拔出，線圈A 插入線圈B 后閉合或者斷開開關(guān)瞬間，都會讓電流計指針偏轉(zhuǎn)，選項A正確， B 錯誤；開關(guān)閉合，滑動變阻器的滑片勻速滑動或者變速滑動，電流計指針都會偏轉(zhuǎn)，選項C、 D 錯誤三、計算題9(2015 浙江理綜 24) 小明同學設(shè)計了一個“電磁天平”，如圖8 甲所示，等臂天平的左臂為掛盤，右臂掛有矩形線圈，兩臂平衡線圈的水平邊長L0.1 m ，豎直邊長H 0.3m，匝數(shù)為N1. 線圈的下 邊處于勻強磁場內(nèi)，磁感應(yīng)強度B0 1.0 T ，方向垂直線圈平面向里線圈中通有可在02.0 A范圍內(nèi)調(diào)節(jié)的電流I . 掛盤放上待測物體后，調(diào)節(jié)線圈中電流使天平平衡，測出電流即可測得物體

12、的質(zhì)量( 重力加速度取g 10 m/s 2)圖 8(1) 為使電磁天平的量程達到0.5 kg ，線圈的匝數(shù)N1 至少為多少？(2) 進一步探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，另選N 100 匝、形狀相同的線圈，總電阻R 10 .不接2外電流，兩臂平衡如圖乙所示，保持B0 不變，在線圈上部另加垂直紙面向外的勻強磁場，且磁感應(yīng)強度B 隨時間均勻變大，磁場區(qū)域?qū)挾萪 0.1 m 當掛盤中放質(zhì)量為0.01kg 的物體時，天平平衡，求此時磁感應(yīng)強度的變化率B.t答案(1)25匝(2)0.1 T/s解析(1) “ 電磁天平 ” 中的線圈受到安培力F N1B0IL由天平平衡可知：mg N1B0IL代入數(shù)據(jù)解得：N125 匝B

13、(2) 由法拉第電磁感應(yīng)定律得： E N2 t N2tLdE由歐姆定律得：I R線圈受到的安培力F N2B0I L2BdL2由天平平衡可得：m g N2 B0tR6 / 7代入數(shù)據(jù)可得B 0.1 T/s.t10如圖 9 所示，足夠長的光滑水平直導軌的間距為l ，電阻不計，垂直軌道平面有豎直向上的、磁感應(yīng)強度為B 的勻強磁場，導軌上相隔一定距離放置兩根長度均為l 的金屬棒， a 棒質(zhì)量為 m，電阻為 R， b 棒質(zhì)量為 2m，電阻為2R. 現(xiàn)給 a 棒一個水平向右的初速度v0， a 棒在以后的運動過程中沒有與b 棒發(fā)生碰撞，求：圖 9(1) b 棒開始運動的方向；(2) 當 a 棒的速度減為v0時， b 棒剛好碰到了障礙物，經(jīng)過很短時間t 0 速度減為零 ( 不反2彈 ) ，碰撞過程中障礙物對b 棒的沖擊力大小；(3) b 棒碰到障礙物后，a 棒繼續(xù)滑行的距離mv03mv0R答案(1) 向右(2) 2t0(3) 2B2l2解析(1) 根據(jù)楞次定律可知b 棒向右運動(2) 設(shè)b棒碰上障礙物瞬間的速度為v2，之前兩棒組成的系統(tǒng)動量守恒，則00 v0mvm2 2m v2v0解得 v24b 棒碰障礙物過程中，根據(jù)