2021最新人教版高中物理選修單元測試題含答案全套

1、最新人教版高中物理選修 3-2 單元測試題含答案全套第四章 電磁感應(yīng)單元測試題一、單選題 (每小題只有一個正確答案)1. 關(guān)于自感現(xiàn)象，下列說法中正確的是()A 自感現(xiàn)象是線圈自身的電流變化而引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象B. 自感電動勢總是阻止原電流的變化C. 自感電動勢的方向總與原電流方向相反D. 自感電動勢的方向總與原電流方向相同2. 如圖所示， 在正方形線圈的內(nèi)部有一條形磁鐵，線圈與磁鐵在同一平面內(nèi)，兩者有共同的中心軸線OO，關(guān)于線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的下列說法中，正確的是()A 當(dāng)磁鐵向紙面外平移時，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流B. 當(dāng)磁鐵向上平移時，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流C. 當(dāng)磁鐵向下平移時，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電

2、流D. 當(dāng)磁鐵 N 極向紙外， S 極向紙里繞 OO軸轉(zhuǎn)動時，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流3. 如圖所示，通電螺線管水平固定，OO為其軸線， a、b、c 三點(diǎn)在該軸線上，在這三點(diǎn)處各放一個完全相 同的小圓環(huán)，且各圓環(huán)平面垂直于OO軸則關(guān)于這三點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度Ba、Bb、Bc的大小關(guān)系及穿過三個小圓環(huán)的磁通量 a、b、c的大小關(guān)系，下列判斷正確的是()A Ba Bb Bc，a b cB. Ba>Bb>Bc， a<b<cC. Ba>Bb>Bc， a>b>cD. Ba>Bb>Bc， a b c4. 如圖所示是研究通電自感實(shí)驗(yàn)的電路圖，A 1、A 2 是

3、兩個規(guī)格相同的小燈泡，閉合開關(guān)調(diào)節(jié)滑動變阻器R的滑動觸頭，使兩個燈泡的亮度相同，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1 的滑動觸頭，使它們都正常發(fā)光，然后斷開開關(guān)S.重新閉合開關(guān) S，則 ()A 閉合瞬間， A 1 立刻變亮， A 2 逐漸變亮B. 閉合瞬間， A 1、A 2 均立刻變亮C. 穩(wěn)定后， L和 R 兩端的電勢差一定相同D 穩(wěn)定后， A 1 和 A 2 兩端的電勢差不相同5. 如圖所示，長為 L 的金屬導(dǎo)線彎成一圓環(huán)，導(dǎo)線的兩端接在電容為 C 的平行板電容器上， P、Q 為電容器的兩個極板，磁場垂直于環(huán)面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度以 B B0 kt (k>0)隨時間變化， t 0 時， P、Q 兩板電勢相

4、等，兩板間的距離遠(yuǎn)小于環(huán)的半徑，經(jīng)時間 t，電容器 P 板( )A 不帶電B. 所帶電荷量與t 成正比C. 帶正電，電荷量是D. 帶負(fù)電，電荷量是6. 如圖所示， 勻強(qiáng)磁場方向豎直向下， 磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B.正方形金屬框 abcd 可繞光滑軸 OO轉(zhuǎn)動，邊長為 L，總電阻為 R， ab 邊質(zhì)量為 m，其他三邊質(zhì)量不計，現(xiàn)將 abcd 拉至水平位置，并由靜止釋放，經(jīng)時間 t 到達(dá)豎直位置，產(chǎn)生熱量為 Q，若重力加速度為 g，則 ab 邊在最低位置所受安培力大小等于 ( )A B BLCD7. 如圖所示， L 為一根無限長的通電直導(dǎo)線，M 為一金屬環(huán)， L 通過 M 的圓心并與 M 所在的平面垂直，

5、且通以向上的電流 I，則 ()A 當(dāng) L 中的 I 發(fā)生變化時，環(huán)中有感應(yīng)電流B. 當(dāng) M 左右平移時，環(huán)中有感應(yīng)電流C. 當(dāng) M 保持水平，在豎直方向上下移動時環(huán)中有感應(yīng)電流D. 只要 L 與 M 保持垂直，則以上幾種情況，環(huán)中均無感應(yīng)電流8. 如圖所示， 一矩形線框以豎直向上的初速度進(jìn)入只有一條水平邊界的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里， 進(jìn)入磁場后上升一段高度又落下離開磁場，運(yùn)動中線框只受重力和安培力作用，線框在向上、向下經(jīng)過圖中 1、2 位置時的速率按時間順序依次為v1、v2、v3 和 v4，則可以確定 ()A v1 v2 B v2 v3C v3 v4 D v4 v19. 圓形導(dǎo)體線圈

6、a 平放在水平桌面上，在a 的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動變阻器連接成如下圖所示的電路若將滑動變阻器的滑片P 向下滑動，下列表述正確的是()A 線圈 a 中將產(chǎn)生俯視順時針方向的感應(yīng)電流B. 穿過線圈 a 的磁通量變小C. 線圈 a 有擴(kuò)張的趨勢D. 線圈 a 對水平桌面的壓力FN 將增大10. 如圖所示，在垂直于紙面的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場中，有一個矩形閉合線圈abcd，線圈平面與磁場垂直， O1O2 是線圈的對稱軸，應(yīng)使線圈怎樣運(yùn)動才能使線圈中的磁通量發(fā)生變化？()A 向左或向右平動B. 向上或向下平動C. 繞 O1O2 轉(zhuǎn)動D. 平行于紙面向里運(yùn)動11. 一矩

7、形線圈 abcd 位于一隨時間變化的勻強(qiáng)磁場內(nèi)，磁場方向垂直線圈所在的平面向里(如圖甲所示 )，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 隨時間 t 變化的規(guī)律如圖乙所示以I 表示線圈中的感應(yīng)電流(圖甲中線圈上箭頭方向?yàn)殡娏鞯?正方向 )，下圖中能正確表示線圈中電流I 隨時間 t 變化規(guī)律的是 ()A BCD12. 如圖所示，導(dǎo)體棒 ab 長為 4L，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)體繞過 O 點(diǎn)垂直紙面的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動， a 與 O 的距離很近則 a 端和 b 端的電勢差 Uab 的大小等于 ()A 2BL2B. 4BL22C. 6BL D. 8BL213. 磁卡的磁條中有用于存儲信息的磁極方向不同的磁化區(qū)，刷卡器中

8、有檢測線圈當(dāng)以速度v0 刷卡時， 在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，其 E t 關(guān)系如圖所示如果只將刷卡速度改為 ，線圈中的 E t 關(guān)系圖可能是 ( )A BCD14. 下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是()A 導(dǎo)線通電后，其下方的小磁針偏轉(zhuǎn)B. 通電導(dǎo)線 AB 在磁場中運(yùn)動C. 金屬桿切割磁感線時，電流表指針偏轉(zhuǎn)D. 通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動15. 如圖所示， 小螺線管與音樂播放器相連，大螺線管直接與音箱相連當(dāng)把小螺線管插入大螺線管中時音樂就會從音箱中響起來，大小螺線管之間發(fā)生的物理現(xiàn)象是()A 自感B. 靜電感應(yīng)C. 互感D. 直接導(dǎo)電二、多選題 (每小題至少有兩個正確答案)16.( 多選)在光滑的水

9、平面上方，有兩個磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向相反的水平勻強(qiáng)磁場，如圖PQ 為兩個磁場的邊界，磁場范圍足夠大一個邊長為a、質(zhì)量為 m、電阻為 R 的金屬正方形線框，以速度v 垂直磁場方向從如圖實(shí)線 () 位置開始向右運(yùn)動， 當(dāng)線框運(yùn)動到分別有一半面積在兩個磁場中的如圖( ) 位置時，線框的速度為v ，則下列說法正確的是()2A 圖( )時線框中的電功率為2B. 此過程中回路產(chǎn)生的電能為3 mv8C. 圖( )時線框的加速度為D. 此過程中通過線框橫截面的電荷量為17.( 多選)如圖所示， 金屬棒 ab、cd 與足夠長的水平光滑金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，勻強(qiáng)磁場的方向豎直向下則 ab 棒在恒力 F 作

10、用下向右運(yùn)動的過程中，有()A 安培力對 ab 棒做正功B. 安培力對 cd 棒做正功C. abdca 回路的磁通量先增加后減少D. F做的功等于回路產(chǎn)生的總熱量和系統(tǒng)動能的增量之和18.如下圖所示， 光滑平行金屬導(dǎo)軌PP和 QQ都處于同一水平面內(nèi)， P 和 Q 之間連接一電阻 R，整個裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中 現(xiàn)在將垂直于導(dǎo)軌放置一根導(dǎo)體棒MN，用一水平向右的力F拉動導(dǎo)體棒 MN ， 以下關(guān)于導(dǎo)體棒 MN 中感應(yīng)電流方向和它所受安培力的方向的說法正確的是()A 感應(yīng)電流方向是 N M B 感應(yīng)電流方向是 M NC. 安培力水平向左D. 安培力水平向右19.( 多選)兩圓環(huán) A、B 置于同

11、一水平面上，其中A 為均勻帶電絕緣環(huán)， B 為導(dǎo)體環(huán)當(dāng) A 以如圖所示的方向繞中心軸轉(zhuǎn)動的角速度發(fā)生變化時，B 中產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流，則()A A 可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小B. A 可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大C. A 可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速減小D. A 可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速增大20.( 多選)如圖所示， A、B 為大小、形狀均相同且內(nèi)壁光滑、但用不同材料制成的圓管，豎直固定在相同高度兩個相同的磁性小球，同時從A、B 管上端的管口無初速度釋放，穿過A 管比穿過 B 管的小球先落到地面下面對于兩管的描述中可能正確的是()A A 管是用塑料制成的， B 管是用銅制成的B. A 管是用鋁制成的，B 管是用膠木制成

12、的C. A 管是用膠木制成的， B 管是用塑料制成的D A 管是用膠木制成的， B 管是用鋁制成的三、實(shí)驗(yàn)題21.在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中所用的器材如圖所示它們是：電流計 直流電源 帶鐵芯 (圖中未畫出 )的線圈 A 線圈 B開關(guān)滑動變阻器(1) 按實(shí)驗(yàn)的要求在實(shí)物圖上連線(圖中已連好一根導(dǎo)線 )(2) 怎樣才能使線圈 B 中有感應(yīng)電流產(chǎn)生？試舉出兩種方法：；. 22.圖為 “研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置(1) 將圖中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接完整(2) 如果在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上開關(guān)后可能出現(xiàn)的情況有： 將小線圈迅速插入大線圈時，靈敏電流計指針將向( 填“左”或 “右”

13、偏)一下； 小線圈插入大線圈后，將滑動變阻器的阻值調(diào)大時，靈敏電流計指針將向( 填“左”或“右”偏)一下四、計算題23. 如圖所示，足夠長的平行光滑U 形導(dǎo)軌傾斜放置，所在平面傾角 37°，導(dǎo)軌間的距離 L 1.0 m，下端連接 R 1.6的電阻，導(dǎo)軌電阻不計，所在空間均存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B 1.0 T、方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，質(zhì)量 m0.5 kg 、電阻 r 0.4的金屬棒 ab 垂直置于導(dǎo)軌上，現(xiàn)用沿軌道平面且垂直于金屬棒、大小 F 5.0 N 的恒力使金屬棒 ab 從靜止起沿導(dǎo)軌向上滑行， 當(dāng)金屬棒滑行2.8 m 后速度保持不變 求：(sin237° 0.6， co

14、s 37 °0.8， g 10 m/s )(1) 金屬棒勻速運(yùn)動時的速度大小v；(2) 當(dāng)金屬棒沿導(dǎo)軌向上滑行的速度v 2m/s 時，其加速度的大小a.五、填空題24. 磁電式儀表的線圈通常用鋁框作骨架，把線圈繞在鋁框上， 這樣做的目的是( 填“防止 ”或 “利用 ”) 渦流而設(shè)計的，起( 填“電磁阻尼 ”或“電磁驅(qū)動 ”的)作用25. 某同學(xué)利用假期進(jìn)行實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)，驗(yàn)證電磁感應(yīng)產(chǎn)生的條件他通過如圖所示實(shí)驗(yàn)， 觀察到以下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： 把磁鐵插入線圈時，線圈中有感應(yīng)電流； 把磁鐵放在線圈內(nèi)不動，線圈中無感應(yīng)電流； 把磁鐵從線圈中拔出， 線圈中有感應(yīng)電流 這次實(shí)驗(yàn)表明， 穿過閉合線圈的磁通量

15、 ( 選填 “變化 ”或“不變化 ”，)線圈中就有感應(yīng)電流26.(1) 實(shí)驗(yàn)裝置如圖 (a) 所示，合上電鍵 S 時發(fā)現(xiàn)電流表指針向右偏，填寫下表空格：(2) 如圖 (b) 所示， A、B 為原、副線圈的俯視圖，已知副線圈中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，根據(jù)圖(a)可判知可能的情況是 ()A 原線圈中電流為順時針方向，變阻器滑動片P 在右移B原線圈中電流為順時針方向，正從副線圈中拔出鐵芯 C原線圈中電流為逆時針方向，正把鐵芯插入原線圈中D. 原線圈中電流為逆時針方向，電鍵S 正斷開時27.一個 200 匝、面積為 20 cm2 的線圈，放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與線圈平面成30°角，磁感應(yīng)

16、強(qiáng)度 B0.5 T ，在 0.05 s 內(nèi)線圈轉(zhuǎn)到與磁場方向垂直的位置，在此過程中， 線圈中的平均感應(yīng)電動勢28.一個直徑為 d 的圓形線圈，垂直放置在磁感強(qiáng)度為B 的勻強(qiáng)磁場中，現(xiàn)使線圈繞其直徑轉(zhuǎn)過圖所示，則穿過線圈的磁通量的變化為 六、簡答題29.如圖所示，導(dǎo)體棒運(yùn)動過程中產(chǎn)生感應(yīng)電流，試分析電路中的能量轉(zhuǎn)化情況V.30°角，如答案解析1. 【答案】 A【解析】自感現(xiàn)象是線圈自身的電流變化而引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，在自感現(xiàn)象中自感電動勢總是阻礙原電流的變化，不是阻止，所以選項(xiàng)A 對、 B 錯當(dāng)原電流減小時，自感電動勢與原電流的方向相同，當(dāng)原電流增加時，自感電動勢與原電流方向相反，所以

17、選項(xiàng)C、D 錯2. 【答案】 D【解析】由條形磁鐵周圍磁感線的分布特點(diǎn)可知，當(dāng)磁鐵平動時，穿過正方形線圈的磁通量始終為零不發(fā)生變化，故線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故 A 、B 、C 錯；當(dāng)磁鐵轉(zhuǎn)動時， 穿過正方形線圈的磁通量發(fā)生變化， 線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，D 對3. 【答案】 C【解析】 靠近螺線管的地方磁場強(qiáng)， 由題圖知， a、b、c 三點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度Ba、Bb、Bc的大小關(guān)系為 Ba>Bb>Bc； 三個小圓環(huán)的面積相同，根據(jù)磁通量的定義可知，a>b>c，所以 A 、B 、D 錯誤； C 正確4. 【答案】 C【解析】由題可知，閉合開關(guān)調(diào)節(jié)滑動變阻器R 的滑動觸頭，使兩個燈

18、泡的亮度相同，說明此時滑動變阻器 R 接入電路的阻值與線圈L 的電阻一樣大，斷開開關(guān)再重新閉合的瞬間，根據(jù)自感原理可判斷，A2 立刻變亮，而 A 1 逐漸變亮， A、B 均錯誤；穩(wěn)定后，自感現(xiàn)象消失，由題知，線圈L 和 R 兩端的電勢差一定相同， A 1 和 A 2 兩端的電勢差也相同，所以C 正確， D 錯誤5. 【答案】 D【解析】磁感應(yīng)強(qiáng)度以B B0 kt (k>0) 隨時間變化，由法拉第電磁感應(yīng)定律得：E S kS，而 S，經(jīng)時間 t 電容器 P 板所帶電荷量 Q EC；由楞次定律知電容器P 板帶負(fù)電， D 選項(xiàng)正確6. 【答案】 D【解析】由能量守恒得：mgL Q 12mv2F

19、 BIL I由 得： F，故選項(xiàng) D 正確7. 【答案】 D【解析】 由安培定則可知導(dǎo)線L 中電流產(chǎn)生的磁場方向與金屬環(huán)面平行，即穿過 M 的磁通量始終為零，保持不變，故只要 L 與 M 保持垂直， A 、B 、C 三種情況均不能產(chǎn)生感應(yīng)電流8. 【答案】 D【解析】由能量守恒定律可知，線框從進(jìn)入磁場到離開磁場的過程中，有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為焦耳熱，即機(jī) 械能減小，則 v4 v1， D 正確；而線框完全在磁場中運(yùn)動時，由于磁通量不變，沒有感應(yīng)電流，故線框只受重力作用，機(jī)械能守恒，則v2 v3， B 錯誤；由楞次定律可知，線框進(jìn)入磁場時受到的安培力方向豎直向下，重力方向豎直向下，因而做減速運(yùn)動，故v

20、1 v2，A 錯誤；線框離開磁場時受到的安培力方向豎直向上，重力方向豎直向下，二者大小關(guān)系不能確定，故v3、 v4 大小關(guān)系也不能確定， C 錯誤故選 D. 9.【答案】 D【解析】通過螺線管 b 的電流如圖所示，根據(jù)右手螺旋定則判斷出螺線管b 所產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，滑片P 向下滑動，接入電路的電阻減小，電流增大，所產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，根據(jù)楞次定律可知，a 線圈中所產(chǎn)生的感應(yīng)電流產(chǎn)生的感應(yīng)磁場方向豎直向上，再由右手螺旋定則可得線圈a 中的電流方向?yàn)楦┮暷鏁r針方向， A 錯誤；由于螺線管b 中的電流增大，所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，線圈a 中的磁通量應(yīng)變大， B 錯誤；根據(jù)楞次定律可知，

21、線圈a 有縮小的趨勢，線圈a 對水平桌面的壓力增大，C 錯誤， D 正確 10.【答案】 C【解析】線圈向左或向右平動， BS，不變， A錯誤；線圈向上或向下平動，BS，不變， B 錯誤；線圈繞 O1O2 轉(zhuǎn)動，根據(jù)公式 BSsin，磁通量不斷改變， C 正確；線圈平行于紙面向里運(yùn)動， BS，不變， D 錯誤11. 【答案】 C【解析】 由電磁感應(yīng)定律和歐姆定律得I SR×，所以線圈中的感應(yīng)電流取決于磁感應(yīng)強(qiáng)度B 隨 t 的變化率由圖乙可知，0 1s 時間內(nèi)， B 增大， 增大，感應(yīng)磁場與原磁場方向相反(感應(yīng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向向外)，由右手定則知感應(yīng)電流是逆時針的，因而是負(fù)值可判

22、斷：1 2s 為正的恒值； 23s 為零； 3 4s 為負(fù)的恒值； 4 5s 為零； 56s 為正的恒值 故 C 正確， A 、B 、D 錯誤12. 【答案】 D【解析】由 E Blv，切割磁感線的總長度為4L，切割磁感線的平均速度v 12l即： UabE B·4L·2L 8BL2， D 正確13. 【答案】 D【解析】由公式 E Blv 可知，當(dāng)刷卡速度減半時， 線圈中的感應(yīng)電動勢最大值減半，且刷卡所用時間加倍，故正確選項(xiàng)為 D.14. 【答案】 C【解析】導(dǎo)線通電后，其下方的小磁針受到磁場的作用力而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明電流能產(chǎn)生磁場，是電流的磁效應(yīng)現(xiàn)象，不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故A

23、 錯誤；通電導(dǎo)線 AB 在磁場中受到安培力作用而運(yùn)動，不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故 B 錯誤；金屬桿切割磁感線時，電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故C 正確；通電線圈在磁場中受到安培力作用而發(fā)生轉(zhuǎn)動，不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故D 錯誤15. 【答案】 C【解析】小螺線管與音樂播放器相連，小線圈中輸入了音頻信號；當(dāng)把小螺線管插入大螺線管中時音樂就會從音箱中響起來，說明大線圈中激發(fā)出了感應(yīng)電流，是互感現(xiàn)象16. 【答案】 AB【解析】回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢為E 2Ba v 感應(yīng)電流為2I，此時線框中的電功率P I2R，故 A 正確根據(jù)能量守恒定律得到，此過程回路產(chǎn)生的電能為Q 1 mv 221 m( v )

24、3 mv ，故 B 正確左右兩邊所受安培力大小為22F BIa，則加速度為 a，228故 C 錯誤此過程通過線框橫截面的電荷量為q，故 D 錯誤故選 A 、B.17.【答案】 BD【解析】 ab 棒向右運(yùn)動產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流通過cd 棒， cd 棒受向右的安培力作用隨之向右運(yùn)動設(shè)ab、cd 棒的速度分別為v1、v2，運(yùn)動剛開始時， v1>v2，回路的電動勢E，電流為逆時針方向，ab、cd 棒所受的安培力方向分別向左、向右，安培力分別對 ab、cd 棒做負(fù)功、正功，選項(xiàng) A 錯誤， B 正確； 金屬棒最后做加速度相同、 速度不同的勻加速運(yùn)動， 且 v1>v2，abdca 回路的磁通量

25、一直增加， 選項(xiàng) C 錯誤； 對系統(tǒng)，由動能定理可知， F 做的功和安培力對系統(tǒng)做的功的代數(shù)和等于系統(tǒng)動能的增量，而安培力對系統(tǒng)做的功等于回路中產(chǎn)生的總熱量，選項(xiàng) D 正確18. 【答案】 AC【解析】由右手定則知， MN 中感應(yīng)電流方向是 N M，再由左手定則可知， MN 所受安培力方向垂直導(dǎo)體棒水平向左， C 正確，故選 A 、C.19. 【答案】 BC【解析】選取 A 環(huán)研究，若 A 環(huán)帶正電，且轉(zhuǎn)速增大，則使穿過環(huán)面的磁通量向里增加，由楞次定律知，B 環(huán)中感應(yīng)電流的磁場方向向外，故B 正確， A 錯誤；若 A 環(huán)帶負(fù)電，且轉(zhuǎn)速增大，則使穿過環(huán)面的磁通量向外增加，由楞次定律知，B 環(huán)中感

26、應(yīng)電流的磁場方向向里，B 環(huán)中感應(yīng)電流的方向應(yīng)為順時針方向， 故 D 錯誤， C 正確故選 B 、C.20. 【答案】 AD【解析】由題意可知，小球在B 管中下落的速度要小于A 管中的下落速度，故說明小球在B 管時受到阻力作用其原因是金屬導(dǎo)體切割磁感線，從而使閉合的導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于磁極間的相互作用而使小球受向上的阻力故B 管應(yīng)為金屬導(dǎo)體，如銅、鋁、鐵等，而A 管應(yīng)為絕緣體，如塑料、膠木等，故AD正確21. 【答案】 (1)實(shí)物電路圖如圖所示：(2) 斷開或閉合開關(guān) 閉合開關(guān)后移動滑動變阻器的滑片【解析】 (1) 實(shí)物電路圖如圖所示：(2) 斷開或閉合開關(guān)的過程中或閉合開關(guān)后移動滑片的過

27、程中，穿過線圈 B 的磁通量發(fā)生， 線圈 B 中有感應(yīng)電流產(chǎn)生22. 【答案】 (1)如圖：(2) 右 左【解析】 (1) 將電源、開關(guān)、滑動變阻器、小螺線管串聯(lián)成一個回路，再將電流計與大螺線管串聯(lián)成另一個回路，電路圖如圖所示(2) 閉合開關(guān)，磁通量增加，指針向右偏轉(zhuǎn)，將原線圈迅速插入副線圈，磁通量增加，則靈敏電流計的指針將右偏原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器觸頭迅速向左拉時，電阻增大，則電流減小，穿過副線圈的磁通量減小，則靈敏電流計指針向左偏23.【答案】 (1)4 m/s(2)2 m/s 2【解析】 (1) 金屬棒勻速運(yùn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電流Im 由平衡條件有 F mg sin BImL代入數(shù)

28、據(jù)解得 v 4m/s(2) 此時金屬棒受到的安培力F 安由牛頓第二定律有Fmgsin F 安 ma解得 a 2m/s2.24. 【答案】利用電磁阻尼【解析】磁電式儀表的線圈通常用鋁框作骨架，把線圈繞在鋁框上，這樣做的目的是利用渦流而設(shè)計的， 當(dāng)線圈轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到安培力，使指針迅速穩(wěn)定，起電磁阻尼的作用25. 【答案】變化【解析】產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件為：只要穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化就有感應(yīng)電流產(chǎn)生26. 【答案】 (1)右 右左 (2)BC【解析】 (1) 因合上電鍵 S時，電流增大，穿過線圈的磁通量增加，此時電流表指針向右偏，則當(dāng)滑片P 右移時，電阻減小，電流增加，故此時電流表指

29、針向右偏；在原線圈中插入軟鐵棒時，穿過線圈的磁通量增加，則此時電流表指針向右偏；拔出原線圈時，穿過線圈的磁通量減小，則此時電流表指針向左偏；(2)因副線圈中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，故穿過A 的磁通量為向里的減小或者向外的增加；若原線圈中電流為順時針方向，變阻器滑片P 在右移，則電流增大，磁通量為向里增加，選項(xiàng)A 錯誤； 原線圈中電流為順時針方向，正從副線圈中拔出鐵芯，則磁通量為向里減小，選項(xiàng)B 正確；原線圈中電流為逆時針方向，正把鐵芯插入原線圈中，則磁通量為向外增加，選項(xiàng)C 正確；原線圈中電流為逆時針方向，電鍵S 正斷開時，則磁通量為向外減小，選項(xiàng)D 錯誤；故選 B、C.27. 【答案】 2

30、 或 6【解析】磁場方向與線圈平面成30°角，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5T，在 0.05 s 內(nèi)線圈轉(zhuǎn)到與磁場方向垂直的位置，由于沒有明確線圈轉(zhuǎn)動方向，所以分為順時針和逆時針轉(zhuǎn)動，21(1) 順時針轉(zhuǎn)動：穿過線圈的磁通量變化量是： BS BS·sin 30° 5×104 Wb則線圈中感應(yīng)電動勢大小為：E N 2 VWb(2) 逆時針轉(zhuǎn)動：穿過線圈的磁通量變化量是：2 1 BS BS·sin 30 ° 1.5 ×10 3則線圈中感應(yīng)電動勢大小為：E N 6V.228. 【答案】Bd【解析】在勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)磁場與線圈平面垂直時，穿過線圈

31、平面的磁通量 BS；磁通量的變化 2 1.當(dāng)磁場與線圈平面垂直時，穿過線圈平面的磁通量1BS B2；現(xiàn)使線圈繞其直徑轉(zhuǎn)過30°.角，磁通量的大小為2 BScos30° B2Bd2；則穿過線圈的磁通量的變化為 2 1Bd2 142Bd Bd229. 【答案】導(dǎo)體棒中的電流受到安培力作用，安培力的方向與運(yùn)動方向相反，阻礙導(dǎo)體棒的運(yùn)動，導(dǎo)體棒要克服安培力做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能【解析】導(dǎo)體棒中的電流受到安培力作用，安培力的方向與運(yùn)動方向相反，阻礙導(dǎo)體棒的運(yùn)動，導(dǎo)體棒要克服安培力做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能第五章 交變電流單元測試題一、單選題 (每小題只有一個正確答案)1. 某變壓器原

32、、副線圈匝數(shù)比為559，原線圈所接電源電壓按如圖所示規(guī)律變化，副線圈接有負(fù)載下列判斷正確的是 ()A 輸出電壓的最大值為36 VB. 原、副線圈中電流之比為55 9C. 變壓器輸入、輸出功率之比為55 9D. 交流電源有效值為220 V，頻率為 50 Hz2. 用 220 V 的正弦交流電通過理想變壓器對一負(fù)載供電，變壓器輸出電壓是110 V ，通過負(fù)載的電流圖象如圖所示，則 ()A 輸出電壓的最大值是110 V B 變壓器輸入功率約為3.9 WC. 變壓器原、副線圈匝數(shù)比是12D. 負(fù)載電流的函數(shù)表達(dá)式i 0.05sin (100t )A23. 如圖為理想變壓器原線圈所接電源電壓波形，原、副

33、線圈匝數(shù)比為n1 n2 10 1，串聯(lián)在原線圈電路中的電流表示數(shù)為 1 A，下列說法正確的是 ()A 變壓器輸出端所接電壓表的示數(shù)為20V B 變壓器輸出功率為100 WC. 變壓器輸出的交流電的頻率為100 HzD. 若 n1 100 匝，則副線圈處穿過每匝線圈的磁通量變化率的最大值為2Wb/s4. 某水電站，用總電阻為5 的輸電線給 940 km 外的用戶送電，其輸出電功率是3×106kW.現(xiàn)用 500 kV 電壓輸電，則下列說法正確的是()5A 輸電線上輸送的電流大小為1×10 AB. 輸電線上損失電壓為30 kVC. 該輸電系統(tǒng)的輸電效率為95%D. 若改用 10

34、kV 電壓輸電，則輸電線上損失的功率為4.5 ×108kW5. 如圖所示， L1 和 L2 是高壓輸電線，甲、乙是兩只互感器，若已知n1 n 2 1 000 1，n3 n4 1100，圖中電壓表示數(shù)為 220 V、電流表示數(shù)為 10 A，則高壓輸電線的送電功率為()A 2.2 ×103W 2B 2.2 ×10WC 2.2 ×108W D 2.2 ×104W6. 在遠(yuǎn)距離輸電中，輸電線電阻一定，輸送電功率一定，如果將輸電電壓提高到原來的10 倍，則輸電線上消耗的功率減小到原來的()A 10 倍BC 100 倍D7. 在圖中 L 為電感線圈， C

35、為電容， A 、B 為兩只相同的燈泡，將它們接在電壓為u 的交流電源上，兩只燈泡的亮度一樣若保持電源電壓不變，而將電源頻率增大，下列說法中正確的是()A 兩燈泡的亮度不變B. A 燈泡亮度不變， B 燈泡變亮C. A 燈泡變暗， B 燈泡變亮D. A 燈泡變亮， B 燈泡變暗8. 如圖所示，在 A、 B 間接入正弦交流電U1220 V ，通過理想變壓器和二極管D1、 D2 給阻值 R 20 的純電阻負(fù)載供電，已知D1、D2 為相同的理想二極管，正向電阻為0，反向電阻無窮大，變壓器原線圈n1 110 匝，副線圈 n2 20 匝， Q 為副線圈正中央抽頭，為保證安全，二極管的反向耐壓值至少為U0，

36、設(shè)電阻 R 上消耗熱功率為 P，則有 ()A U0 40V， P 80 W B U0 40 V ， P80 WC U0 40V ， P20 W D U0 40 V ，P20 W9. 一正弦交流電的電流隨時間變化規(guī)律圖象如圖所示，由圖可知()A 用電流表測該電流其示數(shù)為14.1 A B 該交流電流的頻率為100 HzC. 該交流電流通過 10 電阻時，電阻消耗的電功率為1 000 WD. 該交流電流瞬時值表達(dá)式為i 10sin628t(A)10. 一臺發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，其中 N、S 是永久磁鐵的兩個磁極， 它們的表面呈半圓柱面形狀M 是圓柱形鐵芯， 鐵芯外套有一矩形線圈，線圈繞鐵芯 M

37、 中心的固定轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動磁極與鐵芯之間的縫隙 中形成方向沿半徑的輻向磁場若從圖示位置開始計時電動勢為正值，下列圖象中能正確反映線圈中感應(yīng)電動勢 e 隨時間 t 變化規(guī)律的是 ()A BCD11. 隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對能源的需求也日益擴(kuò)大，節(jié)能變得越來越重要某發(fā)電廠采用升壓變壓器向某一特定用戶供電，用戶通過降壓變壓器用電，若發(fā)電廠輸出電壓為 U1，輸電導(dǎo)線總電阻為 R，在某一時段用戶需求的電功率為 P0，用戶的用電器正常工作的電壓為 U2，在滿足用戶正常用電的情況下， 下列說法正確的是 ( )A 輸電線上損耗的功率為B. 輸電線上損耗的功率為C. 若要減少輸電線上損耗的功率，可以采用更高的

38、電壓輸電D. 采用更高的電壓輸電會降低輸電的效率12. 某矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為 e Em sint.若將線圈的轉(zhuǎn)速增加 1 倍，保持其他條件不變，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為 ( )A e Emsin 2t B e 2Emsin2tC e 2Emsin4t D e 4Emsin2t13. 如圖所示，理想變壓器原線圈接一交流電源，副線圈回路中有一定值電阻R 和兩個小燈泡L1、L 2，最初電鍵 S 是斷開的，現(xiàn)閉合電鍵S，則 ()A 副線圈兩端電壓變大B. 燈泡 L 1 變亮C. 電流表 A 1 示數(shù)變大D. 電阻 R 中的電流變小14. 如圖所示，一線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，

39、經(jīng)過圖示位置時()A 穿過線圈的磁通量最小，磁通量變化率最大B. 穿過線圈的磁通量最大，磁通量變化率最大C. 穿過線圈的磁通量最大，磁通量變化率最小D. 穿過線圈的磁通量最小，磁通量變化率最小15.( 多選)一個矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻角速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生交變電動勢的瞬時表達(dá)式為e 10sin()A 該交變電動勢的頻率為2 HzB 零時刻線圈平面與磁場方向垂直C t 0.25 s 時， e 達(dá)到最大值D 在 1 s 時間內(nèi)，線圈中電流方向改變100 次二、多選題16.( 多選)如圖所示，甲、乙兩圖中用交流電源，丙、丁兩圖中用直流電源，各電路圖中燈泡、電容器、電壓表示數(shù)都相同，則下列說法正確的是()4

40、tV ，則A 燈 L 1 比燈 L 2 亮B. 燈 L 3 也能發(fā)光，但亮度最暗C. 燈 L 2 和 L 4 亮度相同D. 燈 L 4 比燈 L 1 亮17.( 多選)如圖所示的電路中， P 為滑動變阻器的滑片，保持理想變壓器的輸入電壓U1 不變，閉合開關(guān) S， 下列說法正確的是 ()A P 向下滑動時，燈 L 變亮B P 向下滑動時，變壓器的輸出電壓不變C P 向上滑動時，變壓器的輸入電流變小D P 向上滑動時，變壓器的輸出功率變大18.( 多選 )如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為11 2 ，原線圈兩端的輸入電壓u 220sin100 t(V) ，電表均為理想電表，滑動變阻器R 接入

41、電路部分的阻值為10 下.列敘述中正確的是 ()A 該交流電的頻率為50 Hz B 電壓表的讀數(shù)為 42VC. 電流表的讀數(shù)為 4 AD. 若滑動變阻器的滑片P 向 a 端移動，電流表的讀數(shù)變大19.( 多選)線圈在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的交變電流電動勢e 10sin 20t(V) ，則下列說法正確的是()A t 0 時，線圈平面位于中性面B t 0 時，穿過線圈的磁通量最大C t 0.1 s 時，交變電流將改變方向D t 0.4 s 時， e 有最大值 10V20.( 多選)如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10 1，電阻 R 22 ，各電表均為理想電表，副線圈輸出電壓的變化規(guī)律如圖乙所

42、示下列說法正確的是()A 輸入電壓的頻率為100 Hz B 電壓表的示數(shù)為 220 VC. 電流表的示數(shù)為 1 AD. 電阻 R 消耗的電功率是 22 W三、實(shí)驗(yàn)題21. 有一個教學(xué)用的可拆變壓器，如圖甲所示， 它有兩個外觀基本相同的線圈A 、B，線圈外部還可以繞線(1) 某同學(xué)用一多用電表的同一歐姆擋先后測量了A 、B 線圈的電阻值， 指針分別對應(yīng)圖乙中的A 、B 位置， 由此可推斷 線圈的匝數(shù)較多 (選填 “A”或“B”)(2) 如果把它看成理想變壓器，現(xiàn)要測定 A 線圈的匝數(shù)， 提供的器材有： 一根足夠長的絕緣導(dǎo)線、一只多用電表和低壓交流電源，請簡要敘述實(shí)驗(yàn)的步驟(寫出要測的物理量，并用

43、字母表示) A 線圈的匝數(shù)為nA .( 用所測物理量符號表示 )四、計算題22. 如圖甲左側(cè)的調(diào)壓裝置可視為理想變壓器，負(fù)載電路中R 55 ，兩電表為理想電流表和電壓表，變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1 n2 2 1，若原線圈接入如圖乙所示的正弦交變電壓求(1) 交流電壓的函數(shù)表達(dá)式；(2) 電流表的示數(shù)I.五、填空題23. 鉗型電流表的工作原理如圖所示當(dāng)通有交流電的導(dǎo)線從環(huán)形鐵芯的中間穿過時，與繞在鐵芯上的線圈相連的電表指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)由于通過環(huán)形鐵芯的磁通量與導(dǎo)線中的電流成正比，所以通過偏轉(zhuǎn)角度的大小可以測量導(dǎo)線中的電流日常所用交流電的頻率在中國和英國分別為50 Hz 和 60 Hz. 現(xiàn)用一鉗

44、型電流表在中國測量某一電流， 電表讀數(shù)為 10 A；若用同一電表在英國測量同樣大小的電流，則讀數(shù)將是 A 若此表在中國的測量值是準(zhǔn)確的，且量程為30 A；為使其在英國的測量值變?yōu)闇?zhǔn)確，應(yīng)重新將其量程標(biāo)定為 A.24. 如圖所示電路，當(dāng)在a， b 兩端加上直流電壓時， L 1 正常發(fā)光， L 2 不亮；當(dāng) a，b 兩端加上同樣電壓的交變電流時， L 1 發(fā)光亮度變暗，而L 2 正常發(fā)光則 A， B 分別為和 ( 可選擇：電阻、電容器、電感線圈)25. 某發(fā)電廠用 2.2 kV 的電壓將電能輸送到遠(yuǎn)處的用戶，后改用22 kV 的電壓，在既有輸電線路上輸送同樣的電功率， 前后兩種輸電方式消耗在輸電線

45、上的電功率之比為，要將 2.2 kV 的電壓升高到22 kV ， 若變壓器原線圈的匝數(shù)為180 匝，則副線圈匝數(shù)應(yīng)該是匝.26.( 多選)如圖所示，某變電站用10 kV 的高壓向 10 km 外的小區(qū)供電，輸送的電功率為200 kW. 現(xiàn)要求在輸電線路上損耗的功率不超過輸送電功率的2%，下列不同規(guī)格的輸電線中，符合要求的是27. 有一正弦交流電源，如圖所示，電壓有效值U120 V ，頻率為 f 50 Hz ，向一霓虹燈供電，若霓虹燈的激發(fā)電壓和熄滅電壓均為U0 60V ，試估算在一個小時內(nèi)，霓虹燈發(fā)光時間為s.六、簡答題28. 如圖所示，把兩個沒有導(dǎo)線相連的線圈套在同一個閉合鐵芯上，一個線圈(

46、原線圈 )通過開關(guān)可以連接到交流電源或直流電源的兩端，另一個線圈(副線圈 )連到小燈泡上連接電路，接通電源，小燈泡能發(fā)光(1) 兩個線圈并沒有連接，小燈泡為什么會發(fā)光？(2) 小燈泡兩端的電壓與學(xué)生電源的輸出電壓相等嗎？答案解析1. 【答案】 D【解析】由得，輸出電壓的最大值為36V ， A 選項(xiàng)錯誤；原、副線圈中電流之比， 故 B 選項(xiàng)錯誤；理想變壓器輸入功率與輸出功率相等，C 錯誤；由圖象易知D 選項(xiàng)正確2. 【答案】 B【解析】輸出電壓的最大值是110V ，故 A 錯誤；負(fù)載的功率P UI 110×W3.9W ，輸入功率等于輸出功率，故B 正確；變壓器原、副線圈匝數(shù)比等于電壓之

47、比220 1102 1，故 C 錯誤；負(fù)載電流的函數(shù)表達(dá)式 i 0.05sin100t A，故 D 錯誤3. 【答案】 D【解析】由 ut 圖象可知，變壓器原線圈所加交變電壓的有效值U1 200V ，將此值代入和 ，解得變壓器輸出端電壓和電流分別為 U2 U1 ×200 V 20 V ， I2 I1 ×1 A 10 A ，故變壓器輸出端所接電壓表的示數(shù)為 20 V ，輸出功率為 P2 U2I2 20×10 W 200 W，選項(xiàng) A 、B 錯誤； 由 u t 圖象知交變電流的周期 T 0.02 s，故其頻率 f Hz 50 Hz ，選項(xiàng) C 錯誤； 由法拉第電磁感應(yīng)

48、定律可得U2 n2，則副線圈處穿過每匝線圈的磁通量變化率的最大值為×Wb/s 2Wb/s，選項(xiàng) D 正確4. 【答案】 BA ，損A 選項(xiàng)錯誤； U【解析】 IA 6×103 IR 6×103×5V 30 kV ， B 選項(xiàng)正確； P 損 I2R 1.8 ×108W ，×100% 94%，C 選項(xiàng)錯誤； D 選項(xiàng)，損失的功率大于輸出的功率，顯然是錯誤的5. 【答案】 C【解析】由電流互感器知高壓輸電線中電流I 1000 A ，由電壓互感器知高壓U 220×103V ，則高壓輸電線功率 P UI 2.2 ×108W.

49、6. 【答案】 D【解析】設(shè)電線上的電阻為r，則設(shè)變化前為：P UI，電線上的消耗功率為PI2r 輸送電壓提高 10 倍， 輸送功率不變，所以電流變?yōu)镮，則電線上消耗的功率變?yōu)镻 (I) 2rI2r P，故選 D.7. 【答案】 C【解析】頻率越大，電感線圈的感抗越大，電容器的容抗越小，所以，將電源的頻率增大時，A 燈變暗，B 燈變亮8. 【答案】 C【解析】在 A、 B 間接入正弦交流電U1 220V ，有：，得有效值 U2 40V 而二極管的反向耐壓值至少為 U0，它是最大值，所以U0 40V， Q 為副線圈正中央抽頭，則R 兩端電壓為 20 V ，所以R 消耗的熱功率為 PW20W，故選 C.9. 【答案】 C【解析】電表測量的是有效值，故I 10A ，故 A 錯誤；由圖可知 T 0.02s，故頻率為 f 50×Hz ，故 B 錯誤；消耗的功率為P I2R 1021