【志鸿全优设计】高中物理 第三章 电磁感应单元检测 新人教版选修11(1).doc

第三章电磁感应单元检测一、选择题(本题共8小题，每题至少有1个选项正确。全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不答得0分)1关于自感系数，下列说法中错误的是()a其他条件相同，线圈越长自感系数就越大b其他条件相同，线圈匝数越密自感系数就越大c其他条件相同，线圈越细自感系数就越大d其他条件相同，有铁芯的线圈比没有铁芯的线圈自感系数大2关于理想变压器，下面各说法中正确的是()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3有一台使用交流电的电冰箱上标有额定电压为“220 v”的字样，“220 v”是指()a交流电电压的瞬时值b交流电电压的最大值c交流电电压的平均值d交流电电压的有效值4一台理想变压器，初、次级线圈的匝数分别为n1400匝，n2800匝，连接导线的电阻忽略不计，那么可以确定()a这是一台降压变压器b次级线圈两端的电压是初级线圈两端电压的一半c通过次级线圈的电流是通过初级线圈电流的一半d变压器输出的电功率是输入的电功率的一半5线框abcd从有界的匀强磁场区域穿过，下列说法中正确的是()a进入匀强磁场区域的过程中，abcd中有感应电流b在匀强磁场中加速运动时，abcd中有感应电流c在匀强磁场中匀速运动时，abcd中有感应电流d离开匀强磁场区域的过程中，abcd中没有感应电流6一个电阻接在10 v的直流电源上，它的发热功率是p，当接到电压为u10sin t v的交流电源上，它的发热功率是()a0.25p b0.5p cp d2p7如图是某交流发电机产生的交变电流的图象，根据图象可以判定()a此交变电流的周期为0.1 sb此交变电流的频率为5 hzc将标有“12 v3 w”的灯泡接在此交变电流上，灯泡可以正常发光d与图象上a点对应的时刻发电机中的线圈刚好转至中性面8如图所示电路中要使电流表读数变大，可采用的方法有()a将r上的滑片向上移动b将r上的滑片向下移动c将电键s由1掷向2d将电键s由1掷向3二、说明计算题(共7个小题，每题需说明计算或推理过程，只得出结论不得分)9(4分)如图为理想变压器，它的初级线圈接在交流电源上，次级线圈接在一个标有“12 v100 w”的灯泡上。已知变压器初、次级线圈匝数之比为181，那么灯泡正常工作时，图中的电压表读数为_ v，电流表读数为_ a。10(6分)如图所示，面积为1.0102 m2的正方形导线框处于磁感应强度为2.5102 t的匀强磁场中。当线框平面与磁场垂直时，穿过线框的磁通量为_ wb。在线框平面以ad边为轴转过90的过程中，线圈中_感应电流产生(选填“有”或“无”)。11(10分)(浙江学业水平考试)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0.1 s，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0.05 wb增加到0.15 wb。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。12(8分)如图所示，长为l的铜杆oa以o为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度匀速转动，磁感应强度为b1，求oa两端电势差。13(8分)如图所示，小灯泡的规格为“2 v4 w”，接在光滑水平导轨上，轨距0.1 m，电阻不计。金属棒ab垂直搁置在导轨上，电阻1 。整个装置处于磁感应强度b1 t的匀强磁场中。求：(1)为使小灯正常发光，ab的滑行速度多大？(2)拉动金属棒ab的外力功率多大？14(8分)如图所示为某正弦式电流的图象，求其峰值、周期和角频率，并写出该电流的瞬时值表达式。15(8分)输送同样的总功率，若用110 kv和220 kv的电压输电，输电线上损失的功率之比为多少？参考答案1答案：c点拨：自感系数是由线圈本身决定的，与之有关的因素有：线圈越粗、越长、越密、有铁芯，则它的自感系数越大，反之越小。2答案：ac点拨：变压器的工作原理是能量守恒定律和电磁感应现象。由能量守恒可知a对；由变压器的公式可知c对；而d项的电流应该是与它们的匝数成反比。3答案：d点拨：这是一种常识性的知识，凡是家用电器上标有的电压或电流值都是指有效值。4答案：c点拨：从线圈的匝数来看，由n2n1可知，u2u1，故该变压器是一台升压变压器，a错；再由理想变压器的输入功率等于输出功率，故d错；u1u2n1n2，i1n1i2n2可知c正确、b错误。5答案：ac点拨：从磁通量有无“变化”来判断产生感应电流与否，是触及本质的，也比较能抓住要点得出正确结论。若从切割磁感线的角度考虑问题，需注意全面比较闭合电路各部分切割的情况。在有界的匀强磁场中，常常需要考虑闭合回路进场、出场和在场中运动的情况，abcd在匀强磁场中无论匀速运动，还是加速运动，穿过abcd的磁通量都没有发生变化。答案为ac。6答案：b点拨：计算交流的发热功率，必须用有效值，即pu/r102/2r，而p102/r，所以，pp/2，故b选项正确。7答案：b点拨：由正弦函数图象可以得知，线框是由中性面开始转动的，所以d选项错。题图告诉我们，交变电流的周期是0.2 s，频率f hz5 hz，即a错，b对。12 v、3 w灯泡中12 v是有效值，如题图12 v为最大值，u有效，通过以上分析，只有选项b正确。8答案：bc点拨：在输入电压和匝数比一定的情况下，输出电压u2是一定的，当r减小时，由i可知电流表读数变大，故p应向下移动。在输入电压u1一定的条件下，减小匝数比，则输出电压u2增大，u2，故电流增大，应掷向2，所以正确的选项是bc。9答案：2160.46点拨：分析理想变压器问题时应注意正确应用电压关系和电流关系，特别是初、次级功率相等的关系。由公式，得u1u2216 v；因理想变压器的初、次级功率相等，所以i10.46 a，即电压表、电流表读数分别为216 v、0.46 a。10答案：2.5104有点拨：磁通量bs2.51021.0102 wb2.5104 wb。在线框平面以ad边为轴转过90的过程中穿过线框的磁通量减小，所以产生感应电流。11答案：(1)0.1 wb(2)1 v点拨：(1)由题意知10.05 wb，20.15 wb所以磁通量变化21(0.150.05) wb0.1 wb。(2)由法拉第电磁感应定律知感应电动势e1 v。12答案：bl2点拨：铜杆oa在匀强磁场中做切割磁感线运动，将产生感应电动势e，此即oa杆两端的电势差。oa杆匀速转动时，杆上各点运转半径不同，线速度大小不同，由vr知线速度v与半径r成正比，可见感应电动势从a至o是逐段均匀减小的，能够用平均值来计算oa杆的感应电动势。杆的平均速度l，感应电动势eblbl2，杆oa两端的电势差uoaebl2。13答案：(1)40 m/s(2)8 w点拨：要求小灯正常发光，灯两端电压应等于其额定值2 v。这个电压是由于金属棒滑动时产生的感应电动势提供的。金属棒移动时，外力的功率转化为全电路上的电功率。(1)根据小灯的标志得小灯的额定电流和电阻分别为i2 a，r1 。设金属棒滑行速度为v，它产生的感应电流为i，式中r为棒的电阻。由ii，即i得v40 m/s。(2)根据能的转换，外力的机械功率等于整个电路中的电功率，所以拉动ab做切割运动的功率为p机p电i2(rr)22(11)w8 w。14答案：i20sin 314t a点拨：从题图中可看出交流的周期t为0.02 s在t0.002 5 s时，电流为14.14 a，而t时线圈从中性面转过的角度为45。由电流公式iimsin t，得14.14 aimsin 45所以ima20 a而314 rad/s故此电流的瞬时值表达式为i20sin 314t a。15答案：41点拨：损失的功率p不等于，若