山东省武城县高中物理第五章交变电流测试题新人教版选修3-2

1、4.如图，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为ni、住。原线圈通过一理想电流第五章交变电流测试题（一、选择题（每个 4分，共48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 .矩形导线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下静止不动， 磁感线方向与线圈平面垂直， 磁感应强度 b随时间变化的图像如图所示。t=0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里。在

2、04 s时间内，线中gab边所受安培力随时间变化的图像 （力的方向规定以向左为正方向 ） 可能是图中的（）3 .如图所示，r为负温度系数热敏电阻， r为光敏电阻，r2和r均为定值电阻，电源电 动势为e,内阻为r,（v为理想电压表，现发现电压表示数增大， 可能的原因是（ ）a.热敏电阻温度升高，其他条件不变b.热敏电阻温度降低，其他条件不变热嫉电阻c.光照增强，其他条件不变 d.光照减弱，其他条件不变表3接正弦交流电源，一个二极管和阻值为 r的负载电阻串联后接到副线圈的两端。 假设该 二极管的正向电阻为零， 反向电阻为无穷大。用交流电压表测得 a、b端和c、d端的电压分别为5和3,则（）a. u

3、b : ucd= ni : n2b.增大负载电阻的阻值 r电流表的读数变小c.负载电阻的阻值越小，cd间的电压 s越大d.将二极管短路，电流表的读数加倍5 .如图，边长为21的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个边长为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直，导线框和虚线框的对角线共线，从t = 0开始，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿对角线方向进入磁场，直到整个导线框离开磁场区域，用i表示导线框中的感应电流，取逆时针方向为正，则下列表示i-t关系的图线中，大致正确的是（）6 .如图所示，与理想变压器相连的四只灯泡相同，变压器原、副线圈的匝数比为3： 1,接在副线圈上的三只灯泡正常发

4、光，则对于串联在原线圈上的灯泡l（ ）a.比正常发光时的亮度更大b.也能正常发光c.比正常发光时的亮度更暗 d.无法判断其亮度变化情况 如图所示，动圈式话筒能够将声音转变为微弱的电信号7.2 / 10（交变电流）。产生的电信号一般都不是直接送给扩音机，而是经过一只变压器（视为理想变压器）之后再送给扩音机放大，变压器的作用是为了减少电信号沿导线传输过程中的电能损失，关于话筒内的这只变压器，下列判断正确的是（）a. 一定是降压变压器，因为 b. 一定是降压变压器，因为 c. 一定是升压变压器，因为 d. 一定是升压变压器，因为2p= i r,降压后电流减小，导线上损失的电能减少p= u2/r,降压

5、后电压降低，导线上损失的电能减少i=ur,升压后，电流增大，使到达扩音机的信号加强p= ui,升压后，电流减小，导线上损失的电能减少8 .如图所示为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器ti和降压变压器t2向用户供电，已知输电线的总电阻2 10 q,降压变压器t2的原、副线圈匝数之比为 4：1,副线圈与用电器r0组成闭合电路。若ti、t2均为理想变压器，t2的副线圈两端电压 u= 2202 sin 100兀t （v）,当用电器电阻 r=11 q时（）a.通过用电器 r的电流有效值是20 ab.升压变压器的输入功率为4 650 wc.发电机中的电流变化频率为100 hzd.当用电器的

6、电阻 r减小时，发电机的输出功率减小9 .如图所示，.用铝板制成 u形框，将一质量为m的带电小球用绝缘细线 悬挂在此框的上方，让整体在垂直于水平方向的匀强磁场中向左以速度v匀速运动，悬线拉力为ft。则（）a.悬线竖直，ft= mgb.悬线竖直，ftmgc. v选择合适的大小，可使 ft= 0d.因条件不足，ft与mg的大小关系无法确定10.如图所示电路中，a b是相同的两小灯泡。l是一个带铁芯的线圈，电阻可 不计，调节 r电路稳定时两灯泡都正常发光，则在开关合上和断开时（a.两灯同时点亮、同时熄灭b.合上s时，b比a先到达正常发光状态c.断开s时，a、b两灯都不会立即熄灭，通过a、b两灯的电流

7、方向都与原电流方向相同d.断开s时，a灯会突然闪亮一下后再熄灭11.一质量为m电阻为的金属杆ab,以一定白初速度 vo从一光 滑平行金属导轨底端向上滑行，导轨平面与水平面成 30。角，两导轨上 端用一电阻r相连，如图所示，磁场垂直斜面向上，导轨的电阻不计， 金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为 v,则金 属杆在滑行的过程中（）a.向上滑行的时间小于向下滑行的时间b.在向上滑行时电阻 r上产生的热量大于向下滑行时电阻r上产生的热量c.向上滑行时与向下滑行时通过电阻r的电荷量相等 1,、d.金属杆从开始上滑至返回出发点，电阻r上产生的热量为-m（ v02 -v2）12 .（山东高

8、考）如图甲所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计。两质量、长度均相同的导体棒 c、d,置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处。磁场宽为3h,方向与导轨平面垂直。先由静止释放c, c刚进入磁场即匀速运动， 此时再由静止释放 d,两导体 棒与导轨始终保持良好接触。用ac表示c的加速度，ekd表示d的动能，xc、xd分别表示c、d相对释放点的位移。图乙中正确的是（）11 / 10二、计算题13 . (12分)如图甲所示，平行金 属导轨竖直放置，导轨间距为l=1 m上端接有电阻 r=3 q ,下端接有电阻r2=6 q ,虚线oo下方是垂直于导轨平面的匀强磁场。现将质量m= 0.1 kg、电阻不

9、计的金属杆 ab,从oo上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落0.2 m过程中始终与导轨保持良好接触，加速度a与下落距.离h的关系图像如图乙所示。求：(1)磁感应强度b；(2)杆下落0.2 m过程中通过电阻 r的电荷量q。14 .(14分)如图所示，光滑矩形斜面 abcd勺倾角0 =30。，在其上放置一次i形金属框abcd,ab的边长l 1= 1 m, bc的边长12= 0.6 m ,线框的质量 m= 1 kg ,电阻r= 0.1 q ,线框通 过细线绕过定滑轮与重物相连，细,线与斜面平行且靠近，重物质量m= 2 kg ,斜面上efgh区域是有界匀强磁场，磁感应强度的大小b= 0.5 t ,方向垂

10、直于斜面向上；已知 ef到gh的距离为0.6 m ,现让线框从静止开始运动 (开始时刻，cd与ab边重合)，在重物m达到地 面之前，发现线框匀速穿过匀强磁场区域，不计滑轮摩擦，取g=10 m/s2。求：(1)线框进入磁场前细线所受拉力的大小；(2)线框从静止运动开始到ab边刚进入磁场所用的时间；(3)线木g abcd在整个运动过程中产生的热量。15. (16分)如图所示，边长为 l的正方形线圈abcd的匝数为n,线圈电阻为r,外电 路的电阻为 r ab的中点和cd的中点的连线 oo恰好位于匀强磁场的边界上，磁感应强度 为b现在线圈以 oo为轴，以角速度 匀速转动，求：(1) 闭合电路中电流瞬时

11、值的表达式；(2) 线圈从图示位置转过90的过程中电阻r 上产生的热量；(3) 线圈从图示位置转过90的过程中电阻r 上通过的电荷量；(4) 电阻 r 上的最大电压。第五章 变变电流测试题（二）参考答案一一. a 1 .解析：选c线圈平面与磁场万向垂直，因此e= nj，感应电动势的大小与线圈的匝数及磁通量的变化率有关，匝数越多，磁通量变化越快，感应电动势则越大。若磁场的 磁感应强度在减小，则感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，若磁场的磁感应强度在增大,则感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，c项正确。2 .解析：选d在b-t图像中，。2 s内，图线斜率不变，线框上产生的感应电动势不变，产生的感应

12、电流不变，此时安培力f正比于磁感应强度 b,故02 s内f-t图中图线是条倾斜直线，d项正确。3 .解析：选ad电压表示数变大，而 r为定值电阻，说明流经 r的电流增大，由电路结构可知，这可能是由于 r减小或r增大，由热敏电阻和光敏电阻特性知，可能是由于温 度降低或光照减弱，故 a、d正确，b、c错误。4.解析根据变压器的工作原理、u1 n1交流电的有效值解题。变压器的变压比u2=不，其中u、u是变压器原、副线圈两端的电压。ui=ub,由于二极管的单向导电特性，udwu,选项a错误。增大负载电阻 r的阻值，负载的电功率减小，由于p入=p出，且p入=iiub,所以原线圈上的电流ii减小，即电流表

13、的读数变小，选项 b正确。c、d端的电压由输入电 压ub决定，负载电阻 r的阻值变小时， 5不变，选项c错误。根据变压器上的能量关系有 e输入=e输出）在一个周期 t的时间内，二极管未短路时有ubi1t= u2 - -t+ 0（u为副线圈两端r 2的电压），二极管短路时有 ubi 2t= t,由以上两式得i2 = 2i1,选项d正确。 r5 .解析：选d从t=0开始，线框的位移从 0到、rl ,导线框切割磁感线的有效长度 线性增加，感应电流也线性增加；线框的位移从v2l到2印,导线框完全进入磁场，无感应电流；线框的位移从 2y2l到3，2l ,导线框切割磁感线的有效长度线性减少，感应电流 也线

14、性减小。d正确。6 .解析：选b灯泡l的亮度如何，主要看灯泡 l的实际功率多大，在本题中就是看通 过灯泡l的电流如何变化。设每只灯泡的额定电流为 io,因并联在副线圈两端的三只灯泡正 常发光，所以副线圈中的电流 i2=3io,由2 n2得原线圈中的电流i1 = n2i2=io,恰为灯泡i2 n1n1l的额定电流，因此灯泡 l也正常发光。7.解析：选d根据题述变压器的作用是为了减少电信号沿导线传输过程中的电能损失，话筒内的这只变压器，一定是升压变压器，因为p= ui,升压后，电流减小，导线上损失的电能减少，选项d正确。8.解析：选ab由t2的副线圈两端电压的表达式知，副线圈两端的电压有效值为22

15、0一，,220 . ,20 ,一 、v,电流为i=71 a =20 a,选项a正确；由于输电线电流 i = a=5 a,所以升压变 压器的输入功率为 p= p线+i2r=52x10 w/+ 202x 11 w 4 650 w,选项b正确；发电机中 的电流变化频率与 t2的副线圈两端电压的频率相同，也为50 hz,选项c错误；当用电器的电阻r0减小时，其消耗的功率变大，发电机的输出功率变大，选项 d错误。9 .解析：选a 设上、下两板之间距离为 d,当框架向左切割磁感线时，由右手定则可知下板电势比上板高，由动生电动势公式可知u= bdv,故在两板间产生从下向上的电场，eu4 皿一,=bv,右小球

16、市正电，则受到向下的洛伦兹力 qvb,向上的电场力qe= qvb,故绳的拉力 ft= mg同理，若小球带负电，也可得到同样的结论。10 .解析：选b闭合s时，由于l的自感作用，a灯逐渐变亮，b灯立即变亮，稳定 时两灯一样亮，故 a错b对；断开s时，由于l的自感作用，a、b两灯都不会立即熄灭， 通过a灯的电流方向不变.，但通过b灯的电流反向，故 c错；又因通过 a灯的电流不会比 原来的大，故 a灯不会闪亮一下再熄灭，故 d错。11 .解析：选abc金属杆向上滑行的加速度大于向下滑行的加速度，向上滑行的时间小于向下滑行的时间，选项a正确；金属杆在向上滑行时产生的感应电流大于向下滑行时产生的感应电流

17、，在向上滑行时电阻 r上产生的热量大于向下滑行时电阻 r上产生的热量，选 项b正确；由法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律、 电流定义可得通过电阻 r的电荷量 q=a中/r,所以向上滑行时与向下滑行时通过电阻 r的电荷量相等，选项 c正确；金属杆从开始上滑至返回出发点，电阻r和金属杆电阻上产生的热量为2m(v02 -v2),电阻r上12 一，一广生的热量一定小于2m(v02 v),选项d错误。12 .解析：选bd c棒在未进入磁场前做自由落体运动，加速度为重力加速度；进入磁场后，d棒开始做自由落体运动，在 d棒进入磁场前的这段时间内，c棒运动了 2h,此过程c棒做匀速运动，加速度为零；d棒进入

18、磁场后，c、d棒均以相同速度切割磁感线，回路中没有感应电流，它们均只受重力直至 c棒出磁场；而且c棒出磁场后不再受安培力， 也只受 重力，故b正确，a错。d棒自开始下落到2h的过程中，只受重力，机械能守恒，动能与位 移的关系是线性的；在 c棒出磁场后，d棒切割磁感线且受到比重力大的安培力，完成在磁场余下的2h的位移，动能减小，安培力也减小，合力也减小，在国xd图像中国的变化趋势越来越慢；在d棒出磁场后，只受重力，机械能守恒，国一xd图像中的关系又是线性的，且斜率与最初相同，均等于重力。故d正确，c错。二、计算题13.解析：(1)由图像知，杆自由下落距离是 杆进入磁场时的速度v= 2gh = 1

19、 m/s由图像知，杆进入磁场时加速度2小a= g= 10 m/s由牛顿第二定律得 mg- f安=ma回路中的电动势 e= blvd0.05 m ,当地重力加速度g= 10 m/s 2,则得b=吸2 t。(2)杆在磁场中运动产生的平均感应电动势e=-a7杆中的电流irtr1r2只并=r1+ r2b2l2vf 安=bil =e杆中的平均电流i rrt通过杆的电何重 q= i , a t1 _通过r的电重q = -q= 0.05 c3答案：见解析14.解析：(1)线框进入磁场前，对线框和重物由牛顿第二定律有:ft- mgsin 0 = mamg- ft= ma联立解并代入数据得线框进入磁场前的细线所受