高考试题分类汇编专题电磁感应和交变电流

高考试题分类汇编专题电磁感觉和交变电流高考试题分类汇编专题电磁感觉和交变电流高考试题分类汇编专题电磁感觉和交变电流2011年高考试题解析物理分类汇编专题13电磁感觉和交变电流1．（福建）图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2=5∶1，电阻R=20Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系以下列图。现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光。以下说法正确的选项是A.输入电压u的表达式u=202sin(50π)VB.只断开S1后，L1、L2均正常发光C.只断开S2后，原线圈的输入功率增大D.若S1换接到2后，R耗资的电功率为2．（福建）如图，足够长的U型圆滑金属导轨平面与水平面成角（0＜＜90°),其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感觉强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨向来保持垂直且优异接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电量为q时，金属棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中A.ab运动的平均速度大小为

12qRB.平行导轨的位移大小为BLC.产生的焦耳热为qBLB2L2D.碰到的最大安培力大小为sinR答案：B解析：此题观察电磁感觉、安培力、焦耳定律、平均速度等知识点。由于金属棒ab下滑做加速度越来越小的加速运动，ab运动的平均速度大小必然大于1，选项A错误；2由q=R=BLx，平行导轨的位移大小为x=qR，选项B正确；产生的焦耳热为RBLQ=I2Rt=qIR，由于I随时间逐渐增大，选项C错误；当金属棒的速度大小为v时，金属棒中感觉电流I=BLv/R最大，碰到的安培力最大，大小为F=BIL=B2L2，选项D错误。R3.（全国）如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反d的电流I1和I2，且I＞I，a、b、c、d为导线某一横截面12所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面；b点在两aI1bI2c导线之间，b、d的连线与导线所在的平面垂直。磁感觉强度可能为零的点是A．a点B．b点C．c点D．d点【答案】C【解析】由安培定则和平行四边形定则知某点磁感觉强度为零，则两电流在该处的磁感应强度等大反向，由安培定则和平行四边形定则知b，d两点合磁感觉强度必然不为零,消除B,D,在a、c两点的磁感觉强度方向相反，又I1＞I2．消除A,应选C4.（安徽）如图所示的地域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感觉强度为B。电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动（O轴位于磁场界线）。则线框内产生的感觉电流的有效值为O2222450A．BLD．BLB．2BLC．2BLωL2R2R4R4R答案：D解析：交流电流的有效值是依照电流的热效应得出的，线框转动周期为T，而线框转动BLL2一周只有T/4的时间内有感觉电流，则有(R2)2RTI2RT，因此IBL。D正确。44R5．（北京）某同学为了考据断电自感现象，自己找来带断念的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成以下列图的电路。检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显然的延时熄灭现象。虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他苦思冥想找不出原因。你认为最有可能造成小灯泡末闪亮的原因是A．电源的内阻较大B．小灯泡电阻偏大C．线圈电阻偏大D．线圈的自感系数较大6.（广东）图

7（a）左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中

R=55Ω，○A、○V为理想电流表和电压表。若原线圈接入如图7（b）所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V，以下表述正确的选项是A、电流表的示数为2AB、原、副线圈匝数比为1:2C、电压表的示数为电压的有效值D、原线圈中交变电压的频率为100Hzu/V2202AVO0.03t/sR－2220(a)(b)7答案：AC解析：交流电压表和交流电流表的示数都是有效值，电流表的示数IU110RA2A，A、55C正确。由图7（b）可知原线圈电压有效值为220V，周期0.02S，则可得原、副线圈匝数比为2:1，交变电压的频率为50Hz，B、D错误。7.（广东）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觉电动势和感觉电流，以下表述正确的选项是A、感觉电动势的大小与线圈的匝数没关B、穿过线圈的磁通量越大，感觉电动势越大C、穿过线圈的磁通量变化越快，感觉电动势越大D、感觉电流产生的磁场方向与原磁场方向向来相同答案：C解析：由法拉第电磁感觉定律，EnnSB，选项A错误。穿过线圈的磁通量tt越大，其实不代表穿过线圈的磁通量变化率大，选项B错误，C正确。由楞次定律感觉电流的磁场总是阻拦产生感觉电流的磁通量的变化，感觉电流的磁场方向与原磁场方向有时相同，有时相反。选项D错误。8．（江苏）以下列图，水平面内有一平行金属导轨，导轨圆滑且电阻不计。匀强磁场与导轨平面垂直。阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触。t=0时，将开关S由1掷到2。q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度。以下列图象正确的选项是【答案】D【解析】此题观察含电容器电路及电磁感觉。开关打到1时，电容器充电，打到2地址，经过右侧回路放电，随着电容器放电，电容器极板电荷量减少，两极间电压减小，电路电流减小，安培力减小，加速度减小，最后电流减为零，此时导体棒做匀速运动，导体棒两端因切割磁感线产生电动势，电容器两极板间电压不为零，极板上仍有电荷，综上，Ｄ项正确。9．（山东）为保证用户电压牢固在220V，变电所需合时进行调压，图甲为调压变压器表示图。保持输入电压u1不变，当滑动接头P上下搬动时可改变输出电压。某次检测获取用户电压

u2随时间

t变化的曲线如图乙所示

。以下正确的选项是

（

）A、u2=190

2

sin(50

πt)VB、u2=190

2

sin(100

πt)VC、为使用户电压牢固在

220V，应将

P合适下移D、为使用户电压牢固在

220V，应将

P合适上移答案：BD解析：由于用户电压

u2随时间

t变化的曲线周期为

，因此u2=190

2

sin(100

πt)V，选项

B正确

A错误；为使用户电压牢固在

220V，应减小变压器原线圈匝数，

应将

P合适上移，选项

C错误

D正确。10．（山东）如图甲所示，两固定的竖直圆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，置于界线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，两导体棒与导轨向来保持优异接触。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。图乙中正确的选项是答案：BD解析：由于c刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d，d进入磁场时c相对释放点的位移为3h，d进入磁场后cd二者都做匀速运动，二者与导轨组成的回路磁通量不变，感觉电流为零，两导体棒均做加速度为g的加速运动，图乙中A错误B正确；c出磁场时d下落2h，c出磁场后导体棒d切割磁感线产生感觉电动势和感觉电流，碰到安培力作用做减速运动，动能减小，d出磁场后动能随下落高度的增加而增大，因此图乙中正确表示d的动能Ekd的是D。11．（上海）如图，磁场垂直于纸面，磁感觉强度在竖直方向平均分布，水平方向非均匀分布。一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至地址a后无初速释放，在圆环从

a摆向

b的过程中(A)感觉电流方向先逆时针后顺时针再逆时针

(B)感觉电流方向素来是逆时针(C)安培力方向向来与速度方向相反

(D)安培力方向向来沿水平方向【解析】AD．【解析】圆环从地址a后无初速释放，在到达磁场分界线从前，穿过圆环向里的磁感线条数在增加，依照楞次定律，感觉电流方向为逆时针，圆环经过磁场分界线之时，穿过圆环向里的磁感线条数在减少，依照楞次定律，感觉电流方向为顺时针，圆环经过磁场分界线此后，穿过圆环向外的磁感线条数在减少，依照楞次定律，感应电流方向为逆时针，A正确．由于磁场在竖直方向分布平均，圆环碰到的竖直方向的安培力抵消，因此D正确．12．（上海）如图，平均带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感觉电流，且拥有缩短趋势，由此可知，圆a顺时针加速旋转(B)顺时针减速旋转(C)逆时针加速旋转(D)逆时针减速旋转【答案】B.【解析】圆环b拥有缩短趋势，说明穿过b环的磁通量在增强，依照阻拦变化可知圆环a减速旋转，逐渐减弱的磁场使得b环产生了顺时针方向电流，依照楞次定律可知引起b环的感觉电流的磁场方向向里，依照安培定则判断出a环顺时针方向旋转.所以B选项正确.13．（浙江）以下列图，在铁芯上、下分别绕有匝数n1=800和n2=200的两个线圈，上线圈两端u=51sin314tV的交流电源相连，将下线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是【答案】A【解析】交流电源电压的有效值U151V，若是看作理想的来办理有：2U1n1、n1800、n2200，解得U29.0V，故友流电压表的读数应该小于U2n29.0V，因此答案为A。14．（新课标）如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关，灯泡正常发光。若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则（）解析：由U1n1122，A正确U2n2可知，U=U=110V，由P=UI=UI得I答案：A15．（天津）在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示，产生的交变电动势的图象如图2所示，则A．t时线框的磁通量变化率为零B．t时线框平面与中性面重合C．线框产生的交变电动势有效值为311VD．线框产生的交变电动势的频率为100Hz【解析】交变电流知识的观察。由图2可知，该交变电动势瞬市价的表达式为e311sin100t。当t时，瞬市价e=311V，此时磁通量变化率最大，A错；同应该t=0.01s时，e=0V，此时线框处于中性面地址，磁通量最大，磁通量的变化率为零，B正确；关于正弦交变电流其有效值为Emax/2，题给电动势的有效值为220V，C错；交变电流的频率为f=1/T=ω/2π=50Hz，D错。【答案】B16．（四川）以下列图，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T,转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感觉电流为1A。那么A.线圈耗资的电功率为4WB.线圈中感觉电流的有效值为2AC.任意时辰线圈中的感觉电动势为e=4cos2tTD.任意时辰穿过线圈的磁通量为=Tsin2tT答案：AC解析：从图示地址开始计时时，电动势瞬市价满足eNBSCOSNBSCOSt，由题意知道，转过60°时的电动势为2v,因此电动势最大值为4V，C选项正确；电流最大值为2AAB错误；P=IR=4WA选项正确；eNBSCOS，因此有效值为2，2，知道2BS2COS600max,因此任意时辰的磁通量=2Tsin2tTTT17．（江苏）（15分）题13-1图为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头。原线圈输入正弦式交变电压的u-t图象如题13-2图所示。若只在ce间接一只Rce=400Ω的电阻，或只在de间接一只Rde=225Ω的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为80W。（1）请写出原线圈输入电压瞬市价uab的表达式；（2）求只在ce间接400Ω的电阻时，原线圈中的电流I1；（3）求ce和de间线圈的匝数比nce。nde【答案】（1）uab400sin200tV；（2）0.28A（或2A）；（3）453【解析】（1）由题13–2图知

200rad/s电压瞬市价uab400sin200t（V）（2）电压有效值U12002V理想变压器P1=P2原线圈中的电流I1P1U1解得I10.28A(或2A)5（3）设ab间匝数为n1U1Ucen1nce同理U1Uden1nde由题意知Uce2Ude2RceRdenceRce解得ndeRde代入数据得nce4nde3（海南）如图，EOF和EOF为空间一匀强磁场的界线，其中EO∥EO，FO∥FO，且EO⊥OF；OO为∠EOF的角平解析，OO间的距离为l；磁场方向垂直于纸面向里。一边长为l的正方形导线框沿OO方向匀速经过磁场，t=0时辰恰好位于图示地址。规定导线框中感觉电流沿逆时针方向时为正，则感觉电流i与实践t的关系图线可能正确的选项是答案：A解析：设正方形导线框为ABCD，以图示地址为零地址：AB边从零地址开始运动到O’的过程中，只有AB边的一部分切割了磁感线，切割的有效长度从零增加到l，感觉电动势变大，由右手定则可以判断，感觉电流方向为逆时针（即与题目规定的正方向相同），因此消除了

C、D；AB边从

O’地址开始连续运动到

A、B两点与

OE、OF边接触的过程中，只有

AB边切割了磁感线，切割的有效长度等于l，感觉电动势不变，感觉电流方向还是逆时针（即与题目规定的正方向相同）；AB边从上述地址连续运动到O点的过程中，AB边和CD变都部分切割了磁感线，AB边切割的有效长度从l减小到0，而CD边切割的有效长度从0增加到l，两条边产生的感觉电动势相反，相互