2021高中物理一轮复习专题(优)（11电磁感应）10 互感器和互感原理（原卷）

【互感器和互感原理】1、有多款智能手机支持无线充电，如图为充电原理示意图。充电板接交流电源，对充电板供电，充电板内的送电线圈可产生交变磁场，从而使手机内的受电线圈产生交变电流，再经整流电路转变成直流电后对手机电池充电，下列说法正确的是（）A．手机外壳用金属材料制作可以减少能量损耗B．如果图示方向的磁场在变强，受电线圈中c点的电势低于d点的电势C．在送电线圈电压不变的情况下，增加送电线圈匝数可以提高受电线圈的电压D．受电线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同2、如图所示，是法拉第设计的一个研究互感现象的实验装置，图中A线圈与电源和开关S连接，B线圈与一个左进左偏、右进右偏型(电流从左接线柱流入电流计指针向左偏转，电流从右接线柱流入电流计指针向右偏转)电流计连接，两个线圈绕在同一个圆形铁芯上．以下说法正确的是()A．开关S闭合的瞬间电流计指针向右偏转B．开关S由闭合到断开的瞬间电流计指针向左偏转C．B线圈中产生的感应电流是一种自感现象D．开关断开、闭合过程中的这种现象是一种互感现象3、如图所示，一个矩形铁芯上绕制两个线圈A和B。在下列关于B线圈中是否有感应电流的判断中，正确的是()A．S闭合后，B线圈中一直有感应电流B．S闭合一段时间后，B中感应电流消失，但移动变阻器滑片时，B中又有感应电流出现C．在S断开和闭合的瞬间，B中都有感应电流D．因为A、B两线圈是两个不同的回路，所以B中始终没有感应电流4、随着科技的不断发展，小到手表、手机，大到电脑、电动汽车，都已经在无线充电方面实现了从理论研发到实际应用的转化。如图所示为某品牌手机无线充电的原理图，下列说法正确的是（）A．无线充电时，手机上接收线圈的工作原理是“电流的磁效应”B．发送端和接收端间的距离不影响充电的效率C．所有手机都能用该品牌无线底座进行无线充电D．接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同5、在图的电压互感器的接线图中，接线正确的是A． B． C． D．6、法拉第在研究电磁感应现象时，将两个线圈绕在同一个铁环上，简化电路如图所示，下列关于法拉第研究过程的说法正确的是A．闭合开关S的瞬间，右侧线圈中不产生感应电流B．闭合开关S以后，右侧线圈中产生稳定的感应电流C．断开开关S的瞬间，右侧线圈中产生感应电流D．断开开关S的瞬间，右侧线圈中不产生感应电流7、如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向如图甲所示，左线圈连着正方形线框abcd,线框所在区域存在变化的磁场，取垂直纸面向外为正，磁感应强度随时间变化如图乙所示，不计线框以外的感生电场，右侧线圈连接一定值电阻R,下列说法中正确的是A．设t1、t3时刻ab边中电流大小分别为i1、i3，则有i1<i3,定值电阻R中有电流B．t3~t4时间内通过ab边电量为0,定值电阻R中无电流C．t1时刻ab边中电流方向由a→b，e点电势高于f点D．t5时刻ab边中电流方向由b→a，f点电势高于e点【涡流现象及其原理】1、如图所示是描述电磁炉工作原理的示意图。炉子的内部有一个金属线圈，当电流通过线圈时，会产生磁场，这个磁场的大小和方向是不断变化的，这个变化的磁场又会引起放在电磁炉上面的铁质（或钢质）锅底内产生感应电流，由于锅底有电阻，所以感应电流又会在锅底产生热效应，这些热能便起到加热物体的作用从而煮食。因为电磁炉是以电磁感应产生电流，利用电流的热效应产生热量，所以不是所有的锅或器具都适用。以下说法正确的是（）A．最好使用铝锅或铜锅B．最好使用平底不锈钢锅或铁锅C．最好使用陶瓷锅或耐热玻璃锅D．在电磁炉与铁锅之间放一层白纸后无法加热2、下列情况中不可能产生涡流的是（）A．把金属块放于匀强磁场中 B．让金属块在磁场中匀速运动C．让金属块在磁场中加速运动 D．把金属块放于变化的磁场中3、变压器的铁芯是利用硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这是因为（）A．增大涡流，提高变压器的效率B．减小涡流，提高变压器的效率C．增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量D．减小铁芯中的电阻，以减小发热量4、电磁驱动是21世纪初问世的新概念，该技术被视为将带来交通工具大革命。多国科学家都致力于此项研究。据2015年央广新闻报道，美国国家航空航天局NASA在真空成功试验了电磁驱动引擎，如果得以应用。该技术将在未来的星际旅行中派上大用场。在日常生活中，比如摩托车和汽车上装有的磁性转速表就是利用了电磁驱动原理。如图所示，是磁性式转速表及其原理图，关于磁性式转速的电磁驱动原理，下列说法正确的是（）A．铝盘接通电源，通有电流的铝盘在磁场作用下带动指针转动B．永久磁体随转轴转动产生运动的磁场，在铝盘中产生感应电流，感应电流使铝盘受磁场力面转动C．铝盘转动的方向与永久磁体转动方向相反D．由于铝盘和永久磁体被同转轴带动，所以两者转动是完全同步的5、以下现象中属于涡流现象的应用的是（）A．某家用电烤箱 B．监考老师手中的探测仪C．高压带电作业屏蔽服 D．车载充电器6、金属探测器是用来探测金属的仪器，关于其工作原理，下列说法中正确的是A．探测器内的探测线圈会产生稳定的磁场B．只有有磁性的金属物才会被探测器探测到C．探测到金属物是因为金属物中产生了涡流D．探测到金属物是因为探测器中产生了涡流7、电磁炉又名电磁灶，是现代厨房革命的产物，它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生，因此热效率得到了极大的提高。是一种高效节能厨具，完全区别于传统所有的有火或无火传导加热厨具。如图所示是描述电磁炉工作原理的示意图，下列说法正确的是（）A．电磁炉通电线圈加恒定电流，电流越大，电磁炉加热效果越好B．电磁炉原理是通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作C．电磁炉通电线圈通入大小和方向变化电流，电流变化越快，电磁炉加热效果越好D．电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因是这些材料的导热性能较差【电磁驱动和电磁阻尼的定性判断】1、如图所示，在一蹄形磁铁下面放一铜盘，马蹄形磁铁和铜盘均可以自由地绕OO'轴转动，两磁极靠近铜盘，但不接触，当磁铁绕A．以相同的转速与磁铁同向转动 B．以较小的转速与磁铁同向转动C．以相同的转速与磁铁反向转动 D．以较小的转速与磁铁反向转动2、如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块A．在P和Q中都做自由落体运动B．在两个下落过程中的机械能都守恒C．在P中的下落时间比在Q中的短D．落至底部时在P中的速度比在Q中的小3、磁电式仪表的线圈通常用铝框作骨架，把线圈绕在铝框上，这样做的目的是（）A．防止涡流而设计的B．利用涡流而设计的C．起电磁阻尼的作用D．起电磁驱动的作用4、某同学在老师指导下利用如甲装置做实验，在固定支架上悬挂一蹄形磁铁，悬挂轴与一手柄固定连接，旋转手柄可连带磁铁一起绕轴线OO'旋转，蹄形磁铁两磁极间有一可绕轴线OO'自由旋转的矩形线框abcd（与轴线OO'重合）.手柄带着磁铁以8 rad/s的角速度匀速旋转，某时刻蹄形磁铁与线框平面正好重合，如图乙所示，此时线框旋转的角速度为6 rad/s，已知线框边ab=5cm，ad=2cm，线框所在处磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.4 TA．若手柄逆时针旋转（俯视），线框将顺时针旋转B．若手柄逆时针旋转（俯视），在图乙时刻线框中电流的方向为abcdaC．在图乙时刻线框中电流的热功率为0.016 WD．在图乙时刻线框bc边受到的安培力大小为8×15、如图所示，蹄形磁铁和矩形线圈均可绕竖直轴OO′转动。从上往下看磁铁作逆时针转动时，则（）A．线圈将作逆时针转动，转速与磁铁相同B．线圈将作逆时针转动，转速比磁铁小C．线圈中产生恒定电流D．线圈中感应电流方向始终是abcda6、如图所示，一根两端开口、长为1m的铜管竖直放置，把一个磁性很强的圆柱形磁体从管上端放入管中，磁体直径略小于铜管内径，磁体过了较长时间才从铜管下端落出，比自由落体慢了许多。则（）A．磁体下落变慢，主要是因为磁体受到空气阻力作用B．磁体下落变慢，主要是因为磁体受到金属铜的吸引C．铜管内电流方向保持不变D．铜管对磁体的作用力方向始终向上7、如图所示，一根质量为M、长为L的铜管放置在水平桌面上，现让一块质量为m、可视为质点的钕铁硼强磁铁从铜管上端由静止下落，强磁铁在下落过程中不与铜管接触，在此过程中（）A．桌面对铜管的支持力一直为MgB．铜管和强磁铁组成的系统机械能守恒C．铜管中没有感应电流D．强磁铁下落到桌面的时间t>8、如图1所示是一个电磁阻尼现象演示装置，钢锯条上端固定在支架上，下端固定有强磁铁，将磁铁推开一个角度释放，它会在竖直面内摆动较长时间；如图2所示，若在其正下方固定一铜块（不与磁铁接触），则摆动迅速停止。关于实验以下分析与结论正确的是A．如果将磁铁的磁极调换，重复实验将不能观察到电磁阻尼现象B．用闭合的铜制线圈替代铜块，重复试验将不能观察到电磁阻尼现象C．在图2情况中，下摆和上摆过程中磁铁和锯条组成的系统机械能均减少D．在摆动过程中铜块不受磁铁的作用力9、弹簧上端固定，下端挂一只条形磁铁，使磁铁上下振动，磁铁的振动幅度不变．若在振动过程中把线圈靠近磁铁，如图所示，观察磁铁的振幅将会发现A．S闭合时振幅逐渐减小，S断开时振幅不变B．S闭合时振幅逐渐增大，S断开时振幅不变C．S闭合或断开，振幅变化相同D．S闭合或断开，振幅都不发生变化10、磁力刹车是游乐场中过山车采用的一种新型刹车装置，工作效应比靠摩擦力刹车更稳定，如图为该新型装置的原理图（从后面朝前看）；过山车的两侧装有铜片，停车区的轨道两侧装有强力磁铁，当过山车进入停车区时铜片与磁铁的相互作用能使过山车很快停下来，关于该装置的下列说法正确的是（）A．刹车原理是利用了电流的磁效应B．过山车从进入停车区到停止的过程，动能转化成电能C．过山车进入停车区的速度越大，刹车的阻力越大D．若将铜片换成有机玻璃片，也能达到相同的刹车效果11、纯电动汽车是一种节能、环保的交通工具，它的制动能量回收系统通过能量回收再利用，可提高汽车对能量的利用效率，制动能量回收的原理是利用线圈在磁场中转动，将车辆制动时的部分动能转化为其他形式的能存储起来。关于制动能量回收，下列说法正确的是（）A．制动能量回收利用了电磁感应现象B．制动能量回收利用了电流的热效应C．制动能量回收时，将车辆制动时的部分动能转化为内能D．制动能量回收时，将车辆制动时的部分动能转化为重力势能12、磁电式仪表的基本组成部分是磁铁和线圈。缠绕线圈的骨架常用铝框，铝框、指针固定在同一转轴上。线圈未通电时，指针竖直指在表盘中央；线圈通电时发生转动，指针随之偏转，由此就能确定电流的大小。如图所示，线圈通电时指针向右偏转，在此过程中，下列说法正确的是A．俯视看线圈中通有逆时针方向的电流B．穿过铝框的磁通量减少C．俯视看铝框中产生顺时针方向的感应电流D．使用铝框做线圈骨架能够尽快使表针停在某一刻度处13、下列四幅演示实验图中，实验现象能正确表述实验结论的是（）A．图甲用磁铁靠近轻质闭合铝环A，A会靠近磁铁B．图乙中把一强磁体从一足够长的铜管中下落（强磁体与铜管不接触），强磁体先做加速运动，速度达到一定值时，做匀速直线运动C．图丙闭合开关S时，电流表有示数，断开开关S时，电流表没有示数D．图丁铜盘靠惯性转动，手持磁铁靠近铜盘，铜盘转动加快14、下列图片源于教科书。关于它们情景的说法中正确的是（）A．图甲是磁电式电流表的内部结构图，里面的线圈常常用铝框做骨架，把线