高考物理一轮复习练习：电磁感应、交变电流、传感器（含答案）

高考物理一轮习题：电磁感应、交变电流、传感器含答案

一、选择题。

*1、根据楞次定律可知感应电流的磁场一定（）

A.阻碍引起感应电流的磁通量

B.与引起感应电流的磁场反向

C.阻碍引起感应电流的磁通量的变化

D.与引起感应电流的磁场方向相同

2、2018年4月15日，中国国际小家电展览会在广州拉开帷幕，家电展上有些

国家家用电器的额定电压和我国是不同的，例如美国家用电器不能直接接到220

V的照明电路上，可以接到交变电压是u=US「sinl20m（V）的电源上使用，交

变电压是由矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的，下列说法正确的是（）

A.用电压表测该电压其示数为11丽V

B.电流方向每秒改变60次

C.交流电的频率为60Hz,当t=0.1s时u=llMV

D.将该电压加在HOC的电阻两端，则该电阻消耗的电功率为U0W

3、（双选）如图所示，光滑平行金属导轨PP'和QQ'都处于同一水平面内，P

和Q之间连接一电阻R,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现垂直于导轨

放置一根导体棒MN,用一水平向右的力F拉动导体棒MN,以下关于导体棒

MN中感应电流方向和它所受安培力方向的说法正确的是（）

丁/1Q1

A.感应电流方向是N-MB.感应电流方向是M-N

C.安培力水平向左D.安培力水平向右

4、闭合回路的磁通量中随时间I变化图象分别如图所示，关于回路中产生的感

应电动势的下列论述，其中正确的是（）

0104

0

甲乙

A.图甲回路中感应电动势恒定不变

B.图乙回路中感应电动势恒定不变

C.图丙回路中0〜ti,时间内感应电动势小于ti〜t2时间内感应电动势

D.图丁回路中感应电动势先变大后变小

5、一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为

原线圈.通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈.在a、b间

输入电压为Ui的交变电流时，c、d间的输出电压为U2.在将滑动触头从M点顺

时针旋转到N点的过程中()

A.U2>Ui，U2降低B.U2>Ui,U2升高

C.U2<Ui，U2降低D.U2<Ui,U2升高

6、在绕制变压器时，某人将两个线圈绕在如图所示变压器铁芯的左右两个臂上。

当通以交变电流时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半

通过中间的臂。已知线圈1、2的匝数之比由：皿=2：1。在不接负载的情况下

()

A.当线圈1输入电压为220V时，线圈2输出电压为110V

B.当线圈1输入电压为220V时，线圈2输出电压为55V

C.当线圈2输入电压为110V时，线圈1输出电压为220V

D.当线圈2输入电压为110V时，线圈1输出电压为440V

7、图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比m：血=5：1,电阻R=2()C,Li、

L2为规格相同的两只小灯泡，Si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的变化关系如图乙所示。现将Si接1、S2闭合，此时L2正常

发光。下列说法正确的是()

A.输入电压u的表达式u=20Ay2sin（50nt）V

B.只断开S2后，LHL2均正常发光

C.只断开S2后，原线圈的输入功率增大

D.若Si换接到2后，R消耗的电功率为0.8W

8、如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴00,匀速转动,

从图示位置开始计时，产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示.若

线圈的转速变为原来的2倍，而其他条件保持不变，从图示位置转过9（）。开始

计时，则能正确反映线圈中产生的电动势e随时间t的变化规律的图象是（）

0'

9、（多选）如图所示，M为半圆形导线框，圆心为0M；N是圆心角为直角的扇形

导线框，圆心为ON;两导线框在同竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；过直

线OMON的水平面上方有一名强磁场，磁场方向垂直于纸面。现使线框M、N在

t=0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面且过0M和ON的轴，以相同的周期

T逆时针匀速转动，则（）

A.两导线框中均会产生正弦交流电

B.两导线框中感应电流的周期都等于T

C.在1=/T时，两导线框中产生的感应电动势相等

D.两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等

*10、在匀强磁场中，有一个接有电容器的导线回路，如图所示，已知电容

030RF,回路的长和宽分别为cm,h8cm,磁场变化率为5X10-21/s,

则（）

H，,-则

XXX

XXXI

A.电容器带电荷量为2X1（）9C

B.电容器带电荷量为4Xl（p9c

C.电容器带电荷量为6X1（T9c

D.电容器带电荷量为8X10-9c

11、（双选）如图所示的电路中，T为一降压式自耦调压变压器.开始时灯泡L

正常发光，现在电源电压U略降低，为使灯泡L仍能正常发光，可采用的措施

是（）

A.将自耦调压变压器的滑片P适当上滑

B.将自耦调压变压器的滑片P适当下滑

C.适当增大滑动变阻器R2的阻值

D.适当减小滑动变阻器R2的阻值

12、（多选）如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为20：1,图中

电表均为理想电表，R为光敏电阻（其阻值随光强增大而减小），L和L2是两个完

全相同的灯泡。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u,下列说法正确的是

甲乙

A.交流电压的频率为50Hz

B.电压表的示数为11V

C.当照射R的光强增大时，电流表的示数变大

D.若Li的灯丝烧断后，电压表的示数会变小

13、（多选）霍尔传感器测量转速的原理图如图所示，传感器固定在圆盘附近，圆

盘上固定4个小磁体，在a、b间输入方向由a到b的恒定电流，圆盘转动时，

每当磁体经过霍尔元件，传感器c、d端输出一个脉冲电压，检测单位时间内的

脉冲数可得到圆盘的转速。关于该测速传感器，下列说法中正确的有（）

A.在图示位置时刻d点电势高于c点电势

B.圆盘转动越快，输出脉动电压峰值越高

Cc、d端输出脉冲电压的频率是圆盘转速的4倍

D.增加小磁体个数，传感器转速测量更准确

14、（双选）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1,电阻R=22C,

各电表均为理想电表。原线圈输入电压的变化规律如图乙所示。下列说法正确的

是（）

A.该输入电压的频率为100Hz

B.电压表的示数为22V

C.电流表的示数为1A

D.电阻R消耗的电功率是22W

二、非选择题。

15、如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图，一个半径r=0.10

m、匝数n=20匝的线圈套在永久磁铁槽中，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分

布(其右视图如图乙所示).在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为B=0.20T,

线圈的电阻为Ri=0.50C,它的引出线接有R2=9.5Q的小电珠L.外力推动

线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过电珠.当线圈向右的

位移x随时间I变化的规律如图丙所示时(x取向右为正).求：

甲乙

x/cm

0.10.20.30.40.50.6

丙

(1)线圈运动时产生的感应电动势E的大小；

(2)线圈运动时产生的感应电流I的大小；

(3)每一次推动线圈运动过程中作用力F的大小;

(4)该发电机的输出功率P.

16、图甲为一理想变压器,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图像如图乙所示。若只在ce间接一只Rce=400Q

的电阻，或只在de间接一只Rde=225Q的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为

80Wo

(1)请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式；

(2)求只在ce间接400c可阻时，原线圈中的电流Ii；

（3）求ce和de间线圈的匝数比3。

nde

2022届高考物理一轮习题：电磁感应、交变电流、传感器含答案

一、选择题。

*1、根据楞次定律可知感应电流的磁场一定（）

A.阻碍引起感应电流的磁通量

B.与引起感应电流的磁场反向

C.阻碍引起感应电流的磁通量的变化

D.与引起感应电流的磁场方向相同

【答案】C

2、2018年4月15日，中国国际小家电展览会在广州拉开帷幕，家电展上有些

国家家用电器的额定电压和我国是不同的，例如美国家用电器不能直接接到220

V的照明电路上，可以接到交变电压是u=llMsinl20m（V）的电源上使用，交

变电压是由矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的，下列说法正确的是（）

A.用电压表测该电压其示数为V

B.电流方向每秒改变60次

C.交流电的频率为60Hz,当t=0.1s时u=ll（h「V

D.将该电压加在110Q的电阻两端，则该电阻消耗的电功率为110W

【答案】D

3、（双选）如图所示，光滑平行金属导轨PP'和QQ'都处于同一水平面内，P

和Q之间连接一电阻R,整个装置处于整直向下的匀强磁场中。现垂直于导轨

放置一根导体棒MN,用一水平向右的力F拉动导体棒MN,以下关于导体棒

MN中感应电流方向和它所受安培力方向的说法正确的是（）

Q

B1N7

A.感应电流方向是N-MB.感应电流方向是MfN

C.安培力水平向左D.安培力水平向右

【答案】AC

4、闭合回路的磁通量中随时间t变化图象分别如图所示，关于回路中产生的感

应电动势的下列论述，其中正确的是（）

A.图甲回路中感应电动势恒定不变

B.图乙回路中感应电动势恒定不变

C.图丙回路中0〜ti,时间内感应电动势小于ti〜t2时间内感应电动势

D.图丁回路中感应电动势先变大后变小

【答案】B

5、一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为

原线圈.通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈.在a、b间

输入电压为Ui的交变电流时，c、d间的输出电压为5.在将滑动触头从M点顺

时针旋转到N点的过程中（）

%-

也

A.U2>Ui,U2降低B.U2>Ui,U2升高

C.U2<Ui,U2降低D.U2<Ui,U2升高

【答案】C

6、在绕制变压器时，某人将两个线圈绕在如图所示变压器铁芯的左右两个臂上。

当通以交变电流时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半

通过中间的臂。已知线圈1、2的匝数之比m:血=2：1。在不接负载的情况下

)

A.当线圈1输入电压为220V时，线圈2输出电压为110V

B.当线圈1输入电压为220V时、线圈2输出电压为55V

C.当线圈2输入电压为110V时，线圈1输出电压为220V

D.当线圈2输入电压为110V时，线圈1输出电压为440V

【答案】B

7、图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比m：2=5：1,电阻R=20C,L、

L?为规格相同的两只小灯泡，Si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的变化关系如图乙所示。现将Si接1、S2闭合，此时L2正常

发光。下列说法正确的是（）

A.输入电压u的表达式u=20、/2sin（50m）V

B.只断开S2后，LHL2均正常发光

C.只断开S2后，原线圈的输入功率增大

D.若Si换接到2后，R消耗的电功率为0.8W

【答案】Do

8、如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴00,匀速转动,

从图示位置开始计时，产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示.若

线圈的转速变为原来的2倍，而其他条件保持不变，从图示位置转过90°开始

计时，则能正确反映线圈中产生的电动势e随时间t的变化规律的图象是（）

【答案】A.

9、（多选）如图所示，M为半圆形导线框，圆心为OM;N是圆心角为直角的扇形

导线框，圆心为ON;两导线框在同一竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；过直

线OMON的水平面上方有一名强磁场，磁场方向垂直于纸面。现使线框M、N在

t=0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面且过0M和ON的轴，以相同的周期

T逆时针匀速转动，则（）

A.两导线框中均会产生正弦交流电

B.两导线框中感应电流的周期都等于T

C.在t=2时，两导线框中产生的感应电动势相等

O

D.两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等

【答案】BC

*10、在匀强磁场中，有一个接有电容器的导线回路，如图所示，已知电容C=30

nF,回路的长和宽分别为4=5cm,/2=8cm,磁场变化率为5X10"1/5,贝I」

（）

A.电容器带电荷量为2Xl（r9c

B.电容器带电荷量为4X10-9c

C.电容器带电荷量为6X10—9C

D.电容器带电荷量为8X10-9c

【答案】C

11、（双选）如图所示的电路中，T为一降压式自耦调压变压器.开始时灯泡L

正常发光，现在电源电压U略降低，为使灯泡L仍能正常发光，可采用的措施

是（）

A.将自耦调压变压器的滑片P适当上滑

B.将自耦调压变压器的滑片P适当下滑

C.适当增大滑动变阻器R2的阻值

D.适当减小滑动变阻器R?的阻值

【答案】AC.

12、（多选）如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为20：1,图中

电表均为理想电表，R为光敏电阻（其阻值随光强增大而减小），Li和L2是两个完

全相同的灯泡。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u,下列说法正确的是

A.交流电压的频率为50Hz

B.电压表的示数为11V

C.当照射R的光强增大时，电流表的示数变大

D.若Li的灯丝烧断后，电压表的示数会变小

【答案】ABC

13、（多选）霍尔传感器测量转速的原理图如图所示，传感器固定在圆盘附近，圆

盘上固定4个小磁体，在a、b间输入方向由a到b的恒定电流，圆盘转动时，

每当磁体经过霍尔元件，传感器c、d端输出一个脉冲电压，检测单位时间内的

脉冲数可得到圆盘的转速。关于该测速传感器，下列说法中正确的有（）

A.在图示位置时刻d点电势高于c点电势

B.圆盘转动越快，输出脉动电压峰值越高

C.c、d端输出脉冲电压的频率是圆盘转速的4倍

D.增加小磁体个数，传感器转速测量更准确

【答案】CD

14、（双选）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1,电阻R=22Q,

各电表均为理想电表。原线圈输入电压的变化规律如图乙所示。下列说法正确的

是（）

A.该输入电压的频率为100Hz

B.电压表的示数为22V

C.电流表的示数为1A

D.电阻R消耗的电功率是22W

【答案】B、Do

二、非选择题。

15、如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图，一个半径r=0.10

m、匝数n=20匝的线圈套在永久磁铁槽中，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分

布（其右视图如图乙所示）.在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为B=0.20T,

线圈的电阻为Ri=0.50C,它的引出线接有R2=9.5c的小电珠L.外力推动

线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过电珠.当线圈向右的

位移x随时间t变化的规律如图丙所示时（x取向右为正）.求：

线圈

甲乙

%/cm

8.0

4.0

0AAA.

0.10.20.30.40.50.6

丙

(1)线圈运动时产生的感应电动势E的大小;

(2)线圈运动时产生的感应电流I的大小；

(3)每一次推动线圈运动过程中作用力F的大小;

(4)该发电机的输出功率P.

【答案】(1)2.0V(2)0.20A(3)0.50N(4)0