电磁感应的练习题.doc

电磁感应 单元测验
一、本题共12小题；每小题3分,共36分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个正确选项，有的小题有多个正确选项,全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错的或不答的得0分.
1．在电磁感应现象中，下列说法中正确的是 ( )
A．感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反
B．闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流
C．闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动，一定能产生感应电流
D．感应电流的磁场总是阻碍原来磁场磁通量的变化

2．如图12-1所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略．下列说法中正确的是 ( )
A．合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮
B．合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮
C．断开开关S切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会儿才熄灭
D．断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭

3．如图12-2所示，甲中有两条不平行轨道而乙中的两条轨道是平行的，其余物理条件都相同．金属棒MN都正在轨道上向右匀速平动，在棒运动的过程中，将观察到 ( )

A．L1，L2小电珠都发光，只是亮度不同 B．Ll，L2都不发光
C．L2发光，Ll不发光 D．Ll发光，L2不发光

4．在研究电磁感应现象的实验中．采用了如图12-3所示的装置，当滑动变阻器R的滑片P不动时，甲、乙两个相同的电流表指针的位置如图所示，当滑片P较快地向左滑动时，两表指针的偏转方向是 ( )
A．甲、乙两表指针都向左偏
B．甲、乙两表指针都向右偏
C．甲表指针向左偏，乙表指针向右偏
D．甲表指针向右偏，乙表指针向左偏

5．如图12-4所示，在两平行光滑导体杆上，垂直放置两导体ab、cd，其电阻分别为Rl、R2，且R1F2，Uab>Uab B．Fl=F2，Uab=Ucd
C．F1表示的方式随时间变化时，导体圆环将受到向上的磁场作用力? ( )

7．1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”，1982年，美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验，他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图12-7所示的超导线圈，那么，从上向下看，超导线圈上将出现 ( )
A．先是逆时针方向的感应电动势，后是顺时针方向的感应电流
B．先是顺时针方向的感应电动势，后是逆时针方向的感应电流
C．顺时针方向持续流动的感应电流
D．逆时针方向持续流动的感应电流

8．如图12-8所示为地磁场磁感线的示意图．在北半球地磁场的竖直分量向下．飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变，由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差．设飞行员左方机翼末端处的电势为ф2，右方机翼末端处电势为ф2 ( )
A．若飞机从西往东飞，фl比ф2高 B．若飞机从东往西飞，ф2比ф1高
C．若飞机从南往北飞，фl比ф2高 D．若飞机从北往南飞，ф2比фl高

9．如图12-9，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时 ( )
A．P、Q将互相靠拢 B．P、Q将互相远离
C．磁铁的加速度仍为g D．磁铁的加速度小于g

10．如图12-10，A为水平放置的橡胶圆盘，在其侧面带有负电荷-Q，在A的正上方用丝线悬挂一个金属环B(丝线未画出)，使B的环面在水平面上与圆盘平行，其轴线与橡胶盘A的轴线OO’重合，现在橡胶圆盘A由静止开始绕其轴线OO΄按图中箭头方向加速转动，则 ( )
A．金属圆环B有扩大半径的趋势，丝线受到的拉力增大
B．金属圆环B有缩小半径的趋势，丝线受到的拉力减小

C．金属圆环B有扩大半径的趋势，丝线受到的拉力减小
D．金属圆环B有缩小半径的趋势，丝线受到的拉力增大
11．如图16-11所示，用铝板制成“”形框，将一质量为m的电小球用绝缘细线悬挂在框的上方，让整个装置在垂直于水平方向的匀强磁场中向左以速度v匀速运动，若悬线拉力为T，则( )
A．悬线竖直，T=mg
B．悬线竖直，T均感应电动势的大小是 ,在2s内线圈中产生的热量是 .

14．如图12-15所示．正方形线圈原来静止在匀强磁场中，ab边与磁场的边界线重合，线圈面与磁场方向垂直．第一次用时间t把线圈匀速向左从磁场中拉出，在此过程中外力做功W1，通过导线横截面被迁移的电荷量为q1．第二次用时间t把线圈以ab边为轴匀速转过90°离开磁场，外力做功W2，线圈中被迁移的电荷量为q2．则Wl：W2= ∶ ，q1:q2= : .

15．如图12-16所示，圆形线圈质量m=0.1kg，电阻R=0.8Ω，半径r=0.1m,此线圈放在绝缘光滑的水平面上，在y轴右侧有垂直于线圈平面B=0.5T的匀强磁场，若线圈以初动能E0=5J沿x轴方向进入磁场，运动一段时间后，当线圈中产生的电能为E=3J时,线圈恰好有一半进人磁场，则此时磁场力的功率为 W．

三、本题共5小题；49分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
16．(9分)如图12-17所示，MN、PQ是两条水平放置的平行光滑导轨，其电阻可以忽略不计，轨道间距l=0.60m．匀强磁场垂直于导轨平面向下，磁感应强度B =1.0×10-2T，金属杆ab垂直于导轨放置，与导轨接触良好，ab杆在导轨间部分的电阻r=1.0Ω．在导轨的左端连接有电阻Rl、R2，阻值分别为Rl=3.0Ω，R2=6.0Ω．ab杆在外力作用下以υ=5.0m／s的速度向右匀速运动．
(1)ab杆哪端的电势高?
(2)求通过ab杆的电流I；
(3)求电阻R1上每分钟产生的热量Q．

17．(10分)如图12-18所示，在倾角为30°的斜面上，固定两条无限长的平行光滑导轨，一个匀强磁场垂直于斜面向上，磁感应强度B=0.4T，导轨间距L=0.5m．两根金属棒ab、cd平行地放在导轨上，金属棒质量mab=0.1kg，mcd=0.2kg，两金属棒总电阻r=0.2Ω，导轨电阻不计．现使金属棒ab以υ=1.5m/s的速度沿斜面向上匀速运动．求
(1)金属棒cd的最大速度；
(2)在cd有最大速度时，作用在金属棒ab上的外力做功的功率．

18．(10分)如图12-19所示，光滑平行金属导轨相距30cm，电阻不计，ab是电阻为0.3Ω的
金属棒，可沿导轨滑动．与导轨相连的平行金属板A，B相距6cm，电阻R为0.1Ω.全部装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中．当ab以速度v向右匀速运动时，一带电微粒在A,B板间做半径2cm匀速圆周运动，速率也是υ，试求速率υ的大小?

19．(10分)如图12-20所示，质量为100g的铝框，用细线悬挂起来，框中央离地面h为0．8m，有一质量200g的磁铁以10m／s的水平速度射入并穿过铝框，落在距铝框原位置水平距离3.6m处，则在磁铁与铝框发生相互作用时，求：
(1)铝框向哪边偏斜?它能上升多高?
(2)在磁铁穿过铝框的整个过程中，框中产生了多少热量?

20．(10分)如图12-2l，导体棒ab质量100g，用绝缘细线悬挂后，恰好与宽度为50cm的光滑水平导轨良好接触．导轨上还放有质量200g的另一导体棒cd．整个装置处于竖直向上的B=0.2T的匀强磁场中，现将ab棒拉起0.8m高后无初速释放．当ab第一次摆到最低点与导轨瞬间接触后还能向左摆到0.45m高，试：
(1)cd棒获得的速度大小；
(2)此瞬间通过ab棒的电荷量；
(3)此过程回路产生的焦耳热．

0
0.5
1
t/s
i/A
1
2
－1
－2
《交变电流》单元测验
一、选择题　
1. 如图表示某一交变电流随时间变化的图象，则此交变电流的有效值为（ ）
A．A B．A C． 1.5A D． A

2. 如图13所示为一交变电流的电流图象,该电流的有效值为（ ）
A. B. C. D.

3. 下列所列数据不属于交流电有效值的是（ ）
A．交流电表的示数 B．灯泡的额定电压
C．电容器的耐压值 D．保险丝的额定电流

4. 一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流e=(V)，那么（ ）
A．该交变电流的频率是l00 Hz B．当t = 0时，线圈平面恰好与中性面垂直
C．当t =s时，e有最大值 D．该交变电流电动势的有效值为V

5. 下列四个图像中描述的是正弦式交变电流的是（ ）

6. 如图所示是我国民用交流电的电压的图象。根据图象可知，下列有关家庭用交变电压参数的说法中，错误的是（ ）
A．电压的最大值是311V
B．用电压表测出的值是220V
C．交流电的频率是50Hz
D．某一时刻的交流电压为V

7. 某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．交变电流的频率为0.02Hz
B．交变电流的瞬时表达式为
C．在t=0.01s时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大
D．若发电机线圈电阻为0.4Ω，则其产生的热功率为5W

8. 如图，三只白炽灯泡L1、L2、L3分别与线圈L、电阻R、电容器C串联后接在同一个交流电源上，供电电压瞬时值为，此时三只灯泡的亮度相同。现换另一个电源供电，供电电压瞬时值为，则三只灯泡的亮度变化是（ ）
A．L1变亮，L2不变，L3变暗 B．L1变暗，L2不变，L3变亮
C．L1变亮，L2变亮，L3变暗 D．L1变暗，L2变亮，L3变亮

9. 如图所示，电路中A，B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大，电阻可忽略的自感线圈，C是电容很大的电容器。当S闭合与断开时，A、B灯泡的发光情况是（ ）
A．S刚闭合后，A亮一下又逐渐变暗直至熄灭，B逐渐变亮
B．S刚闭合后，B亮一下又逐渐变暗直至熄灭，A逐渐变亮
C．S闭合足够长时间后，A和B都一样亮
D．S闭合足够长时间后再断开，B立即熄灭，而A逐渐熄灭

图4
10. 在收音机线路中，经天线接收下来的电信号既有高频成份，又有低频成份，经放大后送到下一级，需要把低频成份和高频成份分开，只让低频成份输送到再下一级，我们可以采用如图4所示电路，其中a、b应选择的元件是（ ）
A.a是电容较大的电容器，b是低频扼流圈
B.a是电容较大的电容器，b是高频扼流圈
C.a是电容较小的电容器，b是低频扼流圈
D.a是电容较小的电容器，b是高频扼流圈

11. 如图所示的理想变压器，对于原、副线圈，一定相等的物理量是：（ ）
A．交流电的最大值           B．磁通量的变化率
C．电功率                     D．交变电流频率

12. 变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成，而不采用一块整硅钢，这是为了（ ）
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．减小涡流，减小铁芯的发热量     D．增大涡流，减小铁芯的发热量

13. 理想变压器的原副线圈的匝数比为1∶15，当原线圈接在6V的蓄电池两端以后，副线圈的输出电压为（ ）
A．90V B．0.4V C．6V D．0V

14. 如图，理想变压器原副线圈匝数之比为4∶1．原线圈接入一电压为u＝U0sinωt的交流电源，副线圈接一个R＝27.5 Ω的负载电阻．若U0＝220V，ω＝100π Hz，则下述结论正确的是（ ）
V
A
R
A．副线圈中电压表的读数为55 V
B．副线圈中输出交流电的周期为
C．原线圈中电流表的读数为0.5 A
D．原线圈中的输入功率为
P
a
b
U～
图4
15. 变压器是根据电磁感应原理工作的，理想变压器工作时不损耗能量，不会改变交变电流的周期和频率。下图4所示的变压器在工作时，要想增大原线圈的输入电流，可以采用的方法是( )
A．同时增加初级线圈的匝数、减小次级线圈的匝数
B．保持滑动变阻器不动，减小次级线圈的匝数
C．只将滑动变阻器的滑片向b端滑动
D．只将滑动变阻器的滑片向a端滑动

V1
～
R
V2
A1
A2
16. 如图是街头变压器给用户供电的示意图。输入端接入的电压（V），输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R表示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，题中电表均为理想交流表，则下列说法正确的是（ ）
A．V2表的读数为V
B．A1表的示数随A2表的示数的增大而增大
C．副线圈中交流电的频率为100Hz
D．用户端闭合开关，则V2表读数不变，A1表读数变
大，变压器的输入功率增大

17. 如图所示，两个相同变压器的副线圈接有相同的灯泡L1、L2，原线圈接有定值电阻R，导轨和金属棒MN的电阻不计。现使金属棒沿轨道向右匀速运动，乙图中金属棒移动速度大于甲图中棒的移动速度，则在棒运动的过程中（ ）

A．L1、L2都发光，L2比L1亮 B．L1、L2都不发光
C．L2发光，L1不发光 D．L1发光，L2不发光

18. 有理想变压器给负载供电，变压器输入电压不变，如图所示。如果负载电阻的滑片向上移动，则图中所有交流电表的读数及输入功率变化情况正确的是（ ）
A．V1、V2不变，A1增大、A2减小，P增大
B．V1、V2不变，A1、A2增大，P增大
C．V1、V2不变，A1、A2减小，P减小
D．V1不变，V2增大，A1减小，A2增大，P减小

19. 如图所示，一个理想变压器，O点为副线圈的中心轴头，电路中的两个电阻的大小相同。设开关K闭合前后原线圈的电流分别为I1和I2，则电流I1：I2为（ ）
A．1：1 B．2：1
C．1：2 D．上述三个选项都不正确

20. 如图所示是一台理想自耦变压器，在a、b之间接正弦交流电，A、V分别为理想交流电流表和交流电压表。若将调压端的滑动头P向上移动，则（ ）
A．电压表V的示数变大
B．变压器的输出功率变大
C．电流表A的示数变小
D．电流表A的示数变大

21. 如图所示，理想变压器副线圈接两个相同的灯泡L1和L2。输电线的等效电阻为R 。开始时，电键S断开，当S闭合时，下列说法中错误的是（ ）
A．副线圈两端的输出电压减小
B．通过灯泡L1的电流减小
C．原线圈中的电流增大
D．变压器的输入功率减小

22. 远距离输电都采用高压输电，其优点是（ ）
A．可增大输电电流          B．可加快输电速度
C．可增大输电功率          D．可减少输电线上的能量损失

23. 在远距离输电时，输送的电功率为P，输电电压为U，所用输电导线的电阻率为ρ，截面积为S，两地的距离为L，输电线上损耗的电功率为P1，用户得到的电功率为P2。下列关于P1和P2的表达式中正确的是（ ）
A． B． C． D．

24. 关于远距离输电，下面说法正确的是（ ）
A．在输电功率一定的条件下，根据P=可知，导线上损失的电功率与输电电压的平方成正比，与输电线电阻成反比
B．在输电功率一定的条件下，根据P=I2R可知，导线上损失的电功率与输电电流的平方成正比，与输电线电阻成正比
C．在输电功率一定和输电线选定的的条件下，导线上损失的电功率与输电电压的平方成反比
D．在输电功率和电压一定的条件下，导线上损失的电功率与输电线的直径的平方成正比

25. 演示位移传感器的工作原理如图所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆P，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小x，假设电压表是理想的，则下列说法正确的是（ ）
A．物体M运动时，电源内的电流会发生变化
B．物体M运动时，电压表的示数会发生变化
C．物体M不动时，电路中没有电流
D．物体M不动时，电压表没有示数

二、计算题　
26. 矩形线圈在一匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速转动，产生的交变电动势表达式为V，试求：
(1)电动势的最大值、有效值和频率；
(2)若矩形线圈是100匝，线圈平面面积为0.02m2，匀强磁场的磁感应强度B是多少？
(3)当线圈平面从中性面开始转过时，电动势的瞬时值是多大？

27. 如图所示为某学校一套校内备用供电系统,由一台内阻为1Ω的发电机向全校22个教室(每个教室有“220V，40W”的白炽灯6盏)供电.如果输电线的总电阻R是4Ω，升压变压器和降压变压器(都认为是理想变压器)的匝数比分别是1：4和4：1，那么：

(1)发电机的输出功率应是多大?
(2)发电机的电动势是多大?
(3)输电效率是多少?

28. 如图所示。变压器原线圈输入电压为220V，副线圈输出电压为36V，两只灯泡的额定电压均为36V，L1额定功率为12W，L2额定功率为6W。试求：
（1）该变压器的原副线圈匝数比。
（2）两灯均工作时原线圈的电流，以及只有L1工作时原线圈中的电流。