高中物理-电磁感应交变电流测试题一、选择题(1-7为单选,8-10为多选,每题4分,共40分)1、所示,平行导轨间距为d,一端跨接一个电阻为R,匀强磁场的磁感强度为B,方向与导轨所在平面垂直。
一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置,金属棒与导轨的电阻不计。
当金属棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行时,通过电阻R的电流强度是()A.BdvR B.sinBdvRθC.cosBdvR θ D.sinBdvRθ2、如图所示,通电螺线管置于闭合金属环a的轴线上,当螺线管中电流I减少时()A、环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的减小B、环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的减小C、环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的增大D、环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的增大3、如图所示,空间存在两个磁场,磁感应强度大小均为B,方向相反且垂直纸面,MN、PQ为其边界00’为其对称轴.一正方形闭合导体线框abcd,在外力作用下由纸面内图示位置从静止开始向左做匀加速运动,若以顺时针方向为电流的正方向,能反映线框中感应电流随时间变化规律的图象是( )4、如图7所示,MN是一根固定的通电直导线,电流方向向上.今将一金属线框abcd放在导线上,让线框的位置偏向导线的左边,两者彼此绝缘.当导线中的电流突然增大时,线框整体受力情况为()A.受力向右B.受力向左C.受力向上D.受力为零5、如图11-1所示,矩形线圈的匝数为N,面积为S,内阻为r,绕OO′轴以角速度ω做匀速转动.在它从如图所示的位置转过90°的过程中,下列说法正确的是( )A.通过电阻的电荷量为)(22rRNBS+πB.通过电阻的电荷量为2NBSR r+C.外力所做的功为)(222rRNSBN+ωD.外力所做的功为)(4222rRSBN+ωπ6、把一只电热器接到100 V的直流电源上,在t时间内产生的热量为Q,若将它分别接到U1=100sinωt V和U2=50sin2ωt V的交变电流电源上,仍要产生热量Q,则所需时间分别是A.t,2t B.2t,8t C.2t,2t D.t,t7、如图所示的电路中,已知交变电源的电压u= (200sin100πt) V,电阻R= 100Ω,不考虑电源内阻对电路的影响.则电流表和电压表的读数分别为()A.1.41 A,220 V B.2 A,220 VC.1.41 A,141 V D.2 A,100 Vv ab θd8、在纸面内放有一磁铁和一圆线圈(图1),下列情况中能使线圈中不能产生感应电流的是()A.将磁铁在纸面内向上平移B.将磁铁在纸面内向右平移C.将磁铁绕垂直纸面的轴转动D.将磁铁的N极转向纸外,S极转向纸内9、某交变电压为u =62sin314t V,则()A.用此交变电流作打点计时器的电源时,打点周期为0.02 sB.把额定电压为6 V的小灯泡接在此电源上,小灯泡正常发光C.把额定电压为6 V的小灯泡接在此电源上,小灯泡将烧毁D.耐压6 V的电容器不能直接用在此电源上10、如图所示:竖直平面内有一矩形导体框从某一高度a处落入一区域足够大的匀强磁场中,则导体框由a处运动至b处的过程中,v-t 图像可能正确的是()二、填空题(16分)11、为“研究电磁感应现象”的实验装置.(1)将图中所缺的导线补接完整.(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上电键后可能出现的情况有:a.将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针将__________.b.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,灵敏电流计指针将________.12、如图所示,把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处,第一次快插,第二次慢插,两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是E1____E2;通过线圈截面电量的大小关系是q l____q2.三.计算题共44分(请写出解题过程,只有答案不给分13、(10分)在如图甲所示的电路中,螺线管匝数n = 1500匝,横截面积S = 20cm2。
螺线管导线电阻r = 1.0Ω,R1 = 4.0Ω,R2 = 5.0Ω,C=30μF。
在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。
求:(1)求螺线管中产生的感应电动势;(2)闭合S,电路中的电流稳定后,求电阻R1的功率;(3)S断开后,求流经R2的电量。
14(10分).如图11-1-22所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5 T,边长L=10 cm的正方形线圈abcd共100匝,线圈电阻r=1 Ω,线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动,R2图甲R1CSB图乙t/sB/T0.20.40.6O 1.0 2.00.81.0角速度ω=2πrad/s,外电路电阻R=4 Ω.求:(1)转动过程中感应电动势的最大值;(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势;(3)交流电压表的示数;15.(10分)如图12-17所示,一质量为m =0.016kg、长L=0.5m、宽d =0.1m、电阻R =0.1Ω的矩形线圈,从h1=5m的高处由静止开始下落,然后进入匀强磁场,当下边进入磁场时,由于磁场力的作用,线圈正好作匀速运动。
(1)求匀强磁场的磁感应强度B。
(2)如果线圈的下边通过磁场所经历的时间t =0.15s,求磁场区域的高度h2.(3)求线圈的下边刚离开磁场的瞬间,线圈的加速度的大小和方向。
(4)从线圈的下边进入磁场开始到线圈下边离开磁场的时间内,在线圈中产生的焦耳热是多少?16.(14分)如图12-19所示,磁场的方向垂直于xy平面向里。
磁感强度B沿y方向没有变化,沿x方向均匀增加,每经过1cm增加量为1.0×10-4T,即cmTxB/100.14-⨯=∆∆。
有一个长L=20cm,宽h =10cm的不变形的矩形金属线圈,以v=20cm/s的速度沿x方向运动。
问:(1)线圈中感应电动势E是多少?(2)如果线圈电阻R =0.02Ω,线圈消耗的电功率是多少?(3)为保持线圈的匀速运动,需要多大外力?机械功率是多少?h h2物理答题卷一、 选择题(每题4分,共40分) 题号12 3 4 5 6 7 8910答案 D ACADBCABC ABD ACD二、填空题(每空2分,共16分) 11、 a.右偏转一下b.向左偏转一下 12、 > =三.计算题共44分(请写出解题过程,只有答案不给分) 13.(10分)解:(1)根据法拉第电磁感应定律tB S n tΦn E ∆∆⋅=∆∆=求出 E = 1.2V(2)根据全电路欧姆定律 A 12.021=++=rR R EI根据 12R I P =求出 P = 5.76×10-2W(3)S 断开后,流经R 2的电量即为S 闭合时C 板上所带的电量Q电容器两端的电压 U = IR 2=0.6V 流经R 2的电量 Q = CU = 1.8×10-5C14.(10分) (1)E m =nBS ω=3.14 V . (2)从图示位置计时转过3π时,瞬时感应电动势ε=E m ·cos 3π=1.57 V . (3)交流电压表测的是有效值,所以其示数U=rR RE m +/2=1.78 V . 15..解:(1)设线圈刚进入磁场时的速度为v 0,则据机械能守恒定律可得:2121mv mgh = 根据平衡条件可得Rv d B mg 022= ,解得B =0.4T(2)因为线圈的下边进入磁场后先做匀速运动,用时t 0=0.05s , 所以线圈做加速运动的时间t 1=0.1s ,m gt t v L h 55.12121102=++= (3) 线圈的下边刚离开磁场的瞬间的速度V =v 0+gt 1=11m/s; 线圈的加速度的大小222/1s m mRmgRv d B a =-=,方向向上。
(4)Q =mgL =0.08J16.解:(1)设线圈向右移动一距离ΔS ,则通过线圈的磁通量变化为:L x B Sh ∆∆∆=∆φ,而所需时间为vS t ∆=∆, 根据法拉第电磁感应定律可感应电动势力为5104-⨯=∆∆=∆∆=xBhvL t E φV. S(2)根据欧姆定律可得感应电流8102-⨯==REI A , 电功率P =IE =8108-⨯W(3)电流方向是沿逆时针方向的,导线dc 受到向左的力,导线ab 受到向右的力。
线圈做匀速运动,所受合力应为零。
根据能量守恒得机械功率P 机=P =8108-⨯W.。