高中物理选修3-2 - 电磁感应,交流电测试题及答案

2019-07-30 12:58

高二物理检测检测

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第Ⅰ卷(选择题48分)

一、选择题:(本题共12小题,每小题4分)

1、 在电磁感应现象中,下列说法中正确的是( )

A.当闭合线框和磁场之间有相对运动时,线框中一定会有感应电流 B.感应电流的磁场总是跟原来磁场的方向相反 C.感应电流的磁场总是跟原来磁场的方向相同

D.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化 2、如右图所示,一个水平放置的矩形线圈abcd,在细长水平磁铁的S极附近竖直下落,由位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ。位置Ⅱ与磁铁同一平面,位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ,则在下落过程中,线圈中的感应电流的方向为( ) A、abcda B、adcba

C、从abcda到adcba D、从adcba到abcda

3、如图所示,为早期制作的发电机及电动机的示意图,A盘和B盘分别是两个可绕固定转轴转动的铜盘,用导线将A盘的中心和B盘的边缘连接起来,用另一根导线将B盘的中心和A盘的边缘连接起来.当A盘在外力作用下转动起来时,B盘也会转动.则下列说法中正确的是( ) A.不断转动A盘就可以获得持续的电流,其原因是将整个铜盘看成沿径向排列的无数 根铜条,它们做切割磁感线运动,产生感应电动势 B.当A盘转动时,B盘也能转动的原因是电流在磁场中受到力的作用而转动

C.当A盘顺时针转动时,B盘逆时针转动 D.当A盘顺时针转动时,B盘也顺时针转动 4、交流发电机的线圈转到线圈平面与中性面垂直时,下列说法正确的是( )

A、电流将改变方向 B、磁场方向和线圈平面平行 C、穿过线圈的磁通量最大 D、线圈中产生的感应电动势最大

5、矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直纸面向里, 磁感应强度B随时间变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电流I的正方向,则下列表示电流变化的各图中正确的是( )

1

6、如图所示,A、B是两个完全相同的灯泡,L是自感系数较大的线圈,其直流电阻忽略不计。当电键S闭合,等到稳定后,再将S断开,则下列说法正确的是( ) A、电键S闭合时,A、B同时亮,然后A灯逐渐熄灭, B灯变得更亮

B、电键S闭合时,A、B同时亮,然后B逐渐熄灭,A灯变得更亮。

C、电键S断开时,A立即熄灭,而B会亮一下后才熄灭。 D、电键S断开时,B立即熄灭,而A会亮一下后才熄灭;

7、阻值为10Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上.以下说法 中正确的是( ) A.电压的有效值为10V

B.通过电阻的电流有效值为

22A

C.电阻消耗电功率为5W

D.电阻每秒种产生的热量为10J

8、下列说法中正确的是( )

A、电动机应用了“自感”对交流电的阻碍作用 B、电磁灶应用了“涡流”的加热原理

C、日光灯启动时利用了“自感”所产生的高压

D、电磁流量计应用了“涡流”所产生的电磁阻尼作用

9、下图表示一交流电的电流随时间而变化的图象,此交流电流的有效值是( )

10、如图所示,一形状为抛物线的光滑曲面轨道置于竖直平面内,轨道的下半部处在一个水平向外的磁场中,磁场的上边界是y=a的直线(图中虚线所示),一个小金属环从抛物线上y=b(b>a)处以速度v沿抛物线下滑。假设抛物线足够长,且不计空气阻力,则金属环沿抛物线运动的整个过程中损失的机械能的总量ΔE为( ) A. 若磁场为匀强磁场,?E?mg(b?a)?B. 若磁场为匀强磁场,?E?mg(b?a)

12mv 212mv 212D. 若磁场为非匀强磁场,?E?mgb?mv

2C. 若磁场为非匀强磁场,?E?

11、如图所示,在外力作用下,把导体棒加速地拉上倾斜放置的导轨,已知导体棒与导轨间的摩擦因数为u,不计棒和导轨的电阻,匀强磁场磁感应强度B垂直导轨面向上,则下列说法中正确的是( )

2

A、拉力和安培力做功的代数和等于导体棒机械 能的增量

B、拉力和安培力做功的代数和大于导体棒机械能的增量

C、拉力、安培力、摩擦力和重力做功的代数和等于导体棒动能的增量

D、拉力、重力、摩擦力做功的代数和等于整个电路中产生的焦耳热

12、.如图所示,相距为d的两条水平虚线L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度为B,正方形线圈abcd边长为L(L

aA.感应电流所做的功为mgd bB.感应电流所做的功为2mgd dcC.线圈的最小速度可能为mgR/B2L2 D.线圈的最小速度一定是2g(h?L?d)

dh????????????第Ⅱ卷(非选择题52分)

13、如图所示,平行金属导轨竖直放置,仅在虚线MN下面的空间存在着

磁感应强度随高度变化的磁场(在同一水平线上各处磁感应强度相同),磁场方向垂直纸面向里导轨上端跨接一定值电阻R,质量为m的金属棒两端各套在导轨上并可在导轨上无摩擦滑动,导轨和金属棒的电阻不计,将导轨从O处由静止释放,进入磁场后正好做匀减速运动,刚进入磁场时速度为v,到达P处时速度为v/2,O点和P点到MN的距离相等,求:

(1)求金属棒在磁场中所受安培力F1的大小; (2)若已知磁场上边缘(紧靠MN)的磁感应强度为B0,

求P处磁感应强度BP;

(3)在金属棒运动到P处的过程中,电阻上共产生多 少热量?

14、如图所示,U形导线框MNQP水平放置在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中,磁感线方向与导线框所在的平面垂直,导线MN和PQ足够长,导轨间距L为0.5m,横跨在导线框上的导体棒ab的质量m=0.01Kg,电阻r=0.1Ω,接在NQ间的电阻R=0.4Ω,电压表为理想电表,其余电阻不计。若导体棒在F=0.2N水平外力作用下由静止开始向左运动,不计导体棒与导线框间的摩擦。求:

3

(1)金属棒运动的最大速度vm多大?此时电压表的示数U 是多少? (2)金属棒的速度V=Vm/4时,金属棒的加速度a为多少? (3)若在金属棒运动达到最大速度的过程中棒前进了5m,则这个过程整个电路所产生的热量Q是多少?

(4)若某一时刻撤去水平外力,则从该时刻起,通过导体棒的电荷量为0.1C时,此过程中导体棒的位移是多大?(设此过程棒还未停止运动)

15、正弦交变电压u=50sin314tV,加在一氖管的两端。已知当氖管电压达到252V时,才开始发光,求 (1)此氖管在一个周期内发光的时间 (2)5min内发光的次数

16、如图所示是一个交流发电机的示意图,线框abcd处于匀强磁场中,已知ab=bc=10cm,匀强磁场的磁感应强度B=1T,线圈的匝数N=100,线圈的总电阻r=5Ω,外电路负载电阻R=5Ω,线圈以n=10r/s,电表是理想电表。求 (1)电压表的示数?

(2)从图示位置开始经1/60s时感应电动势的瞬时值多大? (3)从图示位置开始经1/60s的这段时间通过R的电量? (4)线圈匀速转动一周外力做多少功?

R

4

ω a b B

d V A c

高二物理测试题答案

1、D 2、 B 3、 ABC 4、BD 5、C 6、BC 7、BC 8、BC 9、D 10、AD 11、BC 12、BCD 13解析:(1)从o到M的过程中有动能定理得,mgh=1/2mv2-0, 从M到P的过程中有动能定理得, Mgh - F1*h=1/2m(v/2)2 -1/2mv2 联立上两式得,F1=7/4mg

(2) 从MN→P的过程中做匀减速运动,故F1大小不变,

22B0LvB0LvF1?B0LIMN?B0L?

RR22BPLv/2BPLvF?BLI?BL?PPP又1

R2R所以BP?2B0

(3)棒从MN→P过程中产生热量Q?mgh?11v7mv2?m()2?mv2 222814、(1)匀速运动时,物体速度达到最大值,此时物体受力平衡。 F外=F安=BIL ①

I=BLV/R+r ② U外=4/5 BLV ③

由①②③得,Vm=10m/s U外=0.8V

(2) 物体在匀速之前,为加速度逐渐减小的加速运动

F-BIL=ma ③

BLv ④ R?rVv?m ⑤

4由③ ④ ⑤得a?15m/s2

I?[来源:Z。xx。k.Com] 5

(3)整个过程由动能定理得

F·s —WF安=1/2 m Vm

又 Q= WF安 解以上各式得 Q=0.5 J (4) 有 q=I t I=E/R+r 即 q=BL·s/R+r 解得 s=0.5 m

15、当氖管电压达到252V时开始发光,代入交变电压瞬时值表达式

2

- 0

13s,t1?s,所以一个周期400400311?)s?s,即一个周期内氖管内氖管的发光时间为?t?2?(400400100252?50sin100?t可得,时间t1?的发光时间为0.01s。

每个周期内氖管的发光次数为2次,所以5min内发光的次数为

5?60?2?30000次 0.02216、⑴??2?n,故Em?NBS??2?NBlabn=62.8V

EE?m?44.4V,

2E电路中的电流I? ?4.44V;

R?r电压表的示数:U?IR?22.2V

⑵因e?Emcos2?nt,所以,当t=1/60s时,e?Emcos2?nt?31.4V n?[来源:学,科,网Z,X,X,K]??BL2sin600?0⑶因E?N?N?303V?t160q?It?E3t??0.0866C R?r202

,故过R的电量

⑷由功能关系:W=Q=I(R+r)T=19.7J

6


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