电磁感应与交变电流练习题

第1页共6页磁场、电磁感应与交变电流练习题一、单项选择题（每题3分，共计30分）1．许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列表述正确的是()A．安培通过实验研究确认了电荷之间的相互作用力规律B．库仑发现了磁场产生电流的条件和规律C．奥斯特首次发现了通电导线周围存在着磁场D．法拉第概括总结了判断感应电流方向的规律2.将一个矩形线圈ABCD放入匀强磁场中，若线圈平面平行于磁感线，则下列运动中，哪些在线圈中会产生感应电流（）A．矩形线圈做平行于磁感线的平移运动B．矩形线圈向纸外做平移运动C．矩形线圈绕AB边做转动D．矩形线圈绕BC边做转动3.如图所示，平行导体滑轨'MM、NN'水平放置，固定在匀强磁场中，磁场方向与水平面垂直向下。滑线AB、CD横放其上静止，形成一个闭合电路，当AB向右滑动的瞬间，电路中感应电流的方向及滑线CD受到的磁场力方向分别为()A．电流方向沿ABCD；受力方向向右B．电流方向沿ABCD；受力方向向左C．电流方向沿ADCB；受力方向向右D．电流方向沿ADCB；受力方向向左4．在我们生活的地球周围，每时每刻都会有大量的由带电粒子组成的宇宙射线向地球射来，地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义。图7所示为地磁场的示意图。现有一束宇宙射线在赤道上方沿垂直于地磁场方向射向地球，在地磁场的作用下，射线方向发生改变的情况是（）A．若这束射线是由带正电荷的粒子组成，它将向南偏移B．若这束射线是由带正电荷的粒子组成，它将向北偏移C．若这束射线是由带负电荷的粒子组成，它将向东偏移D．若这束射线是由带负电荷的粒子组成，它将向西偏移5．如图所示，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管横截面平行，当电源S接通一瞬间，两铜环的运动情况是（）A．同时向两侧远离B．同时向螺线管靠拢C．一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知，无法具体判断D．同时被推开或同时向螺线管靠拢，但因电源正负极未知，无法具体判断6．如图所示电路中，L是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计，D1和D2是两个完全相同的小灯泡。将电键K闭合，待灯泡亮度稳定后，再将电键K断开，则下列说法中正确的是（）第2页共6页A．K闭合瞬间，两灯同时亮，以后D1熄灭，D2变亮B．K闭合瞬间，D1先亮，D2后亮，最后两灯亮度一样C．K断开时，两灯都亮一下再慢慢熄灭D．K断开时，D1、D2均立即熄灭。7．一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示。下列说法中正确的是（）A．t1时刻通过线圈的磁通量为零B．t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C．t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最小D.t4时刻线圈位于中性面8．已知交变电流的瞬时值的表达式是i＝5sin50πt(A),从t＝0到第一次出现最大值的时间是：（）A．6.25秒B．1/200秒C．1/150秒D．1/100秒9．如图电路中，L为电感线圈，R为灯泡，电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压2202sin314()utV．若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为100HZ，下列说法正确的是（）A．电流表示数增大B．电压表示数减小Ｃ．灯泡变暗Ｄ．灯泡变亮10.如图所示,一台理想变压器的原副线圈的匝数比为n1∶n2=40∶1.在副线圈两端接有“6V、40W”的电灯泡.若灯泡恰能正常发光,则()A．变压器输入电压的有效值为2240VB．变压器输入电压的最大值为240VC．变压器输入功率大于40WD．若负载再并入一个相同的灯泡，则输入功率变为80Ｗ．二、不定项选择题（每题4分，全选得4分，少选得2分，错选不得分）11．一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生感应电动势，下面说法正确的是（）A．当穿过线圈的磁通量最大时，感应电动势最小B．当穿过线圈的磁通量最大时，感应电动势最大C．当穿过线圈的磁通量是零时，感应电动势最小D．当穿过线圈的磁通量是零时，感应电动势最大12．如图所示，把金属导体框匀速拉出磁场，下面叙述正确的是（）A．向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反B．不管向什么方向拉出，只要产生感应电流方向都是顺时针C．向右匀速拉出时，感应电流大小不变D．要将金属导体框匀速拉出，拉力大小不变L~铁芯Rn1n2电源负载RU~AVL第3页共6页13．质谱仪是用来测定带电粒子质量和分析同位素的重要装置，在科学研究中具有重要应用。如右图所示的是质谱仪工作原理简图，电容器两极板相距为d，两板间电压为U，极板间的匀强磁场的磁感应强度为B1，方向垂直纸面向外。一束电荷量相同但质量不同的粒子沿电容器的中线平行于极板射入电容器，沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场，方向垂直纸面向外。结果分别打在感光片上的a、b两点，设a、b两点之间距离为x，粒子所带电荷量为q，且不计重力。则以下判断正确的是()A．该束带电粒子的电性均相同，且均带正电B．该束带电粒子的电性均相同，且均带负电C．该束带电粒子的速度均相同，且均为1UBdD．打在a、b两点的粒子的质量之差122BBqdxmU14.如图所示电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关。P是滑动变阻器R的滑动触头，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2分别为原线圈和副线圈中的电流。下列说法正确的是（）A.保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则R上消耗的功率减小B.保持P的位置及U1不变，S由a切换到b，则I2减小C.保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则I1增大D.保持U1不变，S接在b端，将P向上滑动，则I1增大班次：姓名：选择题答题栏题号12345678910答案题号11121314答案三．填空题：（本题共6小题，每空2分，共16分）15．如图所示，其中变压器为理想变压器，灯泡L1、L2、L3均为“5V、5W”，L4为“5V、10W”，若它们都能正常发光，则输入电压U为_______V.第4页共6页16.理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2＝4：1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，图中电流表A1的示数12mA，则电流表A2的示数为。17.在对称的铁芯上绕有两个线圈.如图所示.当线圈1接入交流电时,线圈2上电压U2=13.2V；当线圈2接入同一交流电时,线圈1上电压u1=120V.求两个线圈的匝数比18．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴转动，线圈共100匝，转速为3000转/分，在转动过程中穿过线圈磁通量的最大值为0.06Ｗｂ，线圈总电阻为10Ω，则从中性面开始计时，电动势的表达式为＿＿＿＿ｖ，从中性面转动90°的过程中，平均电动势的值为。19．输电线的电阻共计r，输送的电功率是P，若输电电压为U，则用户能得到的电功率为。20．如图所示，是一个火警报警装置的逻辑电路图。Rt是热敏电阻，低温时电阻值很大，高温时电阻值很小，R是阻值较小的可调电阻。（1）要做到平时电铃不响，而火警时电铃由于高温响起。请在图中虚线圆内填入需要的门电路符号。（2）为了提高电路的灵敏度，即要把报警温度调得较低，应将R的值调________（填“大”或“小”）。四．计算题21．（5分）如图所示的螺线管的匝数n=1500，横截面积S=20cm2，电阻r=1.5Ω，与螺线管串联的外电阻R1=10Ω，R2=3.5Ω。若穿过螺线管的磁场的磁感应强度按图（b）所示的规律变化，计算R1上消耗的电功率。22．（6分）在远距离输电时，若输电电压为10kV，输电总功率为500kW，这时安装在输送电路的起点和终点的电能表一昼夜里读数相差2400kWh，试求：（1）输电效率与输电线的总电阻．（2）若要使输电线路损失的功率降到输送功率的5％，应使用多高的电压输电？第5页共6页23．在平面直角坐标系xOy中，第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第IV象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．一质量为m，电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成60º角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，如图所示．不计粒子重力，求：（1）粒子在磁场中运动的轨道半径r；（2）粒子从M点运动到P点的总时间t．24．（6分）如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ=37°角，下端连接阻值为R的电阻．匀强磁场方向与导轨平面垂直．质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25．求：(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；(2)当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小；(3)在上问中，若R＝2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向．(g=10m／s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)第6页共6页25.（6分）如图所示，倾角θ=30°，宽度L=1m的足够长的U形平行光滑金属导轨，固定在磁感应强度B=1T，范围充分大的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直.用平行于导轨、功率恒为6W的牵引力F牵引一根质量m=O.2kg，电阻R=1omega放在导轨上的金属棒ab，由静止开始沿导轨向上移动(ab始终与导轨接触良好且垂直)，当ab棒移动2.8m时获得稳定速度，在此过程中，金属棒产生的热量为5.8J(不计导轨电阻及一切摩擦，取g=10m／s2)，求：(1)ab棒的稳定速度；(2)ab棒从静止开始达到稳定速度所需时间.26.（9分）右图中abcd为一边长为l、具有质量的刚性导线框,位于水平面内,bc边中边平行,磁场区域的宽度为2l,磁感应强度为B,方向竖直向下,线框存一垂直ab的水平恒定拉力F作用下,沿光滑水平面运动,直到通过磁场区域.已知ab边刚进入磁场时线框便变为匀速运动,此时通过电阻R的电流的大小为i.试在(b)图的一的坐标上定性画出：从导线框刚进入磁场到完全离开磁场的过程中流过电阻R的电流i的大小随ab边的位置坐标r变化的曲线.