高二物理选修3-2复习题型归纳

高二物理选修3-2（电磁感应、交流电）复习一、感应电流条件的判断：1．关于感应电流，下列说法中正确的是：（）A．只要闭合电路里有磁通量，闭合电路里就有感应电流B．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生C．线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框也没有感应电流D．只要电路的一部分切割磁感线运动电路中就一定有感应电流2．如图所示，导线ab和cd互相平行，则下列情况中导线cd中无感应电流的是：（）A．电键K闭合或断开的瞬间B．电键K是闭合的，但滑动触头向左滑C．电键K是闭合的，但滑动触头向右滑D．电键K始终是闭合的，不滑动触头3．如图所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路，在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是：（）A．线圈不动，磁铁插入线圈的过程中B．线圈不动，磁铁拔出线圈的过程中C．磁铁插在线圈内不动D．磁铁不动，线圈上下移动二、感应电流方向的判断：（楞次定律、右手定则）4．电阻R、电容器C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示，现使磁铁开始下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是（）A．从a到b，上极板带正电B．从a到b，下极板带正电C．从b到a，上极板带正电D．从b到a，下极板带正电5.如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好，匀强磁场的方向垂直纸面向里，导体棒的电阻可忽略．当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是()A．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到aB．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到aC．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到bD．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b6.如图所示，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gD.磁铁的加速度小于g7.如下图几种情况中，金属导体中产生的动生电动势为BLv的是…（）S闭NLLLLL甲乙丙丁A．乙和丁B．甲、乙、丁C．甲、乙、丙、丁D．只有乙8.如图所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动的过程中，线圈ab将()A．静止不动B．顺时针转动C．逆时针转动D．发生转动，但电源的极性不明，无法确定转动方向9．如图所示，一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，现拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，将看到的现象是()A．磁铁插向左环，横杆发生转动B．磁铁插向右环，横杆发生转动C．无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动D．无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动10.两根相互平行的金属导轨水平放置于如图19所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动．当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是()A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→CB．导体棒CD内有电流通过，方向是C→DC．磁场对导体棒CD的作用力向左D．磁场对导体棒AB的作用力向左11.如图所示的电路为演示自感现象的实验电路，若闭合开关S，电流达到稳定后通过线圈L的电流为I1，通过小灯泡L2的电流为I2，小灯泡L2处于正常发光状态，则下列说法中正确的是：（）A.S闭合瞬间，L2灯缓慢变亮，L1灯立即变亮B.S闭合瞬间，L1和L2灯立即变亮，后L2变得更亮C.S断开瞬间，小灯泡L2中的电流由I1逐渐减为零，方向与I2相反D.S断开瞬间，小灯拍L2中的电流由I1逐渐减为零，方向不变三、法拉第电磁感应定律及应用12．在范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场中，B=，有一水平放置的光滑框架，宽度为l=0.4m,如图所示框架上放置一质量为0.05kg，电阻为1Ω的金属杆cd，框架电阻不计.若cd杆以恒定加速度a=2m/s2，由静止开始做匀变速运动，则：（1）在5s内平均感应电动势是多少？（2）第5s末，回路中的电流多大？（3）第5s末，作用在cd杆上的水平外力多大？13．如图（a）所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路.线圈的半径为r1.在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图（b）所示.图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0.导线的电阻不计.在0至t1时间内求：（1）通过电阻R1上的电流大小和方向.（2）通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量.14．一个质量为m=0.5kg、长为L=0.5m、宽为d=0.1m、电阻R=Ω的矩形线框，从h1=5m的高度由静止自由下落，如图10所示.然后进入匀强磁场，刚进入时由于磁场力的作用，线框刚好做匀速运动（磁场方向与线框平面垂直）.求：(1)、求磁场的磁感应强度B；(2)、如果线框的下边通过磁场区域的时间t=s，求磁场区域的高度h2.15．如图14，边长l=20cm的正方形线框abcd共有10匝，靠着墙角放着，线框平面与地面的夹角α=30°。该区域有磁感应强度B=、水平向右的匀强磁场。现将cd边向右一拉，ab边经着地。在这个过程中线框中产生的感应电动势为多少？16．如图所示，光滑的U型金属导轨PQMN水平的固定在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B,导轨的宽度为L,其长度足够长，QM之间接有一个阻值为R的电阻，其余部分电阻不计.一质量为m，电阻也为R的金属棒ab，恰能放在导轨之上并与导轨接触良好.当给棒施加一个水平向右的瞬间作用力，棒就沿轨道以初速度v0开始向右滑行.求：（1）开始运动时，棒中的瞬时电流I和棒两端的瞬时电压u分别为多大？（2）当棒的速度由v0减小到v0/10的过程中，棒中产生的焦耳热Q是多少？17.光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程是y=x2，下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y=a的直线(图中的虚线所示).一个小金属块从抛物线上y=b(b＞a)处以速度v沿抛物线下滑.假设抛物线足够长，金属块沿抛物线下滑后产生的焦耳热是()A.mgb2C.mg(b-a)(b-a)+mv2/2四、交流电的产生18.一矩形线圈，绕垂直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（）时刻通过线圈的磁通量为零时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D.每当e改变方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都最大19．如图表示一交流电的电流随时间而变化的图象，此交流电的有效值是()A、3.5AB、227AC、25AD、5A20．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。已知发电机线圈内阻为，则外接一只电阻为的灯泡，如图乙所示，则（）A.电压表○v的示数为220vB.电路中的电流方向每秒钟改变50次C.灯泡实际消耗的功率为484wD.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为21．如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为10cm和20cm，内阻为5Ω，在磁感应强度B=T的匀强磁场中绕OO′轴以50rad/s的角速度匀速转动，转动开始时线圈平面与磁场方向平行,线圈通过电刷和外部20Ω的电阻R相接.求电键S合上后，（1）写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式（2）电压表和电流表示数；（3）电阻R上所消耗的电功率是多少？（4）如保持转子匀速转动，外力每分钟需要对转子所做的功；（5）从计时开始，线圈转过3/的过程中，通过外电阻R的电量；22.边长为a的正方形线圈在磁感强度为B的匀强磁场中，以一条边为轴匀速转动，角速度为ω，转动轴与磁场方向垂直，若线圈电阻为R，则从图7所示线圈平面与磁场方向平行的位置转过90°角的过程中，在线圈中产生的热量是多少？23、如图所示，边长为0.5m的正方形线框ABCD绕AB边在匀强磁场中匀速转动，AB边和磁场垂直，转速为每秒50转，磁感应强度为.求：(1)感应电动势的最大值；(2)在转动过程中，当穿过线框的磁通量为时，感应电动势的瞬时值为多大?五、变压器24．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＝Ω的负载电阻．若U0＝2202V，ω＝100πHz，则下述结论正确的是（）abcdfeA、副线圈中电压表的读数为55VB、副线圈中输出交流电的周期为1s50πC、原线圈中电流表的读数为22AD、原线圈中的输入功率为1102W25．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，R1＝20Ω，R2＝30Ω，C为电容器。已知通过R1的正弦交流电如图乙所示，则（）A、交流电的频率为HzB、原线圈输入电压的最大值为200VC、电阻R2的电功率约为WD、通过R3的电流始终为零26．如图所示，一个理想变压器的原线圈及两个副线圈的匝数比为n1∶n2∶n3=4∶2∶1，所连接的三个灯泡完全相同，阻值均为2Ω。现用理想交流电压表测得cd端的电压值为4V，那么ab端的输入电压为（）A、8VB、C、D、16V27．如图所示，理想变压器的副线圈上接有两个灯泡L3、L4，原线圈与两个灯泡L1、L2串联接在交流电源上.若四个灯泡完全相同，且都正常发光，则变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=,交流电源两端的电压与灯泡两端的电压之比为.28.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.下列说法错误的是()A.保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则R上消耗的功率增大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减小D.保持U1不变，S接在b端，将P向上滑动，则I1减小29.如图，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻，开关S是闭合的。和为理想电压表，读数分别为U1和U2；、和为理想电流表，读数分别为I1、I2和I3。现断开S，U1数值不变，下列推断中正确的是（）A．U2变小、I3变小B．U2不变、I3变大C．I1变小、I2变小D．I1变大、I2变大A3A2A1V2V1AVRn1n2～30．某火电站通过燃烧煤来发电．每秒烧煤400kg,已知每燃烧1kg煤放热500J，热能发电效率为．电站通过升压器、输电线和降压器把电能输送给生产和照明组成的用户，若发电机输出电压是240V，升压器原副线圈的匝数之比为1：25，输电线的总电阻为10Ω，用户需要电压为220V．求：(1)输电线上损失的电功率为多少?(2)降压器的匝数比为多少?31.如图所示，一个理想变压器（可视为理想变压器）的原线圈接在220V的市电上，向额定电压为×104V的霓虹灯供电，使它正常发光，为了安全，需要原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12mA时，溶丝便熔断.(1)溶丝的熔断电流是多大？(2)当副线圈电路中电流为10mA时，变压器的输入功率是多大？32、有一个负载电阻值为R，当将它接在20V的直流电源上时，消耗的电功率为P，若将R接在图中的变压器的次级电路中消耗的电功率是P/2．已知变压器的输入的正弦式电压的最大值为200V，求：此变压器的原、副线圈的匝数之比．U2R参考答案：1、C2、D3、C4、D5、B6、AD7、B8、B9、B10、BD11、BC12、(1)(2)(3)13、解析(1)由图象分析可知，0至t1时间内ΔBΔt＝B0t0.由法拉第电磁感应定律有E＝nΔΦΔt＝nΔBΔt·S，而S＝πr22.由闭合电路欧姆定律有I1＝ER1＋R.联立以上各式得，通过电阻R1上的电流大小I1＝nB0πr223Rt0.由楞次定律可判断通过电阻R1上的电流方向从b到a.(2)通过电阻R1上的电量：q＝I1t1＝nB0πr22t13Rt0电阻R1上产生的热量：Q＝I21R1t1＝2n2B20π2r42