《2019版高考物理大一轮复习第九章电磁感应交变电流章末验收卷》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版高考物理大一轮复习第九章电磁感应交变电流章末验收卷（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1第九章第九章 电磁感应电磁感应 交变电流交变电流章末验收卷章末验收卷( (九九) )(限时：45 分钟)一、多项选择题1如图 1 所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度随时间变化下列说法正确的是( )图 1A当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能减小B当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大C当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大D当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变答案 AD解析 线框中的感应电动势为ES，设线框的电阻为R，则线框中的电流I B tE RB t，因为B增大或减小时，可能减小，也可能增大，也可能不变线框中的感应电动势S RB
2、t的大小只和磁通量的变化率有关，和磁通量的变化量无关，故选项 A、D 正确2图 2 甲是小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，一只矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示发电机线圈内阻为10 2，外接一只电阻为 90 的灯泡，不计电路的其他电阻，则( )图 2At0 时刻线圈平面与中性面平行B每秒钟内电流方向改变 100 次C灯泡两端的电压为 22 VD00.01 s 时间内通过灯泡的电荷量为 0答案 AB解析 从题图图象可以看出，从金属线圈旋转至中性面时开始计时，所以选项 A 正确；交变电动势的周期为 2102 s，频率是 50 Hz，因一个周
3、期内电流的方向改变两次，所以每秒钟内电流方向改变 100 次，选项 B 正确；灯泡两端的电压为U灯R灯90 U R总31.12100V19.8 V，所以选项 C 错误；00.01 s 内磁通量的变化不为零，所以通过灯泡电荷量不为零，选项 D 错误3(2016诸暨市期末)如图 3 所示，线圈放置在水平桌面上，S 极向下的条形磁铁沿线圈轴线向桌面运动，此过程中，以下判断正确的是( )图 3A穿过线圈的磁通量变大B穿过线圈的磁通量变小C从上向下看，线圈感应电流方向为顺时针D从上向下看，线圈感应电流方向为逆时针答案 AC4如图 4 所示，一理想变压器原、副线圈接有两只电阻R1和R2，R1R24 ，原线
4、圈匝数是副线圈匝数的 5 倍，当原线圈接在某正弦交变电源上时，变压器的输出功率是 100 W，则( )3图 4A交流电源的输出功率等于 100 WB交流电源的输出电流等于 1 ACR2两端电压是R1两端电压的 5 倍D原线圈所接电源电压是R2两端电压的 5 倍答案 BC解析 交流电源的输出功率等于变压器的输入功率和R1消耗的电功率之和，而变压器的输入功率等于输出功率，故交流电源的输出功率大于 100 W，选项 A 错误；由P2IR2，得22I25 A，由，得I1I2 5 A1 A，选项 B 正确；R2两端的电P2 R2100 W 4 I1 I2n2 n1n2 n11 5压U2I2R2，R1两端
5、的电压U1I1R1，则5，选项 C 正确；设变压器原线圈两U2 U1I2 I1端的电压为U1，则5，电源电压UU1U1U15U2，选项 D 错误U1 U2n1 n25如图 5 所示，MN和PQ为处于同一水平面内的两根平行的光滑金属导轨垂直导轨上放置一根长为l1 m 的金属棒ab，金属棒与导轨接触良好N、Q端接理想变压器(原、副线圈匝数比为 101)的原线圈，输出端接理想交流电压表、额定电压为 2.8 V 的电容器元件C和电阻R.在水平金属导轨之间加竖直向下的磁感应强度为B2 T 的匀强磁场现金属2棒ab沿水平方向运动，其速度随时间变化的规律为v10sin 100t(m/s)(金属棒和导轨的电阻
6、均不计)则( )图 5A电压表的示数为 2 VB电容器C将被击穿CR中电流的频率为 50 HzD通过原、副线圈的磁通量变化率之比为 101答案 AC解析 金属棒运动产生的感应电动势为e1Blv20sin 100t(V)，则U120 V，由24得U22 V，选项 A 正确；U2max2 V2.83 V，稍大于电容器的额定电压，最大U1 U210 12电压大于其击穿电压电容器才会被击穿，选项 B 错误；由 2f100 rad/s 得频率为f50 Hz，选项 C 正确；通过原、副线圈的磁通量变化率之比为 11，选项 D 错误6如图 6 所示，边长为L、电阻不计的单匝正方形金属线框位于竖直平面内，连接
7、的小灯泡额定功率为P，线框及小灯泡总质量为m，在线框的下方有一匀强磁场区域，区域宽度为l，磁感应强度方向与线框平面垂直，其上、下边界与线框底边均水平线框从图示位置开始静止下落，穿越磁场的过程中，小灯泡始终正常发光忽略灯泡大小对电路的影响，则( )图 6A线框下边界刚进入磁场时感应电流的方向为dcbadB有界磁场宽度lLC线框匀速穿越磁场，速度恒为P mgD线框穿越磁场的过程中，灯泡产生的焦耳热为mgL答案 BC解析 根据楞次定律，线框下边界刚进入磁场时感应电流的方向为abcda，A 错误；线框穿越磁场过程中，小灯泡始终正常发光，说明ab或cd始终只有一条边处于磁场中，即线框边长等于磁场宽度，B
8、 正确；小灯泡始终正常发光说明电动势恒定，根据EBLv，则线框速度恒定，又根据能量守恒，电功率等于重力做功的功率，即Pmgv，v，C 正P mg确；线框穿越磁场过程中下落的高度为 2L，所以灯泡产生的焦耳热等于重力做的功，为2mgL，D 错误二、实验题7实验：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系(1)实验室中有下列器材：A可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈)B条形磁铁C直流电源D多用电表E开关、导线若干上述器材在本实验中不用的是_(填器材序号)，本实验中还需用到的器材有5_(2)该学生继续做实验，先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压_(选填“增大” “减小”或“不
9、变”)；然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压_(选填“增大” “减小”或“不变”)，上述“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”中采用的实验方法是_答案 (1)BC 低压交流电源 (2)增大 减小 控制变量法8在“探究法拉第电磁感应现象”的实验中，现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关如图 7 所示部分连接图 7(1)请使用两根导线，将电路补充完整(2)此实验中使用的电表是_A灵敏电流计 B倍率适宜的欧姆表(3)正确选择电表和连接电路后，开始实验探究，下列说法正确的是_A开关闭合后，线圈A插入线圈B或从线圈B中拔出，都会引起电表指针偏转B线圈
10、A插入线圈B后，开关闭合和断开的瞬间电表指针均不会偏转C开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电表指针静止在中央零刻度D开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电表指针才能偏转答案 (1)如图所示(2)A (3)A解析 (1)线圈A、电池组、开关、滑动变阻器串联，构成闭合回路；线圈B、灵敏电流计串联构成闭合回路(2)本实验要使用灵敏电流计来检测电路中是否有电流产生，选项 A 正确(3)只要磁通量发生变化，电流计指针就会偏转，开关闭合，线圈A插入线圈B或者从线圈B中拔出，线圈A插入线圈B后闭合或者断开开关瞬间，都会让电流计指针偏转，选项 A正确，B 错误；开关闭合，滑动变阻器的滑片匀速
11、滑动或者变速滑动，电流计指针都会偏6转，选项 C、D 错误三、计算题9(2015浙江理综24)小明同学设计了一个“电磁天平” ，如图 8 甲所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡线圈的水平边长L0.1 m，竖直边长H0.3 m，匝数为N1.线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度B01.0 T，方向垂直线圈平面向里线圈中通有可在 02.0 A 范围内调节的电流I.挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流使天平平衡，测出电流即可测得物体的质量(重力加速度取g10 m/s2)图 8(1)为使电磁天平的量程达到 0.5 kg，线圈的匝数N1至少为多少？(2)进一步探究电磁感应现象，另选N210
12、0 匝、形状相同的线圈，总电阻R10 .不接外电流，两臂平衡如图乙所示，保持B0不变，在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度B随时间均匀变大，磁场区域宽度d0.1 m当挂盘中放质量为 0.01 kg 的物体时，天平平衡，求此时磁感应强度的变化率.B t答案 (1)25 匝 (2)0.1 T/s解析 (1)“电磁天平”中的线圈受到安培力FN1B0IL由天平平衡可知：mgN1B0IL代入数据解得：N125 匝(2)由法拉第电磁感应定律得：EN2N2Ld tB t由欧姆定律得：IE R线圈受到的安培力FN2B0IL由天平平衡可得：mgN22B0B tdL2 R代入数据可得0.1 T/s.
13、B t10如图 9 所示，足够长的光滑水平直导轨的间距为l，电阻不计，垂直轨道平面有竖直7向上的、磁感应强度为B的匀强磁场，导轨上相隔一定距离放置两根长度均为l的金属棒，a棒质量为m，电阻为R，b棒质量为 2m，电阻为 2R.现给a棒一个水平向右的初速度v0，a棒在以后的运动过程中没有与b棒发生碰撞，求：图 9(1)b棒开始运动的方向；(2)当a棒的速度减为时，b棒刚好碰到了障碍物，经过很短时间t0速度减为零(不反弹)，v0 2碰撞过程中障碍物对b棒的冲击力大小；(3)b棒碰到障碍物后，a棒继续滑行的距离答案 (1)向右 (2) (3)mv0 2t03mv0R 2B2l2解析 (1)根据楞次定律可知b棒向右运动(2)设b棒碰上障碍物瞬间的速度为v2，之前两棒组成的系统动量守恒，则mv00m2mv2v0 2解得v2v0 4b棒碰障碍物过程中，根据动量定理Ft002m，解得Fv0 4mv0 2t0(3)a棒单独向右滑行的过程中，当其速度为v时，所受的安培力大小为F安IlBB2l2v 3R取极短时间 ti0，a棒的速度由v变为v，根据动量定理，有F安timvmv代入后得vitimvmvB2l2 3R把等式两侧累加，得vitim0B2l2 3Rv0 2a棒继续前进的距离xxiviti.3mv0R 2B2l2
