章末综合检测(二)
(时间：60分钟；满分100分)
一、单项选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)
1．下列过程中一定能产生感应电流的是( )
A．导体和磁场做相对运动
B．导体一部分在磁场中做切割磁感线运动
C．闭合导体静止不动，磁场相对导体运动
D．闭合导体内磁通量发生变化
解析：选D.产生感应电流的条件：①电路闭合；②磁通量变化．A和B选项中电路不一定闭合，A、B错误．C选项中磁场相对导体运动，穿过回路的磁通量不一定变化，也不正确．
2．关于磁通量的概念，下列说法中正确的是( )
A．磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大
B．磁感应强度越大，线圈面积越大，穿过闭合回路的磁通量也越大
C．穿过线圈的磁通量为零时，磁感应强度不一定为零
D．磁通量发生变化时，磁感应强度一定发生变化
答案：C
3．如图2－3，半径为R的圆形线圈和矩形线圈abcd在同一平面内，且在矩形线圈内有变化的磁场，则( )
图2－3
A．圆形线圈有感应电流，矩形线圈无感应电流
B．圆形线圈无感应电流，矩形线圈有感应电流
C．圆形线圈和矩形线圈都有感应电流
D．圆形线圈和矩形线圈都无感应电流
答案：C
4．以下叙述不正确的是( )
A．任何电磁波在真空中的传播速度都等于光速
B．电磁波是横波
C．电磁波可以脱离“波源”而独自存在
D．任何变化的磁场都可以产生电磁波
答案：D
5．德国《世界报》曾报道过个别西方发达国家正在研制电磁脉冲波武器——电磁炸弹．若一枚原始脉冲波功率10 kW、频率5千兆赫的电磁炸弹在不到100 m的高空爆炸，它将使方圆400 m2～500 m2地面范围内电场达到每米数千伏，使得电网设备、通信设施和计算机中的硬盘与软盘均遭到破坏．电磁炸弹有如此破坏力的主要原因是( )
A．电磁脉冲引起的电磁感应现象
B．电磁脉冲产生的动能
C．电磁脉冲产生的高温
D．电磁脉冲产生的强光
答案：A
6．在图2－4中，理想变压器的原副线圈的匝数比为n1∶n2＝2∶1，A、B为完全相同的灯泡，电源电压为U，则B灯两端的电压有( )
图2－4
A．U/2 B．2U
C．U/5 D.
解析：选D.B灯泡两端的电压为变压器的输出电压U2，则变压器的输入电压
U1＝U2＝×U2＝2U2
设两灯电阻都为R，输入电流和输出电流为I1和I2
则I2＝，那么I1＝I2＝I2
A灯泡两端的电压UA＝I1R＝R＝
由电路可知U＝UA＋U1
即U＝＋2U2
∴U2＝U.
7．如图2－5所示，理想变压器的副线圈上接有三个灯泡，原线圈与一个灯泡串联接在交流电源上，若四个灯泡完全相同，且都正常发光，则电源两端的电压U1与灯泡两端的电压之比为( )
图2－5
A．1∶1 B．2∶1
C．3∶1 D．4∶1
答案：D
8．如图2－6所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈均与传送带以相同的速度匀速运动．为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，线圈进入磁场前等距离排列，穿过磁场后根据线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈，通过观察图形，判断下列说法正确的是( )
图2－6
A．若线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向前滑动
B．若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动
C．从图中可以看出，第2个线圈是不合格线圈
D．从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈
解析：选D.若线圈闭合进入磁场时，由于电磁感应现象，由楞次定律可判断线圈相对传送带向后滑动，故A错误；若线圈不闭合，不会产生感应电流，故线圈相对传送带不发生滑动，故B错误；由图知1、2、4、5、6线圈都发生了相对滑动，而第3个线圈没有，则第3个线圈为不合格线圈，选项D正确．
二、双项选择题(本题共2小题，每小题6分，共12分．在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，全选对的得6分，只选1个且正确的得3分，有选错或不答的得0分)
9．下述用电器中，哪些利用了电磁感应现象( )
A．小电动机 B．小变压器
C．日光灯镇流器 D．电磁式电流表
答案：BC
10．关于变压器，以下说法正确的是( )
A．原线圈中的电流随副线圈中输出电流的增大而增大
B．原线圈两端的电压随副线圈中输出电流的增大而增大
C．当副线圈上并联的负载增多时，原线圈中的电流增大
D．当副线圈空载时，副线圈上电压为零
解析：选AC.原线圈的电流由副线圈决定，副线圈电压由原线圈决定．当负载增多时，变压器的输出功率增大，决定了输入功率也增大，原线圈中的电流增大．
三、非选择题(本题共6小题，共56分．把答案填在题中横线上或按要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
11．(8分)如图2－7所示的理想变压器，它的原线圈接在交流电源上，副线圈接一个标有“12 V，100 W”的灯泡，已知变压器原、副线圈的匝数比为18∶1，那么小灯泡正常工作时，图中的电压表的读数为________ V，电流表的读数为________ A.
图2－7
解析：由公式＝得U1＝U2＝18×12 V＝216 V
由公式＝得I2＝I1＝× A＝0.46 A.
答案：216 0.46
12．(8分)一理想变压器，原线圈的匝数n1＝1100，接在电压220 V的交流电源上，当它对11只并联的“36 V，60 W”灯泡供电时，灯泡正常发光，由此可知该变压器副线圈的匝数n2＝______，通过原线圈的电流I1＝________．
解析：由题意可知，11只灯泡并联在副线圈上，那么U2＝36 V
由＝，得
n2＝n1＝×1100匝＝180匝
每只灯泡的电流I0＝＝ A＝ A
那么通过副线圈的电流
I2＝11I0＝ A
由＝得I1＝I2＝×A＝3 A
.
答案：180 3 A
13．(8分)如图2－8是法拉第做成的世界上第一个发电机模型，在磁铁两极间放一铜盘，转动铜盘，就可以获得持续的电流，试解释其原理．
图2－8
答案：铜盘可以看成是无数根从铜盘圆心到边缘的导体棒组成的，这些导体棒就像自行车的辐条，当圆盘转动时，总有幅条在切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，如果和外界组成闭合电路，就可以向外界供电，有感应电流．
14．(10分)变压器原理可以用来测量线圈的匝数：把被测线圈作原线圈，用一个匝数已知的线圈作副线圈，通入交流，测出两线圈的电压，就可以求出被测线圈的匝数．已在副线圈有400匝，把原线圈接到220 V的线路中，测得副线圈的电压是55 V，求原线圈的匝数．
答案：1600匝
15．(10分)收音机中的变压器，原线圈有1210匝，接在220 V的交流电源上．要得到5 V、6.3 V和350 V三种输出电压，求这三个副线圈的匝数．
解析：由＝可知要得到5 V的电压时n＝5×匝≈28匝；要得到6.3 V时n＝匝≈35匝；要得到350 V时n＝匝≈1925匝．
答案：匝数分别为28、35、1925.
16．(12分)某车间用变压器对40盏“36 V 40 W”电灯供电．设变压器的原线圈为1320匝，接在220 V照明线路上，问：
(1)副线圈应为几匝，才能使40个灯正常发光？此时原、副线圈的电流各为多少？
(2)如只用20盏灯，能否正常发光？原线圈电流变为多少？
解析：(1)变压器副线圈的电压U2＝36 V，由＝，得副线圈匝数n2＝n1＝×1320 匝＝216 匝
副线圈输出的总功率等于40盏电灯功率之和，即
P2＝40×40 W＝1600 W
所以，副线圈的电流和原线圈的电流分别为
I2＝＝ A＝44.44 A
I1＝＝＝ A＝7.27 A.
(2)当只用20盏电灯时，副线圈输出功率减少，原线圈输入功率也相应减小，它们均为
P1′＝P2′＝20×40 W＝800 W
所以，原、副线圈的电流变为
I1′＝＝ A＝3.64 A
I2′＝＝ A＝22.22 A.
答案：(1)216匝 7.27 A 44.44 A
(2)能 3.64 A
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7本章优化总结
对电磁感应现象和规律的理解
1．关于产生感应电流条件的应用
(1)电磁感应现象：由于磁通量的变化而产生电流的现象，所产生的电流叫做感应电流．
(2)产生感应电流的条件：①回路闭合；②磁通量变化．
(3)电磁感应的本质：把其他形式的能转化为电能．
2．法拉第电磁感应定律的理解
(1)感应电动势：回路有电流必须有电源，电源产生电动势．
电磁感应中相当于电源的那部分产生的电动势叫感应电动势．
产生感应电流的本质是因为产生了感应电动势，与电路是否闭合没有关系，若电路不闭合，仍有感应电动势而没有感应电流．
(2)法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小跟穿过这个电路的磁通量的变化率成正比．
(3)磁通量变化快慢的描述方法：在相同的时间内，磁通量的变化越大，磁通量的变化越快；如果有相同的磁通量的变化，时间越短，磁通量的变化越快．
(单选)如图2－1所示，在匀强磁场中，MN和PQ是两条平行的金属导轨，而ab与cd为串有电压表和电流表的两根金属棒，当两棒以相同速度向右运动时，正确的有( )
图2－1
A．电压表有读数，电流表有读数
B．电压表无读数，电流表无读数
C．电压表有读数，电流表无读数
D．电压表无读数，电流表有读数
[解析] 由于ab棒和cd棒以相同的速度平动，两棒和轨道围成的面积不变，磁场也不变，因此回路内的磁通量的变化量为零，产生的感应电动势为零，感应电流也为零．这里要注意ab棒和cd棒都切割磁感线产生电动势，但总的电动势为零，回路电流为零，没有电流流入的电压表，也不可能测出任何电压，所以答案选B.
[答案] B
3．对Φ、ΔΦ、的理解
(1)磁通量：在匀强磁场中，垂直于磁场方向的某一面积与磁感应强度B的乘积叫做穿过这个面积的磁通量．Φ＝BS.
(2)磁通量的变化率：单位时间内磁通量的变化量，用来描述磁通量变化的快慢．
(3)磁通量很大，磁通量变化率不一定很大，磁通量很小，磁通量的变化率不一定很小，磁通量的大小和磁通量的变化率没有必然联系．
(单选)在电磁感应现象中，下列说法正确的是( )
A．穿过线圈的磁通量均匀地增加，感应电动势也均匀增加
B．穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也一定为零
C．穿过线圈的磁通量的变化量相同，产生的感应电动势也必相同
D．产生相同的磁通量的变化，所用的时间越短，产生的感应电动势越大
[解析] 产生的感应电动势跟磁通量的变化率成正比，磁通量的变化率是描述磁通量变化快慢的，其含义是在单位时间内的磁通量的变化量．磁通量均匀地增加，表示在相同的时间内，磁通量的变化量相同，那么感应电动势也应该是恒定的，A选项错误．磁通量的变化率有两种表示方法，可以用在相同的变化量时所用时间的多少表示，也可以用在相同的时间内，磁通量的变化量的大小表示，C选项没有确定时间，不能确定感应电动势的大小，若变化量相同，所用时间越短，产生的感应电动势越大，D选项正确．磁通量和磁通量的变化率是两个不同的概念，磁通量为零，其变化率可以不为零，B项错误．
[答案] D
变压器各物理量的决定因素及计算
1．变压器是把交流电压升高或降低的装置，其基本构造是由原线圈、副线圈和闭合铁芯构成，原线圈和副线圈分别绕在同一个闭合铁芯上．
2．工作原理：变压器是通过电磁感应来改变交流电压的，原线圈n1接交流电源，由于电流的变化在闭合铁芯中产生变化的磁通量也通过了副线圈，根据法拉第电磁感应定律，便在副线圈n2中产生感应电动势，如果输出的电压高于输入电压，为升压变压器，如果输出的电压低于输入电压，为降压变压器．
3．理想变压器原、副线圈基本量的关系
电压关系：＝
电流关系：＝
功率关系：P1＝P2
变压器不改变交流电的频率．
4．各物理量的决定因素
(1)输出功率决定输入功率，无输出功率也就无输入功率，且P1＝P2.
(2)输入电压U1决定输出电压U2，只要匝数比一定，对一定的输入电压U1，输出的电压也恒定和负载的大小均无关．
(3)输出电流I2决定输入电流I1.
(单选)如图2－2所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时，开关S断开，当开关S接通时，以下说法不正确的是( )
图2－2
A．副线圈两端M、N的输出电压减小
B．副线圈输电线等效电阻R上的电压降增大
C．通过灯泡L1的电流减小
D．通过电流表A的电流增大
[解析] 副线圈两端电压U2＝U1，电源电压不变，则U2不变．M、N两端电压不变，开关闭合，L2与L1相并联，使副线圈的负载电阻的阻值变小，M、N间的输出电压不变，副线圈中的总电流I2增大，电阻R上的压降UR＝I2R亦增大，灯泡L1承受的电压减小，L1中的电流减小，B、C正确．由I2增大，导致原线圈中电流I1相应增大，D正确．故选A.
[答案] A
关于机械波和电磁波的区别与联系
对于电磁波与机械波的区别可以由下表描述：-
机械波 电磁波
对象 研究力学现象 研究电磁现象
周期性变化的物理量 位移随时间和空间做周期性变化 电场E和磁感应强度B随时间和空间做周期性变化
传播 传播需要介质，波速与介质有关，与频率无关 传播无需介质，在真空中波速总是c，在介质中传播时，波速与介质及频率都有关
产生 由质点(波源)的振动产生 由周期性变化的电流(电磁振荡)激发
干涉 可 可
衍射 可 可
横波 可 可
纵波 可 无
(单选)对于机械波和电磁波的比较，下面说法中正确的是( )
A．它们都能发生反射、折射、干涉、衍射现象
B．它们在本质上是相同的，只是频率不同而已
C．它们有可能是横波，也可能是纵波
D．机械波的传播速度只取决于介质，跟频率无关；电磁波的传播速度与介质无关，只与频率有关
[解析] 机械波和电磁波都是波，它们都有波的特性，都能发生干涉和衍射现象，与物质相互作用时都能发生反射和折射，所以A选项正确．电磁波是横波，机械波可以是横波，也可以是纵波，C选项不正确．机械波和电磁波在本质上是不同的，机械波是机械振动，这种振动形式传播开来，而电磁波是把电磁场这种特殊物质传播开来，所以B选项不正确．机械波的传播速度仅由介质决定，电磁波的传播速度由介质和频率共同决定，D项不正确．
[答案] A
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5(共20张PPT)
本章优化总结
第二章 电磁感应与电磁场
机械波 电磁波
对象 研究力学现象 研究电磁现象
周期性变化的物理量 位移随时间和空间做周期性变化 电场E和磁感应强度B随时间和空间做周期性变化
传播 传播需要介质，波速与介质有关，与频率无关 传播无需介质，在真空中波速总是c，在介质中传播时，波速与介质及频率都有关
机械波 电磁波
产生 由质点(波源)的振动产生 由周期性变化的电流(电磁振荡)激发
干涉 可 可
衍射 可 可
横波 可 可
纵波 可 无
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宏观把握·理清脉络
专题归纳整合提升
归纳整合·深度升华
