(高二)人教物理2020--2021选修1--1第3章 电磁感应练习附答案

文档属性

名称 (高二)人教物理2020--2021选修1--1第3章 电磁感应练习附答案
格式 zip
文件大小 608.0KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2020-09-16 13:14:13

图片预览

文档简介

(高二)人教物理2020--2021选修1--1第3章
电磁感应练习附答案
选修1—1第三章
电磁感应
1、如图所示是“探究电磁感应产生条件”的实验装置,下列情况不会引起电流表指针偏转的是(  )
A.闭合开关时
B.断开开关时
C.闭合开关后拔出线圈A时
D.断开开关后移动变阻器的滑片时
2、(双选)单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转动轴垂直于磁场,若线圈所围面积的磁通量随时间变化规律如图所示,则(  )
A.线圈中O时刻的感应电动势最大
B.线圈中D时刻的感应电动势为零
C.线圈中D时刻的感应电动势最大
D.线圈中O至D时刻内平均感应电动势为0.4
V
3、正弦交变电源与电阻R、交流电压表按照图甲所示的方式连接,R=10
Ω,交流电压表的示数是10
V.图乙是交变电源输出电压u随时间t变化的图象.则下列说法正确的是(  )
A.通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR=cos
100πt(A)
B.通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR=sin
50πt(V)
C.R两端的电压uR随时间t变化的规律是uR=10cos
100πt(V)
D.R两端的电压uR随时间t变化的规律是uR=10cos
50πt(V)
4、(双选)如图所示,甲为一台小型发电机构造示意图,线圈逆时针转动,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1
Ω,外接灯泡的电阻为9
Ω,则(  )
A.
电压表的示数为6
V
B.
发电机的输出功率为4
W
C.在1.0×10-2
s时刻,穿过线圈的磁通量最大
D.在0.5×10-2
s时刻,穿过线圈的磁通量变化率最大
5、远距离输电的原理图如图所示,升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,电压分别为U1、U2,电流分别为I1、I2,输电线上的电阻为R.变压器为理想变压器,则下列关系式中正确的是(  )
A.=
B.I2=
C.I1U1=IR
D.I1U1=I2U2
6、)(双选)如图所示,L为自感系数很大的线圈,其自身的电阻忽略不计,A、B是完全相同的两个小灯泡.在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间t1断开S.下列表示A、B两灯泡中电流i随时间t变化的图象中,正确的是(  )
7、如图所示,一正方形线圈的匝数为n,边长为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中.在Δt时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B均匀地增大到2B.在此过程中,线圈中产生的感应电动势为(  )
A.   B.
C.
D.
8、如图甲所示的正弦交流电,接入图乙所示电路的M、N两端.已知图乙电路中的定值电阻R=110
Ω,电流表A为理想电流表,C为击穿电压为250
V的电容器,D为熔断电流I0=2.5
A的保险丝.则下列说法中正确的有(  )
A.电流表读数为2.82
A
B.若将电容器C接到P、Q两点之间,电容器C不会被击穿
C.保险丝D接入电路中的图示位置,肯定会被熔断
D.若保险丝不被熔断,在10个周期内,电阻R发出的热量为88
J
9、一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=1∶2,电源电压u=220sin
ωt
V,原线圈接入一个熔断电流I0=1
A的保险丝,副线圈中接入可变电阻R(如图所示).为了使保险丝不被熔断,调节电阻R时最低不能小于(  )
A.440
Ω
B.440
Ω
C.880
Ω
D.880
Ω
10、(多选)如图所示,有一台交流发电机E,通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2从远处为用户供电,输电线的总电阻为R.T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1,它的输出电压和输出功率分别为U2和P2;T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3,它的输出电压和输出功率分别为U4和P4.设T1的输入电压U1一定,当用户消耗的电功率变大时,有
(  )
A.U2减小,U4变大
B.U2不变,U3变小
C.P1变小,P2变小
D.P2变大,P3变大
11、)如图所示是测定自感系数很大的线圈L的直流电阻电路,L两端并联一只电压表用来测量自感线圈的直流电压,在测量完毕后,将电路解体时最合理的做法是
(  )
A.先断开S1 
B.先断开S2
C.先拆除电流表
D.先拆除电源
12、思考判断
(1)电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势.
(
)
(2)只要穿过回路的磁通量发生改变,回路中就有感应电动势产生.
(
)
(3)线圈放在磁场越强的位置,产生的感应电动势一定越大.
(
)
(4)线圈中磁通量的变化量越大,产生的感应电动势一定越大.
(
)
(5)线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势越大.
(
)
(6)线圈中磁通量变化率越大,产生的感应电流越大.
(
)
13、如图为理想变压器,它的初级线圈接在交流电源上,次级线圈接在一个标有“12
V 100
W”的灯泡上.已知变压器初、次级线圈匝数之比为18∶1,那么灯泡正常工作时,图中的电压表读数为______V,电流表读数为________A.
14、电磁炉是利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场,磁化铁质锅底,使之形成无数个小涡流,加快锅底分子运动,锅底自身高速发热达到加热食物的目的,其工作原理如图所示.
(1)使用微型电脑控制的电磁炉加热时不产生明火、无烟尘、无废气、清洁、安全、高效节能,是现代家庭中理想的灶具.请写出电磁炉在使用中触及到的物理知识(只写两点):________和________.
(2)在使用电磁炉加热食物时,电磁炉和锅之间的传热方向是:由________传递给________;使用电磁炉加热食物的过程中要消耗________能得到________能.
(3)电磁炉某一款式性能参数如下表所示:
型号
额定电压
额定功率
功率调节范围
温度调节范围
热效率
DB-16
220
V
1
600
W
450~1
600
W
70~240

(大于)90%
根据表中的参数分析,电磁炉与普通的电加热器相比,有哪些优点?(请写出两点)
(高二)人教物理2020--2021选修1--1第3章
电磁感应练习附答案
选修1—1第三章
电磁感应
1、如图所示是“探究电磁感应产生条件”的实验装置,下列情况不会引起电流表指针偏转的是(  )
A.闭合开关时
B.断开开关时
C.闭合开关后拔出线圈A时
D.断开开关后移动变阻器的滑片时
【答案】D [“不会引起指针偏转”说明线圈B中磁通量不变,而闭合、断开开关时线圈A中的磁场变化,闭合开关后拔出线圈A都会引起线圈B中磁通量变化;但断开开关后移动滑动变阻器滑片时,A线圈中无磁场,则不会引起B线圈磁通量的变化,电流表指针不会偏转,故选D.]
2、(双选)单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转动轴垂直于磁场,若线圈所围面积的磁通量随时间变化规律如图所示,则(  )
A.线圈中O时刻的感应电动势最大
B.线圈中D时刻的感应电动势为零
C.线圈中D时刻的感应电动势最大
D.线圈中O至D时刻内平均感应电动势为0.4
V
【答案】AB [根据法拉第电磁感应定律E=,因为O时刻和D时刻的感应电动势均为瞬时值,而根据E=来求的一般为平均值,由数学知识可知,当Δt→0时,E就为瞬时值,而在图线Φ?t中反映瞬时值的是曲线上该点的斜率.
由图可以看出,O时刻和t=0.01
s时曲线的斜率最大,则感应电动势最大;而D时刻曲线的斜率为零,则感应电动势为零.故A、B正确,C错误.
O时刻Φ1=0,D时刻Φ2=4×10-3
Wb,则ΔΦ=Φ2-Φ1=4×10-3
Wb,经历的时间Δt=0.005
s,所以平均感应电动势E=
V=0.8
V,故D错误.]
3、正弦交变电源与电阻R、交流电压表按照图甲所示的方式连接,R=10
Ω,交流电压表的示数是10
V.图乙是交变电源输出电压u随时间t变化的图象.则下列说法正确的是(  )
A.通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR=cos
100πt(A)
B.通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR=sin
50πt(V)
C.R两端的电压uR随时间t变化的规律是uR=10cos
100πt(V)
D.R两端的电压uR随时间t变化的规律是uR=10cos
50πt(V)
【答案】A [交流电压表的示数是10
V,则电压表的最大值为Um=
U=10
V;
而周期T=2×10-2s,因此ω==100π
rad/s;
交变电源输出电压u随时间t变化的图象如题图所示,则输出电压u随时间t的表达式为u=10cos
100πt(V);
因此通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR==cos
100πt(A);
而R两端的电压uR随时间t变化的规律是uR=10cos
100πt(V),故A正确,B、C、D错误.]
4、(双选)如图所示,甲为一台小型发电机构造示意图,线圈逆时针转动,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1
Ω,外接灯泡的电阻为9
Ω,则(  )
A.
电压表的示数为6
V
B.
发电机的输出功率为4
W
C.在1.0×10-2
s时刻,穿过线圈的磁通量最大
D.在0.5×10-2
s时刻,穿过线圈的磁通量变化率最大
【答案】CD [发电机相当于一个电源,电压表测量路端电压,电源电动势为E=
V=6
V,根据闭合回路欧姆定律可得路端电压,即电压表示数为U=E=×6
V=5.4
V,A错误;发电机的输出功率为P输出==
W=3.24
W,B错误;在1.0×10-2s时刻,瞬时电流为零,即此时磁通量最大,磁通量变化率最小,在0.5×10-2
s时刻,瞬时电压对应峰值,此时磁通量变化率最大,磁通量为零,故C、D正确.]
5、远距离输电的原理图如图所示,升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,电压分别为U1、U2,电流分别为I1、I2,输电线上的电阻为R.变压器为理想变压器,则下列关系式中正确的是(  )
A.=
B.I2=
C.I1U1=IR
D.I1U1=I2U2
【答案】D [根据理想变压器的工作原理得I1U1=I2U2、=.U2不是加在R两端的电压,故I2≠,而I1U1等于R上消耗的功率IR与下一级变压器的输入功率之和.故选项D正确.]
6、)(双选)如图所示,L为自感系数很大的线圈,其自身的电阻忽略不计,A、B是完全相同的两个小灯泡.在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间t1断开S.下列表示A、B两灯泡中电流i随时间t变化的图象中,正确的是(  )
【答案】BD [开关闭合时,由于电感线圈的阻碍作用,流过电感的电流慢慢增大,所以iB慢慢增大,iA慢慢减小,最后稳定时电感相当于一根导线,iA为0,iB最大;开关断开时,原来通过灯泡B的电流立即消失,由于电感线圈阻碍自身电流变化,产生与原电流同方向的感应电流,此时电感线圈和灯泡A形成回路,流过灯泡A中的电流方向与原来流过灯泡A中的电流方向相反,且电流iA慢慢减小,最后为0,故A、C错误,B、D正确.]
7、如图所示,一正方形线圈的匝数为n,边长为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中.在Δt时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B均匀地增大到2B.在此过程中,线圈中产生的感应电动势为(  )
A.   B.
C.
D.
【答案】B [根据法拉第电磁感应定律解题.线圈中产生的感应电动势E=n=n··S=n··=,选项B正确.]
8、如图甲所示的正弦交流电,接入图乙所示电路的M、N两端.已知图乙电路中的定值电阻R=110
Ω,电流表A为理想电流表,C为击穿电压为250
V的电容器,D为熔断电流I0=2.5
A的保险丝.则下列说法中正确的有(  )
A.电流表读数为2.82
A
B.若将电容器C接到P、Q两点之间,电容器C不会被击穿
C.保险丝D接入电路中的图示位置,肯定会被熔断
D.若保险丝不被熔断,在10个周期内,电阻R发出的热量为88
J
【答案】D [由题给交流电压图象可知,该交流电压的最大值Um=311
V,周期T=0.02
s.
交流电流表所测得的电流值为有效值,因而电流表读数为I==
A=2
A,选项A错误.
电容器的击穿电压是指电容器被击穿时电压值的下限.因而与之相对应的应该是交流电压的最大值,亦即电容器C只能接入电压的最大值小于250
V的交流电路中,今将其接入P、Q两点之间会被击穿,选项B错误.
保险丝的熔断是由于电流的热效应所致,熔断电流值指的是电流的有效值,I0=2.5
A>2
A,所以保险丝D不会被熔断,选项C错误.
交流电的有效值是根据电流的热效应来定义的,所以计算电阻R上发出热量则应该用有效值计算,10个周期内电阻R上发出热量Q=I2Rt=(220/110)2×110×10×0.02
J=88
J,选项D正确.]
9、一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=1∶2,电源电压u=220sin
ωt
V,原线圈接入一个熔断电流I0=1
A的保险丝,副线圈中接入可变电阻R(如图所示).为了使保险丝不被熔断,调节电阻R时最低不能小于(  )
A.440
Ω
B.440
Ω
C.880
Ω
D.880
Ω
【答案】C [当原线圈电流达到I1=I0时,副线圈中电流为:I2=I1=I0=×1
A=
A,这也就是副线圈中的最大电流.
副线圈的输出电压有效值为:U2=U1=×=×
V=440
V.因此,副线圈电路中负载电阻的最小值为Rmin==
Ω=880
Ω.]
10、(多选)如图所示,有一台交流发电机E,通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2从远处为用户供电,输电线的总电阻为R.T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1,它的输出电压和输出功率分别为U2和P2;T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3,它的输出电压和输出功率分别为U4和P4.设T1的输入电压U1一定,当用户消耗的电功率变大时,有
(  )
A.U2减小,U4变大
B.U2不变,U3变小
C.P1变小,P2变小
D.P2变大,P3变大
【答案】BD [由理想变压器输出决定输入可得,当用户功率增大时,升压变压器的输入功率必增大,即P1增大,输入电压U1为定值不变,升压变压器的匝数不变,故输出电压U2不变,由于P1增大,由P1=U1I1=P2=U2I2可知,I1增加,P2、I2增加,U3=U2-I2R,故U3减小;降压变压器原、副线圈匝数不变,所以随U3减小,U4减小,由于用户功率增加,即P4增加,理想变压器无功率损耗,可得:P3=P4,功率P3也增加.综上所述,选项A、C错误,选项B、D正确.]
11、)如图所示是测定自感系数很大的线圈L的直流电阻电路,L两端并联一只电压表用来测量自感线圈的直流电压,在测量完毕后,将电路解体时最合理的做法是
(  )
A.先断开S1 
B.先断开S2
C.先拆除电流表
D.先拆除电源
【答案】B [S1断开瞬间,L中产生很大的自感电动势,若此时S2闭合,则可能将电压表烧坏,故应先断开S2.]
12、思考判断
(1)电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势.
(
)
(2)只要穿过回路的磁通量发生改变,回路中就有感应电动势产生.
(
)
(3)线圈放在磁场越强的位置,产生的感应电动势一定越大.
(
)
(4)线圈中磁通量的变化量越大,产生的感应电动势一定越大.
(
)
(5)线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势越大.
(
)
(6)线圈中磁通量变化率越大,产生的感应电流越大.
(
)
【答案】(1)√
(2)√
(3)×
(4)×
(5)√
(6)×
13、如图为理想变压器,它的初级线圈接在交流电源上,次级线圈接在一个标有“12
V 100
W”的灯泡上.已知变压器初、次级线圈匝数之比为18∶1,那么灯泡正常工作时,图中的电压表读数为______V,电流表读数为________A.
[解析] 由公式=,得U1==216
V;因理想变压器的初、次级功率相等,所以I1=≈0.46
A,即电压表、电流表读数分别为216
V、0.46
A.
[答案] 216 0.46
14、电磁炉是利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场,磁化铁质锅底,使之形成无数个小涡流,加快锅底分子运动,锅底自身高速发热达到加热食物的目的,其工作原理如图所示.
(1)使用微型电脑控制的电磁炉加热时不产生明火、无烟尘、无废气、清洁、安全、高效节能,是现代家庭中理想的灶具.请写出电磁炉在使用中触及到的物理知识(只写两点):________和________.
(2)在使用电磁炉加热食物时,电磁炉和锅之间的传热方向是:由________传递给________;使用电磁炉加热食物的过程中要消耗________能得到________能.
(3)电磁炉某一款式性能参数如下表所示:
型号
额定电压
额定功率
功率调节范围
温度调节范围
热效率
DB-16
220
V
1
600
W
450~1
600
W
70~240

(大于)90%
根据表中的参数分析,电磁炉与普通的电加热器相比,有哪些优点?(请写出两点)
[答案] (1)电流产生磁场 热传递
(2)锅 电磁炉 电 内
(3)热效率高,功率调节范围大