2020—2021高中物理粤教版选修1—1第2章 电磁感应与电磁场含答案

2020—2021高中物理粤教版选修1—1第2章
电磁感应与电磁场含答案
粤教版物理选修1—1第二章
电磁感应与电磁场
1、如图所示，在匀强磁场中的“U”形导轨上，有两根等长的平行导线ab和cd，它们以相同的速度v匀速向右滑动．为使ab中有感应电流产生，对开关S来说(　　)
A．打开和闭合都可以
B．应打开
C．打开和闭合都不行
D．应闭合
2、如图所示，变压器原、副线圈匝数比为1∶2，则副线圈中电压表读数为(　　)
A．0　　　　
B．2
V
C．4
V
D．8
V
3、某电路的电场随时间变化的图象如图所示，能发射电磁波的电场是(　　)
4、如图所示，半径为r的n匝线圈套在边长为L的正方体abcd之外，匀强磁场局限在正方体区域内且垂直穿过正方体，当磁感应强度以均匀变化时，线圈中产生的感应电动势大小为(　　)
A．πr2　　
B．L2
C．nπr2
D．nL2
5、如图所示，条形磁铁的上方放置一矩形线框，线框平面水平且与条形磁铁平行，则线框在由N端匀速平移到S端的过程中，线框中的感应电流的情况是(　　)
A．线框中始终无感应电流
B．线框中始终有感应电流
C．线框中开始有感应电流，当线框运动到磁铁中部上方时无感应电流，以后又有了感应电流
D．线框中开始无感应电流，当线框运动到磁铁中部上方时有感应电流，以后又没有感应电流
6、(双选)穿过一个10匝线圈的磁通量每秒钟均匀地减少2
Wb，则该线圈中的感应电动势(　　)
A．大小不变　　　
B．随时间均匀变化
C．减少了20
V
D．等于20
V
7、关于电磁场理论，下列说法正确的是(　　)
A．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场
C．均匀变化的电场周围一定产生变化的磁场
D．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场
8、(多选)如图所示，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，以下说法正确的是(　　)
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
9、(双选)如图所示为变压器的示意图，它被用来升高发电机的输出电压，下列说法中正确的是(　　)
A．图中M是闭合的铁芯
B．发电机应与线圈Ⅰ相连，升高后的电压由c、d两端输出
C．电流以铁芯为通路从一个线圈流到另一个线圈
D．变压器是根据电磁感应原理工作的
10、(双选)关于电磁场和电磁波，下列说法正确的有(　　)
A．电磁波不能在真空中传播
B．变化的电场一定能产生变化的磁场
C．电磁波在真空中传播的速度是3×108
m/s
D．变化的电场和磁场由近及远地向周围空间传播，形成电磁波
11、如图所示，半径为r的n匝线圈套在边长为L的正方体abcd之外，匀强磁场局限在正方体区域内且垂直穿过正方体，当磁感应强度以均匀变化时，线圈中产生的感应电动势大小为(　　)
A．πr2　　
B．L2
C．nπr2
D．nL2
12、一理想变压器，其原线圈为2
200匝，副线圈为440匝，并接一个100
Ω的负载电阻，如图所示．
(1)当原线圈接在44
V直流电源上时，电压表示数为________V，电流表示数为________A.
(2)当原线圈接在220
V交流电源上时，电压表示数为________V，电流表示数为________A．此时输入功率为________W.
13、如图所示是著名物理学家费曼设计的一个实验，在一块绝缘板中部安装一个线圈，并接有电源，板的四周有许多带负电的小球．将整个装置悬挂起来．接通电源瞬间，整个圆盘将转动一下，你知道这是为什么吗？
2020—2021高中物理粤教版选修1—1第2章
电磁感应与电磁场含答案
粤教版物理选修1—1第二章
电磁感应与电磁场
1、如图所示，在匀强磁场中的“U”形导轨上，有两根等长的平行导线ab和cd，它们以相同的速度v匀速向右滑动．为使ab中有感应电流产生，对开关S来说(　　)
A．打开和闭合都可以
B．应打开
C．打开和闭合都不行
D．应闭合
D　[若开关打开，导线运动时，闭合电路abdc中磁通量不变，不产生感应电流；若开关闭合，导线运动时，闭合电路abNM中磁通量变化，产生感应电流，所以应选D.]
2、如图所示，变压器原、副线圈匝数比为1∶2，则副线圈中电压表读数为(　　)
A．0　　　　
B．2
V
C．4
V
D．8
V
A　[由于原线圈接的是直流电源，所以通过副线圈的磁通量不变，因此副线圈中电压表读数为0，选项A正确．]
3、某电路的电场随时间变化的图象如图所示，能发射电磁波的电场是(　　)
D　[图A中电场不随时间变化，不产生磁场；图B和图C中电场都随时间做均匀变化，只产生稳定的磁场，也不会产生和发射电磁波；图D中电场随时间做不均匀的变化，能在周围空间产生变化的磁场，而这种磁场的变化也是不均匀的，又能产生变化的电场，从而交织成不可分割的统一体，电磁场由近及远地传播，形成电磁波．]
4、如图所示，半径为r的n匝线圈套在边长为L的正方体abcd之外，匀强磁场局限在正方体区域内且垂直穿过正方体，当磁感应强度以均匀变化时，线圈中产生的感应电动势大小为(　　)
A．πr2　　
B．L2
C．nπr2
D．nL2
D　[磁场的有效面积S＝L2，根据法拉第电磁感应定律，线圈中产生的感应电动势大小E＝n＝nL2，选项D正确．]
5、如图所示，条形磁铁的上方放置一矩形线框，线框平面水平且与条形磁铁平行，则线框在由N端匀速平移到S端的过程中，线框中的感应电流的情况是(　　)
A．线框中始终无感应电流
B．线框中始终有感应电流
C．线框中开始有感应电流，当线框运动到磁铁中部上方时无感应电流，以后又有了感应电流
D．线框中开始无感应电流，当线框运动到磁铁中部上方时有感应电流，以后又没有感应电流
B　[匀速平移过程中，穿过线框的磁通量始终在变化．]
6、(双选)穿过一个10匝线圈的磁通量每秒钟均匀地减少2
Wb，则该线圈中的感应电动势(　　)
A．大小不变　　　
B．随时间均匀变化
C．减少了20
V
D．等于20
V
AD　[题中磁通量每秒钟均匀地减少2
Wb，即＝2
Wb/s，故E＝n＝20
V．]
7、关于电磁场理论，下列说法正确的是(　　)
A．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场
C．均匀变化的电场周围一定产生变化的磁场
D．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场
D　[根据麦克斯韦的电磁场理论，只有变化的电场周围才产生磁场，所以A错；非均匀变化的电场产生变化的磁场，均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，所以B、C错，故选D.]
8、(多选)如图所示，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，以下说法正确的是(　　)
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
BCD　[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，故A错误．开关S闭合，L2与L1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上的电压降UR＝I2R亦增大，灯泡L1两端的电压减小，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，故D正确．]
9、(双选)如图所示为变压器的示意图，它被用来升高发电机的输出电压，下列说法中正确的是(　　)
A．图中M是闭合的铁芯
B．发电机应与线圈Ⅰ相连，升高后的电压由c、d两端输出
C．电流以铁芯为通路从一个线圈流到另一个线圈
D．变压器是根据电磁感应原理工作的
AD　[由题知该变压器为升压变压器，所以原线圈匝数小于副线圈匝数，故Ⅱ为输入端即接发电机，Ⅰ为输出端，B错；铁芯提供闭合的磁路，使电能先转化成磁场能，再在副线圈中转化成电能，所以C错，故选A、D.]
10、(双选)关于电磁场和电磁波，下列说法正确的有(　　)
A．电磁波不能在真空中传播
B．变化的电场一定能产生变化的磁场
C．电磁波在真空中传播的速度是3×108
m/s
D．变化的电场和磁场由近及远地向周围空间传播，形成电磁波
CD　[电磁波可以在真空中传播，A错误；均匀变化的电场产生恒定磁场，B错误；电磁波在真空中传播的速度是3×108
m/s，C正确；由电磁波的定义可知D正确．]
11、如图所示，半径为r的n匝线圈套在边长为L的正方体abcd之外，匀强磁场局限在正方体区域内且垂直穿过正方体，当磁感应强度以均匀变化时，线圈中产生的感应电动势大小为(　　)
A．πr2　　
B．L2
C．nπr2
D．nL2
D　[磁场的有效面积S＝L2，根据法拉第电磁感应定律，线圈中产生的感应电动势大小E＝n＝nL2，选项D正确．]
12、一理想变压器，其原线圈为2
200匝，副线圈为440匝，并接一个100
Ω的负载电阻，如图所示．
(1)当原线圈接在44
V直流电源上时，电压表示数为________V，电流表示数为________A.
(2)当原线圈接在220
V交流电源上时，电压表示数为________V，电流表示数为________A．此时输入功率为________W.
[解析]　(1)原线圈接在直流电源上时，由于原线圈中的电流恒定，所以穿过原、副线圈的磁通量不发生变化，副线圈两端不产生感应电动势，故电压表示数为零，电流表示数也为零．
(2)由＝得
U2＝U1＝220×
V＝44
V(电压表读数)
I2＝＝
A＝0.44
A(电流表读数)
P入＝P出＝I2U2＝0.44×44
W＝19.36
W.
[答案]　(1)0　0　(2)44　0.44　19.36
13、如图所示是著名物理学家费曼设计的一个实验，在一块绝缘板中部安装一个线圈，并接有电源，板的四周有许多带负电的小球．将整个装置悬挂起来．接通电源瞬间，整个圆盘将转动一下，你知道这是为什么吗？
[解析]　接通电源瞬间，线圈中产生变化的电流，从而产生变化的磁场，根据麦克斯韦电磁场理论，该变化的磁场在空间产生电场，带负电的小球在电场中因受电场力而带动圆盘转动一下．
[答案]　见解析