2020—2021物理人教选修1--1第3章
电磁感应含答案
选修1—1第三章
电磁感应
1、如图所示,一金属圆线圈和一条形磁铁的中轴线在同一竖直平面内,下列情况中能使线圈中产生感应电流的是( )
A.将磁铁竖直向上平移
B.将磁铁水平向右平移
C.将磁铁在图示的平面内,N极向上、S极向下转动
D.将磁铁的N极转向纸外,S极转向纸内
2、如图所示,电流表与螺线管组成闭合电路.以下关于电流表指针偏转情况的陈述中正确的是( )
A.磁铁快速插入螺线管时比慢速插入螺线管时电流表指针偏转大
B.磁铁快速插入螺线管和慢速插入螺线管,磁通量变化相同,故电流表指针偏转相同
C.磁铁放在螺线管中不动时螺线管中的磁通量最大,所以电流表指针偏转最大
D.将磁铁从螺线管中拉出时,磁通量减少,所以电流表指针偏转一定减小
3、一个白炽灯灯泡上标有“220
V 40
W”,那么为了使它正常发光,所使用的正弦交流电应是( )
A.电压最大值为220
V,电流最大值为0.18
A
B.电压最大值为311
V,电流最大值为0.26
A
C.电压有效值为220
V,电流有效值为0.26
A
D.电压有效值为311
V,电流有效值为0.18
A
4、关于理想变压器,下列说法中正确的是( )
A.它的输出功率可以大于它的输入功率
B.它不仅可以改变交流电压还可以改变直流电压
C.原、副线圈两端的电压与它们的匝数成正比
D.原、副线圈的电流与它们的匝数成正比
5、(双选)输电线路输送4
840
kW的电功率,采用110
kV高压输电时,输电导线中的电流为I1;假如用2
200
V电压输电时,输电导线中的电流为I2,则I1、I2的值是( )
A.I1=4.4×104A
B.I1=44
A
C.I2=2.2
A
D.I2=2.2×103
A
6、(多选)下列情况中可能产生涡流的是( )
A.把金属块放于匀强磁场中
B.让金属块在磁场中匀速运动
C.让金属块在磁场中加速运动
D.把金属块放于变化的磁场中
7、 一磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向里,一面积为S的矩形线圈abcd如图所示放置,将abcd绕ad边转180°,则穿过线圈平面的磁通量的变化量为( )
A.0
B.2BS C.BS D.BS
8、如图是一正弦交变电流的电流图象,此正弦交变电流的频率和电流的有效值分别为( )
A.5
Hz,10
A
B.50
Hz,10
A
C.50
Hz,10
A
D.5
Hz,10
A
9、如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=4∶1,原线圈两端连接光滑导轨,副线圈与电阻R相连组成闭合回路.当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时,安培表A1的读数为12
mA,那么安培表A2的读数为( )
A.0
B.3
mA
C.48
mA
D.与R大小有关
10、(多选)发电厂发电机升压后的输出电压为U1,发电厂到学校的输电导线总电阻为R,通过导线的电流为I,学校降压变压器原线圈得到的电压为U2,则输电线上损耗的功率可表示为( )
A.eq
\f(U,R)
B.
C.I2R
D.I(U1-U2)
11、下列关于涡流的说法中正确的是( )
A.涡流跟平时常见的感应电流一样,都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的
B.涡流不是感应电流,而是一种有别于感应电流的特殊电流
C.涡流有热效应,但没有磁效应
D.在硅钢中不能产生涡流
12、“摇绳能发电吗”?把一条大约10
m长的电线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上,形成闭合电路.两个同学迅速摇动这条电线,可以发电吗?简述你的理由.
13、一台发电机产生的按正弦规律变化的电动势的峰值为400
V,线圈匀速转动的角速度为314
rad/s,试写出电动势瞬时值的表达式.如果该发电机与只含电阻的负载组成的闭合电路的总电阻为2
000
Ω,则电路中电流的峰值为多少?电流的瞬时值表达式怎样?
14、发电机输出功率为40
kW,输出电压400
V,用原、副线圈匝数比为1∶5的变压器升压后向远处供电,输电线总电阻为5
Ω,到达用户后再用变压器降为220
V,(均为理想变压器)求:
(1)输电线上损失的电功率;
(2)降压变压器的原、副线圈匝数比.
2020—2021物理人教选修1--1第3章
电磁感应含答案
选修1—1第三章
电磁感应
1、如图所示,一金属圆线圈和一条形磁铁的中轴线在同一竖直平面内,下列情况中能使线圈中产生感应电流的是( )
A.将磁铁竖直向上平移
B.将磁铁水平向右平移
C.将磁铁在图示的平面内,N极向上、S极向下转动
D.将磁铁的N极转向纸外,S极转向纸内
【答案】D [图示状态下,穿过圆形线圈的磁通量为零,而选项A、B、C中的做法不会引起线圈中磁通量的变化,故无感应电流.]
2、如图所示,电流表与螺线管组成闭合电路.以下关于电流表指针偏转情况的陈述中正确的是( )
A.磁铁快速插入螺线管时比慢速插入螺线管时电流表指针偏转大
B.磁铁快速插入螺线管和慢速插入螺线管,磁通量变化相同,故电流表指针偏转相同
C.磁铁放在螺线管中不动时螺线管中的磁通量最大,所以电流表指针偏转最大
D.将磁铁从螺线管中拉出时,磁通量减少,所以电流表指针偏转一定减小
A [电流表的指针的偏转角度是由螺线管产生的感应电动势的大小决定,而感应电动势的大小取决于磁通量的变化率,所以选项A正确.]
3、一个白炽灯灯泡上标有“220
V 40
W”,那么为了使它正常发光,所使用的正弦交流电应是( )
A.电压最大值为220
V,电流最大值为0.18
A
B.电压最大值为311
V,电流最大值为0.26
A
C.电压有效值为220
V,电流有效值为0.26
A
D.电压有效值为311
V,电流有效值为0.18
A
【答案】B [电器上的标识一般不加特殊说明皆指交流电的有效值.由P=UI解得I≈0.18
A,Um≈311
V,Im≈0.26
A,故B正确.]
4、关于理想变压器,下列说法中正确的是( )
A.它的输出功率可以大于它的输入功率
B.它不仅可以改变交流电压还可以改变直流电压
C.原、副线圈两端的电压与它们的匝数成正比
D.原、副线圈的电流与它们的匝数成正比
【答案】C [理想变压器的输出功率等于输入功率,A错;变压器不能改变直流的电压,B错;原、副线圈两端的电压与它们的匝数成正比,C对;通过原、副线圈的电流与它们的匝数成反比,D错.]
5、(双选)输电线路输送4
840
kW的电功率,采用110
kV高压输电时,输电导线中的电流为I1;假如用2
200
V电压输电时,输电导线中的电流为I2,则I1、I2的值是( )
A.I1=4.4×104A
B.I1=44
A
C.I2=2.2
A
D.I2=2.2×103
A
【答案】BD [由公式:P=UI,I1===44
A;I2==2.2×103A,所以选项B、D正确.]
6、(多选)下列情况中可能产生涡流的是( )
A.把金属块放于匀强磁场中
B.让金属块在磁场中匀速运动
C.让金属块在磁场中加速运动
D.把金属块放于变化的磁场中
【答案】BCD [涡流的产生符合法拉第电磁感应定律,必须有变化的磁通量,闭合回路(金属块可以看成由无数个闭合回路组成)中才能产生感应电流,即涡流,则B、C、D均有可能.]
7、 一磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向里,一面积为S的矩形线圈abcd如图所示放置,将abcd绕ad边转180°,则穿过线圈平面的磁通量的变化量为( )
A.0
B.2BS C.BS D.BS
B [开始时穿过线圈平面的磁通量为Φ1=BS,后来线圈翻转,穿过线圈的磁通量变为Φ2=-BS,所以ΔΦ=|Φ2-Φ1|=2BS.故选B.]
8、如图是一正弦交变电流的电流图象,此正弦交变电流的频率和电流的有效值分别为( )
A.5
Hz,10
A
B.50
Hz,10
A
C.50
Hz,10
A
D.5
Hz,10
A
【答案】B [由图象可知T=2.0×10-2
s=0.02
s,峰值Im=10
A,因f=,所以f=50
Hz.Ie==
A=10
A.]
9、如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=4∶1,原线圈两端连接光滑导轨,副线圈与电阻R相连组成闭合回路.当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时,安培表A1的读数为12
mA,那么安培表A2的读数为( )
A.0
B.3
mA
C.48
mA
D.与R大小有关
【答案】A [导线AB切割磁感线产生的感应电动势为E感=Blv.由于B、l、v三个量均不变,感应电动势为一定值,原线圈中电流恒为12
mA,变压器原、副线圈中无法发生互感现象,副线圈输出电压应为零,故安培表A2的读数为0.]
10、(多选)发电厂发电机升压后的输出电压为U1,发电厂到学校的输电导线总电阻为R,通过导线的电流为I,学校降压变压器原线圈得到的电压为U2,则输电线上损耗的功率可表示为( )
A.eq
\f(U,R)
B.
C.I2R
D.I(U1-U2)
【答案】BCD [输电线上的损失的电压U损=U1-U2,则P损=eq
\f(U,R)=,选项B正确,选项A错误;由P损=IU损=I(U1-U2)知,选项D正确;由P损=I2R知,选项C正确.]
11、下列关于涡流的说法中正确的是( )
A.涡流跟平时常见的感应电流一样,都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的
B.涡流不是感应电流,而是一种有别于感应电流的特殊电流
C.涡流有热效应,但没有磁效应
D.在硅钢中不能产生涡流
【答案】A [涡流的本质是电磁感应现象,只不过是由金属块自身构成回路,它既有热效应,也有磁效应,所以A正确,B、C错误;硅钢中产生的涡流较小,并不是不能产生涡流,D项错误.]
12、“摇绳能发电吗”?把一条大约10
m长的电线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上,形成闭合电路.两个同学迅速摇动这条电线,可以发电吗?简述你的理由.
[解析] 从探究实验来看,在地磁场中闭合电路的部分导体——“摇绳”在做切割磁感线运动;从磁通量变化来看,在“摇绳”运动的过程中,B不变,S变化.可见,发生电磁感应,产生感应电流.
[答案] 见解析
13、一台发电机产生的按正弦规律变化的电动势的峰值为400
V,线圈匀速转动的角速度为314
rad/s,试写出电动势瞬时值的表达式.如果该发电机与只含电阻的负载组成的闭合电路的总电阻为2
000
Ω,则电路中电流的峰值为多少?电流的瞬时值表达式怎样?
[解析] 根据电动势瞬时值的公式
e=Em
sin
ωt,由Em=400
V,ω=314
rad/s,
所以e=400sin
314t
V
又因为Im=,i=Imsin
ωt,R=2
000
Ω
所以Im=
A=0.2
A
i=0.2sin
314t
A.
[答案] e=400sin
314t
V 0.2
A
i=0.2sin
314t
A
14、发电机输出功率为40
kW,输出电压400
V,用原、副线圈匝数比为1∶5的变压器升压后向远处供电,输电线总电阻为5
Ω,到达用户后再用变压器降为220
V,(均为理想变压器)求:
(1)输电线上损失的电功率;
(2)降压变压器的原、副线圈匝数比.
[解析] 画输电示意图如图所示:
(1)由=得U2==400×
V=2
000
V
又P2=P1=U2I2,所以I2==
A=20
A
ΔP损=IR=202×5
W=2
000
W.
(2)ΔU=I2R=20×5
V=100
V
U3=U2-ΔU=2
000
V-100
V=1
900
V
所以===.
[答案] (1)2
000
W (2)95∶11