【新高考】2012-2020浙江省高考物理专项分类汇编专题11 电磁感应 交流电 题目+答案

文档属性

名称 【新高考】2012-2020浙江省高考物理专项分类汇编专题11 电磁感应 交流电 题目+答案
格式 doc
文件大小 2.7MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2020-12-30 11:43:02

图片预览

文档简介

中小学教育资源及组卷应用平台
专题11 电磁感应 交流电
1、(浙江.2013)15. 磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区,刷卡器中有检测线圈.当以速度v0刷卡时,在线圈中产生感应电动势,其E-t关系如右图所示.如果只将刷卡速度改为,线圈中的E-t关系图可能是(  )
2、(2016?浙江)3.(6分)如图所示,a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,边长la=3lb,图示区域内有垂直纸面向里的均强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则(  )
A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流
B.a、b线圈中感应电动势之比为9:1
C.a、b线圈中感应电流之比为3:4
D.a、b线圈中电功率之比为3:1
3、(浙江.2019)19.(4分)【加试题】在“探究电磁感应的产生条件”实验中,实物连线后如图1所示。感应线圈组的内外线圈的绕线方向如图2粗线所示。
(1)接通电源,闭合开关,G表指针会有大的偏转,几秒后G表指针停在中间不动。将滑动变阻器的触头迅速向右滑动时,G表指针 (“不动”、“右偏”、“左偏”、“不停振动”);迅速抽出铁芯时,G表指针 (“不动”、“右偏”、“左偏”、“不停振动”)。
(2)断开开关和电源,将铁芯重新插入内线圈中,把直流输出改为交流输出,其他均不变。接通电源,闭合开关,G表指针 (“不动”、“右偏”、“左偏”、“不停振动”)。
(3)仅用一根导线,如何判断G表内部线圈是否断了
4、(浙江.2020)12.如图所示,固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒,一端与圆环接触良好,另一端固定在竖直导电转轴上,随轴以角速度匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器,有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g,不计其它电阻和摩擦,下列说法正确的是(  )
A. 棒产生的电动势为
B. 微粒的电荷量与质量之比为
C. 电阻消耗的电功率为
D. 电容器所带的电荷量为
5、如图所示,abcd为一边长为l的正方形导线框,导线框位于光滑水平面内,其右侧为一匀强磁场区域,磁场的边界与线框的cd边平行,磁场区域的宽度为2l,磁感应强度为B,方向竖直向下.线框在一垂直于cd边的水平恒定拉力F作用下沿水平方向向右运动,直至通过磁场区域.cd边刚进入磁场时,线框开始匀速运动,规定线框中电流沿逆时针方向为正,则导线框从刚进入磁场到完全离开磁场的过程中,a、b两端的电压Uab及导线框中的电流i随cd边的位移x变化的图线可能是(  )
6、如图所示, 单匝线圈内有理想边界的磁场,方向垂直纸面向里。当磁场以某一变化率(,B为磁场的磁感应强度大小)均匀增加时,将一带电小球从平行板(两板水平放置)电容器中的P点由静止释放,小球到达下极板时的速度大小为v。当磁场以同样的变化率均匀减小时,将该带电小球仍从P点由静止释放,小球到达下极板时的速度大小为2v,已知电容器的板间距离为d,线圈的面积为S,则(  )
A.该小球一定带正电
B.小球受到的电场力大小为其重力的
C.线圈内磁场的变化率与两平行板间电场强度的比为
D.若线圈内的磁场保持不变,则小球到达下极板的速度大小为v
7、扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌.为了有效隔离外界振动对STM的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如图所示.无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及其左右振动的衰减最有效的方案是(  )
8、(浙江.2014)15.如图所示为远距离交流输电的简化电路图.发电厂的输出电压是U,用等效总电阻是r的两条输电线输电,输电线路中的电流是I1,其末端间的电压为U1.在输电线与用户间连有一理想变压器,流入用户端的电流为I2.则(  )
第15题图
A. 用户端的电压为
B. 输电线上的电压降为U
C. 理想变压器的输入功率为Ir
D. 输电线路上损失的电功率为I1U
9、(浙江.2017)21.(1)为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验,必须要选用的是 (多选)。
A.有闭合铁芯的原副线圈 B.无铁芯的原副线圈 C.交流电源 D.直流电源 E.多用电表(交流电压档) F.多用电表(交流电流档)
用匝数匝和匝的变压器,实验测量数据如下表,
1.80 2.80 3.80 4.90
4.00 6.01 8.02 9.98
根据测量数据可判断连接电源的线圈是 (填或)。
(2)用如图所示的装置做“探究感应电流方向的规律”实验,磁体从靠近线圈的上方静止下落,当磁体运动到如图所示的位置时,流过线圈的感应电流方向从 (填“a到b”或“b到a”)。在磁体穿过整个线圈的过程中,传感器显示的电流随时间的图像应该是 。
10、(浙江.2020)11.如图所示,某小型水电站发电机的输出功率,发电机的电压,经变压器升压后向远处输电,输电线总电阻,在用户端用降压变压器把电压降为。已知输电线上损失的功率,假设两个变压器均是理想变压器,下列说法正确的是(  )
A. 发电机输出的电流
B. 输电线上的电流
C. 降压变压器的匝数比
D. 用户得到的电流
11、图甲是一台小型发电机的构造示意图,线圈逆时针转动,产生的电动势e随时间t变化的正弦规律图象如图乙所示。发电机线圈的内电阻不计,外接灯泡的电阻为12Ω。则(  )
A. 在t=0.01 s时刻,穿过线圈的磁通量为零
B. 电压表的示数为6V
C. 灯泡消耗的电功率为3W
D. 若其他条件不变,仅将线圈的转速提高一倍,则线圈电动势的表达式e=12sin100πt V
12、教学用发电机能够产生正弦式交变电流.利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电,电路图如图所示.理想交流电流表和理想交流电压表的读数分别为I、U,R消耗的功率为P.若将发电机线圈的匝数变为原来的2倍,其他条件均不变,下列说法正确的是(  )
A.R消耗的功率变为2P
B.电压表的读数为4U
C.电流表的读数为2I
D.通过R的交变电流频率不变
13、图甲为风力发电的简易模型。在风力作用下,风叶带动与杆固连的永磁铁转动,磁铁下方的线圈与电压传感器相连。在某一风速时,传感器显示如图乙所示,则(  )
A.磁铁的转速为10 r/s
B.线圈两端电压的有效值为6 V
C.交变电流的电压表达式为u=12sin5πt V
D.该交变电流可以直接加在击穿电压为9 V的电容器上
14、如图所示,一个单匝矩形导线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO'匀速转动,转动周期为T0,线圈产生的电动势的最大值为Em,则(  )
A.线圈产生的电动势的有效值为Em
B.线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为
C.线圈转动过程中磁通量变化率的最大值为Em
D.经过2T0的时间,通过线圈电流的方向改变2次
专题11 电磁感应 交流电 参考答案
1、(浙江.2013)15.D 
解: 磁卡磁条的磁化区通过检测线圈时,检测线圈中产生动生电动势,当刷卡速度由v0变成时,动生电动势的大小由E=Blv0变为E′=;刷卡器的长度一定,当刷卡速度由v0变成时,刷卡时间由t0变为2t0,故D选项正确.
2、(2016?浙江)3.
解:A、根据楞次定律可知,原磁场向里增大,则感应电流的磁场与原磁场方向相反,因此感应电流为逆时针;故A错误;
B、根据法拉第电磁感应定律可知,E==; 而S=l2; 因此电动势之比为9:1;故B正确;
C、线圈中电阻R=,而导线长度L=n×4l;故电阻之比为:3:1; 由欧姆定律可知,I=;则电流之比为:3:1; 故C错误;
D、电功率P=,电动势之比为9:1;电阻之比为3:1;则电功率之比为27:1;故D错误;
故选:B.
3、(浙江.2019)19.答案:左偏 右偏 不停振动
解:(1)在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,知磁通量增加时,电流计指针向右偏转,闭合开关后,原线圈迅速插入副线圈,磁通量增加,则电流计指针向右偏转。 原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向右移动时,电流增大,则磁通量增大,所以电流计的指针向右偏转; 断开电键时,磁通量减小,则灵敏电流计指针向左偏转。
(2)若把直流输出改为交流输出,其他均不变,接通电源,闭合开关,线圈A中也是交流电,那么检流计G表指针不停的来回振动,
(3)仅用一根导线,将检注计G短接前后,摇动表一次,比较指针偏转,有明显变化,则线圈断了,说明虽有切割磁感应线,但没有感应电流,则没有安培阻力,指针变化明显;反之,则出现感应电流,进而安培阻力,使其变化不明显,则线圈未断。
故答案为:(1)左偏;右偏;(2)不停振动;(3)短接G表前后各摇动G表一次,比较指针偏转,有明显变化,则线圈断了,反之则未断。
4、(浙江.2020)12.答案B
解:A.如图所示,金属棒绕轴切割磁感线转动,棒产生的电动势
A错误;
B.电容器两极板间电压等于电源电动势,带电微粒在两极板间处于静止状态,则

B正确;
C.电阻消耗的功率
C错误;
D.电容器所带的电荷量
D错误。
故选B。
5、答案:BD
解:线框的cd边刚进入磁场时做匀速运动,则整个线框进入磁场时速度不变,根据楞次定律知产生逆时针方向的电流,为正方向,电动势大小E=Blv,此时ab两端的电压为Uab=Blv,当线框全部进入磁场时,线框内无感应电流,此时线框做匀加速运动,ab两端的电压为Uab=Bl(v+at),线框cd边刚出磁场后的瞬间,ab两端的电压为cd边即将出磁场前瞬间ab两端电压的,且逐渐减小,对比图象可知,A错误,B正确;当线圈的cd边出磁场后瞬间,电流为顺时针方向,由于此时安培力大于外力F,故此时线框做减速运动,且加速度逐渐减小,电流-位移图象切线的斜率减小,逐渐趋近于开始进入磁场时的电流大小,C错误,D正确.
6、答案:BC
解:由题意可知,当磁场均匀增加时,带电小球将受到竖直向上的电场力作用,由楞次定律可知,磁场均匀增加时,上极板带正电,下极板带负电,电场强度方向竖直向下,故小球带负电,选项A错误;设磁场均匀增加时,小球的加速度大小为a,磁场均匀减小时,小球的加速度大小为a′,则有=,解得a′=4a,又因为mg-qE=ma,mg+qE=ma′,联立可解得=,选项B正确;设两板间的电势差为U,又两极板间的距离为d,则有U=Ed,又由法拉第电磁感应定律可得U=E电动势=S,两式联立可得=E,所以∶E=,选项C正确;由mg-qE=ma和=可知,a=g,设P点到下极板的距离为h,则有h=可知h=,当线圈内磁场保持不变时,线圈中不产生感应电动势,此时两极板间没有电场,带电小球将做自由落体运动,设小球到达下极板时的速度大小为v′,则有v′2=2gh,解得v′=v,选项D错误。
7、答案:A
解:感应电流产生的条件是闭合回路中的磁通量发生变化.在A图中,系统振动时,紫铜薄板随之上下及左右振动,在磁场中的部分有时多有时少,磁通量发生变化,产生感应电流,受到安培力,阻碍系统的振动;在B图中,只有紫铜薄板向左振动才产生感应电流,而上下振动无感应电流产生;在C图中,无论紫铜薄板上下振动还是左右振动,都不会产生感应电流;在D图中,只有紫铜薄板左右振动才产生感应电流,而上下振动无感应电流产生,故选项A正确,B、C、D错误.
8、(浙江.2014)15.A 
解: 本题考查电能的输送、理想变压器等知识.理想变压器输入端与输出端功率相等, U1 I1= U2 I2,用户端的电压U2= U1,选项A正确;输电线上的电压降ΔU=U-U1=I1r,选项B错误;理想变压器输电线上损失的功率为Ir,选项C、D错误.
9、(浙江.2017)21.答案(1)ACE (2)b到a A
解:(1)变压器的原理是互感现象的应用.是原线圈磁场的变化引起副线圈感应电流的变化,如果原线圈中通的是直流电源.则副线圈中不会有感应电流产生.题意为探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系.需要测量电压J所以需要一个测电压的仪器,所以需要的器材有A、有闭合铁芯的原副线圈:c交流电源 E多用电表哎交流电压档;根据题意.电压比与匝数比不相等.可知该变压器为非理想变压器,考虑到变压器有漏磁铁芯发热、导线发热等影晌判断出 Ub 为原线圈上电压大小,则判断出:接的是电源.
(2)根据题目可知.当磁体下落时.穿过线圈的磁场方向向上增加.由楞次定律可知感应电流的磁场应向下.则由安培定则,可知电流方从b到a‘;当磁体穿过线圈下落的过程中.穿过线圈磁通量向上.故先增加后减小,限据楞次定律.感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化.故感应电流的磁场先向下后向上,故感应电流的方向先从b到a,后从a到b。
10、(浙江.2020)11.答案C
解:A.根据电功率公式
发电机输出电流
A错误;
B.输电线上损失功率,由
可得
故B错误;
C.根据理想变压器电流与线圈匝数成反比关系,可得
C正确;
D.用户得到的功率为,用户得到的电流
D错误。
故选C。
11、答案:BC
解:在中性面感应电动势最小,磁通量最大;根据图象可知交流电的最大值以及周期等物理量,然后进一步可求出其瞬时值的表达式以及有效值等
解:A 在t=0.01s的时刻,电动势为0,则为中性面,穿过线圈磁通量最大.故A错误;
B 电动势的最大值为Em=,电压表测量的为有效值,故示数为=6V;故B错误;
C、灯泡消耗的功率P===3W;故C正确;
D、周期为0.02S,则瞬时电动势的表达式为.转速提高一倍后,最大值变成12V,ω=2πn,故角速度变为原来的2倍,表达式应为:12sin200πt;故D错误;
故选:C
点评:本题考查了有关交流电描述的基础知识,要根据交流电图象正确求解最大值、有效值、周期、频率、角速度等物理量,同时正确书写交流电的表达式.
12、答案:CD
解:原线圈两端的电压等于电动势的有效值,
为:U1=Em=nBSω
设原、副线圈的匝数比为k,则副线圈两端的电压为:
U=U2=U1=nBSω
当发电机线圈的匝数变为原来的2倍时,
有Em′=n′BSω=2nBSω=2Em
副线圈两端的电压为:U′=nBSω
所以=2,电压表的示数变为原来的2倍,故B错误;
由公式P=可知,即R消耗的功率变为原来的4倍,故A错误;由于电压表的示数变为原来的2倍,由变压器的电压关系和能量守恒可知,电流表的示数变为原来的2倍,故C正确;变压器不能改变交流电的频率,故D正确.
13、答案:BC 
解:A.交变电流的周期为T=0.4 s,故磁铁的转速为n= r/s=2.5 r/s,故A错误。B.通过题图乙可知电压的最大值为12 V,故有效值U= V=6 V,故B正确。C.周期T=0.4 s,故ω= rad/s=5π rad/s,故电压的表达式为u=12sin5πt V,故C正确。D.交流电压的最大值大于电容器的击穿电压,故不能直接加在该电容器上,故D错误。
14、答案:BC 
解:由交变电流有效值和最大值的关系可知,线圈产生的电动势的有效值为Em,选项A错误;由题意知线圈产生的电动势的最大值为Em=BSω=BS,故线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值BS=,选项B正确;线圈转动过程中磁通量变化率的大小等于产生的感应电动势的大小,选项C正确;正弦式交变电流一个周期内电流方向变化两次,经过2T0的时间,通过线圈电流的方向改变4次,选项D错误。
_21?????????è?????(www.21cnjy.com)_
同课章节目录