西电中学高二年级物理选修3-2模块考试试卷

高二年级物理选修3-2模块考试试卷
一、选择题。（有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分；共48分。）
1、一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示.下列说法中正确的是（ ）
A.t1时刻通过线圈的磁通量为零
B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大
C.t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大
D.每当e变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值都为最大
2、图中的四个图分别表示匀强磁场的磁感应强度B、闭合电路中一部分直导线的运动速度v和电路中产生的感应电流I的相互关系，其中正确是 ( )
3、关于感应电动势大小的下列说法中，正确的是 （ ）
A．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大
B．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大
C．线圈放在磁感强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大
D．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大
4、如右图所示，通与电流I的直导线MN固定在竖直位置上，且与导线框abcd在同一平面内，则在下列情况下，导线框中能够产生感应电流的是（ ）
A．通过直导线的电流强度增大
B．通过直导线的电流强度减小
C．线框水平向右移动
D．线框以MN为轴转动
5、如右图所示，一个水平放置的矩形线圈abcd，在细长水平磁铁的S极附近竖直下落，由位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ。位置Ⅱ与磁铁同一平面，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，则在下落过程中，线圈中的感应电流的方向为 （ ）
A．abcda
B．adcba
C．从abcda到adcba
D．从adcba到abcda
6、如图所示，A，B是两个完全相同的灯泡，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻忽略不计。当电键K闭合时，下列说法正确的是( )
A．A比B先亮，然后A熄灭
B．B比A先亮，然后B逐渐变暗，A逐渐变亮
C．AB一齐亮，然后A熄灭
D．A、B一齐亮．然后A逐渐变亮．B的亮度不变
7、如图所示，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联，再将三者并联，接在220V，50Hz的交变电源两端，三只灯泡亮度相同。如果将电源改为220V，60Hz的交变电源，则（ ）
A．三只灯泡亮度不变
B．三只灯泡都将变亮
C．a亮度不变，b变亮，c变暗
D．a亮度不变，b变暗，c变亮
8、如图所示，闭合小金属球从高h处的光滑曲面上端无初速度滚下，又沿曲面的另一侧上升，则下列说法正确的是（ ）
A．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h
B．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h
C．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h
D．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h
9、如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）（ ）
A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引
B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥
C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引
D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥
10、用一理想变压器向一负载R供电，如图所示，当增大负载电阻R时，原线圈中电流I1和副线圈中电流I2之间的关系是（ ）
A．I2增大，I1也增大
B．I2增大，I1减小
C．I2减小，I1也减小
D．I2减小，I1增大
11、如图所示，同轴的两个平行导线圈M、N，M中
通有右侧图象所示的交变电流，则（ ）
A．在t1到t2时间内导线圈M、N 互相排斥
B．在t2到t3时间内导线圈M、N 互相吸引
C．在t1时刻M、N 间相互作用的磁场力为零
D．在t2时刻M、N 间相互作用的磁场力最大
12、交流发电机在工作时产生的电动势为e=Emsinωt，若将其电枢转速提高1倍，其他条件不变，则其电动势变为（ ）
A.Emsin B.2Emsin C.Emsin2ωt D.2Emsin2ωt
二、填空题．（每空3分，共15分。）
13、如右图所示，甲图中的线圈为50匝，
它的两个端点a、b与内阻很大的伏特表相
连。穿过该线圈的磁通量随时间变化的规律
如乙图所示，则伏特计的示数为 V。
14、 如图是交变电流i随时间t按正弦规律变化的图象,试根据图象求出这个交变电流的有效值 、频率
15、如右图所示，处于水平面的平行导轨P、Q相距L，它们的右端与电容为C的电容器的两极板分别相连，直导线ab 放在P、Q上与导轨垂直相交，磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下穿过导轨面。若发现电容器与导轨P相连的极板带上负电荷，则表明ab在沿导轨向 滑动；如电容器所带电荷量为q，则ab滑动的速度v = 。
三、计算题。
16、(9分)如图为某交流发电机和外接负载的示意图，发电机电枢线圈abdc为n=500匝的矩形线圈，其中ac长为L1= 10cm，ab长为L2 = 5cm。线圈绕垂直于磁场的轴OO′在磁感强度为B=0.2T的匀强磁场中以ω=200 rad/s的角速度匀速转动（不计一切摩擦），线圈总电阻为r=2.0Ω，外电路负载电阻为R=5.0Ω 。试求：（若有小数计算，均取一位小数计算）
（1）交变电动势的表达式（设线圈由中性面开转）；
（2）电路中伏特表的示数；
（3）线圈每转动一周，外力所做的功。
17、(8分)一个边长为a=1m的正方形线圈，总电阻为R= 2Ω，当线圈以v = 2 m/s的速度通过磁感应强度B = 0.5 T的匀强磁场区域时，线圈平面总保持与磁场垂直。若磁场的宽度b＞1 m，如图所示，求：
（1）线圈进入磁场过程中感应电流的大小；
（2）线圈在穿过整个磁场过程中释放的焦耳热。
18、(10分)一台交流发电机的输出电压为250V，输出功率为100kW，向远处输电用的输电线总电阻为8Ω。为了使输电线上损耗的功率不超过输送总功率的5%，且用户端刚好能得到220V交变电压，试求供电端的升压变压器和用户端的降压变压器的原、副线圈匝数比。
19、（10分）如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ=37 角，下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直向上.质量为0.2kg，电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25.
⑴求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；
⑵当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小；
⑶在上问中，若R=2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小和方向.
（g=10m/s2，sin37 =0.6，cos37 =0.8）
答 题 卡
选择题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
填空题
13 V 14
15
16、
17、
18、
19、
~
a b c
R L C
N
S
I1
I2
R
～
M N
t1 t2 t3 t4
i
t
O
V
a
b
Φ/Wb
t/s
O
0.1 0.2 0.3 0.4
0.100.060.02
甲
乙
0.1
t/s
i/A
0
0.2
0.3
0.4
10
-10
a
B
v
b
a
b
θ
θ
R
a
B
v
b
a
b
θ
θ
R