高三第一轮复习单元测验电磁感应文档格式.docx

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V

C．原线圈输入功率为880W

D．原线圈中交变电压的频率为100Hz

5.如图12-44-17所示，一个由金属导轨组成的回路，竖直放在宽广的匀强磁场中，磁场垂直该回路所在平面，方向向外，其中导线AC可以自由地紧贴竖直的光滑导轨滑动，导轨足够长，回路总是电阻为R保持不变，当AC由静止释放后

A．AC的加速度将达到一个与R成反比的根限值

B．AC的速度将达到一个与R成正比的极限值

C．回路中的电流将达到一个与R成反比的极限值

D．回路中的电功率将达到一个与R成正比的极限值

6．如图所示，电路中A、B是完全相同的灯泡，L是一自感系数足够大的线圈，线圈直流电阻与灯泡相同.开关S原来闭合，两灯正常发光，则开关S断开的瞬间（）

A．L中的电流方向不变，灯泡B立即熄灭

B．L中的电流方向不变，灯泡B要过一会儿才熄灭B

C．灯泡A的电流方向改变，灯泡A与B同时熄灭A

D．灯泡A的电流方向改变，灯泡A比B熄灭慢

7．如图，用理想变压器给电灯L供电，如果只增加副线圈匝数，其它条件不变，则

A．电灯L亮度减小

B．电流表示数增大

C．电压表示数增加

D．变压器输入功率不变

8．如图11－2－23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向远处用户供电，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

9．两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻。

将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图12-10所示。

除电阻R外其余电阻不计。

现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放．则（）

A．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g

B．金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→b

C．金属棒的速度为v时．所受的安培力大小为F=

D．电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量

三、非选择题：

本大题共5小题，共55分。

按题目要求作答。

解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

10．（10分）正方形金属线框abcd，每边长

=0.1m，总质量m=0.1kg，回路总电阻

Ω，用细线吊住，线的另一端跨过两个定滑轮，挂着一个质量为M=0.14kg的砝码。

线框上方为一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场区，如图，线框abcd在砝码M的牵引下做加速运动，当线框上边ab进入磁场后立即做匀速运动。

接着线框全部进入磁场后又做加速运动（g=10m/s2）。

问：

（1）线框匀速上升的速度多大？

此时磁场对线框的作用力多大？

（2）线框匀速上升过程中，重物M做功多少？

其中有多少转变为电能？

11．（10分）轻质细线吊着一质量为m=0.64kg、边长为L=0.8m、匝数n=10的正方形线圈abcd，线圈总电阻为R=1Ω。

边长为L/2正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图（甲）所示。

磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化如图（乙）所示，从t=0开始经t0时间细线开始松驰，取g=10m/s2。

求：

（1）在0～4s内，穿过线圈abcd磁通量的变化△φ及线圈中产生的感应电动势E；

（2）在前4s时间内线圈abcd的电功率；

（3）求t0的值。

12.（10分）在图甲中，直角坐标系0xy的1、3象限内有匀强磁场，第1象限内的磁感应强度大小为2B，第3象限内的磁感应强度大小为B，磁感应强度的方向均垂直于纸面向里.现将半径为l，圆心角为900的扇形导线框OPQ以角速度ω绕O点在纸面内沿逆时针匀速转动，导线框回路电阻为R.

（1）求导线框中感应电流最大值.

（2）在图乙中画出导线框匀速转动一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象.（规定与图甲中线框的位置相对应的时刻为t=0，设电流I逆时针为正）。

只须画图不用说明。

（3）求线框匀速转动一周产生的热量。

13．（12分）如图所示，电动机牵引一根原来静止的、长L为1m、质量m为0.1kg的导体棒MN上升，导体棒的电阻R为1Ω，架在竖直放置的光滑框架上，它们处于磁感应强度B为1T的匀强磁场中，磁场方向与框架平面垂直。

当导体棒上升h=3.8m时，获得稳定的速度，导体棒上产生的热量为2J，电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分别为7V、1A，电动机内阻r为1Ω，不计框架电阻及一切摩擦，求：

（1）棒能达到的稳定速度；

（2）棒从静止至达到稳定速度所需要的时间。

15．如图所示，电阻不计的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内，MO间接有阻值为R＝3Ω的电阻，导轨相距d＝1m，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5T。

质量为m＝0.1kg、电阻为r＝1Ω的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好。

用平行于MN的恒力F＝1N向右拉动CD，CD受的摩擦阻力F

f恒为0.5N。

（1）CD运动的最大速度的大小。

（2）当CD达到最大速度后，电阻R消耗的电功率是多少？

（3）当CD的速度为最大速度的一半时，CD的加速度的大小。

高三第一轮复习单元测验电磁感应答案

1.【答案】D

【解析】　

（1）确定原磁场的方向：

条形磁铁在穿入线圈的过程中，磁场方向向下．

（2）明确回路中磁通量变化的情况：

向下的磁通量增加．

（3）由楞次定律的“增反减同”可知：

线圈中感应电流产生的磁场方向向上．（4）应用安培定则可以判断感应电流的方向为逆时针（俯视），即：

从b→G→a.同理可以判断出条形磁铁穿出线圈过程中，向下的磁通量减小，由楞次定律可得：

线圈中将产生顺时针的感应电流（俯视），电流从a→G→b.

2．【答案】D【解析】由法拉第电磁感应定律

，即感应电流的大小只与磁感应强度的变化率有关，再结合楞次定律即可选出D

3．【答案】：

B

解析】该交变电动势瞬时值的表达式为

。

当t=0.005s时，瞬时值e=311V，此时磁通量变化率最大，A错；

同理当t=0.01s时，e=0V，此时线框处于中性面位置，磁通量最大，磁通量的变化率为零，B正确；

对于正弦交变电流其有效值为Emax/

，题给电动势的有效值为220V，C错；

交变电流的频率为f=1/T=ω/2π=50Hz，D错。

4．【答案】C

【解析】　由题图（b）可知交流电的有效值为220V，电压表V2测副线圈两端电压，故示数为220V，B错；

交流电的周期为0.02s，频率为50Hz，D错；

根据U1I1＝U2I2得：

U1＝880V，A错；

副线圈的输出功率为

＝880W，等于原线圈的输入功率，故C正确．

5.【答案】AC

【解析】受到磁场力向上，F磁=

，由牛顿第二定律mg-

=ma.当v=0时，a最大，amax=g.当a=0，v最大，vmax=

，即vm∝R.回路中电流I=

=

，当v=vm时I=Im，且Im=

.电功率Pm=I

R=（

）2R，即Pm∝R，故B和D正确.

6．【答案】选AD.

【解析】当开关S断开时，L与灯泡A组成回路，由于自感，L中的电流由原来数值逐渐减小，电流方向不变；

A灯电流方向与原来相反，A灯熄灭要慢；

B灯电流瞬间消失，立即熄灭，正确的选项为AD.

7.【答案】BC

【解析】如果只增加副线圈匝数，输出电压升高，电压表示数增加，电灯L亮度增大，电流表示数增大，变压器输入功率增大，选项BC正确。

8．【答案】BD

【解析】当用户消耗的电功率增大时，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可得，I1增加，P2、I2增加，由闭合电路欧姆定律得：

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，A错误，B正确；

由于用户消耗的电功率增加，即P4增加，理想变压器无功率损耗可得：

P3＝P4，功率P3也增加，故C错误，D正确．

9．【答案】AC

【解析】刚释放金属棒时，速度为0，无感应电流，金属棒只受重力作用，加速度为g，A正确；

当棒向下运动时，由右手定则知，电流方向为b→a，B错；

速度大小为v时，由E=BLv，I=E/R，F=BIL知，安培力大小为F=

，C正确；

在整个过程中，金属棒重力势能减少，动能、弹簧弹性势能和内能均增加，由能的转化和守恒定律知，D错。

10．（10分）解：

（1）当线框上边ab进入磁场匀速运动速度为v，电动势为：

E=Blv1分

线圈中产生感应电流I：

E=IR1分

由楞次定律可知产生阻碍运动的安培力为：

F=BIl1分

对线框受力分析：

F+mg=Mg1分

解得：

v=3.2m/sF=BIl=0.4N1分

（2）重物M下降做的功为：

W=Mgl=0.14J2分

由能量守恒可得产生的电能为：

2分

解得：

1分

11．（10分）解：

⑴

解得：

=0.16Wb（1分）

由法拉第电磁感应定律得：

（1分）

E=0.4V（1分）

⑵线圈的电流：

，（1分）

线圈的电功率：

（1分）

代入数据得：

P=0.16W（1分）

⑶分析线圈受力可知，当细线松弛时有：

=4T（1分）

由图像知：

B=1+0.5t，（1分）

t0=6s（1分）

12.（10分）解：

（1）线框从图甲位置开始（t=0）转过900的过程中，由法拉第电磁感应定律

得产生的感应电动势为:

（1分）

由闭合电路欧姆定律得，回路电流为：

联立以上各式解得:

同理可求得线框进出第3象限的过程中，回路电流为:

故感应电流最大值为:

（1分）

（2）I－t图象如图所示。

（3分）

（3）线框转一周产生的热量:

又

，（1分）

解得:

13．（12分）解：

（1）电动机的输出功率为：

W（1分）

电动机的输出功率就是电动机牵引棒的拉力的功率，所以有

其中F为电动机对棒的拉力，当棒达稳定速度时

（2分）

感应电流

由①②③式解得，棒达到的稳定速度为

m/s（1分）

（2）从棒由静止开始运动至达到稳定速度的过程中，电动机输出的能量转化为棒的机械能和内能，由能量守恒定律得：

（4分）

解得t=1s（2分）

15：

（13分）

（1）设导体棒的运动速度为v，则产生的感应电动势为：

E＝BDv

根据闭合电路欧姆定律有：

I＝

则安培力为：

F0＝BDI

据题意分析，当v最大时，有：

F－F0－Ff＝0

联立以上各式得：

vm＝

＝8m/s

（2）棒CD速度最大时，同理有：

Em＝BDvm　Im＝

而PRm＝I

·

R

联立得：

PRm＝

＝3W

（3）当CD速度为

vm时有：

E′＝

　I＝

　F′＝BID

据牛顿第二定律有：

F－F′－Ff＝ma

a＝2.5m/s2