电磁感应交流电专题训练.doc
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电磁感应交流电专题训练.doc
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电磁感应交流电专题练习
出题人:
朱秀梅审核人:
黄清洪完成时间:
2013.4.17组长签字:
1.两块水平放置的金属板间的距离为d,用导线与一个n匝线圈相连,线圈电阻为r,线圈中有竖直方向的磁场,电阻R与金属板连接,其余电阻均不计.如图所示,两板间有一个质量为m、电量q的带正电的油滴恰好处于静止状态,则线圈中的磁感应强度B的变化情况和磁通量的变化率分别是
A.磁感应强度B竖直向上且正在增强,=
B.磁感应强度B竖直向下且正在增强,=
C.磁感应强度B竖直向上且正在减弱,=
D.磁感应强度B竖直向下且正在减弱,=
2.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,产生交变电流的图象如图所示,由图可知
A.在t1和t3时刻线圈平面与磁场方向垂直
B.在t2和t4时刻穿过线圈的磁通量变化最快
C.从t2时刻到t4时刻,穿过线圈横截面的电量为零
D.若线圈转动周期为0.02秒,则1秒内电流方向改变100次
3.如图所示的理想变压器,b是原线圈的中点接头,从某时刻开始在原线圈c、d两端加上正弦交变电压,现将单刀双掷开关与a连接,下列说法正确的是
A.滑动变阻器触头P向上移动时,电压表、电流表示数均变小
B.滑动变阻器触头P向上移动时,原线圈中电流增大
C.单刀双掷开关由a转向b,电压表、电流表示数均变大
D.单刀双掷开关由a转向b,变压器输入功率将变小
4.在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相接,如图8所示.导轨上放一根导线ab,磁感线垂直于导轨所在平面.欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流,则导线的运动可能是
A.匀速向右运动B.加速向右运动
C.匀速向左运动D.加速向左运动
F
R
5.如图所示,竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R,质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦,棒与导轨的电阻均不计,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内,力F做的功与安培力做的功的代数和等于
A、棒的机械能增加量
B、棒的动能增加量
C、棒的重力势能增加量
D、电阻R上放出的热量
6.如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B。
电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动(O轴位于磁场边界)。
则线框内产生的感应电流的有效值为
A.B.
C.D.
7.如图4所示,E为电池,L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈,D1、D2是两个规格相同的灯泡,S是控制电路的开关.对于这个电路,下列说法正确的是
A.刚闭合S的瞬间,通过D1、D2的电流大小相等
B.刚闭合S的瞬间,通过D1、D2的电流大小不相等
C.闭合S待电路达到稳定,D1熄灭,D2比原来更亮
D.闭合S待电路达到稳定,再将S断开瞬间,D2立即熄灭,D1闪亮一下再熄灭
8.如图所示,ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导线框,当滑动变阻器的滑片P自左向右滑动时,从纸外向纸内看,线框ab将
A.保持静止不动
B.逆时针转动
C.顺时针转动
D.发生转动,但电源极性不明,无法确定转动方向
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.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为a→b
B.金属棒向下运动时弹簧弹力和安培力均增大
C.金属棒运动过程中不可能回到开始释放点位置
D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少
10.图甲、图乙分别表示两种电压的波形,其中图甲所示电压按正弦规律变化。
下列说法正确的是
A.图甲表示交流电,图乙表示直流电
B.图甲所示电压的瞬时值表达式为
C.图甲、乙两种电压的有效值分别为220V和4V
D.图甲所示电压经匝数比为10︰1的变压器变压后,频率变为原来的1//10
O
O/
L1
L2
B
ω
a
b
c
d
11.如图所示,边长分别为和的单匝矩形线圈abcd在匀强磁场中绕轴匀速转动,转动角速度为,磁场的磁感应强度为B,线圈的电阻为R,则
A.线圈中感应电流的有效值为
B.线圈从图示位置转过的过程中通过导线横截面的电荷量为
C.线圈从图示位置转过的过程中产生的热量为
12.如右图,一理想变压器原副线圈匝数比为4︰1,原线圈两端接入一正弦交流电源;副线圈电路中R为负载电阻,交流电压表和交流电流表都是理想电表。
下列结论正确的是
A.若电压表读数为6V,则输入电压的最大值为24V
B.若输入电压不变,副线圈匝数增加到原来的2倍,则电流表的读数减小到原来的一半
C.若输入电压不变,负载电阻的阻值增加到原来的2倍,则输入功率也增加到原来的2倍
D.若保持负载电阻的阻值不变,输入电压增加到原来的2倍,则输出功率增加到原来的4倍
13.矩形导线框abcd放在匀强磁场中,磁感线方向与线圈平面垂直,磁感应强度B随时间变化的图象如图
(1)所示。
t=0时刻,磁感应强度的方向垂直于纸面向里。
在0∽4s时间内,线框的ab边受力随时间变化的图象(ab边所受安培力的方向规定以向左为正方向),可能如图
(2)中的
14.如图所示,一有界区域内,存在着磁感应强度大小均为B,方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场,磁场宽度均为L.边长为L的正方形线框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上.使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域,若以逆时针方向为电流的正方向,能反映线框中感应电流变化规律的是
15.如图所示,一导体圆环位于纸面内,O为圆心.环内两个圆心角为90°的扇形区域内分别有匀强磁场,两磁场磁感应强度的大小相等,方向相反且均与纸面垂直.导体杆OM可绕O转动,M端通过滑动触点与圆环良好接触.在圆心和圆环间连有电阻R.杆OM以匀角速度ω逆时针转动,t=0时恰好在图示位置.规定从a到b流经电阻R的电流方向为正方向,圆环和导体杆的电阻忽略不计,则杆从t=0开始转动一周的过程中,电流随ωt变化的图象是
F
F
F
F
t
t
t
t
×
×
×
×
×
×
×
×
×
t
16.矩形导线框abcd放在匀强磁场中,磁感线方向与线圈平面垂直,磁感应强度B随时间变化的图象如图所示。
t=0时刻,磁感应强度的方向如图所示,在0~4s时间内,线框ab边所受安培力F随时间变化的图象(力的方向规定以向左为正方向)可能是下图中的()
17.在磁场区域中有一粗细均匀的正方形导体线框abcd,线框平面与磁场方向垂直,其中左、右两边的匀强磁场以动为ab为分界线,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向里、向外。
现使线框以ab边为转轴匀速转动,转动方向如图所示,规定abcda方向为电流的正方向,并以图示位置为计时起点,则下列图象中能正确表示线框中的感应电流i和ab两端电压Uab随时间变化的是
18.如图甲所示,等离子气流由左方连续以速度射入P1和P2两板间的匀强磁场中,直导线ab与P1、P2相连接,线圈A与直导线cd连接.线圈A内有随图乙所示变化的磁场,且规定磁场的正方向向左,则下列叙述正确的是
A.0~1s内ab、cd导线互相排斥
B.1~2s内ab、cd导线互相吸引
C.2~3s内ab、cd导线互相吸引
D.3~4s内ab、cd导线互相吸引
19.某交流发电机输出功率为5×105W,输出电压为U=1.0×103V,假如输电线的总电阻R=10Ω,在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%,用户使用电压U=380V.
(1)画出输电线路的示意图.(标明各部分的符号)
(2)所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少?
(使用的变压器是理想变压器)
发电厂
n1
n2
I1
n3
n4
用电设备
I2
I3
I4
U4
U3
U1
U2
20.如图所示,光滑导轨在竖直平面内,匀强磁场的方向垂直于导轨平面,磁感应强度B=0.5T,电源的电动势为1.5V,内阻不计。
当电键K拨向a时,导体棒(电阻为R)PQ恰能静止。
当K拨向b后,导体棒PQ在1s内扫过的最大面积为多少?
(导轨电阻不计)
21.均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m。
将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图所示。
线框由静止自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界平行。
当cd边刚进入磁场时,
(1)求线框中产生的感应电动势大小;
(2)求cd两点间的电势差大小;
××××××××
××××××××
××××××××
××××××××
B
a
b
c
d
h
(3)若此时线框加速度恰好为零,求线框下落的高度h所应满足的条件。
22.如图甲所示,相距为L的光滑足够长平行金属导轨水平放置,导轨一部分处在垂直于导轨平面的匀强磁场中,OO′为磁场边界,磁感应强度为B,导轨右侧接有定值电阻R,导轨电阻忽略不计.在距OO′为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab。
若ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动3L的距离,其v-s的关系图象如图乙所示,求:
(1)在金属杆ab穿过磁场的过程中,通过ab杆的感应电流方向;
(2)金属杆ab离开磁场后的加速度a;
(3)金属杆ab在离开磁场前瞬间的加速度a';
(4)在整个过程中电阻R上产生的电热Q1是多少?
电磁感应交流电专题练习答案解析
1.C2.D3.C4.D5.A6.D7.ACD8.C
9.C10.B11.C12.D13.D
14.【解析】 线框做匀加速直线运动,则有v=at,v=;由欧姆定律可得电流I===,即感应电流大小与时间成正比,与位移的平方根成正比,故A、C两项正确,B、D两项错误.
15.解析:
选C.依据右手定则,可知在0~内,电流方向由M到O,在电阻R上则是由b到a,电流为负值,且大小为I=为一定值;~π内没有感应电流;π~π内电流的方向相反,即沿正方向;~2π内没有感应电流,因此C正确.
16.17.18.
19.解:
I1==500A
P损=5%P=5%×5×105=2.5×104W
P损=I22RI2==50A
I4=A
所以
(也可从电压角度去分析和计算)
20.解析:
设金属棒PQ长为L,电阻为R,电键接a时,电路中电流I=
导体棒PQ静止mg=BIL=
电键K接b,导体棒PQ从静止下落,切割磁场线产生感应电流,同时PQ受安培力作用,导体棒向下做加速运动,速度增大,
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- 电磁感应 交流电 专题 训练