（新课标）2009-2010学年度高三上学期物理单元测试9-电磁感应、交变电流

一、选择题

1. 难度：中等

 如图1所示，绕在铁芯上的线圈、电源、滑动变

阻器和电键组成闭合回路。在铁芯的右端套有一

个表面绝缘的铜环A，下列各种情况中铜环A中

没有感应电流的是                （    ）

    A．线圈中通以恒定的电流

    B．通电时，使变阻器的滑片P作匀速滑动

    C．通电时，使变阻器的滑片P作加速滑动

    D．将电键突然断开的瞬间

2. 难度：中等

 某小型水电站的电能输送示意图如下。发电机的输出电压为200V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n₁，n₂。降压变压器原副线匝数分别为a₃、n₄（变压器均为理想变压器）。要使额定电压为220V的用电器正常工作，则    （    ）

  　A．                

B．

  　C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压

  　D．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率

3. 难度：中等

  如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时

所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所

产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这

两个正弦交流电的说法正确的是        （    ）

    A．在图中t = 0时刻穿过线圈的磁通量均为零

    B．线圈先后两次转速之比为3:2

    C．交流电a的瞬时值为V

    D．交流电b的最大值为V

4. 难度：中等

  右图所示，边长为2L的有界正方形磁场，磁场方向垂

直纸面向里，一宽为L、长为2L的矩形线圈abcd，其

ab边位于磁场的中央，线圈平面与磁场垂直。现让线

圈以ab边为轴顺时针（从上往下看）匀速转动，规定

电流沿abcda流向为正方向，在一个周期内感应电流

随时间变化的图象为                   （    ）

 

5. 难度：中等

  如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度

v向右匀速进入磁场，直径CD始络与MN垂直。从

D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论

正确的是                          （    ）

  　A．感应电流方向不变

  　B．CD段直线始终不受安培力

  　C．感应电动势最大值E＝Bav

  　D．感应电动势平均值

6. 难度：中等

 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1，原线圈接正弦交流电，副线圈接入“220V，60W”灯泡一只，且灯泡正常发光．则        （    ）

A．电流表的示数为A　　

    B．电源输出功率为1200W

    C．电流表的示数为A　　

    D．原线圈端电压为11V

7. 难度：中等

 导体框架abcd构成的平面与水平面成角，质量为m的导体棒PQ与导体轨道、 接触良好而且相互垂直。轨道、平行，间距为L。回路的面积为S，总电阻为R且保持不变。匀强磁场方向垂直框架平面斜向上，其变化规律如图乙所示。从开始，导体棒PQ始终处于静止状态，图乙中为已知量，足够大，则  （    ）

    A．产生感应电流时，导体棒PQ中的电流方向为由P到Q

    B．产生感应电流时，感应电流为恒定电流

    C．产生感应电流时，导体棒PQ受到的安培力为恒力

    D．PQ恰好不受摩擦力时，磁感应强度的大小为

8. 难度：中等

 在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，线圈所围的面积为0.1m²，线圈电阻为1．规定线圈中感应电流I 的正方向从上往下看是顺时针方向，如图1所示．磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图2所示．则以下说法正确的是

                    （    ）

    A．在时间0～5s内I的最大值为0.1A

    B．在时间0～5s内I的方向先顺时针后逆时针

    C．在时间0～5s内，线圈最大发热功率为1.0×10^-4w

        D．在时间0～5s内，通过线圈某截面的总电量为零

9. 难度：中等

 如图所示，电路中A、B是规格相同的灯泡，L是自感系数较大直  流电阻可忽略不计的线圈，那么                             （    ）

    A．闭合S，A、B同时亮，然后A变暗后熄灭

    B．闭合S，B先亮，A逐渐变亮，最后A、B亮度相同

    C．断开S，A和B均闪亮一下后熄灭

    D．断开S，B立即熄灭，A闪亮一下后熄灭

10. 难度：中等

 如图所示。直角三角形导线框abc以大小为V的速度匀速通过有清晰边界的匀强磁场区域（匀强磁场区域的宽度大于导线框的边长），则此过程中导线框中感应电流的大小随时间变化的规律为下列四个图像当中的哪一个？         （    ）   

二、填空题

11. 难度：中等

 如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处

于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为

S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以

角速度匀速转动，线框中感应电流的有效值I=   。

线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面

的电荷量q=          。

12. 难度：中等

 在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中，应 

将螺线管接入电源后放置在水平桌面上，调节磁传感器的高度，使磁传感器的探管正好在螺线管的         上。启动“绘图”功能后，在显示屏上可观察到B—d图线，如图所示,请根据图像写出实验结果：                                        。

三、计算题

13. 难度：中等

 发电机转子是匝数n=100，边长L=20cm的正方形线圈，置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以ω=100π（rad／s）的角速度转动，当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时．线圈的电阻r=1Ω，外电路电阻R=99Ω．试求：

（1）写出交变电流瞬时值表达式；

（2）外电阻上消耗的功率；

（3）从计时开始，线圈转过过程中，通过外电阻的电荷量是多少?

14. 难度：困难

 如图所示，在磁感强度B= 2T的匀强磁场中，有一个半径r=0.5m的金属圆环．圆环所在的平面与磁感线垂直．OA是一个金属棒，它沿着顺时针方向以20rad／s的角速度绕圆心O匀速转动．A端始终与圆环相接触OA棒的电阻R=0.1Ω，图中定值电阻R₁=100Ω，R₂=4Ω，电容器的电容C=100pF．圆环和连接导线的电阻忽略不计，求：

（1）电容器的带电量．哪个极板带正电．

（2）电路中消耗的电功率是多少？

15. 难度：压轴

 如图甲所示，不计电阻的U形光滑导轨框架水平放置，框架中间有竖直方向的匀强磁场，导轨间距为1m,有一导体棒ab横放在框架上， 其质量为m＝0.1kg，电阻R＝4欧，现用轻绳拴住导体棒，轻绳一端通过定滑轮绕在电动机转轴上，另一端通过定滑轮与质量为M＝0.3kg的物体相连，电动机的内阻为r＝0.1欧，接通电路后，电压表的读数恒为U=8V，电流表的读数恒为I=1A，电动机牵引原来静止的导体棒ab在U形光滑导轨框架水平向右运动，其运动情况如图乙所示（g=10m/s²）。求：

（1）磁感应强度的大小；

（2）导体棒在变速运动阶段产生的热量。

16. 难度：中等

 (2009年上海高考试题改编)如图，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为l，左侧接一阻值为R的电阻。区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁场宽度为s。一质量为m，电阻为r的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到F＝0.5v＋0.4（N）（v为金属棒运动速度）的水平力作用，从磁场的左边界由静止开始运动，测得电阻两端电压随时间均匀增大。（已知l＝1m，m＝1kg，R＝0.3W，r＝0.2W，s＝1m）

（1）分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动；

（2）求磁感应强度B的大小；

（3）若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足v＝v₀－x，且棒在运动到ef处时恰好静止，则外力F作用的时间为多少？