高二物理《电磁感应》、《交流电》单元检测题

高二物理《电磁感应》、《交流电》单元检测题（满分120分，考试时间120分钟）一、选择题（12×4分=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的变化规律如图1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转换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大2、用某理想变压器给负载电阻R供电，下列哪种办法会增加变压器的输入功率?()A、减少负载电阻R的阻值，其他条件不变B、增加原线圈的匝数，其他条件不变C、加粗原线圈的导线，其他条件不变D、减少副线圈的匝数，其他条件不变3、一矩形圈在匀强磁场中匀速转动，所产生的交流电动势的瞬时值表达式为e=220sin10πtV，则下列说法中正确的是()A、该交流电的频率是10πHzB、该交流电的有效值是220VC、当t=0时，穿过线圈的磁通量最大D、当t=0时，穿过线圈的磁通量为零4、在匀强磁场中有一圆形的闭合导线环，环的平面垂直于磁场方向，当线圈在磁场中做下列哪些运动时，线圈中能产生感应电流？（）A、只有环转动即可B、环沿所在平面做匀速运动C、环沿所在平面做匀加速运动D、环绕任意一条直径转动即可5、要使b线圈中产生如图示2所示方向的电流，可采用的办法有（）A、闭合K瞬间B、K闭合后把R的滑动片向右移C、闭合K后把b向a靠近D、闭合K后把a中铁芯从左边抽出6、一交流电流的图象如图3所示，由图可知（）A、用电流表测该电流，其示数为102AB、该交流电流的频率为0.01HzC、该交流电流通过10Ω电阻时，电阻消耗的电功率为1000WD、该交流电流即时值表达式为i＝102sin628tA7、一电热器接在10V直流电源上，产生一定大小的热功率，把它改接到正弦式电流上，要使产生的热功率为原来的一半，如果忽略电阻随温度的变化，则交流的最大值应为()A、5.0VB、7.0VC、10VD、14.1V8、一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，在转动过程中，线框中的最大磁通量为Φm，最大感应电动势为Em，下列说法中正确的是()A、当磁通量为零时，感应电动势也为零B、当磁通量减少时，感应电动势在增大C、当磁通量等于0.5Φm时，感应电动势等于0.5EmD、角速度ω＝Em/Φm9、交变电流电源的电压6V，它跟电阻R1、R2及电容器C、电压表一起连接组成电路如图2图3t/si/A0102—1020.01图1图4所示，图中电压表的读数为U1，为了保证电容器C不被击穿，下列关于U1及电容器的耐压值U2的数值正确的是（）A、U1=V26，U2=62VB、U1=6V，U2=6VC、U1=V26，U2=6VD、U1=6V，U2≥62V10、如图5所示，要使金属环C向线圈A运动，导线AB在金属导轨上应（）A、向右做减速运动B、向左做减速运动C、向右做加速运动D、向左做加速运动11、如图6所示，一个理想变压器，初级线圈的匝数为n1，a、b接交流电源，次级线圈匝数为n2，与负载电阻R相连接，R=40。图中电压表的示数为100V，初级线圈的电流为0.4A。下列说法正确的是（）A、次级线圈中的电流的最大值为1AB、初级和次级线圈的匝数比nn1225：：C、如果将另一个阻值为R的电阻与负载电阻并联，图中电流表的示数为2AD、如果将另一个阻值为R的电阻与负载电阻串联，变压器消耗的电功率是80W12、如图7所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，副线圈向电阻R1、R2和R3供电，A为交流电流表，V为交流电压表，开关S闭合后与闭合前相比()A、V示数变大，A示数变小R1消耗的电功率变大B、V示数变大，A示数变大，R1消耗的电功率大C、V示数变小，A示数变小，R1消耗的电功率变小D、V示数变小，A示数变大，R1消耗的电功率变小二、填空题（4×4分=16分）13、一交流电压的瞬时值表达式为u=15sin100πtV，将该交流电压加在一电阻上，产生的电功率为25W，那么，这个电阻的阻值是Ω。14、一正弦式电流的有效值为50A，频率为50Hz。当t=0时穿过线圈的磁通量最大，则此正弦式电流的瞬时值表达式为15、如图8所示，在磁感强度B＝2T的匀强磁场中有一个矩形线圈，ab=0.1m，bc=0.2m，线圈从图示位置开始以恒定角速度绕OO′轴转动，ω=π/6rad/s。若线圈电阻为2Ω，则第3s内通过线圈截面的电子数目为16、如图9所示，a、b、c三种交流电，分别通过同一电阻，在0.8s内，电阻产生的热量分别为Qa、Qb和Qc，则Qa：Qb：Qc＝t/s02-20.10.30.5ia/Aa图9t/s02-20.10.30.5ib/Abt/s02-20.10.30.5ic/Ac图5图6图7图4图8三、计算题（本题6小题，共56分）17、（8分）边长为a的N匝正方形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，以角速度绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈的电阻为R。（1）求线圈从中性面开始转过90°角的过程中产生的热量。（4分）（2）求线圈从中性面开始转过90°角的过程中，通过导线截面的电量。（4分）18、（9分）一个匝数为200的矩形线圈abcd位于匀强磁场中，磁感强度大小为0.8T、初始位置如图10所示，线圈以ab为轴匀速转动，角速度为5rad/s，已知ab=15cm，ad=10cm，线圈的总电阻是100Ω。求：（1）线圈转动过程中的感应电动势的最大值（3分）（2）线圈转动过程中的感应电流的瞬时表达式（3分）（3）线圈转动1分钟内外力所做的功。（3分）19（9分）如图11所示，一个质量m=16g，长d=0.5m，宽L=0.1m，电阻R=0.1Ω的矩形线框从高处自由落下，经过h1=5m高度，下边开始进入一个跟线框平面垂直的匀强磁场，线框进入磁场时恰好匀速下落。已知磁场区域的高度h2=1.55m，求：（1）磁场的磁感应强度多大？（3分）（2）线框下边将要出磁场时的速率；（3分）（3）线框下边刚离开磁场时感应电流的大小和方向。（3分）图11图1020、（10分）一台理想变压器原、副线圈匝数之比为4∶1，为某照明电路供电，原线圈所加交变电压πtu100sin14141V，照明电路连接导线的总电阻R=1.0Ω，问此台变压器能使多少盏“220V，40W”的电灯正常发光？21、（10分）旋转电枢式发电机的转子在正常运转时，产生的电动势瞬时值为e=2202sin314tV，如果由于某种原因，它的转速变慢，用电压表测得此时发电机两端的电压为176V，若此时发电机正在向一盏标有“220V、100W”的灯泡供电，在不计发电机内电阻的情况下，试求：（1）该灯泡的实际功率为多大？（5分）（2）这台发电机的转速比原来正常时转速慢了几分之一？（5分）22、（10分）如图12所示，位于同一水平面的两根平行导轨间的距离是L，导线的左端连接一个耐压足够大的电容器，电容器的电容为C。放在导轨上的导体杆cd与导轨接触良好，cd杆在平行导轨平面的水平力作用下从静止开始匀加速运动，加速度为a，磁感强度为B的匀强磁场垂直轨道平面竖直向下，导轨足够长，不计导轨和连接电容器导线的电阻，导体杆的摩擦也可忽略。求从导体杆开始运动经过时间t电容器吸收的能量E＝？图12高二物理《电磁感应》、《交流电》单元测试题答题卡班级姓名记分册号分数一、选择题：（12×4分=48分）123456789101112二、填空题（4×4分=16分）13、14、15、16、三、计算题（共56分）17（8分）18（9分）19（9分）20（10分）21（10分）22（10分）高二物理《电磁感应》、《交流电》单元检测题考答案:1、D2、A3、C4、D5、AC6、CD7、C8、BD9、D10、AB11、C12、D13、4.5Ω14、i=502sin314tV15、6.25×101616、1：2：117、（1）线圈中感应电动势的最大值为2NBaEm，故线圈中电流的有效值为)2/(2/2/2RNBaREIImm，线圈转过90°角的时间为2/4/Tt所以在转动过程中产生的热量)4/(4222RaBNRtIQ（2）线圈转过90°角的过程中，感应电动势和感应电流的平均值分别为/22NBatNE，)/(2/2RNBaREI所以流过导体截面的电量为RNBatIQ/218、（1）12V（2）i=0.12cos5t（A）（3）43.2J19、（1）122ghlmgRB代入数据解得：TB4.0（2）线框匀速运动进入磁场的过程中，重力的功全部转化为线框中产生的热量，mgdQ，设线框下边将要出磁场时的速率为v2，整个过程，由能量守恒定律：Qmvhhmg222121)(∴)(2212dhhgv，代入数据解得：smv/112（3）线框中的电流：AI4.4'，垂直纸面向里看为顺时针方向。20、可供灯数为165002RIUUn21、（1）64W，（2）转速慢了1/522、v＝at；感应电动势E＝BLv＝Blat；电容器上的电压U＝E＝BLat，电容器的电量Q＝CU＝CBLat，在Δt时间内，电容器上电量增加ΔQ＝CΔU＝CBLaΔt∴I＝ΔQ/Δt＝CBLa，导体克服安培力所作的功等于电容器吸收的能量。∵F安＝ILB＝CB2L2a，经过时间t，导体移动的位移为S，则S＝221at导体克服安培力所做的功为：W＝F安·S＝2)(21BLatC