(磁场、电磁感应和交流电)复习题

2005--2006学年度第二学期高二物理（磁场、电磁感应和交流电）复习题班级姓名学号成绩一.不定项选择题：（共14小题，每小题4分，共56分）1．在水平面上有一光滑的U形金属框架，框架上跨接一金属杆ab，在框架的区域内有一竖直方向的匀强磁场（图中未画出）。下面说法中正确的是（）A.若磁场方向竖直向下，当磁场增强时，杆ab将向右运动B.若磁场方向竖直向下，当磁场减弱时，杆ab将向右运动C.若磁场方向竖直向上，当磁场增强时，杆ab将向右运动D.若磁场方向竖直向上，当磁场减弱时，杆ab将向右运动2．如图所示，AOC是光滑的直角金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根金属直棒，如图立在导轨上，它从静止开始在重力作用下运动，运动过程中b端始终在OC上，a端始终在AO上，直到ab完全落在OC上。整个装置放在一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，则ab棒在运动过程中（）A.感应电流方向始终是b→a,B.感应电流方向先是b→a，后变为a→bC.受磁场力方向与ab垂直，如图中箭头所示方向,D.受磁场力方向与ab垂直，开始如图中箭头所示方向，后来变为与箭头所示方向相反3．如图所示电路中，L是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计，D1和D2是两个完全相同的小灯泡。将电键K闭合，待灯泡亮度稳定后，再将电键K断开，则下列说法中正确的是()A.K闭合瞬间，两灯同时亮，以后D1熄灭，D2变亮B.K闭合瞬间，D1先亮，D2后亮，最后两灯亮度一样C.K断开时，两灯都亮一下再慢慢熄灭D.K断开时，D2立即熄灭，D1亮一下再慢慢熄灭4．如图所示，金属杆ab以恒定的速率v在平行导轨上向右滑行，杆与导轨接触良好，整个装置处在垂直导轨平面向内的匀强磁场B中，除电阻R外，其它电阻不计，在ab运动过程中，下面所给的物理量之中与金属杆运动的速率v成正比的是A.ab中的电流B.作用ab上的向右的拉力C.拉力对ab杆做功的功率D.回路中磁通量的变化率5.一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,产生交流电动势e=311Sin(50πt)V,则ababvBRA.交变电动势的频率是50HzB.用交流电压表测量时的示数是220VC.在t=0.1s时穿过线圈的磁通量为零D.在t=0.5s时线圈平面与中性面重合,磁通量变化率最小6.先后以速度v和2v匀速地把同一线圈从同一磁场中的同一位置拉出有界的匀强磁场的过程中,如图所示,那么,在先后两种情况下,以下说法正确的是A.线圈中感应电流大小之比为1:2B.线圈中产生的热量之比为1:2C.沿运动方向作用在线圈上的外力之比为1:2D.沿运动方向作用在线圈上的外力的功率之比为1:27．有两条垂直交叉但不接触的直导线，通以大小相等的电流，方向如图所示，则哪些区域中某些点的磁感应强度可能为零A．区域ⅠB.区域ⅡC．区域ⅢD.区域Ⅳ8.某用电器两端所允许加的最大直流电压是250V，它在交流电路中使用时，交流电压可以是(A)250V(B)220V(C)352V(D)177V9．理想变压器原、副线圈中的电流I1、I2，电压U1、U2，功率为P1、P2，关于它们之间的关系，正确的说法是A.I2由I1决定B.U2与负载有关C.P1由P2决定D.以上说法都不正确10．如图两电路中，当a、b两端与e、f两端分别加上220V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为110V。若分别在c、d两端与g、h两端加上110V的交流电压，则a、b间与e、f间的电压分别为A．220V，220VB．220V，110VC．110V，110VD．220V，011．在如图所示的电路中，导线ab可以沿金属导轨在匀强磁场中做切割磁力线的运动。为了使电流表的指针向右偏转（电流从“+”接线柱流入电流表），导线ab应做的运动是A．向左加速B．向右加速C．向左减速D．向右减速12．一个电热器接在10V的直流电源上产生一定大小的热功率，把它接在某一交流电源上时的热功率为加直流电的两倍，这个交流电的电压有效值为A．7.0VB．10VC．14VD．20VabcdFIIⅠⅡⅢⅣabcdefgh+-ab13．如图所示，A和B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置，A环中通有如图所示交流电i，则A．从t1到t2时间内AB两线圈相吸B．从t2到t3时间内AB两线圈相斥C．t1时刻两线圈间作用力为零D．t2时刻两线圈间吸引力最大14．一闭合线圈固定在垂直于纸面的匀强磁场中，设向里为磁感应强度B的正方向，线圈中的箭头为电流i的正方向。已知线圈中感应电流i随时间而变化的图象如图所示，则磁感应强度B随时间而变化的图象可能是下图中的ABCD三、计算题：（共3小题，44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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。）15．如图所示,在匀强磁场中倾斜放置两根平行金属导轨,导轨与水平面夹角为θ,磁场方向垂直导轨平面向下,磁感应强度的大小为B,平行导轨间距为L。两根金属杆ab和cd可以在导轨上无摩擦地滑动。两金属杆的质量均为m,电阻均为R。导轨的电阻不计。若用与导轨平面平行的拉力F作用在金属杆ab上,使ab匀速上滑并使cd杆在导轨上保持静止。求(1)拉力F的大小;(2)ab杆上滑的速度大小;(3)拉力F做功的功率。abcdBθABit0t1t2t3t4it(s)0123tB01234tB01234tB012340tB123416.如图所示,交流发电机的矩形线圈abcd中,ab=cd=50cm,bc=ad=30cm,匝数n=100,线圈电阻r=0.2Ω,外电阻R=4.8Ω。线圈在磁感应强度B=0.05T的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO匀速转动,角速度ω=100πrad/s。求(1)产生感应电动势的最大值;(2)若从图示位置开始计时,写出感应电流随时间变化的函数表达式;(3)交流电压表和交流电流表的示数;(4)此发电机的功率。17.如图，两个共轴的圆筒形金属电极，外电极接地，其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、c和d，外筒的外半径为r0。在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场，磁感强度的大小为B，在两极间加上电压，使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场。一质量为m、带电量为+q的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝a的S点出发，初速为零。如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S，则两极之间的电压U应是多少？（不计重力，整个装置在真空中。）RabcdOO’vABacbdO-qS.2005--2006学年度第二学期高二物理（磁场、电磁感应和交流电）复习题答案一.不定项选择题：（共14小题，每小题4分，共56分）1．BD2．B从竖直到水平，直棒与导轨围成的面积先变大后变小，所以磁通量先变大后变小。3．AD4．ABDA：I=vvRBlRB：F=BIL∝vC：P=Fv∝v2D：ε=Blvt∝v5．BD6．ABC将所要比较的物理量都表达出来即可．7.AC只有第一、三象限，两电流产生的磁场是反向的8．D9．C10B11B.C12.C13ABC14．电流I=tRBSNR，可见I的大小只与磁感应强度变化率有关，而与B的大小无关，分析得出CD选项。三、计算题：（共3小题，44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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。）15（1）2mgsinθ（2）22sin2LBRmg（3）22222sin4LBgRm（1）对ab、cd受力析：如图可知：ab:BILmgFsin(2)①cd:sinmgBIL②所以F=2mgsinθ（2）由于I=ε/2R③ε=BLv④解②③④可得22sin2LBRmgv（3）法一：P=Fv法二：P=mgvsinθ+I22R也可解得。16．（1）εmax=235.5V（2）ti100cos1.47（3）电压表读数U=160V，电流表读数I=33.3A（4）功率为P=5561W交流电压表和电流表的示数都是有效值。求功率时也用有效值来计算。17．m2qrB202．如图轨迹。mgmgBILBILNNFacbdO-qS