2018版高中物理 第4章 揭開電磁關(guān)系的奧秘 學業(yè)分層測評12 電磁感應定律及其應用 魯科版選修1 -1.doc

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學業(yè)分層測評(十二) 電磁感應定律及其應用 (建議用時：45分鐘) [學業(yè)達標] 1．關(guān)于電磁感應，下述說法正確的是(　　) A．穿過線圈的磁通量越大，感應電動勢越大 B．穿過線圈的磁通量為零，感應電動勢一定為零 C．穿過線圈的磁通量變化越大，感應電動勢越大 D．穿過線圈的磁通量變化越快，感應電動勢越大 【解析】　磁通量的變化率，反映的是磁通量變化的快慢，而由電磁感應定律可知，感應電動勢與磁通量的變化率成正比，因而磁通量變化越快，感應電動勢越大，故D正確． 【答案】　D 2．(多選)當穿過線圈的磁通量發(fā)生變化時，則(　　) A．線圈中一定有感應電流 B．線圈中一定有感應電動勢 C．感應電動勢的大小與線圈的電阻有關(guān) D．如有感應電流，則其大小與線圈的電阻有關(guān) 【解析】　穿過線圈的磁通量發(fā)生變化時，一定產(chǎn)生感應電動勢；若是閉合回路，才有感應電流，且感應電動勢大小與電阻無關(guān)，感應電流大小與電阻有關(guān)． 【答案】　BD 3．甲、乙兩電路中電流與時間關(guān)系如圖426所示，屬于交變電流的是(　　) 【導學號：18152087】 圖426 A．甲乙都是　　 B．甲是乙不是 C．乙是甲不是 D．甲乙都不是 【解析】　方向不變化的電流叫做直流電．大小和方向都不變化的電流叫做恒定電流．方向隨時間做周期性變化是交變電流的重要特征．甲是方波形交流電，乙是脈動直流電． 【答案】　B 4．(多選)穿過一個10匝線圈的磁通量每秒鐘均勻地減少2 Wb，則該線圈中的感應電動勢(　　) A．大小不變 B．隨時間均勻變化 C．減少了20 V D．等于20 V 【解析】　題中磁通量每秒鐘均勻地減少2 Wb即＝2 Wb/s，故E＝n＝20 V. 【答案】　AD 5.如圖427所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比n1∶n2＝4∶1，當導線在平行導軌上勻速切割磁感線時，電流表A1的示數(shù)是12 mA，則副線圈中電流表A2的示數(shù)是(　　) 圖427 A．3 mA B．48 mA C．0 D．與R的阻值有關(guān) 【解析】　當導線在平行導軌上勻速運動時，產(chǎn)生的電流是恒定的電流，不會使副線圈的磁通量變化，因而副線圈中無感應電流，選項C正確． 【答案】　C 6．如圖428所示，在豎直向下的勻強磁場中，將一個水平放置的金屬棒ab以水平初速度v0拋出，設(shè)運動的整個過程中棒的取向不變且不計空氣阻力，則金屬棒在運動過程中產(chǎn)生的感應電動勢大小將(　　) 【導學號：18152088】 圖428 A．越來越大　 B．越來越小 C．保持不變 D．無法確定 【解析】　由于金屬棒在磁場中做平拋運動，金屬棒在水平方向上以v0做勻速運動，即切割磁感線的有效速度是不變的，故E＝Blv0也是不變的，故選項C正確． 【答案】　C 7．理想變壓器原線圈1 400匝，副線圈700匝并接有電阻R，當變壓器工作時原副線圈中(　　) A．電流頻率比為2∶1 B．功率比為2∶1 C．電流比為2∶1 D．電壓之比為2∶1 【解析】　理想變壓器的電壓變化規(guī)律為：＝；輸入功率和輸出功率相等，電流變化規(guī)律為：＝.變壓器不改變電流的頻率． 【答案】　D 8．(多選)一根直導線長0.1 m，在磁感應強度為0.1 T的勻強磁場中以10 m/s的速度勻速運動，則導線中產(chǎn)生的感應電動勢(　　) A．一定為0.1 V B．可能為零 C．可能為0.01 V D．最大值為0.1 V 【解析】　當B、l、v互相垂直時，導線切割磁感線運動產(chǎn)生的感應電動勢最大：E＝Blv＝0.10.110 V＝0.1 V．考慮到它們的空間位置關(guān)系，感應電動勢應在最大值0.1 V和最小值0之間(包括0.1 V和0)． 【答案】　BCD [能力提升] 9．輸入電壓為220 V，輸出電壓為36 V的變壓器副線圈燒壞，為獲知此變壓器原、副線圈匝數(shù)，某同學拆下燒壞的副線圈，用絕緣導線在鐵芯上新繞了5匝線圈，如圖429所示，然后將原線圈接到220 V交流電源上，測得新繞線圈的端電壓為1 V，按理想變壓器分析，該變壓器燒壞前的原、副線圈匝數(shù)分別為 (　　) 圖429 A．1 100　360 B．1 100　180 C．2 200　180 D．220　360 【解析】　根據(jù)理想變壓器＝得＝ 得：n1＝1 100匝 燒壞前：＝， 所以n2＝匝＝180匝． 【答案】　B 10．一個20匝、面積為200 cm2的圓形線圈放在勻強磁場中，磁場的方向與線圈平面垂直，若該磁場的磁感應強度在0.05 s內(nèi)由0.1 T增加到0.5 T，在此過程中，穿過線圈的磁通量變化量為________，磁通量的平均變化率為________，線圈中感應電動勢的大小為________． 【解析】　磁通量變化量為ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B2S－B1S ＝0.50.02 Wb－0.10.02 Wb＝0.008 Wb， ＝ Wb/s＝0.16 Wb/s， E＝n＝200.16 V＝3.2 V. 【答案】　0.008 Wb　0.16 Wb/s　3.2 V 11.如圖4210所示，水平放置的平行金屬導軌相距l(xiāng)＝0.50 m，左端接一電阻R＝0.20 Ω，磁感應強度B＝0.40 T的勻強磁場，方向垂直于導軌平面．導體棒ab垂直放在導軌上，并能無摩擦地沿導軌滑動，導軌和導體棒的電阻均可忽略不計，當ab以v＝4.0 m/s的速度水平向右勻速滑動時，求： 圖4210 (1)ab棒中感應電動勢的大??； (2)回路中感應電流的大小； (3)維持ab棒做勻速運動的水平外力F的大?。? 【導學號：18152089】 【解析】　根據(jù)法拉第電磁感應定律，ab棒中的感應電動勢為 E＝Blv＝0.400.504.0 V＝0.80 V. (2)感應電流的大小為I＝＝ A＝4.0 A. (3)ab棒受安培力F＝BIl＝0.404.00.50 N＝0.8 N 由于ab以v＝4.0 m/s的速度水平向右勻速滑動，故外力的大小也為0.8 N. 【答案】　(1)0.80 V　(2)4.0 A　(3)0.8 N 12．一理想變壓器，其原線圈2 200匝，副線圈440匝，并接一個100歐的負載電阻，如圖4211所示． 圖4211 (1)當原線圈接在44伏的直流電源上時，電壓表和電流表的示數(shù)是多少？ (2)當原線圈接在220伏的交流電源上時，電壓表和電流表的示數(shù)是多少？ 【解析】　(1)變壓器只能工作于交流電路，不能工作在恒定電流電路．當原線圈接在恒定直流電源上，通過原線圈的是恒定電流，不能引起穿過副線圈的磁通量變化，所以在副線圈上無感應電動勢的產(chǎn)生，無電流通過，故電壓表和電流表的示數(shù)都是0. (2)由＝可知，U2＝U1＝220 V＝44 V，所以電壓表示數(shù)是44 V. 電流表的示數(shù)I＝＝ A＝0.44 A. 【答案】　(1)0　0　(2)44 V　0.44 A