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1、第三章过关检测(二)(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分.每小题给出的四个选项中,15题只有一个选项符合题目要求,68题有两项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.关于交变电流,下列说法正确的是()A.在一个周期内电流的方向改变两次B.交变电流的最大值总是有效值的2倍C.若正弦交变电流的最大值为10 V,则它的最小值为-10 VD.演示交变电流随时间变化规律时,应采用交流电流表解析:线圈每通过中性面一次,电流方向改变一次,A对.只有正弦交变电流其最大值才是有效值的2倍.交变电流的正负表示方向.只有直流电流表的偏向、偏角
2、大小随电流方向、大小发生变化,交变电流的偏向角决定于交变电流的有效值,有效值不变,所以只有A正确.答案:A2.下面列举的四种器件中,在工作时利用了电磁感应现象的是()A.质谱仪B.电磁炉C.电吹风D.回旋加速器解析:质谱仪和回旋加速器应用了带电粒子在电场和磁场中的运动,电吹风应用的是电流的热效应,电磁炉应用的是电磁感应原理,利用磁场变化产生的感应电流而产热.答案:B3.为了计算输入电压未知,输出电压为44 V的变压器副线圈的匝数,已知原线圈的匝数为1 000,为获知此变压器副线圈匝数,某同学拆开副线圈,用绝缘导线在副线圈上加绕了30匝,然后将原线圈接到原来的交流电源上,测得副线圈的端电压为50
3、 V,按理想变压器分析,该变压器原线圈的电压、副线圈匝数分别为()A.1 100 V、360B.1 000 V、220C.200 V、220D.220 V、360解析:设原线圈的电压U1,副线圈的匝数n2,对原来的理想变压器,根据变压比公式得U144=1 000n2,对后来的理想变压器,根据变压比公式得U150=1 000n2+30,两式结合得U1=200 V,n2=220,C正确.答案:C4.如图所示,铁芯右边绕有一个线圈,线圈两端与滑动变阻器、电池组连成回路.左边的铁芯上套有一个环面积为0.02 m2、电阻为0.1 的金属环.铁芯的横截面积为0.01 m2,且假设磁场全部集中在铁芯中,金属
4、环与铁芯截面垂直.调节滑动变阻器的滑片,使铁芯中的磁感应强度每秒均匀增加0.2 T,则从上向下看()A.金属环中感应电流方向是逆时针方向,感应电动势大小为4.010-3 VB.金属环中感应电流方向是顺时针方向,感应电动势大小为4.010-3 VC.金属环中感应电流方向是逆时针方向,感应电动势大小为2.010-3 VD.金属环中感应电流方向是顺时针方向,感应电动势大小为2.010-3 V解析:铁芯内的磁通量情况是相同的,金属环的有效面积即铁芯的横截面积.据电磁感应定律E=nt=10.20.01 V=210-3 V.又据楞次定律,金属环中电流方向为逆时针方向,即C正确.答案:C5.如图所示,电阻R
5、和电感线圈的自感系数L的值都较大,电感线圈的电阻不计,A、B是两只完全相同的灯泡,当开关S闭合时,下面能发生的情形是()A.B比A先亮,然后B熄灭B.A比B先亮,然后A熄灭C.A、B一起亮,然后A熄灭D.A、B一起亮,然后B熄灭解析:在S闭合时,R的电阻很大,L的自感作用电阻也相当于很大,所以A、B相当于串联,同时亮,然后由于L的自感作用消失,相当于B被短路,所以B要熄灭,D正确.答案:D6.有关资料显示,美国、加拿大等美洲地区UL标准:120 V/60 Hz,欧洲欧盟GS标准:240 V/50 Hz,中华人民共和国标准:220 V/50 Hz,下面说法正确的是()A.文中的120 V,240
6、 V,220 V指的是交变电流的峰值B.我国制造的白炽灯拿到加拿大使用时,亮度明显变暗C.我们实验室用的220 V/50 Hz的电火花计时器在美国使用时,打点周期不变D.如果我国和欧盟的某个国家的火力发电厂都用旋转电枢的方式发电,且磁场是相同的,线圈匝数也是相同的,则二者的转速必然相同,线圈的面积必然不同解析:通常所说的电压,如无特殊说明,均指有效值,220 V/50 Hz 的灯泡在120 V的电压下工作时,由于电压达不到额定电压,实际功率达不到额定功率,所以变暗,B正确;电火花计时器打点频率取决于交变电流的频率,C错误;我国和欧盟交变电动势的有效值不同,最大值也不同,根据Em=NBS,式中的
7、N、B、均相同,而Em相同,所以面积S必然不同.答案:BD7.如图,画出的是穿过一个闭合线圈的磁通量随时间的变化规律,以下哪些认识是正确的()A.第0.6 s末线圈中的感应电动势为4 VB.第0.9 s末线圈中的瞬时电动势比0.2 s末的大C.第0.1 s末线圈的瞬时电动势为零D.第0.2 s末和第0.4 s末的瞬时电动势的方向相同解析:题图给出了磁通量的变化图象,由法拉第电磁感应定律计算:第0.6 s末线圈中的感应电动势为8-60.5 V=4 V,A正确.第0.9 s末线圈中的瞬时电动势为30 V,第0.2 s末的瞬时电动势为803 V,所以B正确.第0.1 s末线圈的瞬时电动势不为零,C错
8、误.第0.2 s末和第0.4 s末的瞬时电动势的方向相反,D错误.答案:AB8.如图(a)、(b)所示的电路中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,且小于灯A的电阻,接通S,使电路达到稳定,灯泡A发光,则()A.在电路(a)中,断开S后,A将逐渐变暗B.在电路(a)中,断开S后,A将先变得更亮,然后逐渐变暗C.在电路(b)中,断开S后,A将逐渐变暗D.在电路(b)中,断开S后,A将先变得更亮,然后逐渐变暗解析:(a)电路中,灯A和线圈L串联,电流相同,断开S时,线圈上产生自感电动势,阻碍原电流的减小,通过R、A形成回路,A将逐渐变暗.(b)电路中,电阻R和灯A串联,灯A的电阻大于线圈L的电阻,电
9、流则小于线圈L中的电流,断开S时,电源不给灯A供电,而线圈产生自感电动势阻碍电流的减小,通过A、R形成回路,灯A中电流比原来大,变得更亮,然后逐渐变暗.所以选项A、D正确.答案:AD二、填空题(每小题10分,共20分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答)9.如图为“研究电磁感应现象”的实验装置.(1)将图中所缺的导线补接完整.(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后可能出现的情况有:A.将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针将.B.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向左滑动时,灵敏电流计指针将.解析:(1)见答案图.(2)依照楞次定律及灵敏电流计的指针
10、偏转方向与流过它的电流方向的关系来判定.答案:(1)电路连接如图所示(2)A.向右偏转一下B.向左偏转一下10.设一单匝线圈内磁通量变化情况如图所示,则线圈中:(1)前3 s内的平均感应电动势为;(2)前4 s内的平均感应电动势为;(3)第4 s内的感应电动势的大小为.解析:本题考查平均感应电动势.由题图知0=0,3=0.3 Wb,4=0,根据公式E=t求解.(1)前3 s内的平均感应电动势E1=3-0t=0.3-03 V=0.1 V.(2)前4 s内的平均感应电动势E2=4-0t=0.(3)第4 s内的感应电动势的大小,即第3 s末至第4 s 末的平均感应电动势的大小,因为第3 s 末至第4
11、 s末磁通量是均匀变化的,感应电动势大小不变.所以第4 s内感应电动势E4=4-3t=0-0.31 V=-0.3 V即大小为0.3 V.答案:(1)0.1 V(2)0(3)0.3 V三、计算题(本题共2小题,每小题16分,共32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得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)11.正弦式交变电流的峰值和有效值之间满足峰值是有效值的2倍,其他形式的交变电流一定不满足这个关系还是不一定满足这个关系,我们做如下探讨:如图是一交流电压随时间变化的图象,若要使此交流电压的有效值和峰值满足U有=22Um,U2应该取何值?解析:题图
12、中给出的是一方波交变电流,前时间内U1=Um,后2T3时间内电压为U2.由于该交流电压的有效值为22Um,根据有效值的定义,有U有2RT=Um2RT3+U22R2T3,代入已知数据,解得U2=Um.答案:U2=Um12.如图所示,有一U形金属导轨MNPQ,处在与它垂直的匀强磁场中.有一导体棒ab在导轨上向右匀速运动,经过0.1 s,从“1”位置运动到“2”位置.这个过程中,穿过由导轨和导体棒组成的闭合回路的磁通量从0.05 Wb 增加到0.15 Wb.求:(1)这段时间内通过回路的磁通量的变化量;(2)这段时间内导体棒中的感应电动势的大小.解析:(1)磁通量的变化量=2-1=0.15 Wb-0.05 Wb=0.10 Wb.(2)感应电动势的大小E=t=0.100.1 V=1 V.答案:(1)0.10 Wb(2)1 V