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1、1第三章第三章电磁感应电磁感应单元检测单元检测一、选择题(本题共 8 小题，每题至少有 1 个选项正确。全部选对得 6 分，选对但不全得 3 分，有选错或不答得 0 分)1关于自感系数，下列说法中错误的是()A其他条件相同，线圈越长自感系数就越大B其他条件相同，线圈匝数越密自感系数就越大C其他条件相同，线圈越细自感系数就越大D其他条件相同，有铁芯的线圈比没有铁芯的线圈自感系数大2关于理想变压器，下面各说法中正确的是()A它的输出功率等于它的输入功率B它的输出功率可以大于它的输入功率C原副线圈两端的电压与它们的匝数成正比D原副线圈的电流与它们的匝数成正比3有一台使用交流电的电冰箱上标有额定电压为
2、“220 V”的字样，“220 V”是指()A交流电电压的瞬时值B交流电电压的最大值C交流电电压的平均值D交流电电压的有效值4一台理想变压器，初、次级线圈的匝数分别为n1400 匝，n2800 匝，连接导线的电阻忽略不计，那么可以确定()A这是一台降压变压器B次级线圈两端的电压是初级线圈两端电压的一半C通过次级线圈的电流是通过初级线圈电流的一半D变压器输出的电功率是输入的电功率的一半5线框ABCD从有界的匀强磁场区域穿过，下列说法中正确的是()A进入匀强磁场区域的过程中，ABCD中有感应电流B在匀强磁场中加速运动时，ABCD中有感应电流C在匀强磁场中匀速运动时，ABCD中有感应电流D离开匀强磁
3、场区域的过程中，ABCD中没有感应电 流6一个电阻接在 10 V 的直流电源上，它的发热功率是P，当接到电压为u10sintV 的交流电源上，它的发热功率是()A0.25PB0.5PCPD2P7如图是某交流发电机产生的交变电流的图象，根据图象可以判定()A此交变电流的周期为 0.1 sB此交变电流的频率为 5 HzC将标有“12 V3 W”的灯泡接在此交变电流上，灯泡可以正常发光D与图象上a点对应的时刻发电机中的线圈刚好转至中性面28如图所示电路中要使电流表读数变大，可采用的方法有()A将R上的滑片向上移动B将R上的滑片向下移动C将电键 S 由 1 掷向 2D将电键 S 由 1 掷向 3二、说
4、明计算题(共 7 个小题，每题需说明计算或推理过程，只得出结论不得分)9(4 分)如图为理想变压器，它的初级线圈接在交流电源上，次级线圈接在一个标有“12 V100 W”的灯泡上。已知变压器初、次级线圈匝数之比为 181，那么灯泡正常工作时，图中的电压表读数为_ V，电流表读数为_ A。10(6 分)如图所示，面积为 1.0102m2的正方形导线框处于磁感应强度为 2.5102T 的匀强磁场中。当线框平面与磁场垂直时，穿过线框的磁通量为_ Wb。在线框平面以ad边为轴转过90的过程中，线圈中_感应电流产生(选填“有”或“无”)。11(10 分)(浙江学业水平考试)如图所示，有一 U 形金属导轨
5、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)这段时间内线圈中感应电动势的大小。12(8 分)如图所示，长为L的铜杆OA以O为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度匀速转动，磁感应强度为B1，求OA两端电势差。13(8 分)如图所示，小灯泡的规格为“2 V4 W”，接在光滑水平导轨上，轨距 0.1 m，3电阻不计。金属棒ab垂直搁置在导轨上，电阻 1。整个装置处于磁感应强度B1 T 的
6、匀强磁场中。求：(1)为使小灯正常发光，ab的滑行速度多大？(2)拉动金属棒ab的外力功率多大？14(8 分)如图所示为某正弦式电流的图象，求其峰值、周期和角频率，并写出该电流的瞬时值表达式。15(8 分)输送同样的总功率，若用 110 kV 和 220 kV 的电压输电，输电线上损失的功率之比为多少？4参考答案参考答案1答案答案：C点拨点拨：自感系数是由线圈本身决定的，与之有关的因素有：线圈越粗、越长、越密、有铁芯，则它的自感系数越大，反之越小。2答案：答案：AC点拨：点拨：变压器的工作原理是能量守恒定律和电磁感应现象。由能量守恒可知 A 对；由变压器的公式可知 C 对；而 D 项的电流应该
7、是与它们的匝数成反比。3答案：答案：D点拨：点拨：这是一种常识性的知识，凡是家用电器上标有的电压或电流值都是指有 效值。4答案：答案：C点拨：点拨：从线圈的匝数来看，由n2n1可知，U2U1，故该变压器是一台升压变压器，A 错；再由理想变压器的输入功率等于输出功率，故 D 错；U1U2n1n2，I1n1I2n2可知 C 正确、B 错误。5答案答案：AC点拨点拨：从磁通量有无“变化”来判断产生感应电流与否，是触及本质的，也比较能抓住要点得出正确结论。若从切割磁感线的角度考虑问题，需注意全面比较闭合电路各部分切割的情况。在有界的匀强磁场中，常常需要考虑闭合回路进场、出场和在场中运动的情况，ABCD
8、在匀强磁场中无论匀速运动，还是加速运动，穿过ABCD的磁通量都没有发生变化。答案为 AC。6答案答案：B点拨点拨：计算交流的发热功率，必须用有效值，即PU2有效/R(Um/2)2R102/2R，而PU2直R102/R，所以，PP/2，故 B 选项正确。7答案：答案：B点拨：点拨：由正弦函数图象可以得知，线框是由中性面开始转动的，所以 D选项错。题图告诉我们，交变电流的周期是 0.2 s，频率f1T10.2Hz5 Hz，即 A 错，B对。12 V、3 W 灯泡中 12 V 是有效值，如题图 12 V 为最大值，U有效Um2，通过以上分析，只有选项 B 正确。8答案答案：BC点拨点拨：在输入电压和
9、匝数比n1n2一定的情况下，输出电压U2是一定的，当R减小时，由IU2R可知电流表读数变大，故P应向下移动。在输入电压U1一定的条件下，减小匝数比n1n2，则输出电压U2增大，U2n2U1n1，故电流增大，应掷向 2，所以正确的选项是BC。9答案：答案：2160.46点拨点拨：分析理想变压器问题时应注意正确应用电压关系和电流关系，特别是初、次级功率相等的关系。由公式U1U2n1n2，得U1U2n1n2216 V；因理想变压器的初、次级功率相等，所以I1P1U1P2U20.46 A，即电压表、电流表读数分别为 216 V、0.46 A。10答案：答案：2.5104有点拨：点拨：磁通量BS2.51
10、021.0102Wb2.5104Wb。在线框平面以ad边为轴转过 90的过程中穿过线框的磁通量减小，所以产生感应电流。11答案：答案：(1)0.1 Wb(2)1 V点拨：点拨：(1)由题意知10.05 Wb，20.15 Wb所以磁通量变化21(0.150.05)Wb0.1 Wb。(2)由法拉第电磁感应定律知感应电动势Et0.1 Wb0.1 s1 V。512答案：答案：12BL2点拨点拨：铜杆OA在匀强磁场中做切割磁感线运动，将产生感应电动势E，此即OA杆两端的电势差。OA杆匀速转动时，杆上各点运转半径不同，线速度大小不同，由vr知线速度v与半径r成正比，可见感应电动势从A至O是逐段均匀减小的，
11、能够用平均值来计算OA杆的感应电动势。杆的平均速度vv0vA20L212L，感应电动势EBLv12BL2，杆OA两端的电势差UOAE12BL2。13答案：答案：(1)40 m/s(2)8 W点拨：点拨：要求小灯正常发光，灯两端电压应等于其额定值 2 V。这个电压是由于金属棒滑动时产生的感应电动势提供的。金属棒移动时，外力的功率转化为全电路上的电功率。(1)根据小灯的标志得小灯的额定电流和电阻分别为IPU2 A，RU2P1。设金属棒滑行速度为v，它产生的感应电流为IBLvRr，式中r为棒的电阻。由II，即IBLvRr得vI(Rr)BL40 m/s。(2)根据能的转换，外力的机械功率等于整个电路中
12、的电功率，所以拉动ab做切割运动的功率为P机P电I2(Rr)22(11)W8 W。14答案：答案：i20sin 314tA点拨：点拨：从题图中可看出交流的周期T为 0.02 s在t0.002 5 sT8时，电流为 14.14 A，而tT8时线圈从中性面转过的角度为 45。由电流公式iImsint，得 14.14 AImsin 45所以Im14.14sin 45A20 A而2T314 rad/s故此电流的瞬时值表达式为i20sin 314tA。15答案：答案：41点拨：点拨：损失的功率P不等于U2R，若要写成U2R，这里的电压U应是输电线上损失的电压U，它等于输电电压减去用户得到的电压即UUU，损失的功率PI2R，而IP/U，即P与U2成反比。设输电总功率为P，输电电压为U，则输电电流IP/U；输电线电阻为R，输电线上功率损失PI2RP2U2R，所以P1P2U22U214；输电线上损失的功率之比为 41，即用 220 kV 输电时功率损失为 110 kV 时的 1/4。