人教版高中物理选修3-2电磁感应与交流电综合测试

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电磁感应与交流电综合测试

一、选择题（每题4分，共40分）

1. （2007年山东卷）21. 用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示。在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为Ua，Ub，Uc和Ud。下列判断正确的是

M M M M a

N

b

N

c

N

d N A. Ua＜Ub＜Uc＜Ud B Ua＜Ub＜Ud＜Uc C. Ua=Ub＜Uc=Ud D. Ub＜Ua＜Ud＜Uc

2、 （2010日照一模）如图所示，一形状为抛物线的光滑曲面轨道置于竖直平面内，轨道的下半部处在一个水平向外的磁场中，磁场的上边界是y=a的直线（图中虚线所示），一个小金属环从抛物线上y=b（b>a）处以速度v沿抛物线下滑。假设抛物线足够长，且不计空气阻力，则金属环沿抛物线运动的整个过程中损失的机械能的总量ΔE为 A. 若磁场为匀强磁场，?E?mg(b?a)?B. 若磁场为匀强磁场，?E?mg(b?a) C. 若磁场为非匀强磁场，?E?12mv 212mv 212mv 2D. 若磁场为非匀强磁场，?E?mgb?3. （2010临沂一模）一个闭合回路由两部分组成，如图9所示，右侧是电阻为r的圆形导线；置于竖直方向均匀变化的磁场B1中，左侧是光滑的倾角为θ的平行导轨，宽度为d，其电阻不计．磁感应强度为B2的匀强磁场垂直导轨平面向上，且只分布在左侧，一个质量为m、

电阻为R的导体棒此时恰好能静止在导轨上，分析下述判断不正确的有 ．．．

A．圆形线圈中的磁场，可以方向向上均匀增强，也可以方向向下均匀减弱 B．导体棒a、b受到的安培力大小为mgsinθ C．回路中的感应电流为

mgsin? B2dm2g2sin2?D．圆形导线中的电热功率为(r?R) 22B2d4. （07年山东卷）某变压器原、副线圈匝数比为55：9，原线圈所接电源电压按图示

规律变化，副线圈接有负载。下列判断正确的是

A．输出电压的最大值为36V B．原、副线圈中电流之比为55：9 C．变压器输入、输出功率之比为55：9 D．交流电源有效值为220V，频率为50Hz

5. （08年山东卷）图1、图2分别表示两种电压的波形，其中图1所示电压按正弦规

律变化。下列说法正确的是

A.图1表示交流电，图2表示直流电 B.两种电压的有效值相等

C.图1所示电压的瞬时值表达式为u=311sin100

V

D.图1所示电压经匝数比为10:1的变压器变压后，频率变为原来的

6. （09年山东卷）某小型水电站的电能输送示意图如下。发电机的输出电压为200V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n，n2。降压变压器原副线匝数分别为n3、n4（变压器均为理想变压器）。要使额定电压为220V的用电器正常工作，则

A．

n2n3? n1n4n2n3? n1n4

B．

C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 D．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率 7．（）如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数之比

为n1:n2=6:1。交流电源电动势瞬时值表达式为

e?2202sin(100?t)V，不计交流电源的

内阻。电阻R2?4?，其电功率为P2=100W，

则以下说法正确的是 （ ）

A．R1的电功率为100W B．R1两端的电压为100V

C．变压器原线圈两端电压的效值为120V

D．交流电源的输出功率等于变压器的输出功率

8．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，b是屑线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为

u1?2202sin100?tV，则

A．当单刀双掷开关与a连接时．电压表的示数为22V B．当t?

1s时，c、d间的电压瞬时值为110V 600C．单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表和电流表

的示数均变小

D．保持滑动变阻器触头P不动，当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变大

9．如图所示，某山区小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压，它发出的电先通过电站

附近的变压器升压，然后通过高压输电线路把电能输送到 升压变压器远处村寨附近的降压变压器，经降低降压变压器电压后再输送至村寨中各用户．设变压器都是理想的，那么随着村寨中接入电路的用电器消耗的总功率的增加，则 （ ）

A．通过升压变压器初级线圈中的电流变大 B．升压变压器次级线圈两端的电压变小 C．高压输电线路中损失的功率变大 D．降压变压器次级线圈两端的电压变小

10. （2010德州一模）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为3∶1，L1、L2、L3为

三只规格均为“9V 6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端接入如图乙所示的交变电压，则以下说法中不正确的是： ．

A.电流表的示数为2A B.电压表的示数为272V

C.副线圈两端接入耐压值为9V的电容器恰能正常工作 D.变压器副线圈中交变电流的频率为50Hz

二、计算题（共60分）

11．(2010·潍坊高二期中)(15分)如图所示，平行光滑长导轨处于同一水平面内，相距为l，电阻不计，左端与阻值为R的电阻相连．金属杆质量为m，电阻为r，垂直于两导轨放置，整个装置放在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中．现对杆施加一水平向右的恒定拉力F，使它由静止开始运动．求：

(1)当杆的速度为v时，杆的加速度a； (2)杆稳定时的速度vm；

(3)若杆从静止到达稳定的过程中，杆运动的距离为s，则此过程回路中产生的热量Q为多少？

12．(15分)交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动．一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S＝0.05m2，线圈转动的频率为50Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B＝

2

T.如果用此发电机带动两个标有“220V 11kW”的电π

机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器，电路如下图．求：

(1)发电机的输出电压为多少？

(2)变压器原副线圈的匝数比为多少？

(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多少？

13．(15分)如图所示，两光滑金属导轨，间距d＝0.2m，在桌面上的部分是水平的，处在磁感应强度B＝0.1T、方向竖直向下的有界磁场中，电阻R＝3Ω，桌面高H＝0.8m，金属杆ab质量m＝0.2kg、电阻r＝1Ω，在导轨上距桌面h＝0.2m高处由静止释放，落地点距桌面左边缘的水平距离s＝0.4m，g＝10m/s2，求：

(1)金属杆刚进入磁场时，R上的电流大小和方向； (2)整个过程中R上放出的热量．

14．（15分）有一条河流，河水流量为4m3/s，落差为5m，现利用它来发电，使用的发电机总效率为50％，发电机输出电压为350V，输电线的电阻为4Ω，允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5％，而用户所需要电压为220V，求所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比．变压器为理想变压器输电线路如图6所示．