山东省德州市陵城一中2016-2017学年高二（上）单元测试物理试卷（电磁感应、交变电流）（解析版）

A．将磁铁在纸面内向上平移 B．将磁铁在纸面内向右平移 C．将磁铁绕垂直纸面的轴转动

D．将磁铁的N极转向纸外，S极转向纸内 【考点】感应电流的产生条件．

【分析】对照产生感应电流的条件进行分析：产生感应电流的条件：一是电路要闭合；二是穿过电路的磁通量发生变化．

【解答】解：A、图示位置，没有磁感线穿过线圈，线圈的磁通量为零，将磁铁在纸面内向上平移时，线圈的磁通量仍为零，没有变化，所以线圈中没有感应电流产生．故A正确． B、图示位置，没有磁感线穿过线圈，线圈的磁通量为零，将磁铁在纸面内向右平移时，线圈的磁通量仍为零，没有变化，所以线圈中没有感应电流产生．故B正确．

C、图示位置，没有磁感线穿过线圈，线圈的磁通量为零，将磁铁绕垂直纸面的轴转动，线圈的磁通量仍为零，没有变化，所以线圈中没有感应电流产生．故C正确．

D、将磁铁的N极转向纸外，S极转向纸内，将有磁感线穿过线圈，线圈的磁通量增大，将产生感应电流．故D错误．

本题选择不能产生感应电流的，故选：ABC

9．某交变电压为u=6sin314t V，则（ ）

A．用此交变电流作打点计时器的电源时，打点周期为0.02 s B．把额定电压为6 V的小灯泡接在此电源上，小灯泡正常发光 C．把额定电压为6 V的小灯泡接在此电源上，小灯泡将烧毁 D．耐压6 V的电容器不能直接用在此电源上 【考点】正弦式电流的图象和三角函数表达式． 【分析】由交流电u=6sin314t（V），可知ω=314rad/s，从而求出频率与周期，电压最大值Um=6

V．由U=

Um求出电压的有效值，判断灯泡能否正常发光．交流电压表测量

的是有效值．而电容器的耐压值是交流电的最大值． A、【解答】解：由交流电u=6A正确．

B、由题电压的最大值Um=6

V．有效值U=

=6V，可以使额定电压为6 V的小灯泡

sin314t（V），可知ω=314rad/s，由

．故

接在此电源上，正常发光．故B正确，C错误．

D、使用此交流电时，耐压6 V的电容器不能直接接在此电源上，因为最大值超过6V．故D正确．

故选：ABD 10．如图所示：竖直平面内有一矩形导体框从某一高度a处落入一区域足够大的匀强磁场中，则导体框由a处运动至b处的过程中，v﹣t图象肯定不正确的是（ ）

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A． B． C． D．

【考点】导体切割磁感线时的感应电动势．

【分析】线圈进入磁场后，由于电磁感应线圈受到向上的安培力作用，根据安培力与重力大小关系，分析线圈可能的运动情况．安培力大小与线圈速度大小成正比，分析加速度的变化情况．

【解答】解：A、线圈进入磁场后，受到向上的安培力，若安培力与重力大小相等，则线圈做匀速直线运动，直到完全进入磁场后，线圈的磁通量不变化，不受安培力，只受重力而匀加速直线运动，即线圈先做匀速直线运动后匀加速运动，故A图是可能的．故A正确． BD、线圈进入磁场过程，若安培力小于重力，线圈做加速直线运动，随着速度增大，安培力增大，线圈的加速度减小，速度图象的斜率减小，完全进入磁场后做匀加速直线运动．由于安培力是变力，线框进入磁场的过程中不可能做匀加速运动，则B图不可能，D图是可能的，故B不准确，D正确．

C、线圈进入磁场后，受到向上的安培力，若安培力大于重力，线圈做减速直线运动，随着速度减小，安培力减小，线圈的加速度减小，速度图象的斜率减小，当安培力等于重力时，线圈改做匀速直线运动，完全进入磁场后做匀加速直线运动．故C正确． 本题选不正确的，故选：B

二、填空题

11．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）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键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 向右偏转一下 ．

b．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将 向左偏转一下 ．

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【考点】研究电磁感应现象． 【分析】（1）注意该实验中有两个回路，一是电源、电键、变阻器、小螺线管串联成的回路，二是电流计与大螺线管串联成的回路，据此可正确解答．

（2）磁场方向不变，磁通量的变化不变时电流方向不变，电流表指针偏转方向相同，磁通量的变化相反时，电流表指针方向相反． 【解答】解：解：（1）将电源、电键、变阻器、小螺线管串联成一个回路，再将电流计与大螺线管串联成另一个回路，电路图如图所示．

（2）闭合开关，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流表的指针向右偏；

a．将原线圈迅速插入副线圈时，磁场方向不变，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流计指针将向右偏转一下．

b．原线圈插入副线圈后，由电路图可知，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，原线圈电流变小，穿过副线圈的磁场方向不变，但磁通量变小，灵敏电流计指针将左偏转一下． 故答案为：（1）电路图如图所示．（2）a、向右偏转一下；b、向左偏转一下．

12．如图所示，把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是E1 大于 E2；通过线圈截面电量的大小关系是ql 等于 q2．

【考点】楞次定律；研究电磁感应现象．

【分析】两次磁铁的起始和终止位置相同，知磁通量的变化量相同，应用法拉第电磁感应定律比较感应电动势的大小；

由法拉第电磁感应定律求出感应电动势，由欧姆定律求出感应电流，由电流定义式求出电荷量大小．

【解答】解：条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处，磁通量的变化量△Φ相同，

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第一次快插，第二次慢插，△t1＜△t2，由法拉第电磁感应定律：E=n势：E1＞E2，

I=，q=n感应电流：电荷量q=I△t，解得：

可知，感应电动

R都相等，q1=q2； ，由于n、△Φ、则电荷量：

故答案为：大于，等于．

三.计算题共44分（请写出解题过程，只有答案不给分

13．在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1500匝，横截面积S=20cm2．螺线管导线电阻r=1.0Ω，R1=4.0Ω，R2=5.0Ω，C=30μF．在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化．求：

（1）求螺线管中产生的感应电动势；

（2）闭合S，电路中的电流稳定后，求电阻R2的电功率； （3）S断开后，求流经R2的电量．

【考点】法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律． 【分析】（1）根据法拉第地磁感应定律求出螺线管中产生的感应电动势． （2）根据P=I2R求出电阻R2的电功率．

（3）电容器与R2并联，两端电压等于R2两端的电压，根据Q=CU求出电容器的电量 E=n【解答】解：（1）根据法拉第电磁感应定律：（2）根据全电路欧姆定律，有：I=

=

=nS

=1500×20×10﹣4×=0.12A

=1.2V；

根据 P=I2R2

解得：P=7.2×10﹣2W；

（3）S断开后，流经R2的电量即为S闭合时C板上所带的电量Q 电容器两端的电压：U=IR2=0.6V 流经R2的电量：Q=CU=1.8×10﹣5C 答：（1）螺线管中产生的感应电动势为1.2V；

（2）闭合S，电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为7.2×10﹣2W； （3）S断开后，流经R2的电量为1.8×10﹣5C．

14．如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，边长L=10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r=1Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度ω=2πrad/s，外电路电阻R=4Ω．求：

（1）转动过程中感应电动势的最大值；

（2）由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过60°角时的瞬时感应电动势； （3）交流电压表的示数．

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