1、周测九电磁感应交变电流(A卷)(本试卷满分95分)一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分)1.两根通电直导线M、N都垂直纸面固定放置，通过它们的电流方向如图所示，正方形线圈L的平面跟纸面平行，现将线圈从位置A沿M、N连线的中垂线迅速平移到位置B，则在平移过程中，线圈中的感应电流()A沿顺时针方向，且越来越小B沿逆时针方向，且越来越大C始终为零D先顺时针，后逆时针2.某磁场磁感线如图所示，有一铜线圈自图示A位置下落至B位置，在下落过程中，自上往下看，线
2、圈中感应电流的方向是()A始终顺时针 B先顺时针再逆时针C始终逆时针 D先逆时针再顺时针3.(多选)如图所示，一根空心铝管竖直放置，把一枚小圆柱形的永磁体从铝管上端由静止释放，经过一段时间后，永磁体穿出铝管下端口假设永磁体在铝管内下落过程中始终沿着铝管的轴线运动，不与铝管内壁接触，且无翻转忽略空气阻力，则下列说法中正确的是()A若仅增强永磁体的磁性，则永磁体穿出铝管时的速度变小B若仅增强永磁体的磁性，则永磁体穿过铝管的时间缩短C若仅增强永磁体的磁性，则永磁体穿过铝管的过程中产生的焦耳热减少D若铝管有自上到下的裂缝，则在永磁体穿过铝管的过程中，永磁体动能的增加量等于其重力势能的减少量4.如图所示
3、，在AB区域中存在着匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里一直角三角形导线框abc位于纸面内，c点与磁场的边界重合，ab边与磁场边界平行导线框与磁场区域的尺寸如图中所示从t0时刻开始，线框匀速穿过该磁场区域，以abca为线框中电流i的正方向，下列四个it关系示意图中正确的是()5(多选)如图甲所示，螺线管内有一平行于轴线的磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向，螺线管与U型导线框cdef相连，导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导线框cdef在同一平面内，当螺线管内的磁感应强度随时间按乙所示规律变化时，下列选项中正确的是()A在t1时刻，金属圆环L内的磁通量最大B在t2时刻，金
4、属圆环L内的磁通量最大C在t1t2时间内，金属圆环L有收缩的趋势D在t1t2时间内，金属圆环L内有逆时针方向的感应电流6(多选)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，电阻R22 ，各电表均为理想电表，副线圈输出电压的变化规律如图乙所示下列说法正确的是()A输入电压的频率为100 HzB电压表的示数为220 VC电流表的示数为1 AD电阻R消耗的电功率是22 W7(多选)一单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴线匀速转动时产生正弦式交变电流，其电动势的变化规律如图线a所示，当调整线圈转速后，电动势的变化规律如图线b所示以下关于这两个正弦式交变电流的说法正确的是()A从图线可算出穿过
5、线圈磁通量的最大值B线圈先后两次转速之比为23C在图线a和b中，t0时刻穿过线圈的磁通量均为零D图线b电动势的瞬时值表达式为e100sin(V)8(多选)某发电厂发电机输出的电能先经过升压变压器升压，然后通过输电线路把电能输送到远处的居民小区，再经过降压变压器降压，最后送到用户设升、降压变压器都是理想变压器，在用电高峰期，发电厂输出的总功率增加，输出电压保持不变，但用户的白炽灯不够亮，这时()A升压变压器的输出电压变大B升压变压器的输出电流变大C输电线路损失的电压变大D降压变压器的输入电压变小二、非选择题(本题包括4小题，共47分)9.(11分)如图为一研究“电磁感应现象”的实验装置(1)将图
6、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：将小线圈迅速插入大线圈时，灵敏电流计指针将_(填“左偏”或“右偏”)小线圈插入大线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将_(填“左偏”或“右偏”)10.(12分)轻质绝缘细线吊着一质量为m0.42 kg、边长为L1 m、匝数n10的正方形线圈，其总电阻为r1 .在线圈的中间位置以下区域分布着磁场，如图甲所示磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示(重力加速度g取10 m/s2)(1)判断线圈中产生的感应电流的方向是顺时针还是逆时针？(2)求线圈的电功率；(3)求t4 s
7、时轻质绝缘细线的拉力大小11.(12分)(2017乌鲁木齐二检)边长为L的正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，穿过该区域的磁通量随时间变化的图象如图1所示将边长为，总电阻为R的正方形线圈abcd放入磁场，线圈所在平面与磁感线垂直，如图2所示求：(1)磁感应强度的变化率；(2)t0时刻线圈ab边受到的安培力大小12.(12分)如图，在竖直面内有两平行金属导轨AB、CD.导轨间距为L1 m，电阻不计一根电阻不计的金属棒ab可在导轨上无摩擦地滑动棒与导轨垂直，并接触良好在分界线MN的左侧，两导轨之间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B1 TMN右侧，两导轨与电路连接电路中的两个定值电阻阻值分别为
8、R14 、R22 .在EF间接有一水平放置的平行板电容器C，板间距离为d8 cm.(g10 m/s2)(1)闭合开关K，当ab以某一速度v匀速向左运动时，电容器中一质量为m81017 kg，电荷量为q3.21017 C的带电微粒恰好静止，试判断微粒的带电性质并求出ab的速度v；(2)断开开关K，将ab固定在离MN边界距离x0.5 m的位置静止不动MN左侧的磁场按B10.5t(T)的规律开始变化，试求从t0至t4 s过程中通过电阻R1的电荷量周测九电磁感应交变电流(A卷)1C本题借助直导线电流周围磁场磁感线的分布特点，考查产生感应电流的条件根据直导线电流周围磁场磁感线的分布特点可知，两直导线所产
9、生的磁场方向与线圈平面平行，故穿过线圈L的磁通量始终为零，则线圈中的感应电流始终为零，C项正确2B本题借助给定的磁感线分布图，考查用楞次定律判断感应电流的方向由磁感线分布特点知，从A位置到B位置，磁感应强度先增大，后减小，则线圈由A位置下落至磁感应强度最大位置的过程中，磁通量向上增加，然后下落至B位置的过程中，磁通量向上减少，根据楞次定律可知线圈中感应电流的方向(自上往下看)先顺时针再逆时针，B项正确3AD本题主要考查了电磁感应现象，意在考查考生的理解能力和推理能力空心铝管可以看成由无数个水平线圈上下拼成，假设永磁体质量为m，当永磁体下落时，就相当于铝管相对永磁体向上切割永磁体的磁感线(就如无
10、数个线圈切割磁感线)，在铝管中产生环形感应电流，而该电流又产生磁场，而且这个磁场的方向与永磁体的磁场方向相反，所以铝管对永磁体产生一个向上的力F，永磁体向下的加速度变为a(mgF)/m，若仅增强永磁体的磁性，则永磁体向下的加速度变小，所以永磁体穿出铝管时的速度变小，下落的时间变长，穿过铝管的过程中产生的焦耳热增大，故选项A正确，BC错误；当铝管有裂缝时，铝管不能产生感应电流，也就没有感应磁场，那么铝管对永磁体也就没有力的作用了，永磁体做自由落体运动，其机械能守恒，故选项D正确4C本题借助导线框穿过磁场，考查楞次定律、法拉第电磁感应定律、it图象导线框进入磁场时，穿过导线框的磁通量增大，由楞次定
11、律可判断出导线框中的感应电流方向为abca，与规定电流方向相同，故选项D错误；同理，穿出磁场时，导线框中的感应电流方向与规定电流方向相反，故选项A错误；进入或穿出磁场时，导线框切割磁感线的有效长度越来越长，感应电流应越来越大，故选项B错误、C正确5BC本题借助螺线管、圆环与导线框等，考查用楞次定律分析二次电磁感应问题当螺线管内的磁感应强度随时间按题图乙所示规律变化时，在导线框cdef内产生感应电流，在t1时刻，穿过螺线管磁通量最大，感应电流为零，L内的磁通量为零，A项错误；在t2时刻，穿过螺线管的磁通量为零，感应电流最大，L内的磁通量最大，B项正确；由楞次定律，在t1t2时间内，导线框cdef
12、内产生逆时针方向的感应电流，且感应电流逐渐增大，则L内磁通量垂直纸面向外增大，L有收缩的趋势，C项正确；根据楞次定律，L内有顺时针方向的感应电流，D项错误6BD本题借助理想变压器和交变电压的ut图象，考查有效值、变压器的电压比、电流比等知识点由ut图象知，输出电压的周期T2102 s，则频率f50 Hz，变压器不改变交流电的频率，故选项A错误；由ut图象知，副线圈电压的有效值U222 V，故原线圈电压的有效值U1U2220 V，选项B正确；副线圈电流的有效值I21 A，原线圈电流的有效值I1I20.1 A，选项C错误；电阻R消耗的电功率P2IR22 W，选项D正确7AD本题借助交变电动势的函数
13、表达式，考查正弦式交变电压的最大值与有效值的关系、角速度与周期的关系等感应电动势最大值EmBSm，根据图线a可得穿过线圈磁通量的最大值m，A正确；线圈先后两次周期之比，则转速之比，B错误；t0时刻感应电动势为零，线圈与中性面平行，穿过线圈的磁通量最大，C错误；感应电动势最大值EmBS，则有，即EbmEam100 V，图线b电动势的瞬时值表达式为eEbmsinbt100sint(V)，D正确8BCD本题借助生活用电现象，考查远距离高压输电的原理发电厂的输出电压保持不变，即升压变压器的输入电压不变，又原、副线圈匝数比不变，因此升压变压器的输出电压也不变，故选项A错；发电厂输出的总功率增加，输出电压
14、保持不变，由PIU，发电厂的输出电流即升压变压器的输入电流变大，又原、副线圈匝数比不变，因此升压变压器的输出电流变大，故选项B对；由UIR，又输电线路的电阻一定，故输电线路损失的电压变大，故选项C对；降压变压器的输入电压等于升压变压器的输出电压减去输电线路损失的电压，故降压变压器的输入电压变小，故选项D对9解题思路：(2)大线圈中的磁通量增加时，产生的感应电流使灵敏电流计指针向右偏将小线圈迅速插入大线圈时，大线圈中的磁通量增加，灵敏电流计的指针向右偏；将滑动变阻器的触头迅速向左拉时，小线圈中的电流减小，则大线圈中的磁通量减小，产生的感应电流使灵敏电流计的指针向左偏答案：(1)如图所示(2)右偏
15、左偏10解题思路：(1)由楞次定律知感应电流的方向为逆时针方向(2)由法拉第电磁感应定律得EnnL20.5 V则P0.25 W(3)t4 s时，B0.6 T，I0.5 A，F安nBIL，F安F线mg联立解得F线1.2 N.答案：(1)逆时针(2)0.25 W(3)1.2 N11解题思路：(1)由题意可知0B0L2，解得(2)线圈中的感应电动势为E2由闭合电路欧姆定律I，安培力F解得F答案：(1)(2)12解题思路：(1)由右手定则可得，金属棒切割磁感线产生的电流方向由b指向a，则电容器上极板带正电，对带电微粒进行受力分析，微粒受到的电场力与重力平衡，可得电场力方向向上，微粒带负电荷金属棒切割磁感线产生的电动势EBLv感应电流IR2两端电压U2IR2由平衡条件得mg联立可得v6 m/s(2)由B10.5t(T)，可得0.5 T/s由法拉第电磁感应定律可得，产生的电动势ELx0.25 V则感生电流I A则通过电阻R1的电荷量QIt C答案：(1)带负电，6 m/s(2) C