1、章末综合检测一、单项选择题(本大题共7小题,每小题5分,共35分)1电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系,根据这一发现,发明了许多电器设备下列电器设备中,没有利用电磁感应原理的是()A动圈式话筒B白炽灯泡C磁带录音机D日光灯镇流器解析:动圈式话筒、磁带录音机放音时,都是利用电磁感应现象分别把声音信号和磁信号转化为电信号;日光灯镇流器通交流时,产生自感电动势,起到产生高压(启动时)和降压限流(正常发光时)作用;白炽灯利用电流热效应将电能转化为光能,故选B.答案:B2在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是()A将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流
2、表的变化B在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化C将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化D绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化解析:将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,因线圈中的磁通量没有变化,故不能观察到感应电流,选项A不符合题意;在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈时,如果通电线圈通以恒定电流,产生不变的磁场,则在另一线圈中不会产生感应电流,选项B不符合题意;在线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表时,磁通量已不再变化,因此也不能观察到感
3、应电流,选项C不符合题意;绕在同一铁环上的两个线圈,在给一个线圈通电或断电的瞬间,线圈产生的磁场变化,使穿过另一线圈的磁通量变化,因此,能观察到感应电流,选项D符合题意答案:D3一磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右,一面积为S的矩形线圈abcd如图所示放置,平面abcd与竖直方向成角,将abcd绕ad轴转180角,则穿过线圈平面的磁通量的变化量为()A0B2BSC2BScos D2BSsin 解析:开始时穿过线圈平面的磁通量为1BScos ,后来为2BScos ,则磁通量的变化量为|21|2BScos .答案:C4.如图所示是测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路,L两端并联一只电压表,用来
4、测量自感线圈的直流电压,在测量完毕后,将电路解体时应()A先断开S1B先断开S2C先拆除电流表D先拆除电阻R解析:S1断开瞬间,L中产生很大的自感电动势,若此时S2闭合,则可能将电压表烧坏,故应先断开S2.答案:B5某一电热器接在U110 V的直流电源上,每秒产生的热量为Q;现把它改接到正弦式交流电源上,每秒产生的热量为2Q,则该交流电压的最大值Um是()A110 VB110 VC220 VD220 V解析:接在直流电源上,Qt,接在正弦式交流电源上应有2Qt,所以Um2U220 V.答案:C6如图所示,理想变压器原线圈的匝数n11 000匝,副线圈的匝数n2200匝原线圈两端所加的电压U12
5、20 V时,副线圈两端的电压U2为()A1 100 VB44 VC440 VD22 V解析:根据U1U2n1n2可得U244 V.答案:B7某水电站,用总电阻为2.5 的输电线输电给500 km外的用户,其输出电功率是3106 kW.现用500 kV电压输电,则下列说法正确的是()A输电线上输送的电流大小为2105 AB输电线上由电阻造成的损失电压为15 kVC若改用5 kV电压输电则输电线上损失的功率为9108 kWD输电线上损失的功率为P,U为输电电压,r为输电线的电阻解析:由PIU得输电线上输送的电流I A6103 A,由UIr得输电线路上的电压损失U61032.5 V1.5104 V,
6、若改用5 kV电压输电,输电线上损失的功率为PI2rr()22.5 W91011 W3106 kW,这是不可能的,所以选项A、C、D错误,选项B正确答案:B二、多项选择题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)8如图所示为“探究产生感应电流的条件”的实验装置下列操作中,电流表的指针会发生偏转的是()A将条形磁铁插入线圈B将条形磁铁从线圈中拔出C将条形磁铁放在线圈中不动D将条形磁铁放在线圈附近不动解析:根据产生感应电流的条件可知,无论采用什么方法,只要能使闭合回路中的磁通量发生变化,这个回路中就会产生感应电流解答本题时,务必要注意一个很重要的条件就是要有磁通量发生变化答案:AB9.如图,将额定电
7、压为60 V的用电器,通过一理想变压器接在正弦交变电源上,闭合开关S后,用电器正常工作,交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和2.2 A以下判断正确的是()A变压器输入功率为484 WB通过原线圈的电流的有效值为0.6 AC通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD变压器原、副线圈匝数比n1n2113解析:对于理想变压器,P入P出,所以输入功率P入602.2 W132 W,A错I1 A0.6 A,B正确正弦式交变电流的最大值I2mI22.2 A,C错误变压器原、副线圈匝数比n1n2U1U2113,D正确答案:BD10.如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电
8、阻可以忽略不计,下列说法中正确的是()A合上开关S接通电路时,A2先亮A1后亮,最后一样亮B合上开关S接通电路时,A1和A2始终一样亮C断开开关S切断电路时,A2立即熄灭,A2过一会儿熄灭D断开开关S切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭解析:S闭合接通电路时,A2支路中的电流立即达到最大,A2先亮;由于线圈的自感作用,A1支路电流增加得慢,A1后亮A1中的电流稳定后,线圈的阻碍作用消失,A1与A2并联,亮度一样,故A正确,B不正确S断开时,L和A1、A2组成串联的闭合回路,A1和A2亮度一样,由于L中产生自感电动势阻碍L中原电流的消失,使A1和A2过一会儿才熄灭,故D选项正确答案:AD11
9、.如图所示的交流电为u311sin(314t) V,接在阻值为220 的电阻两端,则()A电压表的读数为311 VB电流表读数为1.41 AC电流表读数是1 AD2 s内电阻的电热是440 J解析:电压表的读数应是有效值220 V,所以电流表的读数应是1 A,2 s内产生的焦耳热为440 J.答案:CD12.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0.2 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解析:由正弦函数图象可以得知,线框是由中性面开始转动的
10、,所以D选项错此图告诉我们,交变电流的周期是0.2 s,频率f Hz5 Hz,即A、B对“12 V3 W”灯泡中12 V是有效值,题图中12 V为最大值,U有效,故C错误答案:AB三、非选择题(本大题共4小题,共40分)13(10分)在应用图甲的实验装置探究产生感应电流条件的实验中,将开关关闭时_电流将开关断开时_电流将开关闭合后,滑动变阻器滑键向左匀速滑动时_电流向左匀加速滑动时_电流在应用图乙的实验装置探究感应电流方向时,应该先查螺线管的_和表针偏转方向与流进电流的方向的关系我们发现当条形磁铁的N极插入螺线管时,表针向右偏转,N极拔出时,表针向_偏转当S极插入时表针向_偏转这个实验说明感应
11、电流的磁场总是_原来磁场的变化解析:图甲中开关S闭合时,线圈B中磁通量增加,产生感应电流;断开时,磁通量减少,故有感应电流同理,滑键的滑动通过改变电流而改变线圈B中的磁通量图乙中为表明电流的流向,应先明确线圈的绕向答案:有有有有绕向左左阻碍14.(10分)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多少?(2)前4 s内的平均感应电动势为多少?(3)第4 s内的感应电动势的大小为多少?解析:本题考查平均感应电动势由题图知00,30.3 Wb,40,根据公式E求解(1)前3 s内的平均感应电动势E1 V0.1 V.(2)前4 s内的平均感应电动势E20.(3
12、)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 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 V0.3 V,即大小为0.3 V.答案:(1)0.1 V(2)0(3)0.3 V15(10分)发电机产生的按正弦规律变化的电动势最大值为311 V,其线圈共100匝,在匀强磁场中匀速转动的角速度为100 rad/s.(1)从中性面开始计算,写出电动势的瞬时值表达式(2)此发电机外电路组成闭合回路时,总电阻为100 ,求t s时的电流(3)求线圈中磁通量变化率的最大值解析:(1)由交变电流的变化规律可推知,本题电动势的瞬时值
13、表达式为e311sin 100t V.(2)利用欧姆定律,在t s时的电流为i A1.56 A.(3)由法拉第电磁感应定律Em得:磁通量变化率的最大值3.11 V.答案:(1)e311sin 100t V(2)1.56 A(3)3.11 V16(10分)如图所示,某小型水电站发电机的输出功率为10 kW,输出电压为400 V,向距离较远的用户供电,为了减少电能损失,使用2 kV高压输电,最后用户得到200 V、9.5 kW的电力求:(1)水电站升压变压器原、副线圈匝数比;(2)输电线路导线电阻R;(3)用户降压变压器原、副线圈匝数比.解析:(1)由题可知:U1400 V,U22 kV2 000 V,所以n1n2U1U24002 00015.(2)由P1U1I1得I1 A25 A,而I1I2n2n1,所以I25 A,因为P损P1P4(10 0009 500) W500 W,而P损IR,所以R20 .(3)由P3U3I3,I3I2得U3V1 900 V,得.答案:(1)15(2)20 (3)9511