北京市各區(qū)2009年高三上學(xué)期期末試題分類精編
交變電流和電磁感應(yīng)
一.單項(xiàng)選擇題
(石景山區(qū))1.路上使用―種電磁裝置向控制中心傳輸信號(hào)以確定火車的位置和速度,
安放在火車首節(jié)車廂下面的磁鐵能產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖
(俯視圖).當(dāng)它經(jīng)過(guò)安放在兩鐵軌間的線圈時(shí),便會(huì)產(chǎn)
一電信號(hào),被控制中心接收.當(dāng)火車以恒定速度通過(guò)線時(shí),表示線圈兩端的電壓Uab隨時(shí)間變化關(guān)系的圖像是:( )
(海淀區(qū))2如圖3所示,電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻r不能忽略。A、B是兩個(gè)相同的小燈泡,L是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈。關(guān)于這個(gè)電路的以下說(shuō)法正確的是 ( )
A.開關(guān)閉合到電路中電流穩(wěn)定的時(shí)間內(nèi),A燈立刻亮,而后逐漸變暗,最后亮度穩(wěn)定
B.開關(guān)閉合到電路中電流穩(wěn)定的時(shí)間內(nèi),B燈立刻亮,而后逐漸變/暗,最后亮度穩(wěn)定
C.開關(guān)由閉合到斷開瞬間,A燈閃亮一下再熄滅
D.開關(guān)由閉合到斷開瞬間,電流自左向右通過(guò)A燈
(海淀區(qū))3如圖所示,垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的區(qū)域?qū)挾葹?,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。一邊長(zhǎng)為a、電阻為4R的正方形均勻?qū)Ь框ABCD從圖示位置沿水平向右方向以速度v勻速穿過(guò)兩磁場(chǎng)區(qū)域,在下圖中線框A、B兩端電壓UAB與線框移動(dòng)距離
的關(guān)系圖象正確的是( )
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(海淀區(qū))4如圖11所示,一光滑平行金屬軌道平面與水平面成θ角,兩導(dǎo)軌上端用一電阻R相連,該裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上。質(zhì)量為m的金屬桿ab,以初速度v0從軌道底端向上滑行,滑行到某一高度h后又返回到底端。若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,金屬桿保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,并不計(jì)金屬桿ab的電阻及空氣阻力,則( )
A.上滑過(guò)程中安培力的沖量比下滑過(guò)程大
B.上滑過(guò)程通過(guò)電阻R的電量比下滑過(guò)程多
C.上滑過(guò)程通過(guò)電阻R產(chǎn)生的熱量比下滑過(guò)程多
D.上滑過(guò)程的時(shí)間比下滑過(guò)程長(zhǎng)
(海淀區(qū))5如圖12所示,一質(zhì)量為m的金屬桿ab,以一定的初速度v0從一光滑平行金屬軌道的底端向上滑行,軌道平面與水平面成θ角,兩導(dǎo)軌上端用一電阻相連,磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上,軌道與金屬桿ab的電阻不計(jì)并接觸良好。金屬桿向上滑行到某一高度h后又返回到底端,在此過(guò)程中 ( )
A.整個(gè)過(guò)程中合外力的沖量大小為2mv0
B.下滑過(guò)程中合外力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱
C.下滑過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱小于
D.整個(gè)過(guò)程中重力的沖量大小為零
(豐臺(tái)區(qū))6如圖,閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵,磁鐵的N極朝下。當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)(但未插入線圈內(nèi)部)( )
A.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同,磁鐵與線圈相互吸引
B.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同,磁鐵與線圈相互排斥
C.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵與線圈相互吸引
D.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵與線圈相互排斥
(崇文區(qū))7邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬框在水平恒力F作用下運(yùn)動(dòng),穿過(guò)方向如圖的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域.磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為d(d>L)。已知ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),線框的加速度恰好為零.則線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程和從磁場(chǎng)另一側(cè)穿出的過(guò)程相比較,有 ( )
A.產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反
B.所受的安培力方向相反
C.進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程的時(shí)間等于穿出磁場(chǎng)過(guò)程的時(shí)間
D.進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程的發(fā)熱量少于穿出磁場(chǎng)過(guò)程的發(fā)熱量
(崇文區(qū))8如圖所示,為兩個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向分別垂直紙面向里和向外,磁場(chǎng)寬度均為L(zhǎng),距磁場(chǎng)區(qū)域的左側(cè)L處,有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)體線框,總電阻為R,且線框平面與磁場(chǎng)方向垂直,現(xiàn)用外力F使線框以速度v勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,以初始位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn),規(guī)定:電流沿逆時(shí)針?lè)较驎r(shí)的電動(dòng)勢(shì)E為正,磁感線垂直紙面向里時(shí)磁通量Φ的方向?yàn)檎饬向右為正。則以下關(guān)于線框中的磁通量Φ、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E、外力F和電功率P隨時(shí)間變化的圖象正確的是 ( )
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(崇文區(qū))9圖甲、圖乙分別表示兩種電壓的波形,其中圖甲所示電壓按正弦規(guī)律變化,下列說(shuō)法正確的是
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A.圖甲表示交流電,圖乙表示直流電
B.兩種電壓的有效值都是311V
C.圖甲所示電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=220sin100πt(V)
D.圖甲所示電壓經(jīng)原、副線圈匝數(shù)比為10:1的理想變壓器變壓后,功率比為1:1
(豐臺(tái)區(qū))10.某變電站用原副線圈匝數(shù)比為n1:n2的變壓器,將遠(yuǎn)距離輸來(lái)的電能送到用戶,如圖所示。將變壓器看作理想變壓器,當(dāng)正常工作時(shí),下列說(shuō)法正確的是( )
A.
原副線圈電壓比為n2:n1
B.原副線圈電流比為n1:n2
C.原副線圈電壓比為n1:n2
D.變壓器的輸入功率與輸出功率的比為n1:n2
(石景山區(qū))11距離輸送交流電都采用高壓輸電.我國(guó)正在研究用比330 kV高得多的電壓進(jìn)行輸電.采用高壓輸電的優(yōu)點(diǎn)是 ( )
① 可節(jié)省輸電線的銅材料 ② 可根據(jù)需要調(diào)節(jié)交流電的頻率
③ 可減少輸電線上的能量損失 ④ 可加快輸電的速度
上述四種說(shuō)法正確的是:
A.① ② B.① ③ C.② ③ D.③ ④
(西城區(qū))12.如圖所示,理想變壓器的原線圈接在u=220
sin(100πt)(V)的交流電源上,副線圈接有R=55 Ω的負(fù)載電阻。原、副線圈匝數(shù)之比為2∶1。電流表、電壓表均為理想電表。下列說(shuō)法正確的是
( )
A.原線圈中電流表的讀數(shù)為
B.原線圈中的輸入功率為
C.副線圈中電壓表的讀數(shù)為110V
D.副線圈中輸出交流電的周期為50s
二.多項(xiàng)選擇題
(西城區(qū))1如圖,線圈M和線圈N繞在同一鐵芯上。M與電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器相連,P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端,開關(guān)S處于閉合狀態(tài)。N與電阻R相連。下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.當(dāng)P向右移動(dòng),通過(guò)R的電流為b到a
B.當(dāng)P向右移動(dòng),通過(guò)R的電流為a到b
C.?dāng)嚅_S的瞬間,通過(guò)R的電流為b到a
D.?dāng)嚅_S的瞬間,通過(guò)R的電流為a到b
(西城區(qū))2電磁學(xué)的基本現(xiàn)象和規(guī)律在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用。下列哪些電器件在工作時(shí),主要應(yīng)用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是 ( )
A.質(zhì)譜儀 B.日光燈 C.動(dòng)圈式話筒 D.磁帶錄音機(jī)
(西城區(qū))3實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常使用的電流表是磁電式儀表。
這種電流表的構(gòu)造如圖甲所示。蹄形磁鐵
和鐵芯間的磁場(chǎng)是均勻地輻向分布的。當(dāng)
線圈通以如圖乙所示的電流,下列說(shuō)法正
確的是 ( )
A.線圈轉(zhuǎn)到什么角度,它的平面都跟磁
感線平行
B.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),螺旋彈簧被扭動(dòng),阻礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng)
C.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到如圖乙所示的位置,b端受到的安培力方向向上
D.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到如圖乙所示的位置,安培力的作用使線圈沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)
(海淀區(qū))4如圖所示,平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角,導(dǎo)軌與兩相同的固定電阻R1和R2相連,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面。有一導(dǎo)體棒ab,質(zhì)量為m,導(dǎo)體棒的電阻R =2R1
,與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上滑動(dòng),當(dāng)上滑的速度為v時(shí),固定電阻R1消耗的熱功率為P, 此時(shí)
( )
A.整個(gè)裝置因摩擦而產(chǎn)生的熱功率為μmgcosθ v
B 整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為 μmgcosθ v
C.導(dǎo)體棒受到的安培力的大小為
D.導(dǎo)體棒受到的安培力的大小為
(海淀區(qū))5如圖甲所示,在空間存在一個(gè)變化的電場(chǎng)和一個(gè)變化的磁場(chǎng),電場(chǎng)的方向水平向右(圖甲14中由B到C),場(chǎng)強(qiáng)大小隨時(shí)間變化情況如圖14乙所示;磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面、大小隨時(shí)間變化情況如圖14丙所示。在t=1s時(shí),從A點(diǎn)沿AB方向(垂直于BC)以初速度v0射出第一個(gè)粒子,并在此之后,每隔2s有一個(gè)相同的粒子沿AB方向均以初速度v0射出,并恰好均能擊中C點(diǎn),若AB=BC=l,且粒子由A運(yùn)動(dòng)到C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于1s。不計(jì)空氣阻力,對(duì)于各粒子由A運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中,以下說(shuō)法正確的是 ( )
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A.電場(chǎng)強(qiáng)度E0和磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小之比為3 v0:1
B.第一個(gè)粒子和第二個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)的加速度大小之比為1:2
C.第一個(gè)粒子和第二個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為π:2
D.第一個(gè)粒子和第二個(gè)粒子通過(guò)C的動(dòng)能之比為 1:5
(海淀區(qū))6關(guān)于電磁場(chǎng)和電磁波,下列敘述中正確的是 ( )
A.均勻變化電場(chǎng)在它的周圍產(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng)
B.電磁波中每一處的電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度總是相互垂直的,且與波的傳播方向垂直
C.電磁波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì),頻率不變,傳播速度與波長(zhǎng)發(fā)生變化
D.電磁波能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象
(海淀區(qū))7.如圖1所示為理想變壓器原線圈所接正弦交變電壓的波形。原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2=10:1,串聯(lián)在原線圈電路中電流表的示數(shù)為
A.與副線圈并聯(lián)的電壓表在t=0.5´10-2s時(shí)的示數(shù)為220V
(海淀區(qū))8.如圖2所示,理想變壓器的副線圈上通過(guò)輸電線接有兩個(gè)相同的燈泡L1和L2;輸電線的等效電阻為R,開始時(shí),開關(guān)S斷開。當(dāng)S接通時(shí),以下說(shuō)法正確的是(
)
A.副線圈兩端MN輸出電壓減小
B.副線圈輸電線等效電阻R上的電壓增大
C.通過(guò)燈泡L1的電流減小
D.原線圈中的電流增大
(西城區(qū))9.某發(fā)電站采用高壓輸電向外輸送電能。若輸送的總功率為P0,輸電電壓為U,輸電導(dǎo)線的總電阻為R。則下列說(shuō)法正確的是( )
A.輸電線上的電流
B.輸電線上的電流
C.輸電線上損失的功率 D.輸電線上損失的功率
三.填空題
(海淀區(qū))1.如圖所示,豎直放置的足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌,間距為l=
(1)金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)加速度_______
(2)若金屬桿在磁場(chǎng)區(qū)域又下落h開始以v0勻速運(yùn)動(dòng), v0______.
四.實(shí)驗(yàn)題
(石景山區(qū))1用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象.當(dāng)有電流從電流表的正極流入時(shí),指針向右偏轉(zhuǎn).下列說(shuō)法哪些是正確的:
( )
A.當(dāng)把磁鐵N極向下插入線圈時(shí),電流表指針向左偏轉(zhuǎn)
B.當(dāng)把磁鐵N極從線圈中拔出時(shí),電流表指針向左偏轉(zhuǎn)
C.保持磁鐵在線圈中靜止,電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)
D.磁鐵插入線圈后,將磁鐵和線圈一起以同一速度向上運(yùn)動(dòng),電流表指針向左偏
五.計(jì)算題
(西城區(qū))1.在如圖甲所示的電路中,螺線管匝數(shù)n = 1500匝,橫截面積S =
(1)求螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);
(2)閉合S,電路中的電流穩(wěn)定后,求電阻R1的電功率;
(3)S斷開后,求流經(jīng)R2的電量。
(石景山區(qū))2.如圖(甲)所示,邊長(zhǎng)為L=
(1)試判斷金屬線框從磁場(chǎng)中拉出的過(guò)程中,線框中的感應(yīng)電流方向?
(2)t=2.0s時(shí),金屬線框的速度?
(3)已知在5.0s內(nèi)力F做功1.92J,那么,金屬框從磁場(chǎng)拉出過(guò)程線框中產(chǎn)生的焦耳熱是多少?
(豐臺(tái)區(qū))3.如圖所示,寬度為L(zhǎng)=
(1)在閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小;
(2)作用在導(dǎo)體棒上的拉力的大。
(3)當(dāng)導(dǎo)體棒移動(dòng)
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(東城區(qū))4.如圖所示,兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=
(1)通過(guò)導(dǎo)體棒的電流;
(2)導(dǎo)體棒受到的安培力大;
(3)導(dǎo)體棒受到的摩擦力大小。
(崇文區(qū))5.如圖所示,在坐標(biāo)xoy平面內(nèi)存在B=2.0T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),OA與OCA為置于豎直平面內(nèi)的光滑金屬導(dǎo)軌,其中OCA滿足曲線方程,C為導(dǎo)軌的最右端,導(dǎo)軌OA與OCA相交處的O點(diǎn)和A點(diǎn)分別接有體積可忽略的定值電阻R1和R2,其R1=4.0Ω、R2=12.0Ω,F(xiàn)有一足夠長(zhǎng)、質(zhì)量m=
(1)金屬棒MN在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電流的最大值;
(2)外力F的最大值;
(3)金屬棒MN滑過(guò)導(dǎo)軌OC段,整個(gè)回路產(chǎn)生的熱量。
北京市各區(qū)2009年高三上學(xué)期期末試題分類精編
交變電流和電磁感應(yīng)
一.單項(xiàng)選擇題
1. C
2. A
3.C
4. C
5 .C
6 .B
7 .B
8 .D
9.D
10. C
11. B
12.A
1 AD
2 BCD
3 ABD
4 AD
5 BCD
6 BCD
7 BD
二.多項(xiàng)選擇題
8. BCD
9. BC
三.填空題
1. (1)a=
五.計(jì)算題
四.實(shí)驗(yàn)題
1.
解:(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律 (3分)
求出 E = 1.2(V) (1分)
(2)根據(jù)全電路歐姆定律
(1分)
根據(jù) (1分)
求出 P = 5.76×10-2(W) (1分)
(3)S斷開后,流經(jīng)R2的電量即為S閉合時(shí)C板上所帶的電量Q
電容器兩端的電壓 U = IR2=0.6(V) (1分)
流經(jīng)R2的電量 Q = CU = 1.8×10-5(C) (2分)
2.
解:(1)由楞次定律(或右手定則),線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針(或abcda)…………(2分)
(2)設(shè)t=2.0s時(shí)的速度為v,據(jù)題意有:BLv=IR 解得m/s=
(3)設(shè)t=5.0s時(shí)的速度為v′,整個(gè)過(guò)程中線框中產(chǎn)生的焦耳熱為Q,則有:
BLv′=I′R………………………………(1分), …………………………(2分)
由上述兩式解得:J=1.67J……………(1分)
3.
解:
(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E=BLv=1.0V
感應(yīng)電流為 =
(2)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng),安培力與拉力平衡
即有F=BIL=0.1N (4分)
(3) 導(dǎo)體棒移動(dòng)= 0.03s
根據(jù)焦耳定律, Q1 = I2R t = 0.03J (或Q1=Fs=0.03J)
根據(jù)能量守恒, Q2== 0.5J
電阻R上產(chǎn)生的熱量 Q = Q1+Q2 = 0.53J (4分)
4.
分析和解:(1)導(dǎo)體棒、金屬導(dǎo)軌和直流電源構(gòu)成閉合電路,根據(jù)閉合電路歐姆定律有:
I==
(2)導(dǎo)體棒受到的安培力:
F安=BIL=0.30N…………(2分)
(3)導(dǎo)體棒所受重力沿斜面向下的分力F1= mg sin37º=0.24N
由于F1小于安培力,故導(dǎo)體棒受沿斜面向下的摩擦力f…………(1分)
根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件
mg sin37º+f=F安…………(1分)
解得:f=0.06N …………(1分)
5.
(1)金屬棒MN沿導(dǎo)軌豎直向上運(yùn)動(dòng),進(jìn)入磁場(chǎng)中切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)金屬棒MN勻速運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí),電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大,產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大。
金屬棒MN接入電路的有效長(zhǎng)度為導(dǎo)軌OCA形狀滿足的曲線方程中的x值。因此接入電路的金屬棒的有效長(zhǎng)度為
Lm=xm=0.5m
Em=3.0V
且
A
(2)金屬棒MN勻速運(yùn)動(dòng)中受重力mg、安培力F安、外力F外作用
N
N
(3)金屬棒MN在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
有效值為
金屬棒MN滑過(guò)導(dǎo)軌OC段的時(shí)間為t
m
s
滑過(guò)OC段產(chǎn)生的熱量
J.
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