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 C.磁带录音机
B.白炽灯泡 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:B
2.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:D
3.一磁感应强度为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θ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( )
A.0 C.2BScos θ
B.2BS D.2BSsin θ
解析:开始时穿过线圈平面的磁通量为Φ1=BScos θ,后来为Φ2=-BScos θ,则磁通量的变化量为ΔΦ=|Φ2-Φ1|=2BScos θ.
答案:C
4.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S1 B.先断开S2 C.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:B
5.某一电热器接在U=110 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( )
A.110 V C.220 V
B.110 D.220
2 V 2 V
?
Um
2U2
解析:接在直流电源上,Q=t,接在正弦式交流电源上应有2Q=t,所以Um=2URR=220 V.
答案:C
6.如图所示,理想变压器原线圈的匝数n1=1 000匝,副线圈的匝数n2
=200匝.原线圈两端所加的电压U1=220 V时,副线圈两端的电压U2为( )
A.1 100 V C.440 V
解析:根据U1∶U2=n1∶n2可得U2=44 V. 答案:B
7.某水电站,用总电阻为2.5 Ω的输电线输电给500 km外的用户,其输出电功率是3×10 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2×10 A B.输电线上由电阻造成的损失电压为15 kV
C.若改用5 kV电压输电.则输电线上损失的功率为9×10 kW
8
5
6
?
2
B.44 V D.22 V
U2
D.输电线上损失的功率为ΔP=,U为输电电压,r为输电线的电阻
r解析:由P=IU得输电线上输送的电流
P3×106×1033I==3 A=6×10 A, U500×10
由ΔU=Ir得输电线路上的电压损失 ΔU=6×10×2.5 V=1.5×10 V,
若改用5 kV电压输电,输电线上损失的功率为
6
P23×102116
ΔP=I′r=2r=()×2.5 W=9×10 W>3×10 kW,这是不可能的,所以选项
U′5
2
3
4
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:AB
9.如图,将额定电压为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 W
B.通过原线圈的电流的有效值为0.6 A C.通过副线圈的电流的最大值为2.2 A D.变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=11∶3
解析:对于理想变压器,P入=P出,所以输入功率P入=60×2.2 W=132 W,A错.I1==
P入U1
132
A=0.6 A,B正确.正弦式交变电流的最大值I2m=2I2=2.2 2 A,C错误.变压器220
原、副线圈匝数比n1∶n2=U1∶U2=11∶3,D正确.
答案:BD
10.如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略不计,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:AD
π
11.如图所示的交流电为u=311sin(314t+) V,接在阻值为220
6Ω的电阻两端,则( )
A.电压表的读数为311 V B.电流表读数为1.41 A C.电流表读数是1 A D.2 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:CD
12.如图是某交流发电机产生的交变电流的图象,根据图象可以定( )
A.此交变电流的周期为0.2 s B.此交变电流的频率为5 Hz
判
C.将标有“12 V 3 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,所以D选项错.此图告11
诉我们,交变电流的周期是0.2 s,频率f== Hz=5 Hz,即A、B对.“12 V 3 W”
T0.2灯泡中12 V是有效值,题图中12 V为最大值,U有效=
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.
Umax
2
,故C错误.
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?
2019-2020学年高中物理 第三章 电磁感应 章末综合检测(含解析)新人教版选修1-1
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