选修3-2 知识点题库

如图甲，100匝的线圈，横截面积是0.1m² ，线圈两端A，B与一个理想电压表相连．线圈中有垂直纸面向里的磁场，磁场的磁感应强度按图乙规律变化，则（）

A . 电压表的示数是2V B . 电压表的示数是2.5V C . A点电势高于B点 D . B点电势高于A点

根据所学电磁感应知识，回答下列问题：

（1）在无线电技术中，常有这样的要求，有两个线圈，要使一个线圈中有电流变化时，对另一个线圈几乎没有影响，则下图中两个线圈的相对安装位置，最符合要求的是：
（2）如图2所示演示通电自感实验电路，实验结束后撤除电路，为保证元件安全又不影响原实验，请在电路中加一个合适的器件（在原图上画）

如图所示的电路中，L₁、L₂是相同的两灯，L的电阻不计，则（）

A . S断开瞬间，L₁立即熄灭，L₂过一会才熄灭 B . S断开瞬间，通过L₁的电流从右向左 C . S接通瞬间，L₁、L₂同时达正常发光 D . S断开瞬间，通过L₁的电流与原来方向相反

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，以下说法中符合实际情况的是____________

A . 将A线圈迅速插入B线圈时，电流计指针向右偏转一下 B . 将A线圈插入B线圈后，电流计指针一直偏在零点右侧 C . A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电流计指针向右偏转一下 D . A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电流计指针向左偏转一下

如图所示，导体棒ab沿水平面内的光滑导线框向右做匀速运动，速度v=15m／s．电阻R=4Ω，线框、电流表和导体棒的电阻均不计。线框宽L=0.4m，处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T．当开关S断开时，电流表示数为0.6A．求：

（1）导体棒ab切割磁感线运动时产生感应电动势的大小．
（2）灯L的电阻值．
（3）若将开关S闭合，电流表示数变为多少

有一种测量压力的电子秤，其原理图如图所示．E是内阻不计、电动势为6 V的电源．R₀是一个阻值为300 Ω的限流电阻．G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器．R是一个压敏电阻，其阻值可随压力大小变化而改变，其关系如下表所示．C是一个用来保护显示器的电容器．秤台的重力忽略不计，试分析：

（1）利用表中的数据归纳出电阻R随压力F变化的函数式R＝ Ω；
（2）若电容器的耐压值为5 V，该电子秤的最大称量值为N；
（3）如果把电流表中电流的刻度变换成压力刻度，则该测力显示器的刻度．(选填“均匀”或“不均匀”)

一台小型发电机的最大输出功率为100 kW，发电机输出电压恒为500 V，现用总电阻为10Ω的输电线向远处的用电单位输电，在发电机以最大输出功率工作时，若输电线上的损失功率为发电机输出功率的4%，求：

（1）所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比是多少？
（2）如果用户用电器的额定电压为220 V，那么所用的理想降压变压器原、副线圈的匝数比是多少？
（3）在保持输电线的电阻以及升压、降压变压器各自匝数比不变的前提下，如果用电单位的电路中总电流为96A，求此时输电线上损失的电压。

如图所示线圈匝数为n的小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈面积为S，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO＇匀速转动．矩形线圈电阻为r，矩形线圈通过两刷环接电阻R，伏特表接在R两端．当线圈以角速度ω匀速转动，下列说法正确的是（）

A . 从线圈与磁场平行位置开始计时瞬时电动势为e=nBSωsinωt B . 当线圈平面转到与磁场垂直时电压表示数为零 C . 线圈从与磁场平行位置转过90°过程中通过电阻R的电荷量为 $\text{[math]}$ D . 线圈转一周的过程中回路产生的焦耳热为 $\text{[math]}$

如图，MN和PQ是固定在水平面上电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，水平部分粗糙，右端接一个阻值为R的定值电阻。水平部分导轨区域存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻也为R的金属棒从高为h处由静止释放，在水平导轨上运动距离d时恰好停止。已知金属棒与导轨水平部分间的动摩擦因数为μ，金属棒与导轨间接触良好，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A . 金属棒克服安培力做功等于金属棒产生的焦耳热 B . 金属棒克服安培力做功与克服摩擦力做功的和为mgh C . 金属棒产生的焦耳热为 $\text{[math]}$ D . 金属棒在电场中运动的时间为 $\text{[math]}$

如图所示，MN和PQ为两根光滑且足够长的平行金属导轨，并将其固定在水平地面上，虚线ef左侧的匀强磁场垂直于轨道面向下，右侧的匀强磁场垂直于轨道面向上。在垂直导轨MN的方向上放着金属棒ab和cd，分别处于ef右侧和左侧的匀强磁场中。用平行于导轨MN方向的外力拉动导体棒ab，使其沿轨道运动，这时可以观察到金属棒cd向左运动。设整个过程中，金属棒ab和cd都不会离开各自所在的有界磁场区域。下列说法正确的是（）

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A . 金属棒cd中电流方向从d→c B . 金属棒ab中电流方向从b→a C . 金属棒ab可能向左匀加速运动 D . 金属棒ab一定向左匀减速运动

通有稳恒电流的螺线管竖直放置，位置2处于螺线管中心，1、3与2等距，铜环R沿轴线下落，经过轴线上1、2、3位置，穿过线圈的磁通量（）

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A . 不变，没有感应电流 B . 先减小后增大，一直有感应电流 C . 先增大后减小，一直有感应电流 D . 在位置2最大，此时没有感应电流

如图所示，a、b两个用同样的导线制成的闭合正方形线圈，a线圈1匝，b线圈9匝，边长 $\text{[math]}$ ，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则（）

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A . a、b线圈内磁通量之比为1：1 B . a、b线圈中感应电动势之比为1：1 C . a、b线圈中感应电流之比为1：3 D . a、b线圈中电功率之比为3：1

在科学研究的道路上经常会出现令人惋惜的遗憾。1825年日内瓦年轻物理学家科拉顿一个人在研究电磁现象时，其类似的实验装置如图所示，示意图如图。为避免磁铁的磁场对小磁针的作用，他把实验装置放在两个房间，在右边房间里把磁铁反复插入线圈，然后科拉顿跑到左边房间里观察，结果没有看到小磁针偏转。下列说法中正确的（）

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A . 该实验过程中没有感应电流的产生 B . 观察到小磁针没有偏转是因为墙壁把磁场隔离了 C . 观察到小磁针没有偏转是因为线圈电阻太大 D . 将磁铁插入线圈后跑去隔离房间观察小磁针，错过了感应电流产生的时机

如图1所示，一个小型水力发电站，发电机输出电压U₀＝315V，内电阻可以忽略不计，最大输出功率为P_m＝30kW，它采用高压输电，在发电机端用升压变压器，在用户端用降压变压器，且不计变压器和用户线路的损耗，已知用户变压器的降压比为40：1，输电线总电阻r_线＝2.0Ω。设居民区所有用电器都是额定电压U_用＝220V的白炽灯，额定总功率为P_用＝22kW，不计灯丝电阻随温度的变化。

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（1）当全部用户电灯正常发光时，输电线上损耗的功率多大？
（2）若采用直接输电，如图2所示，当居民区的电灯全部使用时，电灯两端的实际电压是多少伏？发电机实际输出的电功率多大？

在图示电路中，电阻R和线圈L的阻值相同，L₁和L₂是两个完全相同的灯泡，线圈电感足够大。下列说法正确的是（　　）

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A . 闭合开关瞬间，L₁和L₂的亮度相同 B . 闭合开关瞬间，L₁比L₂更亮 C . 断开开关后，L₁慢慢熄灭，L₂立即熄灭 D . 断开开关后，L₁和L₂都慢慢熄灭

合理利用自然界中的能源是一个重要的课题。在我国某海域，人们设计了一个浮桶式波浪发电灯塔。如图甲所示，该浮桶由内、外两密封圆筒构成，浮桶内磁体由支柱固定在暗礁上，内置N=100的线圈。线圈与阻值R=14 $\text{[math]}$ 的灯泡相连，随波浪相对磁体沿竖直方向上下运动且始终处于磁场中；，其运动速度 $\text{[math]}$ （m/s）。辐向磁场中线圈所在处的磁感应强度大小B=0.2T。线圈周长L=1.5m，总电阻r=1 $\text{[math]}$ ，圆形线所在处截面如图乙所示。下列说法正确的是（）

A . 线圈中感应电动势为 $\text{[math]}$ B . 灯泡中流过电流的最大值为4A C . 灯泡的电功率为240W D . 1分钟内小灯泡消耗的电能为13440J

如图甲所示，长直螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场B，图中箭头所示方向为其正方向。螺线管与导线框 $\text{[math]}$ 相连，导线框内有一柔软的正方形金属环L，正方形金属环L与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度B随时间按图乙所示规律变化时，下列说法正确的是（）

A . 在 $\text{[math]}$ 时间内，导线框 $\text{[math]}$ 内有顺时针方向的感应电流 B . 在 $\text{[math]}$ 时间内，导线框 $\text{[math]}$ 内的感应电流方向先顺时针后逆时针 C . 在 $\text{[math]}$ 时间内，正方形金属环L可能扩张为圆环 D . 在 $\text{[math]}$ 时间内，正方形金属环L内有方向不变的感应电流

如图所示，一个直径为20cm的圆形闭合线圈放在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度 $\text{[math]}$ ，则通过线圈的磁通量为Wb。现将线圈绕直径MN转过90°，则此时穿过线圈的磁通量为Wb。

调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图所示，线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间加上输入电压，转动滑动触头P 就可以调节输出电压。图中A为交流电流表，V为交流电压表，R₁、R₂为定值电阻，R₃为滑动变阻器，CD两端接恒压交流电源，变压器可视为理想变压器。则下列说法中正确的是（）

A . 当动触头P逆时针转动时，电流表读数变大，电压表读数变大 B . 当动触头P逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变大 C . 当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数变小 D . 当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变小，电压表读数变大

轻质细线吊着一边长L=1m、匝数n=10匝的正方形线圈，其总电阻R=1Ω。在线圈的中间位置以下区域分布着磁场，如图甲。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。下列说法正确的是（）

A . 线圈中的感应电流方向为顺时针方向 B . 线圈中的感应电流为1.0A C . 0~6s内线圈产生的焦耳热为1.5J D . 在t=6s时，磁场对线圈的作用力大小为4N