1、第十講電磁感應、交流電、電磁波一、單項選擇題1. (2011年高考廣東卷)將閉合多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中，線圈平面與磁場方向垂直，關于線圈中產生的感應電動勢和感應電流，下列表述正確的是()A感應電動勢的大小與線圈的匝數無關B穿過線圈的磁通量越大，感應電動勢越大C穿過線圈的磁通量變化越快，感應電動勢越大D感應電流產生的磁場方向與原磁場方向始終相同解析：選C.由法拉第電磁感應定律En知，感應電動勢的大小與線圈匝數有關，A錯感應電動勢正比于，與磁通量的大小無直接關系，B錯誤，C正確根據楞次定律知，感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化，即“增反減同”，D錯誤2(2010年高考課標全

2、國卷)如圖所示，兩個端面半徑同為R的圓柱形鐵芯同軸水平放置，相對的端面之間有一縫隙，鐵芯上繞導線并與電源連接，在縫隙中形成一勻強磁場一銅質細直棒ab水平置于縫隙中，且與圓柱軸線等高、垂直讓銅棒從靜止開始自由下落，銅棒下落距離為0.2R時銅棒中電動勢大小為E1，下落距離為0.8R時電動勢大小為E2.忽略渦流損耗和邊緣效應關于E1、E2的大小和銅棒離開磁場前兩端的極性，下列判斷正確的是()AE1>E2，a端為正BE1>E2，b端為正CE1<E2，a端為正 DE1<E2，b端為正解析：選D.設下落距離為d，則銅棒在勻強磁場中切割磁感線的等效長度l2，銅棒做的是自由落體運動，故

3、v22gd，v，故有EBlvB·2·2B，將d10.2R，d20.8R，代入后比較得E1<E2；據安培定則知縫隙處的磁場方向水平向左，再由右手定則知b端等效為電源正極，電勢高，選D.3(2011年高考北京卷)某同學為了驗證斷電自感現象，自己找來帶鐵心的線圈L、小燈泡A、開關S和電池組E，用導線將它們連接成如圖所示的電路檢查電路后，閉合開關S，小燈泡發光；再斷開開關S，小燈泡僅有不顯著的延時熄滅現象雖經多次重復，仍未見老師演示時出現的小燈泡閃亮現象，他冥思苦想找不出原因你認為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是 ()A電源的內阻較大 B小燈泡電阻偏大 C線圈電阻偏大 D線圈

4、的自感系數較大解析：選C.從實物連接圖中可以看出，線圈L與小燈泡并聯，斷開開關S時，小燈泡A中原來的電流立即消失，線圈L與小燈泡組成閉合電路，由于自感，線圈中的電流逐漸變小，使小燈泡中的電流變為反向且與線圈中電流相同，小燈泡未閃亮說明斷開S前，流過線圈的電流較小，原因可能是線圈電阻偏大，故選項C正確4(2010年高考天津理綜卷改編)為探究理想變壓器原、副線圈電壓、電流的關系，將原線圈接到電壓有效值不變的正弦交流電源上，副線圈連接相同的燈泡L1、L2，電路中分別接了理想交流電壓表V1、V2和理想交流電流表A1、A2，導線電阻不計，如圖所示當開關S閉合后()AA1示數變大，A1與A2示數的比值變小

5、BA1示數變大，A1與A2示數的比值變大CV2示數變小，V1與V2示數的比值變大DV2示數不變，V1與V2示數的比值不變解析：選D.由知，開關S閉合后，V2示數不變，V1與V2示數的比值不變，故選項C錯誤，選項D正確；開關S閉合后，副線圈閉合回路的總電阻R減小，由I2知，I2變大，由知，A1示數變大，且A1與A2示數的比值不變，故選項A、B錯誤5(2011年北京西城抽樣)北半球地磁場的豎直分量向下如圖所示，在北京某中學實驗室的水平桌面上，放置邊長為L的正方形閉合導體線圈abcd，線圈的ab邊沿南北方向，ad邊沿東西方向下列說法中正確的是()A若使線圈向東平動，則a點的電勢比b點的電勢高B若使線

6、圈向北平動，則a點的電勢比b點的電勢低C若以ab為軸將線圈向上翻轉，則線圈中感應電流方向為abcdaD若以ab為軸將線圈向上翻轉，則線圈中感應電流方向為adcda解析：選C.由右手定則知，若使線圈向東平動，線圈的ab邊和cd邊切割磁感線，c(b)點電勢高于d(a)點電勢，故A錯；同理知B錯若以ab為軸將線圈向上翻轉，穿過線圈平面的磁通量將變小，由楞次定律可判得線圈中感應電流方向為abcda，C對6(2011年杭州質檢)如圖所示，兩個相鄰的有界勻強磁場區，方向相反且垂直紙面，磁感應強度的大小均為B，磁場區在y軸方向足夠長，在x軸方向寬度均為a，一正三角形(中垂線長為a)導線框ABC從圖示位置向右

7、勻速穿過磁場區域，設逆時針方向為電流的正方向，則圖中線框中產生的感應電流i與線框移動距離x的關系圖象正確的是()解析：選C.由楞次定律可知，在第一個階段感應電流沿正方向，可排除B項；在最后一個階段感應電流方向也沿著正方向，可排除D；在中間階段，線框在兩磁場中都切割，且總有效長度在增加，可排除A，故C正確7(2010年高考安徽理綜卷)如圖所示，水平地面上方矩形區域內存在垂直紙面向里的勻強磁場，兩個邊長相等的單匝閉合正方形線圈和，分別用相同材料、不同粗細的導線繞制(為細導線)兩線圈在距磁場上界面h高處由靜止開始自由下落進入磁場，最后落到地面運動過程中，線圈平面始終保持在豎直平面內且下邊緣平行于磁場

8、上邊界設線圈、落地時的速度大小分別為v1、v2，在磁場中運動時產生的熱量分別為Q1、Q2.不計空氣阻力，則()Av1<v2，Q1<Q2 Bv1v2，Q1Q2Cv1<v2，Q1>Q2 Dv1v2，Q1<Q2解析：選D.兩線圈在未進入磁場時，都做自由落體運動，從距磁場上界面h高處下落，由動能定理知兩線圈在進入磁場時的速度相同，設為v，線圈所受安培阻力F1BI1L，而R1電，S1，故F1.所以此時刻a1g，同理可得a2g與線框的質量無關，即兩線框進入磁場時的加速度相同，當兩線圈進入磁場后雖加速度發生變化，但兩者加速度是同步變化的，速度也同步變化，因此落地時速度相等即v1

9、v2；又由于線圈質量大，機械能損失多，所以產生的熱量也多，即Q2>Q1，故D項正確8(2011年北京海淀區測試)某小型水電站的電能輸送示意圖如圖所示，發電機通過升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向用戶供電已知輸電線的總電阻為R，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數之比為41，降壓變壓器副線圈兩端交變電壓u220sin100t V，降壓變壓器的副線圈與阻值R011 的電阻組成閉合電路若將變壓器均視為理想變壓器，則下列說法中錯誤的是()A通過R0的電流有效值是20 AB降壓變壓器T2原、副線圈的電壓比為41C升壓變壓器T1的輸出電壓等于降壓變壓器T2的輸入電壓D升壓變壓器T1的輸出功率大于降壓變壓器T

10、2的輸入功率解析：選C.降壓變壓器副線圈電壓的有效值為220 V，所以通過R0的電流有效值為 A20 A，選項A對；降壓變壓器T2原、副線圈的電壓比等于匝數比，為41，B對；由于輸電線上有電壓損失和功率損失，故升壓變壓器T1的輸出電壓大于降壓變壓器T2的輸入電壓，升壓變壓器T1的輸出功率大于降壓變壓器T2的輸入功率，選項C錯D對9(2011年山東煙臺模擬)如圖甲、乙所示，兩圖分別表示兩種電壓的波形，其中圖甲所示電壓按正弦規律變化下列說法中正確的是()A圖甲表示交流電，圖乙表示直流電B兩種電壓的有效值相等C圖甲所示電壓的瞬時值表達式為u311 sin100t(V)D圖甲所示電壓經匝數比為101的

11、變壓器變壓后頻率變為原來的解析：選C.區分交流電、直流電是看電流方向是否發生變化，A錯誤；兩交流電的峰值相同、周期相同，但除了一些特殊時刻外，圖乙所示電壓瞬時值都較小，故其有效值比圖甲的小，B錯誤；由uUmsint結合圖象可知C正確；變壓器不能改變交流電的周期和頻率，D錯誤10(2011年南京二模)如圖所示，正方形線框abcd長為L，每邊電阻均為r，在磁感應強度為B的勻強磁場中繞cd軸以角速度轉動，c、d兩點與外電路相連，外電路電阻也為r，則下列說法中正確的是()AS斷開時，電壓表讀數為BL2BS斷開時，電壓表讀數為BL2CS閉合時，電流表讀數為BL2DS閉合時，線框從圖示位置轉過過程中流過電

12、流表的電荷量為解析：選B.當S斷開時，線框ab邊是電源，其余三邊是外電路，電壓表的示數是cd兩端電壓的有效值，UcdBL2，A錯誤B正確；S閉合時，整個外電路的結構是電阻r與cd邊并聯再與ad、bc串聯，流過電阻r的電流即電流表的示數等于電路中總電流的一半，IA·，C錯誤；流過電流表的電荷量qt，D錯誤二、非選擇題11(2010年高考重慶理綜卷)法拉第曾提出一種利用河流發電的設想，并進行了實驗研究實驗裝置的示意圖可用圖表示，兩塊面積均為S的矩形金屬板，平行、正對、豎直地全部浸在河水中，間距為d.水流速度處處相同，大小為v，方向水平金屬板與水流方向平行，地磁場磁感應強度的豎直分量為B，

13、水的電阻率為，水面上方有一阻值為R的電阻通過絕緣導線和電鍵S連接到兩金屬板上，忽略邊緣效應，求：(1)該發電裝置的電動勢；(2)通過電阻R的電流強度；(3)電阻R消耗的電功率解析：(1)由法拉第電磁感應定律，有EBdv.(2)兩金屬板間河水的電阻r由閉合電路歐姆定律，有I.(3)由電功率公式PI2R，得P()2R.答案：(1)Bdv(2)(3)()2R12(2011年高考浙江卷)如圖甲所示，在水平面上固定有長為L2 m、寬為d1 m的金屬“U”型導軌，在“U”型導軌右側l0.5 m范圍內存在垂直紙面向里的勻強磁場，且磁感應強度隨時間變化規律如圖乙所示在t0時刻，質量為m0.1 kg的導體棒以v01 m/s的初速度從導軌的左端開始向右運動，導體棒與導軌之間的動摩擦因數為0.1，導軌與導體棒單位長度的電阻均為0.1 /m，不計導體棒與導軌之間的接觸電阻及地球磁場的影響(取g10 m/s2)(1)通過計算分析4 s內導體棒的運動情況；(2)計算4 s內回路中電流的大小，并判斷電流方向；(3)計算4 s內回路產生的焦耳熱解析：(1)導體棒先在無磁場區域做勻減速直線運動，有mgma，v1v0at，sv0tat2代