學必求其心得，業必貴于專精學必求其心得，業必貴于專精學必求其心得，業必貴于專精單元質檢十電磁感應(時間:45分鐘滿分：100分)單元質檢第20頁

一、選擇題（本題共8小題，每小題8分，共64分。在每小題給出的四個選項中，第1～5題只有一項符合題目要求,第6~8題有多項符合題目要求。全部選對的得8分,選對但不全的得4分，有選錯的得0分）1.（2018·遼寧大連質檢)A、B是兩個完全相同的電熱器，A通以圖甲所示的方波交變電流,B通以圖乙所示的正弦式交變電流,則兩電熱器的電功率PA∶PB等于(）A.5∶4 B。3∶2 C.2∶1 D.2∶1答案A解析根據電流有效值的定義可知I02RT2+I022RT2=IA2RT，解得有效值IA=58I0，而IB=I02,2。（2018·湖北黃岡模擬)如圖所示，一理想變壓器的原線圈接在電壓有效值為220V的正弦式交流電源上，兩副線圈匝數分別為n2=16,n3=144,通過理想二極管(具有單向導電性）、單刀雙擲開關與一只“36V18W”的燈泡相連(燈泡電阻不變）,當開關接1時，燈泡正常發光，則下列說法中不正確的是()A.原線圈的匝數為880B.當開關接2時,燈泡兩端電壓的有效值為202VC。當開關接2時,燈泡消耗的功率約為18WD.當開關接2時，燈泡消耗的功率約為11W答案C解析由n1n3=U1UL得n1=880，所以選項A正確;當開關接2時，有n1n2+n3=U1U，解得U=40V，設交流電的周期為T，由U2R·T2=U'2RT3.（2018·安徽亳州期末）如圖所示，用兩根相同的導線繞成匝數分別為n1和n2的圓形閉合線圈A和B，兩線圈平面與勻強磁場垂直。當磁感應強度隨時間均勻變化時,兩線圈中的感應電流之比IA∶IB為(）A。n12n22 B。n2答案D解析由法拉第電磁感應定律得:E=nΔΦΔt=nΔBΔtπR2，可知感應電動勢與半徑的平方成正比。而根據電阻定律：線圈的電阻為r=ρLS=ρn·2πRS,線圈中感應電流I=Er,由上綜合得到，感應電流與線圈半徑成正比,即IA∶IB=RA∶RB，因相同導線繞成匝數分別為n1和n2的圓形線圈,因此半徑與匝數成反比,故I4.（2018·北京豐臺模擬）隨著科技的不斷發展，無線充電已經進入人們的視線。小到手表、手機，大到電腦、電動汽車,都已經實現了無線充電從理論研發到實際應用的轉化。如圖所示為某品牌的無線充電手機利用電磁感應方式充電的原理圖。關于無線充電,下列說法正確的是(）A。無線充電時手機接收線圈部分的工作原理是“電流的磁效應”B。只有將充電底座接到直流電源上才能對手機進行充電C。接收線圈中交變電流的頻率與發射線圈中交變電流的頻率相同D。只要有無線充電底座,所有手機都可以進行無線充電答案C解析無線充電時手機接收線圈部分的工作原理是電磁感應，故A錯誤；當給充電設備通以恒定直流電時，充電設備不會產生交變磁場,即不能正常充電,故B錯誤;接收線圈中交變電流的頻率應與發射線圈中交變電流的頻率相同,故C正確；被充電手機內部,應該有一類似金屬線圈的部件與手機電池相連，當有交變磁場時，則產生感應電動勢，那么普通手機由于沒有金屬線圈,所以不能夠利用無線充電設備進行充電，故D錯誤。5.（2018·云南玉溪一中檢測）如圖所示，三個相同的金屬圓環內存在著不同的有界勻強磁場，虛線表示環的某條直徑,已知所有磁場的磁感應強度隨時間變化關系都滿足B=kt，磁場方向如圖所示.測得A環內感應電流強度為I，則B環和C環內感應電流強度分別為()A.IB=I,IC=0 B。IB=I，IC=2IC.IB=2I,IC=2I D.IB=2I，IC=0答案D解析C環中穿過圓環的磁感線完全抵消，磁通量為零，保持不變，所以沒有感應電流產生，則IC=0.根據法拉第電磁感應定律得E=nΔΦΔt=nΔBΔtS=nkS=kS,S是有效面積,n=1,可得E∝S，所以A、B中感應電動勢之比EA∶EB=1∶2，根據歐姆定律得,IB=2IA6.（2018·全國卷Ⅰ,19）如圖，兩個線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通過開關與電源連接，另一線圈與遠處沿南北方向水平放置在紙面內的直導線連接成回路。將一小磁針懸掛在直導線正上方，開關未閉合時小磁針處于靜止狀態,下列說法正確的是（)A.開關閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉動B。開關閉合并保持一段時間后,小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向C.開關閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向D。開關閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間,小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉動答案AD解析如圖甲所示,閉合開關瞬間右邊線圈產生電流,左邊線圈磁通量增強。由楞次定律可知,增反減同，左邊線圈感應磁場方向向左.根據右手螺旋定則可得鐵芯中電流方向為從南到北。由此可得鐵芯上方磁場為垂直紙面向里，則磁針N極朝垂直紙面向里的方向轉動，故A項正確。甲開關閉合并保持一段時間后電路穩定,線圈中無磁通量變化,則鐵芯中無電流，小磁針恢復南北指向,故B、C項錯誤；如圖乙所示，開關閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間,左邊線圈磁通量減小,由增反減同得其感應磁場方向向右.由右手螺旋定則可得鐵芯中電流由北到南,鐵芯上方磁場為垂直紙面向外,則小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉動，故D項正確。乙7.（2018·廣東東莞聯考）如圖所示,電源輸入電壓不變,要使電路中電流表示數變大,可采用的方法有（)A。將R上的滑片向上移動B.將R上的滑片向下移動C.將開關S擲向1D.將開關S擲向2答案AD解析輸入的電壓和匝數比不變,輸出的電壓也不變，當滑片向上移動時，副線圈所在電路的電阻變小，所以電流要增加，電流表示數增大,故選項A正確；當滑片向下移動時，副線圈所在電路的電阻變大,所以電流要變小，故選項B錯誤;將開關S擲向1，原線圈的匝數變大,由電壓與匝數成正比可得,副線圈的輸出電壓要減小,副線圈所在電路的電阻不變,所以電流要減小，故選項C錯誤；將開關S擲向2時，原線圈的匝數減小,副線圈的輸出電壓要變大,副線圈所在電路的電阻不變,所以電流要增大，故選項D正確。8.（2018·東北三校聯考）如圖所示，M、N為同一水平面內的兩條平行長直導軌,左端串聯電阻R,金屬桿ab垂直導軌放置,金屬桿和導軌的電阻不計,桿與導軌間接觸良好且無摩擦，整個裝置處于豎直方向的勻強磁場中。現對金屬桿ab施加一個與其垂直的水平方向的恒力F,使金屬桿從靜止開始運動。在運動過程中，金屬桿的速度大小為v，R上消耗的總能量為E,則下列關于v、E隨時間變化的圖象可能正確的是（)答案AD解析對金屬桿ab施加一個與其垂直的水平方向的恒力F,使金屬桿從靜止開始運動.由于金屬桿切割磁感線產生感應電動勢和感應電流,受到隨速度的增大而增大的安培力作用,所以金屬桿做加速度逐漸減小的加速運動,當安培力增大到等于水平方向的恒力F時，金屬桿做勻速直線運動，v-t圖象A正確，B錯誤；由功能關系知,開始水平方向的恒力F做的功一部分使金屬桿動能增大,另一部分轉化為電能，被電阻R消耗掉;當金屬桿勻速運動后,水平方向的恒力F所做的功等于R上消耗的總能量E,因此E-t圖象可能正確的是選項D。二、非選擇題(本題共3小題,共36分)9.(10分）如圖所示器材可用來研究電磁感應現象及判定感應電流的方向。(1)在給出的實物中,用實線作為導線將實驗儀器連成實驗電路.（2)將線圈L1插入線圈L2中,閉合開關。能使感應電流與原電流的繞行方向相同的實驗操作是（）A。插入軟鐵棒B。拔出線圈L1C。使變阻器阻值變大D.斷開開關答案（1)電路圖如圖所示。（2）BCD解析本題是研究電磁感應現象的實驗裝置，近年來已多次考查該知識內容，也是很基礎的內容，總的來說學生都能掌握該知識。本題中的實驗器材其實分成兩部分,其中一部分是檢測回路,另一部分是工作回路.對照實物圖，可知由L2與檢流計構成檢測回路，而工作回路是由L1、滑動變阻器、開關和電池構成,這樣就不難將實驗儀器用導線連成實驗電路了。在將線圈L1插入L2、閉合開關后，L1的磁場穿過線圈L2，設L1產生的磁場方向向下，因此當拔出線圈L1時，穿過L2的磁通量在減少，在L2中將感應出一個感應電流,該感應電流產生的磁場將補償L1磁場的減少，因此感應電流的方向與L1中原來的電流方向相同。同理，當增大變阻器的阻值或斷開開關，其作用均為減少L1的磁場，與選項B的作用相同。若設L1產生的磁場方向向上，可作同樣的分析,結論相同。10。(12分）(2018·河南模擬）某光敏電阻阻值隨光強變化的關系如下表所示：［“光強（E)”表示光強弱程度的物理量,單位為坎德拉(cd）]光強E/cd123456光敏電阻R/Ω36181297。26小明為此設計了一個路燈自動控制電路如圖1所示，光敏電阻R、電阻箱R1和繼電器組成了一個簡單光控電路,繼電器線圈的電阻為r=200Ω,當線圈中的電流大于或等于20mA時，繼電器的銜鐵被吸合。為繼電器線圏供電的電池的電動勢E=8V，內阻可以不計，圖中的“電源”接入照明電壓。(1）為了達到日出燈熄，日落燈亮的效果,應該把路燈接端（選填“AB"或“CD"）.

（2)如果要使外界光強達到3cd時路燈自動熄滅，電阻箱R1接入電路的電阻值應為Ω.

（3）電路連接好后,小明用手擋住光敏電阻，發現電路不工作。為排查電路故障,他用多用電表測量各接點間的電壓,則應將圖2所示的選擇開關旋至(選填“A"“B”“C”或“D”）處，小明測得光敏電阻R兩端的電壓為0，電阻箱R1兩端的電壓為8V，由此可知,該電路的故障為。

（4）小明排除故障后,電路能順利工作了.只是發現路燈亮的有點早，為此，他應該將電阻箱R1的阻值適當調（選填“大”或“小")—點。

答案（1)AB（2）188(3）C（4)電阻箱R1斷路（5）小解析(1)當光線變暗，光強變小時,光敏電阻阻值變大,控制電路的電流會減小，電磁繼電器對銜鐵的吸引力變小，在彈簧的拉力作用下，銜鐵將向上運動,與上面觸點接觸，要讓路燈工作，應該將路燈接在AB端；(2）當線圈中的電流大于或等于20mA時,繼電器的銜鐵被吸合.由閉合電路歐姆定律得:R1=EI—r—R，由表格可知,當光強達到3cd時光敏電阻R的阻值為12Ω，將E=8V，I=20mA，r=200Ω代入得,R1=188Ω（3）由于控制電路用的是8V的直流電源,所以多用電表選用10V直流電壓擋，即將選擇開關旋至C;電阻箱R1兩端的電壓為電源的電壓8V，說明其接線或內部某處斷路;（4）為了使路燈稍晚點才亮，即光敏電阻阻值變得大點,而繼電器的工作電流還是20mA不變,所以應將電阻箱接入電路的阻值調小點。11。(14分）(2018·青島模擬）如圖所示,兩平行光滑金屬導軌由兩部分組成，左面部分水平,右面部分為半徑r=0.5m的豎直半圓,兩導軌間距離d=0。3m,導軌水平部分處于豎直向上、磁感應強度大小B=1T的勻強磁場中,兩導軌電阻不計。有兩根長度均為d的金屬棒ab、cd,均垂直導軌置于水平導軌上，金屬棒ab、cd的質量分別為m1=0。2kg、m2=0.1kg，電阻分別為R1=0。1Ω、R2=0。2Ω.現讓ab棒以v0=10m/s的初速度開始水平向右運動，cd棒進入圓軌道后，恰好能通過軌道最高點PP',cd棒進入圓軌道前兩棒未相碰,重力加速度g取10m/s2，求:(1）ab棒開始向右運動時cd棒的加速度a0;(2)cd棒剛進入半圓軌道時ab棒的速度大小v1；（3)cd棒進入半圓軌道前ab棒克服安培力做的功W。答案(1）30m/s2（2)