电磁感应与交流电

1.如图所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈B中通以如图乙所示的交变电流，设t=0时电流沿逆时针方向，（图中箭头所示）。对于线圈A，在t1 ~t2时间内，下列说法中正确的是（）

A. 有顺时针方向的电流，且有扩张的趋势

B. 有顺时针方向的电流，且有收缩的趋势

C. 有逆时针方向的电流，且有扩张的趋势

D. 有逆时针方向的电流，且有收缩的趋势

2. 穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每

秒钟均匀地减少了2Wb，则

A．线圈中感应电动势每秒增加2V B．线圈中感应电动势每秒减少2V

C．线圈中无感应电动势 D．线圈中感应电动势大小不变

3.在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒AB，以初速度v水平抛出。空气阻力不计，如图5所示，运动过程中棒保持水平，那么下列说法中正确的是（）（A）AB棒两端的电势U A < U B（B）AB棒中的感应电动势越来越大

（C）AB棒中的感应电动势越来越小（D）AB棒中的感应电动势保持不变

4.如图所示，一闭合的小金属环用一根绝缘细杆挂在固定点O处，使金

属圆环在竖直线OO′的两侧来回摆动的过程中穿过水平方向的匀强磁

场区域，磁感线的方向和水平面垂直。若悬点摩擦和空气阻力均不计，

则AD

A．金属环进入和离开磁场区域都有感应电流，而且感应电流的方向相反

B．金属环进入磁场区域后越靠近OO′线时速度越大，而且产生的感应

电流越大

C．金属环开始摆动后，摆角会越来越小，摆角小到某一值后不再减小

D．金属环在摆动过程中，机械能将完全转化为环中的电能

5.如题图3所示，先后两次将一个矩形线圈由匀强磁场中拉出，

两次拉动的速度相同。第一次线圈长边与磁场边界平行，将线

圈全部拉出磁场区，拉力做功W1，第二次线圈短边与磁场边界

平行，将线圈全部拉出磁场区，拉力做功W2，则：

A．W1> W2B．W1= W2C．W1< W2D．条

件不足，无法比较

6.如图所示，上下不等宽的平行金属导轨的EF和GH两部分导轨

间的距离为2L ，I J 和MN 两部分导轨间的距离为L ，导轨竖直放置，整个装置处于水平向里的匀强磁场中，金属杆ab 和cd 的质量均为m ，都可在导轨上无摩擦地滑动，且与导轨接触良好，现对金属杆ab 施加一个竖直向上的作用力F ，使其匀速向上运动，此时cd 处于静止状态，则F 的大小为（ ）

A ．2mg

B ．3mg

C ．4mg

D ．mg

7.如图所示，金属棒MN ，在竖直放置的两根平行导轨上无摩擦地下滑，导轨间串联一个电阻，磁感强度垂直于导轨平面，金属棒和导轨的电阻不计，设MN 下落过程中，电阻R 上消耗的量大功率为P ，要使R 消耗的电功率增大到4P ，可采取的方法是：

(A)使MN 的质量增大到原来的2倍；

(B)使磁感强度B 增大到原来的2倍；

(C)使MN 和导轨间距同时增大到原来的2倍；

(D)使电阻R 的阻值减到原来的一半.

8. 如图22所示，在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R 的直角形金属导轨ao B （在纸面内），磁场方向垂直纸面朝里，另有两根金属导轨c 、d 分别平行于oa 、o B 放置.

保持导轨之间接触良好，金属导轨的电阻不计.现经历以下四个过程：①以速

率V 移动d ，使它与o B 的距离增大一倍；②再以速率V 移动c ，使它与oa

的距离减小一半；③然后，再以速率2V 移动c ，使它回到原处；④最后以速

率2V 移动d ，使它也回到原处.设上述四个过程中通过电阻R 的电量的大小

依次为Q 1、Q 2、Q 3和Q 4，则( )

A. Q 1＝Q 2＝Q 3＝Q 4 B . Q 1＝Q 2＝2Q 3＝2Q 4

C. 2Q 1＝2Q 2＝Q 3＝Q 4

D. Q 1≠Q 2＝Q 3≠Q 4

9. 如题图7所示，A 、B 是两盏完全相同的白炽灯，L 是电阻不计的电感

线圈，如果断开开关S 1，接通S 2，A 、B 两灯都能同样发光。最初S 1是接

通的，S 2是断开的。那么，可能出现的情况是：

① 刚一接通S 2，A 灯就立即亮，而B 灯则迟延一段时间才亮；

② 刚接通S 2时，线圈L 中的电流为零；

③ 接通S 2以后，A 灯变亮，B 灯由亮变暗；

④ 断开S

2时，A 灯立即熄灭，B 灯先亮一下然后熄灭。

A ．②③

B ．①③④

C ．①②④

D ．②③④

10. 如图为一交流电的图线，下列说法正确的是

A ．交流电的频率f =50Hz

B ．交流电的最大值I m =15A

C ．交流电的有效值I =2105 A

D ．交流电的有效值I =55A

11如图所示电路中的变压器为理想变压器，S 为单刀双掷开关.P 是滑动变阻器R 的滑动触头，U 1 为加在原线圈两端的交变电压，I 1、I 2 分别为原线圈和副线圈中的电流.下列说法正确的是（ ）

A ．保持P 的位置及U 1不变，S 由

B 切换到a ，则R 上消耗

的功率减小

B ．保持P 的位置及U 1不变，S 由a 切换到B ，则I 2减小

C ．保持P 的位置及U 1 不变，S 由B 切换到a ，则I 1增大

D ．保持U 1不变，S 接在B 端，将P 向上滑动，则 I 1减小

12.如图所示，半径为a 的圆形区域内有均匀磁场，磁感强度为B ＝0.2T ，磁场方向垂直纸面向里，半径为b 的金属圆环与磁场同心地放置，磁场与环面垂直，其中a ＝0.4m ，b ＝0.6m ，金属环上分别接有灯L 1、L 2，两灯的电阻均为R ＝2Ω，一金属棒MN 与金属环接触良好，棒与

环的电阻均忽略不计，求：

（1）若棒以v 0＝5m/s 的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆

环直径OO / 的瞬时（如图示）MN 中的电动势和流过灯L 1的电

流。

（2）撤去中间的金属棒MN ，将右面的半圆环OL 2O ′ 以OO ′ 为

轴向上翻转90o，若此时磁场随时间均匀变化，其变化率为

π

4=??t B T/s ，求L 1的功率。

13. 学校有一台应急备用发电机，内阻为r =1Ω，升压变压器匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻为R =4Ω，全校22个教室，每个教室用“220V 、40W ”的灯6盏，要求所有灯都正常发光，则：⑴发电机的输出功率多大？⑵发电机的电动势多大？⑶输电线上损耗的电功率多大？

14. 如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为10 cm和20 cm，内阻为5Ω，在磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场中绕OO′轴以502rad/s的角速度匀速转动，线圈和外部20Ω的电阻R相接。求：

（1）从图示位置开始计时，电动势的瞬时值表达式

（2）S断开时，电压表示数；

（3）电键S合上时，电压表和电流表示数；

（4）若使R能正常工作，R的额定电压应该是多少？

（5）通过电阻R的电流最大值是多少？电阻R上所消耗的电功率是多少？

15.如图28所示，平行斜导轨吻接平行水平导轨，光滑且电阻不计。水平部分有竖直向上的匀强磁场穿过，B=2.0T，导轨间距L=0.5m。导体棒CD的质量为0.1Kg，电阻为0.2Ω，静放在水平导轨上。导体棒AB的质量为0.2Kg，电阻为0.3Ω，从高为0.45m的斜导轨上由静止滑下。求：①AB棒刚进入磁场时的速度v0，加速度a01及这时CD棒的加速度a02。②以后AB、CD的速度加速度分别如何变化。③若AB不与CD相碰撞，导轨足够长，则最后AB、CD作什么运动，速度分别多大。④整个过程中，在AB、CD棒上发出的热量各为多少？

16.在图甲中，直角坐标系0xy的1、3象限内有匀强磁场，第1象限内的磁感应强度大小为2B，第3象限内的磁感应强度大小为B，磁感应强度的方向均垂直于纸面向里.现将半径为l，圆心角为900的扇形导线框OPQ以角速度ω绕O点在纸面内沿逆时针匀速转动，导线框回路电阻为R.

(1)求导线框中感应电流最大值.

(2)在图乙中画出导线框匀速转动一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象.(规定与图甲中线框的位置相对应的时刻为t=0)

(3)求线框匀速转动一周产生的热量.

《电磁感应、交流电》练习题参考答案

1.D

2.D

3.AD

4.AC

5.A

6.B

7.A

8.A

9.D 10.ABC 11.BC

14. 解析：⑴感应电动势最大值

E m =nBS ω=100×0.5×0.1×0.2×502 V=502 V

则瞬时值为 e ＝Emcos ωt ＝ 502cos 502 t

⑵S 断开时，电压表示数为电源电动势有效值 E =

2

m E =50 V. ⑶电键S 合上时，由全电路欧姆定律

I =5

2050+=+r R E A=2.0 A ，即电流表示数为 2 A 电压表示数为 U =IR =2×20 V=40 V.

⑷额定电压即为电压有效值，故R 的额定电压为 40 V.

通过R 中电流的最大值 I m =2I =22 A.

⑸电阻R 上所消耗的电功率 P =IU =2×40 W=80 W.

15. ①3m/s ，a 01=－30m/s 2，a 02=60m/s 2

②两棒加速度都逐渐减小，最后加速度都为零

③最后两根都作匀速运动，速度大小都是2m/s ，方向都是向右 ④Q AB =0.18J ，Q CD =0.12J