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1、名校名 推荐选修 3-2第十章第 1 讲一、选择题 ( 本题共 10 小题， 1 6 题为单选， 7 10 题为多选 )1(2017 福建省厦门市高三第二次质量检查) 如图甲为风力发电的简易模型，在风力的作用下， 风叶带动与其固定在一起的永磁铁转动，转速与风速成正比。某一风速时，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示，则(A)A电流的表达式为i 0.6sin10t(A)B磁铁的转速为10r/sC风速加倍时电流的表达式为i 1.2sin10 t (A)D风速加倍时线圈中电流的有效值为1.2A0.6A ，周期 T 0.2s2 解析 通过乙图可知电流的最大值为，故 T 10rad/s ，故电流的表达式为
2、i 0.6sin10 t (A) ，故 A 正确；电流的周期为T 0. 2s，故磁体的转速1E nBS ，可知产生的感应电为 n T 5r/s ，故 B 错误；风速加倍时，角速度加倍，根据m动势加倍，形成的感应电流加倍，故风速加倍时电流的表达式为i 1.2sin20 t(A) ，故 C错误；根据 C得分析，形成的感应电流I m 1.2A ，故有效值为 I I m0.6 2A，故 D 错误。22(2016 湖南怀化一模 ) 电阻为1 的矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动， 产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示。现把该交流电加在电阻为9 的电热丝上，则下列说法中正确的是(D)1名
3、校名 推荐A线圈转动的角速度为31.4rad/sB如果线圈转速提高1 倍，则电流不会改变C电热丝两端的电压U1002VD电热丝的发热功率P1800W 解析 T 0.02s2由图可以看出该交变电流的周期，则线圈转动的角速度 T 100 rad/s 314rad/s， A 错误； Em nBS ，转速提高1 倍，电压的最大值变为原来的2R倍，有效值、 瞬时值都要发生变化，电流也会发生变化， B 错误；电热丝两端的电压U R r2 90 2V，电热丝的发热功率 U 1800W， C错误， D 正确。EPR3(2016 河北邢台期末 ) 在图示电路中，电阻R1 与电阻 R2 的阻值均为 R，和 R1
4、并联的 D为理想二极管 ( 正向电阻可看成零， 反向电阻可看成无穷大) ，在 A、B间加一正弦交流电u 20sin 100 t (V) ，则 R 两端的电压有效值为 (A )1A 5VB 52VC 15VD 510V 解析 该交流电的角速度 100 2 f ，解得 f 50Hz，当 A 点电势高时，二极管 D 把 R1 短路， R1 两端的电压为零，当 B 点电势高时， R1 两端有电压，其最大值为10V，一个周期内，只有半个周期的时间内R1 两端有电压，根据有效值的定义，设R1 两端电压的有10U2V 2T2效值为 ， R ，解得 5V， A 正确。UR T2U4(2017 宁夏六盘山高级中
5、学第四次模拟) 如图所示的正方形线框abcd 边长为 L，每边电阻均为 r ，在垂直于纸面向里，磁感应强度为B 的匀强磁场中绕 cd 轴以角速度 匀速转动， c、d 两点与一阻值为r的电阻相连，各表均可视为理想表，导线电阻不计，则下列说法中不正确的是(B)A线框 abcd 产生的电流为交变电流B当 S 断开时，电压表的示数为零2名校名 推荐22C当 S 断开时，电压表的示数为8 B LD当 S 闭合时，电流表的示数为2B L214r 解析 线框中产生的感应电动势的最大值m2mEBL ，瞬时值表达式： e E sin t ，A正确； S 断开时，电压表读数为每边电压的有效值，所以12 2，B 错
6、误； C 正确；U4E8 BL当 S 闭合时，通过 ab 边的电流： I E2BL2I A2BL2，D 正确，3 r 7r，电流表读数14rr2故选 B。5某家用电路如图所示，A、B 间接有保险丝、交流电压表、“220V、880W”的电饭锅及“ 220V、220W”的抽油烟机。现接入电压U 311sin100 t (V) 的交流电，以下说法正确的是 (C)A交流电压表的示数为 311VB电饭锅发热功率是抽油烟机发热功率的4 倍C电路要正常工作，保险丝的额定电流不能小于5AD 1min 抽油烟机和电饭锅消耗的电能共为6.6 10 3J 解析 交流电压表的示数为有效值，311若不考虑保险丝的电阻，
7、 交流电压表的示数为2V 220V， A 错误；由公式P UI 知电路要正常工作，干路中电流为5A，所以保险丝的额定电流不能小于 5A，C 正确；电饭锅是纯电阻元件，抽油烟机是非纯电阻元件，B 错误； 1min抽油烟机消耗的电能为4， D 错误。W Pt 1.32 10 J6如图所示， N 匝矩形导线框以角速度 绕对称轴 OO匀速转动，线框面积为S，线框电阻、电感均不计，在OO左侧有磁感应强度为B 的匀强磁场，外电路接有电阻R和理想电流表，那么可以确定的是 ( B )3名校名 推荐A从图示时刻起，线框产生的瞬时电动势为e NBSsin t2B电流表的示数I 4R NBSC R两端电压有效值U2
8、 NBSD一个周期内R的发热量 Q NBSR2 解析 线框始终只有一半面积在磁场中，故瞬时电动势为NBSsin t ，电压有e2效值为 222， A、 C 错误， B 正确。 U NBS， D 错误。U2NBSQRT4R7(2016 安徽合肥二模 )1831 年，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机( 图甲) 。它是利用电磁感应的原理制成的，是人类历史上第一台发电机，图乙是这个圆盘发电机的结构示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、 D分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触，使铜盘转动， 电阻 R中就有电流通过， 若所加磁场为匀强磁场， 回路的总电阻恒定，从左往右
9、看， 铜盘沿顺时针方向匀速转动，下列说法正确的是 (ACD )A铜片 D的电势高于铜片C的电势B电阻 R中有正弦式交变电流流过C铜盘转动的角速度增大 1 倍，流过电阻 R的电流也随之增大 1 倍D保持铜盘不动，磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场，则铜盘中有电流产生 解析 根据右手定则可知，铜片D的电势比 C的高， A 正确；若所加的磁场为匀强磁E BL v BL L2场，铜盘匀速转动，则产生的感应电动势B L ，不随时间变化，则电22阻 R 中流过的是恒定电流，B 错误；由上式可知，若铜盘转动的角速度增大1 倍，感应电动势增大 1 倍，流过电阻R的电流也随着增大 1 倍， C正确；保持铜盘不动，
10、磁场变为垂直于铜盘的交变磁场， 则通过铜盘的磁通量发生变化，铜盘中会产生感应电动势，铜盘中有电流产生， D正确。8(2017 陕西渭南质检) 如图甲所示， MN是一个螺线管， A 是在 MN的正下方放置在绝缘水平桌面上的金属圆环。现在、b两端接入如图乙所示的正弦交流电，设电流从a端流a入为正方向，下列说法正确的是(BC )A 0t 1 时间内 A环对桌面的压力不断增加B 0t 1 时间内 A环对桌面的压力先增加后减小C t 1 t 2 和 t 2 t 3 时间内 A环中的电流方向相同4名校名 推荐D t 3 t 4 时间内 A 环对桌面的压力大于A环的重力 解析 0 t 1 时间内， t 0
11、时电流为零，磁感应强度为零，对A作用力为零，随后螺线管中的电流逐渐增大，通过A的磁通量逐渐增大，A 中产生感应电流，A 受螺线管的斥力作用， A产生的感应电动势EBS i ，所以 A中的电流逐渐减小到零， 螺线管和 A 中的tt斥力作用是先增大后减小，A 错误， B 正确； t 1 t 2 和 t 2 t 3 时间内，电流i 随时间 t 变化的斜率均为负，说明这两段时间内产生的感应电流方向相同，C 正确； t 3 t 4 时间内，磁通量减小， A 中产生感应电流，A 受螺线管的引力作用，A 对桌面的压力小于A 环的重力， D错误。9(2016 山西第三次四校联考) 如图甲所示，一单匝圆形闭合导
12、线框半径为r ，线框电阻为 R，连接一交流电流表( 内阻不计 ) 。线框内充满匀强磁场，已知该磁场磁感应强度B随时间按正弦规律变化，如图乙所示( 规定向下为B 的正方向 ) ，则下列说法正确的是(BD)A t 0.005s时线框中的感应电流最大B t 0.01s时线框中感应电流方向从上往下看为顺时针方向C t 0.015s时电流表的示数为零D 00.02s内闭合导线框上产生的热量为 4r 4R 解析 t 0.005s时，磁感应强度最大，磁通量最大，而Et 0， A 错误； t 0.01s 时感应电流的方向与0.005 0.01s 内电流方向相同，由楞次定律可知，感应电流的方向沿顺时针方向，B
13、正确； t 0.015s 时的瞬时电流为零，但电流表的示数为有效值，不等于零， C 错误；线框中产生的感应电动势的最大值m 102r2，一个周期内产生的EBS10 2r 222244热量 Q E0.02 0.02 r， D 正确。RRR10(2016 安徽江南十校3 月联考 ) 如图所示，处在垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中的单匝矩形闭合线框MNPQ，以恒定的角速度 绕对角线 NQ转动。已知 MN长为 l 1， NP 长为 l 2，线框电阻为R。 t 0 时刻线框平面与纸面重合，下列说法正确的是( ABD )A矩形线框产生的感应电动势有效值2Bl l 212B矩形线框转过 时的电流为
14、零5名校名 推荐Bl 1l 2C矩形线框转动一周，通过线框任意横截面的电荷量为R B2l 21l 22D矩形线框转过 过程中产生的热量为2R2 解析 矩形线框转动时产生正弦式交变电流，最大值为Bl 1l 2，所以有效值 E 2Bl 1 l 2 ， A 正确；转过 时，线框平面与磁场垂直，磁通量最大，感应电动势为零，电流为零， B 正确；转过一周， 为零，通过横截面的电荷量为零，C 错误；转过 过程中22222EE Bl1l2产生的热量 Q Rt R 2R，D 正确。二、非选择题11如图所示， 一个小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈的长度为 a，宽度为b，共有 n 匝，总电阻为r ，与线圈两端
15、相接触的集流环上接有一个阻值为R 的定值电阻，线圈以角速度 在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO匀速转动，沿转轴方向看去，线圈转动沿逆时针方向，t 0 时刻线圈平面OO与磁感线垂直。(1) 当线圈经过图示位置时，通过电阻R的感应电流的方向。(2) 写出线圈转动过程中感应电动势的瞬时值表达式。(3) 求线圈从 t 0 位置开始到转过 90的过程中的平均电动势。(4) 求线圈从 t 0 位置开始到转过 60时的瞬时电流。 答案 (1)自下而上(2)sin t(3)2nBab(4)3nBabnBab2R r 解析 (1)根据右手定则或楞次定律判断可知，线圈中电流方向是 ba d
16、 c b。故流过 R的电流是自下而上。(2) 从中性面开始计时，感应电动势随时间按正弦规律变化，且最大感应电动势EmnBab ，所以感应电动势的瞬时值表达式为e nBab sin t 。Bab2nBab(3) E nt n /2。nBab sine33nBab(4) i R r R r 2Rr12( 2016山东菏泽一模 ) 如图甲所示， 在一对平行光滑的金属导轨的上端连接一阻值为 R 4 的定值电阻，两导轨在同一平面内，与水平面的夹角30，质量 m 0.2kg 、长 1m的导体棒ab垂直于导轨放置，使其从靠近定值电阻处由静止开始下滑。已知靠近L定值电阻处到底端距离s 7.5m，导体棒电阻 r 1 ，整个装置处于垂直于导轨平面向上的6名校名 推荐匀强磁场中，导体棒从开始滑动一直运动到底端的v t 图象如图乙所示。g 取 10m/s2，求：(1) 磁感应强度的大小；(2) ab 棒在整个运动过程中产生的感应电流的有效值。 答案 (1)1T (2)10A5 解析 (1) 由 v t图象知导体棒匀速运动的速度v 5m/s，此时BLvmgsin BIL 0， I R r ，解得 B 1T。(2) ab 棒下滑到底端的整个过程中，由能量守恒有12mgssin 2mv Q总，设感应电流的有效值为I 0，Q总 I 20( Rr ) t ，10解得 I 0A。57