第11章1 第一節(jié)　課后達標能力提升—2021屆高中物理一輪復習課后達標檢測

1、學生用書 P381(單獨成冊)(建議用時：40 分鐘)一、單項選擇題1如圖所示，面積均為 S 的單匝線圈繞其對稱軸或中心軸在勻強磁場 B 中以角速度勻速轉動，能產(chǎn)生正弦交變電動勢 eBSsint 的圖是()解析：選 A.線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸(軸在線圈所在平面內(nèi))勻速轉動，產(chǎn)生的正弦交變電動勢為 eBSsint，由這一原理可判斷，A 圖中感應電動勢為 eBSsint；B 圖中的轉動軸不在線圈所在平面內(nèi)；C、D 圖轉動軸與磁場方向平行，而不是垂直2(2020安徽合肥模擬)一單匝閉合線框在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的轉軸勻速轉動在轉動過程中，線框中的最大磁通量為m，最大感應電動勢為

2、Em，下列說法中正確的是()A當磁通量為零時，感應電動勢也為零B當磁通量減小時，感應電動勢也減小C當磁通量等于 0.5m時，感應電動勢等于 0.5EmD角速度等于Emm解析：選 D.根據(jù)正弦式交變電流的產(chǎn)生及其變化規(guī)律，當磁通量最大時，感應電動勢為零；當磁通量減小時，感應電動勢在增大，磁通量減為零時，感應電動勢最大，由此可知A、B 錯誤；設從線框位于中性面開始計時，則有 eEmsint，式中 EmBS，因mBS，故角速度Emm，D 正確；設 e0.5Em，則解出t6，此時BScos632BS32m，C 錯誤3一矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉動，穿過線圈的磁通量隨時間變化的圖象如圖

3、甲所示則下列說法正確的是()At0 時刻，線圈平面與中性面垂直Bt0.01 s 時刻，的變化率最大Ct0.02 s 時刻，交流電動勢達到最大D該線圈相應產(chǎn)生的交流電動勢的圖象如圖乙所示解析：選 B.由題圖甲可知，t0 時，通過線圈的磁通量最大，線圈處于中性面位置t0.01 s 時刻，磁通量為零，但磁通量變化率最大，所以 A 錯誤，B 正確t0.02 s 時，交流電動勢應為 0，C、D 均錯誤4.小型手搖發(fā)電機線圈共 N 匝，每匝可簡化為矩形線圈 abcd，磁極間的磁場視為勻強磁場，方向垂直于線圈中心軸 OO，線圈繞 OO勻速轉動，如圖所示矩形線圈 ab 邊和 cd邊產(chǎn)生的感應電動勢的最大值都為

4、 e0，不計線圈電阻，則發(fā)電機輸出電壓()A峰值是 e0B峰值是 2e0C有效值是22Ne0D有效值是2Ne0解析：選 D.因每匝矩形線圈 ab 邊和 cd 邊產(chǎn)生的電動勢的最大值都是 e0，每匝中 ab 和cd 串聯(lián)，故每匝線圈產(chǎn)生的電動勢的最大值為 2e0.N 匝線圈串聯(lián)，整個線圈中感應電動勢的最大值為 2Ne0，因線圈中產(chǎn)生的是正弦交流電，則發(fā)電機輸出電壓的有效值 E 2Ne0，故D 正確5 一個匝數(shù)為 100 匝，電阻為 0.5 的閉合線圈處于某一磁場中，磁場方向垂直于線圈平面，從某時刻起穿過線圈的磁通量按如圖所示規(guī)律變化則線圈中產(chǎn)生交變電流的有效值為()A5 2 AB2 5 AC6A

5、D5 A解析：選 B.01 s 內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應電動勢 E1nt1000.01 V1 V，11.2 s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應電動勢 E2nt1000.010.2V5 V，在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量 QQ1Q2E21Rt1E22Rt212 J，根據(jù)交變電流有效值的定義 QI2Rt12 J 得 I2 5 A，故 B 正確，A、C、D 錯誤6(2020江蘇南京、鹽城模擬)圖甲是小型交流發(fā)電機的示意圖，在勻強磁場中，一矩形金屬線圈繞與磁場方向垂直的軸勻速轉動， 產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示發(fā)電機線圈內(nèi)阻為 10 ，外接一只電阻為 90 的燈泡，不計電路的其他電阻，則()At0 時刻線圈平面

6、與中性面垂直B每秒鐘內(nèi)電流方向改變 100 次C燈泡兩端的電壓為 22 VD00.01 s 時間內(nèi)通過燈泡的電荷量為 0解析：選 B.由題圖乙電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象可知：計時起點 e0，即從中性面開始計時，A 錯誤；由圖象可知：電動勢周期為 0.02 s，所以頻率為 50 Hz，即每秒鐘內(nèi)電流方向改變 100 次，B 正確；由圖象可知：電動勢的有效值為 22 V，所以燈泡兩端的電壓為 U9010022 V19.8 V，C 錯誤；00.01 s 時間內(nèi)通過燈泡的電流均為正方向，所以電荷量不為 0，D 錯誤7如圖所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場，磁感應強度為 B.電阻為 R、半徑為 L、

7、圓心角為 45的扇形閉合導線框繞垂直于紙面的 O 軸以角速度勻速轉動(O 軸位于磁場邊界)則線框內(nèi)產(chǎn)生的感應電流的有效值為()A.BL22RB2BL22RC.2BL24RDBL24R解析： 選 D.線框轉動的角速度為， 進磁場的過程用時18周期， 出磁場的過程用時18周期，進、出磁場時產(chǎn)生的感應電流大小都為 I12BL2R，則轉動一周產(chǎn)生的感應電流的有效值滿足：I2RT(12BL2R)2R14T，解得 IBL24R，D 正確二、多項選擇題8(2017高考天津卷)在勻強磁場中，一個 100 匝的閉合矩形金屬線圈，繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉動，穿過該線圈的磁通量隨時間按圖示正弦規(guī)律變化設線圈總電

8、阻為 2，則()At0 時，線圈平面平行于磁感線Bt1 s 時，線圈中的電流改變方向Ct1.5 s 時，線圈中的感應電動勢最大D一個周期內(nèi)，線圈產(chǎn)生的熱量為 82J解析：選 AD.t0 時，磁通量為零，磁感線與線圈平面平行，A 正確；當磁感線與線圈平面平行時，磁通量變化率最大，感應電動勢最大，畫出感應電動勢隨時間變化的圖象如圖，由圖可知，t1 s 時，感應電流沒有改變方向，B 錯誤；t1.5 s 時，感應電動勢為 0，C 錯誤；感應電動勢最大值 EmNBSNm2T1000.0422V4 V， 有效值 E224 V2 2 V，QE2RT82J，D 正確9(2020貴州貴陽高三適應性考試)有一種自

9、行車，它有能向自行車車頭燈泡供電的小型發(fā)電機，其原理示意圖如圖甲所示；圖中 N、S 是一對固定的磁極，磁極間有一固定在絕緣轉軸上的矩形線圈，轉軸的一端有一個與自行車后輪邊緣接觸的摩擦輪如圖乙所示，當車輪轉動時， 因摩擦而帶動摩擦輪轉動， 從而使線圈在磁場中轉動而產(chǎn)生電流給車頭燈泡供電關于此裝置，下列說法正確的是()A自行車勻速行駛時線圈中產(chǎn)生的是交流電B小燈泡亮度與自行車的行駛速度無關C知道摩擦輪和后輪的半徑，就可以知道后輪轉一周的時間里摩擦輪轉動的圈數(shù)D線圈匝數(shù)越多，穿過線圈的磁通量的變化率越大解析：選 AC.摩擦輪帶動線圈在磁場中繞垂直于磁感線的軸轉動，產(chǎn)生交流電，故 A正確；行駛速度會影

10、響感應電動勢的大小，所以影響燈泡的亮度，故 B 錯誤；摩擦輪和后輪屬于皮帶傳動，具有相同的線速度，如果知道了半徑關系，就能知道角速度關系，也就能知道轉速關系，故 C 正確；線圈匝數(shù)不影響穿過線圈的磁通量的變化率的大小，故 D 錯誤10如圖所示，虛線 OO左側有垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為 B，凸形線框 abcdefgh 以虛線 OO為軸以角速度勻速轉動， abch 為邊長為 L 的正方形， defg 為邊長為12L 的正方形，線框的總電阻為 R，從圖示位置開始計時，則()A在 t0 時刻，線框中的感應電流最大B在轉過 90的過程中，線框中感應電流的瞬時值 i 隨時間 t 變化的規(guī)

11、律為 iBL2sintRC線框感應電流的最大值為 ImaxBL2RD線框轉過 60時的瞬時電動勢為BL22解析：選 BC.從圖示位置開始計時，在轉過 90的過程中，線框中產(chǎn)生的感應電動勢的瞬時值為 eBL2sint， 感應電流的瞬時值為 ieRBL2sintR， 故 t0 時刻， I0，線框中感應電流的最大值為 ImaxBL2R，A 錯誤，B、C 正確；線框轉過 60時的瞬時電動勢為 eBL2sin332BL2，故 D 錯誤11如圖甲所示為風力發(fā)電的簡易模型，在風力的作用下，風葉帶動與其固定在一起的磁鐵轉動，轉速與風速成正比若某一風速時，線圈中產(chǎn)生的正弦式電流如圖乙所示下列說法正確的是()A電

12、流的表達式為 i0.6sin 10t(A)B磁鐵的轉速為 10 r/sC風速加倍時電流的表達式為 i1.2sin 10t(A)D風速加倍時線圈中電流的有效值為3 25A解析：選 AD.由題圖乙可知，線圈轉動周期即電流的周期 T0.2 s，則2T10rad/s， 由交流電的電流表達式 iAsint(A)， 可知 A 正確； 根據(jù)2n， 可知轉速為 5 r/s，B 錯誤；由于轉速與風速成正比，當風速加倍時，轉速也加倍，即角速度加倍，由 ImEmR總NBSR總可知，電流的最大值也加倍，即 Im1.2 A，則電流的表達式為 i1.2sin 20t(A)，電流的有效值 IIm21.22A3 25A，C

13、錯誤，D 正確12如圖甲所示，在勻強磁場中，一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉速，繞與磁感線垂直的軸勻速轉動，產(chǎn)生的交變電動勢圖象如圖乙中曲線 a、b 所示，則()A兩次 t0 時刻線圈平面均與中性面重合B曲線 a、b 對應的線圈轉速之比為 23C曲線 a 表示的交變電動勢頻率為 25 HzD曲線 b 表示的交變電動勢有效值為 10 V解析：選 AC.從圖象可知，兩次轉動都是從中性面開始計時的，故 A 正確；從圖象可知，曲線 a、b 對應的線圈轉動的周期之比為 23，則轉速之比為 32，故 B 錯誤；由圖象可知曲線 a 的周期 Ta4102s，則曲線 a 表示的交變電動勢頻率 fa1Ta25 H

14、z，故 C正確；交變電動勢的最大值 EmnBS，則曲線 a、b 表示的交變電動勢的峰值之比為 EmaEmbab32，即 Emb23Ema10 V，故曲線 b 表示的交變電動勢的有效值為 E有102V5 2 V，D 錯誤三、非選擇題13(2020北京海淀質檢)如圖甲所示，長、寬分別為 L1、L2的矩形金屬線框位于豎直平面內(nèi)，其匝數(shù)為 n，總電阻為 r，可繞其豎直中心軸 O1O2轉動線框的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán) C、D(集流環(huán))焊接在一起，并通過電刷和定值電阻 R 相連線框所在空間有水平向右均勻分布的磁場，磁感應強度 B 的大小隨時間 t 的變化關系如圖乙所示，其中B0、B1和 t1均為已知量在 0t1的時間內(nèi)，線框保持靜止，且線框平面和磁場垂直；t1時刻后線框在外力的驅動下開始繞其豎直中心軸以角速度勻速轉動求：(1)0t1時間內(nèi)通過電阻 R 的電流大小；(2)線框勻速轉動后，在轉動一周的過程中電流通過電阻 R 產(chǎn)生的熱量；(3)線框勻速轉動后，從圖甲所示位置轉過 90的過程中，通過電阻 R 的電荷量解析：(1)0t1時間內(nèi)，線框中的感應電動勢EntnL1L2（B1B0）t1根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，通過電阻 R 的電流IERrnL1L2（B1B0）（Rr）t1.(2)線框產(chǎn)生感應電動勢的最大值 Emn