高考物理一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)精講精練階段性訓(xùn)練（四）（解析版）（內(nèi)容：電磁感應(yīng) 交變電流）

階段性訓(xùn)練（四）考察內(nèi)容（電磁感應(yīng)交變電流）一．選擇題1．金屬探測(cè)器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于安檢場(chǎng)所，下列關(guān)于金屬探測(cè)器的說法正確的是（）A．金屬探測(cè)器可用于食品生產(chǎn)中，防止細(xì)小的砂石顆?；烊胧称分?B．金屬探測(cè)器探測(cè)金屬時(shí)，被探測(cè)金屬中感應(yīng)出渦流 C．金屬探測(cè)器在使用時(shí)必須快速移動(dòng) D．金屬探測(cè)器只能探測(cè)出鐵磁性的金屬材料【解答】解：AD.金屬探測(cè)器只能探測(cè)金屬，各種金屬物都會(huì)被探測(cè)器探測(cè)到，不能用于食品生產(chǎn)，不能防止細(xì)小的沙石顆?；烊胧称分?，故AD錯(cuò)誤；B.金屬探測(cè)器探測(cè)金屬時(shí)，被測(cè)金屬中感應(yīng)出渦流，故B正確；C.探測(cè)過程中金屬探測(cè)器應(yīng)與被測(cè)物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)即可，不用快速移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；故選：B。2．外環(huán)線圈中通有正弦交流電，它產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)與所遇的金屬物發(fā)生作用，導(dǎo)致金屬物自身也會(huì)產(chǎn)生微弱的電流，來自金屬物的磁場(chǎng)進(jìn)入內(nèi)環(huán)線圈被接收到后，檢測(cè)器會(huì)發(fā)出報(bào)警聲。若外環(huán)線圈某時(shí)刻產(chǎn)生向下且增強(qiáng)的磁場(chǎng)，則下列說法中正確的是（）A．此時(shí)金屬物產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)的方向豎直向下 B．此時(shí)金屬物中的渦流從上往下看是沿順時(shí)針方向 C．金屬物發(fā)出的磁場(chǎng)穿過內(nèi)環(huán)線圈時(shí)，內(nèi)環(huán)線圈會(huì)產(chǎn)生微弱的電流 D．金屬物發(fā)出磁場(chǎng)是一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象【解答】解：AB．由題知探測(cè)器發(fā)射線圈發(fā)出的磁場(chǎng)豎直向下且增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律可確定金屬物中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向應(yīng)豎直向上，根據(jù)安培定則，金屬物中的感應(yīng)電流的方向從上往下看是逆時(shí)針方向，故AB錯(cuò)誤；C．由于外環(huán)線圈中通有正弦交流電，則金屬物產(chǎn)生的渦流也是周期性變化的，所以金屬物發(fā)出周期性變化的磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)穿過接收線圈時(shí)，會(huì)引起接收線圈產(chǎn)生微弱的電流，使探測(cè)器報(bào)警，故C正確；D．金屬物發(fā)出磁場(chǎng)是因?yàn)榻饘傥飪?nèi)有電流產(chǎn)生，電流周圍存在磁場(chǎng)，是電流的磁效應(yīng)現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。故選：C。3．如圖所示，李輝、劉偉用多用電表的歐姆擋測(cè)量變壓器初級(jí)線圈的電阻。實(shí)驗(yàn)中兩人沒有注意操作的規(guī)范：李輝兩手分別握住紅黑表筆的金屬桿，劉偉用兩手分別握住線圈裸露的兩端讓李輝測(cè)量。測(cè)量時(shí)表針擺過了一定角度，最后李輝把多用電表的表筆與被測(cè)線圈脫離。在這個(gè)過程中，他們二人中有人突然“哎喲”驚叫起來，覺得有電擊感。下列說法正確的是（）A．電擊發(fā)生在李輝用多用電表紅黑表筆的金屬桿接觸線圈裸露的兩端時(shí) B．有電擊感的是劉偉，因?yàn)樗鶞y(cè)量變壓器是升壓變壓器 C．發(fā)生電擊前后，流過劉偉的電流方向發(fā)生了變化 D．發(fā)生電擊時(shí)，通過多用電表的電流很大【解答】解：A．電擊發(fā)生在多用電表紅黑表筆的金屬桿脫離線圈裸露兩端的時(shí)刻，而不是紅黑表筆的金屬桿接觸線圈裸露的兩端時(shí)，故A錯(cuò)誤；B．有電擊感的是手握線圈裸露兩端的劉偉，因?yàn)榫€圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤；C．發(fā)生電擊前，劉偉和線圈是并聯(lián)關(guān)系；斷開瞬間，線圈中的電流急劇減小，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向與原電流的方向相同，但線圈和劉偉構(gòu)成了一個(gè)閉合的電路，線圈相當(dāng)于電源，所以流過劉偉的電流方向發(fā)生了變化，故C正確；D．發(fā)生電擊時(shí)，通過線圈的電流很大；由于已經(jīng)斷開了連接，所以通過多用電表的電流為零，故D錯(cuò)誤。故選：C。4．如圖所示，在足夠大的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一匝數(shù)為N、面積為S的矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則當(dāng)線框平面與中性面（）A．垂直時(shí)，線框的四條邊受到安培力 B．垂直時(shí)，線框的磁通量變化率最大 C．重合時(shí)，線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大 D．重合時(shí)，穿過線框的磁通量為NBS【解答】解：A．當(dāng)線框平面與中性面垂直時(shí)，上下兩邊的電流方向與磁感線平行，所以上下兩邊不受安培力，故A錯(cuò)誤；B.當(dāng)線框平面與中性面垂直時(shí)，磁通量為零，此時(shí)線框的磁通量變化率最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，B正確；CD．當(dāng)線框平面與中性面重合時(shí)，磁通量最大，線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小為0，磁通量為Φ＝BS故CD錯(cuò)誤；故選：B。5．2023年8月15日，游客在新疆吐魯番的沙漠上游玩時(shí)，頭發(fā)突然豎了起來。當(dāng)時(shí)無風(fēng)，但頭頂烏云密布。下列相關(guān)說法正確的是（）A．這是一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象 B．這是一種靜電感應(yīng)現(xiàn)象 C．此時(shí)人的頭與腳帶異種電荷 D．此時(shí)人應(yīng)躺下或蹲下，并向高處撤離【解答】解：頭頂烏云密布，頭發(fā)突然豎了起來是一種靜電感應(yīng)現(xiàn)象，此時(shí)頭發(fā)與云帶異種電荷，腳與大地連接不帶電，人應(yīng)躺下或蹲下，并向低處撤離，故B正確，ACD錯(cuò)誤；故選：B。6．轉(zhuǎn)筆是一項(xiàng)用不同的方法與技巧、以手指來轉(zhuǎn)動(dòng)筆的休閑活動(dòng)，深受廣大中學(xué)生的喜愛，如圖所示。轉(zhuǎn)筆也包含了許多的物理知識(shí)，假設(shè)某轉(zhuǎn)筆高手能讓筆繞其上的某一點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列有關(guān)該同學(xué)轉(zhuǎn)筆中涉及到的物理知識(shí)的敘述正確的是（）A．筆桿上的各點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由手和筆之間的萬有引力提供的 B．筆桿上的點(diǎn)離O點(diǎn)越遠(yuǎn)的，做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度越大 C．若該同學(xué)使用的是金屬筆桿，且考慮地磁場(chǎng)的影響，金屬筆桿兩端一定會(huì)形成電勢(shì)差，也會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的電流 D．若該同學(xué)使用中性筆，筆尖上的小鋼珠有可能因快速的轉(zhuǎn)動(dòng)做離心運(yùn)動(dòng)被甩走【解答】解：A、筆桿上的各點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由桿的彈力提供，與萬有引力無關(guān)，故A錯(cuò)誤；B、同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相同，所以筆桿上各點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相同，故B錯(cuò)誤；C、若該同學(xué)使用的是金屬筆桿，且考慮地磁場(chǎng)的影響，金屬筆桿兩端一定會(huì)形成電勢(shì)差，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯(cuò)誤；D、若該同學(xué)使用中性筆，筆尖上的小鋼珠有可能因快速的轉(zhuǎn)動(dòng)，提供的向心力小于需要的向心力，小鋼珠做離心運(yùn)動(dòng)被甩走，故D正確。故選：D。7．如圖所示，L是自感系數(shù)很大、電阻很小的線圈，P、Q是兩個(gè)相同的小燈泡。開始時(shí)，開關(guān)S處于閉合狀態(tài)，P燈微亮，Q燈正常發(fā)光。斷開開關(guān)（）A．P閃亮后再熄滅，且通過P中的電流反向 B．Q閃亮后再熄滅，且通過Q中的電流方向不變 C．P比Q先熄滅 D．P與Q同時(shí)熄滅【解答】解：開關(guān)S處于閉合狀態(tài)時(shí)，電流達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，P燈微亮，Q燈正常發(fā)光，則IP很小，可得：IL＞IP，線圈相當(dāng)于一個(gè)很小的電阻，線圈與燈泡P處于并聯(lián)關(guān)系，則有RL＜R燈；斷開開關(guān)，L線圈相當(dāng)于一個(gè)電源，其與燈泡P構(gòu)成自感回路，電路中電流方向沿逆時(shí)針方向，燈泡Q不接入電路立即熄滅，線圈的電流從原來的數(shù)值IL逐漸減小到零，因?yàn)镮L＞IP，所以燈泡P會(huì)閃亮后逐漸變暗熄滅。故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選：A。8．“自激發(fā)電機(jī)”具有自勵(lì)磁的特點(diǎn)，它無需外部勵(lì)磁電源就能自行激勵(lì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。其原理如圖所示：一金屬圓盤在某一大小恒定、方向時(shí)刻沿切線方向的外力作用下，在弱的軸向磁場(chǎng)B中繞金屬軸OO'轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，盤軸與盤邊之間將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，圓盤下方螺旋形導(dǎo)線M端通過電刷與盤邊相連，N端與盤軸相連，MN中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生，最終回路中的電流會(huì)達(dá)到穩(wěn)定值，磁場(chǎng)也達(dá)到穩(wěn)定值。下列說法正確的是（）A．MN中的電流方向從N→M B．圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的速度先增大后減小 C．MN中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同 D．磁場(chǎng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，MN中不再產(chǎn)生感應(yīng)電流【解答】解：A．根據(jù)右手定則知，MN中的電流方向從M→N，故A錯(cuò)誤；B．圓盤在大小恒定、方向時(shí)刻沿切線方向的外力作用下，轉(zhuǎn)動(dòng)的速度先越來越大，磁場(chǎng)也越來越大，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E＝BLv知產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)也越來越大，流過電阻R的電流也越來越大，最終回路中的電流達(dá)到穩(wěn)定值，磁場(chǎng)也達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，則圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的速度也達(dá)到穩(wěn)定值，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)右手螺旋定則判斷知MN中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同，故C正確；D．可將圓盤看成若干個(gè)沿著半徑方向的幅條組成，因此在任何時(shí)刻都有幅條切割磁感線，故磁場(chǎng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，MN中也產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D錯(cuò)誤。故選：C。9．如圖甲所示，矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)可以產(chǎn)生交變電流，其電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示，線圈電阻r＝1Ω，電阻R＝9Ω。則（）A．t＝0.01s時(shí)，線圈與中性面垂直 B．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，電流的方向改變一次 C．電阻R兩端電壓為10V D．電阻R在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為90J【解答】解：A、由圖像可知，t＝0.01s時(shí)，電動(dòng)勢(shì)為零，線圈位于中性面，故A錯(cuò)誤；B、線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，電流的方向變化兩次，故B錯(cuò)誤；C、由圖像可知，電動(dòng)勢(shì)的峰值為Em＝102V有效值為E=E電阻R兩端的電壓為U=RR+rE故C錯(cuò)誤；D、電流為I=E電阻R在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q＝I2Rt＝12×9×10J＝90J故D正確。故選：D。10．2022年11月23日由三峽集團(tuán)研制的單機(jī)容量16兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組成功下線，該機(jī)組是目前全球單機(jī)容量最大、葉輪直徑最大的風(fēng)電機(jī)組，風(fēng)力發(fā)電機(jī)簡(jiǎn)易模型如甲圖所示，某興趣小組自制了一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，試驗(yàn)中葉輪帶動(dòng)線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交流電電流隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，則下列說法中正確的是（）A．電流的頻率為5Hz B．電流的有效值為10A C．線圈處于甲圖所示位置時(shí)產(chǎn)生的電流最大 D．電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為i＝10sin10πt（A）【解答】解：A、由圖像可知，交變電流的周期為T＝0.2s頻率為f=1故A正確；B、由圖像可知，電流的峰值為Im＝10A則有效值為I=Im2故B錯(cuò)誤；C、線圈處于圖甲所示位置時(shí)，磁通量最大，磁通量的變化率為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，感應(yīng)電流為零，故C錯(cuò)誤；D、線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω=2πT=電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為i＝Imcosωt＝10cos10πt（A）故D錯(cuò)誤。故選：A。11．如圖為高鐵供電流程的簡(jiǎn)化圖，牽引變電所的理想變壓器將電壓為U1的高壓電進(jìn)行降壓；動(dòng)力車廂內(nèi)的理想變壓器再把電壓降至U4，為動(dòng)力系統(tǒng)供電，此時(shí)動(dòng)力系統(tǒng)的電流為I4，發(fā)電廠的輸出電流為I1；若變壓器的匝數(shù)n2＝n3，則下列關(guān)系式正確的是（）A．U1：U4＝n1：n4 B．U1：U4＝n4：n1 C．I1：I4＝n1：n4 D．I1：I4＝n4：n1【解答】解：AB．由變壓器的原副線圈的電壓關(guān)系可知U1U3根據(jù)題意n2＝n3且U3加上r上的電壓等于U2可得U2＞U3故U1：U4＞n1：n4故AB錯(cuò)誤；CD．由變壓器的原副線圈的電流關(guān)系可知I1I3根據(jù)題意：n2＝n3根據(jù)串聯(lián)電路電流的特點(diǎn)：I2＝I3可得I1：I4＝n4：n1故C錯(cuò)誤，D正確。故選：D。12．自耦變壓器在高鐵技術(shù)中被廣泛應(yīng)用．如圖所示，一理想自耦變壓器接在u=2202sin100πt（V）的正弦交流電壓上，P為滑動(dòng)觸頭，初始位置位于線圈CD的中點(diǎn)G，A1和A2為理想交流電表，定值電阻R＝1000A．電流表A1的示數(shù)為0.22A B．電阻R在1分鐘時(shí)間里產(chǎn)生的熱量約為11.6kJ C．將P向上滑動(dòng)，A2的示數(shù)將變大 D．將P上滑到CG的中點(diǎn)，電阻R的功率將變?yōu)樵瓉淼?【解答】解：A.根據(jù)理想變壓器電壓規(guī)律可得U1U2=n根據(jù)歐姆定律可知I2根據(jù)I1I2B.電阻R在1鐘時(shí)間里產(chǎn)生的熱量約為Q=I22C.將P上滑時(shí)，升壓比變大，副線圈電壓減小，再根據(jù)閉合電路歐姆定律可得A2示數(shù)變小，故C錯(cuò)誤；D.若將向上滑動(dòng)到CG的中點(diǎn)，升壓比將從1：2變?yōu)?：4，電阻R的電壓將變?yōu)樵瓉淼?3倍，根據(jù)P=U2故選：B。二．多選題（共3小題）13．如圖所示，一根足夠長(zhǎng)水平滑桿SS'上套有一質(zhì)量為m的光滑鋁環(huán)，在滑桿的正下方放置一足夠長(zhǎng)光滑絕緣軌道PP′，PP′與桿SS′平行。現(xiàn)使質(zhì)量為M的條形磁鐵正對(duì)鋁環(huán)的圓心以水平初速度v0沿絕緣軌道向右運(yùn)動(dòng)，圓環(huán)平面始終垂直于滑桿，則（）A．從左往右看，圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向始終為順時(shí)針 B．磁鐵不會(huì)穿過滑環(huán)，且最終二者共速 C．磁鐵與圓環(huán)的最終速度為MM+mD．整個(gè)過程最多能產(chǎn)生熱量Mm【解答】解：A．若條形磁鐵能穿過金屬環(huán)，在條形磁鐵靠近圓環(huán)左端時(shí)，向左的磁通量就越大，會(huì)感應(yīng)出向右的磁場(chǎng)，電流方向從左向右看為順時(shí)針方向，在右端遠(yuǎn)離磁鐵時(shí)，向左的磁通量減小，感應(yīng)出向左的磁場(chǎng)，電流方向從左向右看為逆時(shí)針，故A錯(cuò)誤；BC．磁鐵在靠近金屬環(huán)的過程中金屬環(huán)的感應(yīng)電流方向產(chǎn)生的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向相反，所以磁鐵受到阻力的作用，同理，在離開金屬環(huán)的過程中金屬環(huán)的感應(yīng)電流方向產(chǎn)生的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向相同，也是受到阻力的作用，但是由于不知道初速度以及環(huán)與磁鐵的質(zhì)量之間的關(guān)系，所以不能判斷出磁鐵是否能夠會(huì)穿越滑環(huán)運(yùn)動(dòng)；選取磁鐵與圓環(huán)組成的系統(tǒng)為研究的系統(tǒng)，系統(tǒng)在水平方向受到的合力為0，滿足動(dòng)量守恒；設(shè)磁鐵運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?，最終共同速度為vMv0＝（M+m）v解得v=MD．磁鐵若能穿過金屬環(huán)，二者的末速度相等時(shí)損失的動(dòng)能最大，運(yùn)動(dòng)的過程中系統(tǒng)的產(chǎn)生的熱量等于系統(tǒng)損失的動(dòng)能，為Q=1故選：CD。14．如圖所示為電動(dòng)汽車無線充電示意圖，若發(fā)射線圈的電壓為u=2202A．利用該裝置只能采用交流電源為電動(dòng)汽車充電 B．接收線圈交變電流的頻率為100Hz C．發(fā)射線圈中電流的有效值為20A D．接收線圈電壓的峰值為440【解答】解：A、變壓器的工作條件為交流電源，由此可知利用該裝置只能采用交流電源為電動(dòng)汽車充電，故A正確；B、根據(jù)f=ωC、根據(jù)理想變壓器輸入功率等于輸出功率，可知發(fā)射線圈中電流的有效值I=PD、根據(jù)變壓比公式U1U2=n1n2可知，U2故選：AD。15．如圖，電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌由直窄軌AB、CD，直寬軌EF、GH和連接直軌BE、GD構(gòu)成，整個(gè)導(dǎo)軌處于同一水平面內(nèi)，AB∥EF∥GH，BE和GD共線且與AB垂直，窄軌間距為L(zhǎng)2，寬軌間距為L(zhǎng)?？臻g有方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，寬軌所在區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，窄軌所在區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B。棒長(zhǎng)均為L(zhǎng)、質(zhì)量均為m、電阻均為R的金屬直棒a、b始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。初始時(shí)刻，b棒靜止在寬軌上，a棒從窄軌上某位置以平行于AB的初速度v0A．a(chǎn)棒剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，b棒的加速度大小為2BB．經(jīng)過足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，a棒的速度大小為23v0C．整個(gè)過程中，通過回路的電荷量為mvD．整個(gè)過程中，b棒產(chǎn)生的焦耳熱為1【解答】解：A．a(chǎn)棒剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，回路電動(dòng)勢(shì)滿足：E根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)：回路總電阻滿足：R由歐姆定律：I=E結(jié)合安培力：Fb＝BIL，牛頓第二定律：Fb＝mab可得b棒的加速度大小為：a故A正確；B．分析知，a棒、b棒向右分別做加速度減小的減速和加速運(yùn)動(dòng)，回路電動(dòng)勢(shì)E=當(dāng)va＝vb＝v后，E＝0，兩棒均做勻速運(yùn)動(dòng)，對(duì)兩棒組成的系統(tǒng)，合外力滿足：F以向右為正方向，根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)量守恒，有mv0＝2mv故經(jīng)過足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，a棒的速度大小為：v=vC．整個(gè)過程，以向右為正方向，對(duì)b棒由動(dòng)量定理，結(jié)合電流的定義式：q＝it，可得：BL(可得通過回路的電荷量為q=mD．整個(gè)過程，對(duì)系統(tǒng)由能量守恒定律有：1解得：Q=故b棒產(chǎn)生的焦耳熱為：Q故D錯(cuò)誤。故選：AC。三．實(shí)驗(yàn)題（共2小題）16．小紅用如圖甲所示的裝置探究“影響感應(yīng)電流方向的因素”，螺線管與電流計(jì)構(gòu)成閉合電路，條形磁鐵N極朝下，請(qǐng)回答下列問題：（1）要想使電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，即有感應(yīng)電流產(chǎn)生，小紅進(jìn)行了以下四種操作，其中可行的是AB（選填選項(xiàng)前的字母）。A．螺線管不動(dòng)，磁鐵勻速插入或拔出螺線管B．螺線管不動(dòng)，磁鐵加速插入或拔出螺線管C．磁鐵與螺線管保持相對(duì)靜止，一起勻速向上運(yùn)動(dòng)D．磁鐵與螺線管保持相對(duì)靜止，一起在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)（2）在（1）的研究中，小紅發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向會(huì)有不同，也就是感應(yīng)電流方向不同，根據(jù)（1）中的操作，則感應(yīng)電流方向與下列哪些因素有關(guān)（選填選項(xiàng)前的字母）。A．螺線管的匝數(shù)B．磁鐵的磁性強(qiáng)弱C．磁鐵運(yùn)動(dòng)的方向D．磁鐵運(yùn)動(dòng)的速度大?。?）小紅又將實(shí)驗(yàn)裝置改造，如圖乙所示，螺線管A經(jīng)過滑動(dòng)變阻器與開關(guān)、電池相連構(gòu)成直流電路；螺線管B與電流計(jì)構(gòu)成閉合電路，螺線管B套在螺線管A的外面，為了探究影響感應(yīng)電流方向的因素，閉合開關(guān)后，以不同速度移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，觀察指針擺動(dòng)情況；由此實(shí)驗(yàn)可以得出恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論是（選填選項(xiàng)前的字母）。A．螺線管A的磁性變強(qiáng)或變?nèi)跤绊懼羔様[動(dòng)幅度大小B．螺線管A的磁性變強(qiáng)或變?nèi)跤绊懼羔様[動(dòng)方向C．螺線管A的磁性強(qiáng)弱變化快慢影響指針擺動(dòng)幅度大小D．螺線管A的磁性強(qiáng)弱變化快慢影響指針擺動(dòng)方向（4）在（3）的研究中，完成實(shí)驗(yàn)后未斷開開關(guān)，也未把A、B兩螺線管和鐵芯分開設(shè)置，在拆除電路時(shí)突然被電擊了一下，則被電擊是在拆除（選填“A”或“B”）螺線管所在電路時(shí)發(fā)生的。試分析被電擊的原因：。【解答】解：（1）AB、螺線管不動(dòng)磁鐵不管是勻速還是加速插入或拔出螺線管磁通量都會(huì)發(fā)生改變，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故AB正確；CD、磁鐵與螺線管保持相對(duì)靜止，一起勻速向上運(yùn)動(dòng)或一起在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，螺線管磁通量都不發(fā)生變化，故不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)，故CD錯(cuò)誤；（2）根據(jù)（1）的操作會(huì)發(fā)現(xiàn)磁鐵插入或拔出時(shí)螺線管時(shí)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向會(huì)有不同，故可知感應(yīng)電流方向與磁鐵運(yùn)動(dòng)的方向有關(guān)，故C正確，ABD錯(cuò)誤；（3）以不同速度移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片可以改變螺線管A的磁性強(qiáng)弱及其強(qiáng)弱變化快慢，通過操作可以判斷螺線管A的磁性變強(qiáng)或變?nèi)跤绊懼羔様[動(dòng)方向，磁性強(qiáng)弱變化快慢影響指針擺動(dòng)幅度大小，故BC正確，AD錯(cuò)誤；（4）在拆除螺線管A時(shí)，電流快速減小，由于自感作用，螺線管A會(huì)產(chǎn)生很大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，所以被電擊一下；故答案為：（1）AB；（2）C；（3）BC；（4）A，電流快速減小，由于自感作用，螺線管A會(huì)產(chǎn)生很大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；17．小明在課外活動(dòng)中制作了如圖1所示的“電子發(fā)聲裝置”：在一塊木板兩端固定兩顆螺絲釘，將一根張緊的銅絲纏繞在兩顆螺絲釘之間，擴(kuò)音器通過導(dǎo)線與兩螺絲釘連接，銅絲旁邊放置一塊磁鐵，用手指在水平方向撥動(dòng)銅絲，擴(kuò)音器上就發(fā)出了聲音。（1）根據(jù)上述信息，下列說法正確的是A．銅絲振動(dòng)引起空氣振動(dòng)而發(fā)出聲音B．振動(dòng)的銅絲切割磁感線產(chǎn)生直流電流C．銅絲振動(dòng)時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D．銅絲振動(dòng)時(shí)能量轉(zhuǎn)化的原理與發(fā)電機(jī)原理相同（2）上題的“電子發(fā)聲裝置”可簡(jiǎn)化成如圖2的電路模型：左端接有電阻R的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，固定在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一導(dǎo)體桿與兩導(dǎo)軌良好接觸，在外力作用下沿導(dǎo)軌方向做周期為1s的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。圖中O位置對(duì)應(yīng)平衡位置，C、D兩位置對(duì)應(yīng)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的左、右最大位移處。兩導(dǎo)軌電阻不計(jì)，下列說法正確的是。A．每經(jīng)過1s，流過電阻R的電流方向變化一次B．桿在C位置時(shí)，電阻R的發(fā)熱功率最大C．桿由C到O的運(yùn)動(dòng)過程中，流過電阻R的電流由b→aD．桿由C到D的運(yùn)動(dòng)過程中，流過電阻R的電流一直變大（3）電吉他的拾音器的原理圖（如圖3所示）。電吉他琴身上裝有線圈，被磁化的琴弦振動(dòng)時(shí)，會(huì)使線圈中的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，經(jīng)信號(hào)放大器放大后傳到揚(yáng)聲器。當(dāng)圖中琴弦向右靠近線圈時(shí)，線圈受到A的磁場(chǎng)力（請(qǐng)?zhí)钔颗c答案對(duì)應(yīng)的字母選項(xiàng)：A：向右；B：向左）；（4）若由于金屬弦的振動(dòng)，螺線管內(nèi)的磁通量隨時(shí)間的變化如圖4所示，則對(duì)應(yīng)感應(yīng)電流的變化為。【解答】解：（1）AB．手指撥動(dòng)銅導(dǎo)線發(fā)聲是由于銅導(dǎo)線往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)切割磁感線，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，切割方向發(fā)生變化，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向也跟著變化，故感應(yīng)電流是交變電流，感應(yīng)電流通過擴(kuò)音器放大后再轉(zhuǎn)化為聲音信號(hào)，故發(fā)出聲音不是銅絲振動(dòng)引起空氣振動(dòng)而產(chǎn)生的，故AB錯(cuò)誤；CD．銅絲振動(dòng)時(shí)能量轉(zhuǎn)化的原理與發(fā)電機(jī)原理相同，都是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故C錯(cuò)誤，D正確。故選：D。（2）AB．導(dǎo)體桿做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間變化規(guī)律遵循正余弦規(guī)律，根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv，可知產(chǎn)生正余弦式交流電，則一個(gè)周期內(nèi)流過電阻R的電流方向變化兩次。電阻R的發(fā)熱功率要用交流電的有效值計(jì)算，而正余弦式交流電的電動(dòng)勢(shì)的有效值不變，則電阻R的電壓有有效值不變，故其發(fā)熱功率是不變的，故AB錯(cuò)誤；C．導(dǎo)體桿由C到O的運(yùn)動(dòng)過程中，根據(jù)右手定則知，桿中的電流方向向下，則流過電阻R的電流方向由b→a，故C正確；D．導(dǎo)體桿由C到D的運(yùn)動(dòng)過程中，速度先增大后減小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先增大后減小，則流過電阻R的電流先增大后減小，故D錯(cuò)誤。故選：C。（3）當(dāng)圖中琴弦向右靠近線圈時(shí)，線圈所在位置磁場(chǎng)變大，磁通量變大，根據(jù)楞次定律的推廣：“來拒去留”，可知線圈受到向右的磁場(chǎng)力。故選：A。（4）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：E=nΔΦΔt可得感應(yīng)電流為：i=nΔΦRΔt，可知感應(yīng)電流的大小與Φ﹣t圖像的斜率絕對(duì)值成正比，Φ﹣t圖像對(duì)應(yīng)的是正弦變化規(guī)律，則i﹣t圖像為余弦變化規(guī)律。在t=t02、t=3t02時(shí)刻Φ﹣t圖像的斜率為零，則感應(yīng)電流亦為零，t＝t0時(shí)刻Φ﹣t圖像的斜率最大，則感應(yīng)電流最大。根據(jù)楞次定律，0～t02故選：B。故答案為：（1）D；（2）C；（3）A；（4）B四．計(jì)算題（共3小題）18．某供電系統(tǒng)電路如圖所示，磁體間的磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.20T。矩形線圈ABCD匝數(shù)為100匝、面積為0.5m2，繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為902（1）線圈轉(zhuǎn)到圖中位置時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大??；（2）圖中交流電壓表的示數(shù)；（3）變壓器的原副線圈匝數(shù)之比?！窘獯稹拷猓海?）線框轉(zhuǎn)至中性面位置時(shí)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為0。（2）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em＝nBSω＝100×0.20×0.5×902V＝9002V，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為，E=E（3）由于是理想變壓器，變壓器的原副線圈匝數(shù)之比：n答：（1）線圈轉(zhuǎn)到圖中位置時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為0；（2）圖中交流電壓表的示數(shù)為900V；（3）變壓器的原副線圈匝數(shù)之比為45：11。19．如圖所示，MN、PQ為間距L＝0.5m足夠長(zhǎng)的平行導(dǎo)軌，NQ⊥MN，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°，NQ間連接有一個(gè)R＝4Ω的電阻。有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0＝lT，將一根質(zhì)量為m＝0.05kg、軌道間有效電阻為r＝1Ω的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。現(xiàn)由靜止釋放金屬棒，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)過程中始終與NQ平行。已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定速度。試解答以下問題：（g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）（1）請(qǐng)定性說明金屬棒在達(dá)到穩(wěn)定速度前的加速度和速度各如何變化？（2）當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)回路中的電流多大？金屬棒ab兩端的電勢(shì)差多大？（3）金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率多大？【解答】解：（1）導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝B0Lv感應(yīng)電流I=金屬棒受到的安培力F＝B0IL=對(duì)金屬棒，由牛頓第二定律得：mgsinθ﹣μmg