高中物理选修3-2导学案练习题

这是一份高中物理选修3-2导学案练习题，共6页。试卷主要包含了磁通量定义式，产生感应电流的条件，法拉第电磁感应定律，互感和自感，交变电流的产生，描述交变电流的物理量，电感和电容对交变电流的影响等内容，欢迎下载使用。

2、磁通量定义式： 表示穿过一个闭合回路的 。
3、产生感应电流的条件： 。
4、楞次定律是用来判断 ， 简单用四个字概括 。
5、法拉第电磁感应定律：
①在闭合回路中产生感应电流一定有 ，产生感应电动势的导体相当于 ，
②法拉第电磁感应定律公式： 。
③导体棒切割磁感线时的公式：
④，一般用于求 ；，可用于求 。
6、互感和自感：
（1）互感：没有导线相连的 线圈，由于其中一个线圈的 发生变化而引起另一个线圈发生 的现象。
（2）自感：当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场不仅在 的电路中激发感应电动势，同样也在它 激发出感应电动势，这种现象称为自感。
（3）自感电动势总是 导体中原来电流的变化。
① 导体中原电流增大时，自感电动势阻碍电流 ；
② 导体中原电流减小时，自感电动势阻碍电流 ；
7、交变电流的产生：
（1）中性面：线圈平面与磁感线 位置。
特点：
（2）线圈平面与磁场垂直时即中性面开始转起时感应电动势表达式：
式中
外电路电压电流也按正弦规律变化: i= u =
8、描述交变电流的物理量：周期、频率、角速度、峰值、有效值
（1）周期、频率、角速度的关系：
（2）有效值：根据 来规定，让交流电和直流通过相同阻值的电阻，如
果他们在交流的一个周期内产生的 相等，就把这一个 的数
值叫做这一交流电的有效值。理论计算表明：正弦或余弦交流电的有效值=
即
9、电感和电容对交变电流的影响：
（1）电感对直流 ，对交变电流有 作用，用 表示其大小，公式： ，电感器的特性概况：
（2）电容器对交变电流有 作用，用 表示其大小，公式：
电容器的特性概况：
10、变压器的规律：
（1）电压关系： ，功率关系： 电流关系： ，
（2）物理量间的制约关系：
① 输入电压由 决定；
② 由可知， 由 决定；
③的大小由 决定； ④ 由可知，由 决定；
⑤功率关系： 决定
11、远距离输电
（1）远距离输电线路：
（2）远距离输电线路上的物理量的关系：
①功率关系：
② 电压电流关系：

③ 输电线上损失的电功率和电压：
一、选择题：
1、闭合电路的一部分导线ab处于匀强磁场中，若导线分别按照下图中各情况在纸面内运动，能在电路中产生感应电流的情形是（ ）
A、都会产生感应电流 B、都不会产生感应电流
C、甲、乙不会产生感应电流，丙、丁会产生感应电流
D、甲、丙会产生感应电流，乙、丁不会产生感应电流
2、关于感应电动势大小的下列说法中，正确的是（ ）
A、线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大
B、线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大
C、线圈放在磁感应强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大
D、线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大
3、如右图所示，一个水平放置的矩形线圈abcd，在细长水平磁铁的S极附近竖直下落，由位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ。位置Ⅱ与磁铁同一平面，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，则在下落过程中，线圈中的感应电流的方向为（ ）
A、abcda B、adcba
C、从abcda到adcba D、从adcba到abcda
4、如图所示，三只完全相同的的灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联，再将三者并联，接在220V，50Hz的交变电源两端，三只灯泡亮度相同。如果将电源改为220V，60Hz的交变电源，则（ ）
A、三只灯泡亮度不变 B、三只灯泡都将变亮
C、a亮度不变，b变亮，c变暗 D、a亮度不变，b变暗，c变亮
5、如右图所示，通与电流I的直导线MN固定在竖直位置上，且与导线框abcd在同一平面内，则在下列情况下，导线框中能够产生感应电流的是（ ）
A、通过直导线的电流强度增大
B、通过直导线的电流强度减小
C、线框水平向右移动
D、线框以MN为轴转动
6、如图A1、A2是两个电流表，AB和CD两支路直流电阻相同，R是变阻器，L是带铁芯的线圈，下列结论正确的有（ ）
A、刚闭合K时，A1示数大于A2示数
B、闭合K后（经足够长时间），A1示数等于A2示数
C、刚断开K的瞬间，A1示数大于A2示数
D、断开K后，通过R的电流方向与断开K前相反
7、一理想变压器给负载供电,变压器输入电压不变,如图所示.如果负载电阻的滑片向上移动则图中所有交流电表的读数及输入功率变化情况正确的是(均为理想电表)( )
A2
A1
V2
V1
A.V1、V2不变，A1增大，A2减少，P增大
B. V1、V2不变，A1 、A2增大，P增大
C. V1、V2不变，A1、A2减少，P减少
D. V1不变、V2增大，A1、A2减少，P减少
8、 对于如图所示的电流i随时间t作周期性变化的图象，下列说法中正确的是（ ）
A、电流大小变化，方向不变，是直流电
B、电流大小、方向都变化，是交流电
C、电流最大值为0.2A，周期为0.01s
D、电流大小变化，方向不变，不是直流电，是交流电
9、 对于理想变压器来说，下列说法中不正确的是（ ）
A、变压器是利用互感现象制成的
B、变压器可以改变各种电源的额定功率
C、变压器不仅能改变电压，还同时改变电流
D、变压器的初级电流随次级电流的增大而增大
10、一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交流电的图象如上图所示，由图可知（ ）
A、0.01s时刻线圈处于中性面位置 B、0.01s时刻穿过线圈的磁通量为零
C、该交流电流有效值为2A D、该交流电流频率为50Hz
二、填空题：
11、如右图所示，甲图中的线圈为50匝，它的两个端点a、b与内阻很大的伏特表相连。穿过该线圈的磁通量随时间变化的规律如乙图所示，则伏特表的示数为 V。
第11题图 第12题图
12、 某正弦交流电电流随时间变化的图象如图所示,该交流电的频率为_ _Hz，角频率ω=___ __ rad/s。t=3ms时线圈平面和磁感线__________。
13、一正弦交流电接在电阻为1Ω的电阻丝上，经过t秒，发热量为Q；若将此电阻丝改接在一直流电上，电流大小为4A，经过t秒，电阻丝的发热量为2Q，则此交流电的电流有效值为 A，电压最大值为 V。
14、 交变电压u=20sin50πt(V)，加在阻值为10Ω的电阻两端，该交流的周期是
电阻消耗的电功率是________________。
15、 分别用10000V和110000V的电压输电，若输送的功率和距离都相同，输电线材料也相同，且要求两种情况下在输电线上损失的功率相同，则所用输电线的横截面积之比是___________。
16、 电站向某地输送5000kW的电功率，若将输送电压提高10倍，同时将输电线截面积减为原来的一半，若变化前输电线上电功率损失是100kW。那么，变化后输电线上损失的电功率为______________。
17、 某交流发电机正常工作时，电动势E=Emsinωt，当磁感应强度增大到原来的2倍，转速变为原来的1/3，其它条件不变时，感应电动势的表达式为
三、简答题：
18、如图为某交流发电机和外接负载的示意图，发电机电枢线圈abcd为n=500匝的矩形线圈，其中ac长为L1=10cm，ab长为L2=5cm。线圈绕垂直于磁场的轴OO`在磁感应强度为B=0.2T的匀强磁场中以ω=200rad\s的角速度匀速转动（不计一切摩擦），线圈总电阻为r=2.0Ω，外电路负载电阻为R=5.0Ω。试求：（若有小数计算，均取一位小数计算）
（1）、交变电动势的表达式（设线圈由中性面开转）；
（2）、电路中伏特表的示数；
（3）、线圈每转动一周，外力所做的功。
19、一台交流发电机的输出电压为250V，输出功率为100KW，向远处输电用的输电线总电阻为8Ω。为了使输电线上损耗的功率不超过输送总功率的5%，且用户端刚好能得到220V交变电压，试求供电端的升压变压器和用户端的降压变压器的原、副线圈匝数比。
20、MN与PQ为足够长的平行光滑金属导轨，相距L=0.5m，导轨与水平面成θ=30°放置。匀强磁场磁感应强度B=0.4T，方向垂直于导轨平面斜向上。金属棒ab、cd放置于导轨上（与导轨垂直），质量分别为mab=0.1kg、mcd=0.2kg，ab、cd两棒的总电阻为R=0.2Ω（导轨电阻不计）。当ab棒在外力的作用下以v=1.5m\s的速度沿导轨匀速向上运动时，求
（1）、当ab棒刚开始沿导轨匀速运动时，cd棒所受安培力的大小和方向；
（2）、cd棒运动过程中能达到的最大速度。