2014-2015学年度第二学期万屯中学4月月考卷。
考试范围:电磁感应,交流电;考试时间:50分钟;命题人:陶昌龙。
注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
2.请将答案正确填写在答题卡上。
第i卷(48分)
1.关于科学家在电磁学中的贡献,下列说法错误的是( )
a. 密立根测出了元电荷e的数值 b. 法拉第提出了法拉第电磁感应定律。
c. 奥斯特发现了电流的磁效应 d. 安培提出了分子电流假说。
2.如图甲所示,在2l≥x≥0的区域内存在着匀强磁场,磁场的方向垂直于xoy平面(纸面)向里,具有一定电阻的矩形线框abcd位于xoy平面内,线框的ab边与y轴重合,bc边长为l.令线框从t=0的时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动,则线框中的感应电流i(取逆时针方向的电流为正)随时间t的函数图象可能是图乙中的哪一个?(
3.如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示,在0~时间内,直导线中电流方向向上,则在~t时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力方向正确的是。
a.逆时针,向右 b.逆时针,向左。
c.顺时针,向右 d.顺时针,向左。
4.如图所示,两个闭合金属圆环1和2的圆心重合,放在同一平面内。当圆环1中通以顺时针方向的电流,且电流逐渐增强时,对于圆环2的说法正确的是
a.穿过圆环2的磁通量变大,而且圆环2有收缩的趋势。
b.穿过圆环2的磁通量变大,而且圆环2有扩张的趋势。
c.穿过圆环2的磁通量变小,而且圆环2有收缩的趋势。
d.穿过圆环2的磁通量变小,而且圆环2有扩张的趋势。
5.如图所示为交变电流的电流随时间而变化的图象,此交变电流的有效值是。
a.5 a b.5 a c. a d.3.5 a
6.某兴趣小组自制一小型发电机,使线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴转动,穿过线圈的磁通量φ随时间t按正弦规律变化的图象如图所示,线圈转动周期为t,线圈产生的电动势的最大值为em.则。
a.在时,磁场方向与线圈平面垂直。
b.在时,线圈中的磁通量变化率最大。
c.线圈中电动势的瞬时值。
d.若线圈转速增大为原来的2倍,则线圈中电动势变为原来的4倍。
7.如图所示电路中,电源电动势为e,线圈l的电阻不计.以下判断不正确的是( )
a.闭合s稳定后,电容器两端电压为e
b.闭合s稳定后,电容器的a极板不带电。
c.断开s后的很短时间里,电容器的a极板将带正电。
d.断开s后的很短时间里,电容器的a极板将带负电。
8.相距较近的a,b线圈,要使b线圈中产生图示i方向的电流,可采用的办法有。
a.闭合k瞬间
闭合后把r的滑动片向右移动。
c.闭合k后把b向a靠近。
d.闭合k后把a中铁芯从左边抽出。
选择题答题卡:
第ii卷(52分)
12.(9分)在竖直方向的磁场中,有一个共有100匝的闭合矩形线圈水平放置,总电阻为10ω、,在0.02s时间内,穿过线圈的磁通量从零均匀增加到6.4×10-4wb,求:
1)磁通量的变化量。
2)线圈产生的总感应电动势e
3)线圈中的感应电流大小。
13.(10分)截面积为0.2m2的100匝圆形线圈a处在匀强磁场中,磁场方向垂直线圈平面向里,如图所示,磁感应强度正按=0.02的规律均匀减小,开始时s未闭合。r1=4ω,r2=6ω,c=30f,线圈内阻不计。求:
1)s闭合后,通过r2的电流大小;
2)s闭合后一段时间又断开,则s切断后通过r2的电量是多少?
14.(9分)正弦交变电源与电阻r、交流电压表、交流电流表按照图1所示的方式连接,r=200ω。图2是交变电源输出电压u随时间t变化的图象。则:
1)此交流电的频率为多少?
2)输出电压最大值为多少?
3)电流表的示数为多少?
参***。1.b
解析】试题分析:密立根利用油滴实验测出了元电荷e的数值,所以a正确;法拉第发现了电磁感应现象,并没有提出电磁感应定律,所以b错误;奥斯特发现了电流的磁效应,安培提出了分子电流假说,所以c、d正确,本题错误的选b。
考点:本题考查物理学史。
2.d解析】
试题分析:分三段研究:线框进入磁场的过程:
磁通量增加,根据楞次定律分析可知,感应电流的方向为逆时针方向,电流为正值;感应电流大小,则知,i与t成正比;设此过程所用时间为,则有,得(a是线框的加速度)线框完全进入磁场的过程中,穿过线框的磁通量不变,没有感应电流产生.根据运动学规律知,此过程所用时间为;
线框穿出磁场的过程:磁通量减小,根据楞次定律分析可知,感应电流的方向为顺时针方向,电流为负值;感应电流大小.此过程所用时间为;根据数学知识分析得知,d正确.
考点:考查了导体切割磁感线运动。
3.c解析】
试题分析:因为在0~时间内,直导线中电流方向向上,则在~t时间内,导线中电流向下增大,由右手定则可知,穿过线圈的磁通量向外增加,由楞次定律可知感应电流的磁场向里,由右手定则可知,感应电流为顺时针方向;因穿过线圈的磁通量增加,故线圈在安培力作用下有远离导线运动的趋势,即受安培力向右,选项c正确。
考点:楞次定律;右手定则。
4.b解析】
试题分析:当圆环1中通以顺时针方向的电流,且电流逐渐增强时,则穿过圆环2的磁通量变大,根据楞次定律,圆环2中产生的感生电流的磁场阻碍磁通量的增加,所以圆环2有扩张使面积增加的趋势。选项b正确。
考点:楞次定律。
5.b解析】
试题分析:设交流电的有效值为i,则:,解得i=5a,故选b。
考点:交流电的有效值。
6.ab解析】
试题分析:线框绕垂直磁场的转轴匀速转动,根据图像可以发现时,磁通量等于0,说明线框处于和磁场平行的位置,那么感应电动势,选项c错。若线圈转速增大为原来的2倍,则角速度增加到原来的2倍,感应电动势同样增大为原来的2倍,选项d错。
时,磁通量最大,说明磁场方向和线框平面垂直,选项a对。图像斜率最大即最大,磁通量变化率最大,选项b对。
考点:电磁感应。
7.ad解析】
试题分析:闭合s稳定后,线圈l相当于导线,则电容器被短路,则其电压为零,故a错误;当闭合s稳定后,电容器被短路,则其电压为零,电容器的a极板不带电,故b正确;断开s的瞬间,线圈l中电流减小,产生自感电动势,相当于电源,结电容器充电,根据线圈的电流方向不变,则电容器的a极板将带正电.故c正确,d错误。
考点:考查了电感电容对交流电的阻碍作用。
8.ac解析】
试题分析:由于流经a螺线管的电流方向,用右手螺旋定则判定出a螺线管左边为s极,右边为n极,a螺线管内的磁场方向向右,由b螺线管的电流方向判断出感应电流的磁场方向向左,原磁场方向与感应电流的磁场方向相反,根据楞次定律,感应电流的磁场方向总是阻碍引起感应的磁场方向,即“增反减同”的方法,可知a中的电流增加,使a螺线管的磁性增强,为了使a中电流增加,则闭合k瞬间a中电流增加,故a选项正确;k闭合后把r的滑动片向右移动a中电流减少,故b选项错误;闭合k后把b向a靠近,则磁场增强,故选项c正确;闭合k后把a中铁芯从左边抽出则磁性减弱,故d选项错误。
考点:右手螺旋定则楞次定律。
9.(1)6.4×10-4 wb(2)(3)
解析】试题分析:⑴△2-φ1=6.4×10-4 wb 3分。
2)根据公式可得。
3)根据欧姆定律可得。
考点:考查了法拉点电磁感应定律的应用。
点评:在用法拉第电磁感应定律计算的时候,千万不要忘记匝数。
10.(1)0.04a
2)7.2×10-6c
解析】(1)s闭合时。
e=ns=100×0.02×0.2v=0.4v
i==0. 4a/10=0.04a
2)s闭合时 uc=ur2=0.04×6v=0.24v
s断开时,电容器放电留过r2 =c uc=30×10-6×0.24c=7.2×10-6c
11.略。解析】
12.相反排斥靠近。
解析】磁铁向下抽出的过程中,穿过两环的磁通量都减少,穿过两环的磁通量的方向相反,所以感应电流的方向相反;根据电流间相互作用力的规律,同向相吸、反向相斥,因此两感应电流间的作用力为排斥力;该排斥力较小,能使两环运动的应当是感应电流受到的原磁场的磁场力,由楞次定律判断知,应该靠近。
13.10-10c b
解析】导线环内产生的感应电动势为=0.01×10-3v=10-5v
电容器的带电荷量q=ce=10-5×10-5=10-10c
根据楞次定律可判断知b板带正电。
解析】 由图象可知此正弦交变电压的周期t=0.02 s,频率f==50 hz;将该电压加在电容器上,电容器的耐压值不能小于200 v;若将该电压加在电阻上,电压有效值为u=v=100v,电流为i==0.141a,保险丝的额定电流应略大于电路中正常工作电流。
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