1、1章末综合测评(二) 电磁感应与电磁场(时间：90 分钟 分值：100 分)一、选择题(本题共 12 小题，每小题 4 分，17 为单选，812 为多选)1如图 1 所示，电流表与螺线管组成闭合电路，以下不能使电流表指针偏转的是( )图 1A将磁铁插入螺线管的过程中B磁铁放在螺线管中不动时C将磁铁从螺线管中向上拉出的过程中D将磁铁从螺线管中向下拉出的过程中B 只要闭合电路的磁通量发生变化就会产生感应电流，电流表的指针就会偏转2关于变压器，下列说法正确的是( )A变压器是根据电磁感应的原理制成的B变压器的原线圈匝数一定比副线圈的多C变压器只能改变直流电的电压D变压器只能有一个原线圈和一个副线圈A
2、 变压器是根据电磁感应的原理制成的，故 A 对；变压器只能改变交流电的电压，故 C 错；变压器原、副线圈匝数的多少，根据实际需要而定，而且副线圈可以有多个，故B 错，D 错3根据麦克斯韦电磁理论，如下说法正确的是( )A变化的电场一定产生变化的磁场B均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场C稳定的电场一定产生稳定的磁场D振荡交变的电场一定产生同频率的振荡交变的磁场D 均匀变化的电场(磁场)产生恒定的磁场(电场)，不均匀变化的电场(磁场)产生变化的磁场(电场)，振荡交变的电场产生同频率的振荡交变的磁场，故 D 正确4关于电磁波，下列说法正确的是( )A所有电磁波的频率相同B电磁波只能在真空中传播2C
3、电磁波在任何介质中的传播速度相同D电磁波在真空中的传播速度是 3108 m/sD 电磁波的频率不一定相同，就是无线电电磁波也有很多频道和频率，A 错误；电磁波既能在真空中传播，又能在介质中传播，B 错误；不同频率的电磁波在不同的介质中的传播速度不相同，C 错误；电磁波在真空中的传播速度是 3108 m/s，D 正确5 A、 B 两个闭合电路，穿过 A 电路的磁通量由 0 增加到 3103 Wb，穿过 B 电路的磁通量由 5103 Wb 增加到 6103 Wb，则两个电路中产生的感应电动势 EA和 EB的关系是( )A EAEB B EA EBC EAEB D无法确定D 根据法拉第电磁感应定律可
4、知，电路中感应电动势( E)的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，因只知道磁通量的变化量不知道所用的时间，所以不能确定 EA和EB的关系，故 D 正确6如图 2 所示，线圈、滑动变阻器和电源组成图示回路， A 为线圈下方一闭合线圈，线圈 A 中不能产生感应电流的操作是( )图 2AS 接通瞬间B滑动变阻器触头 P 左移C线圈 A 水平移动D滑动变阻器触头 P 在最左端不动D 感应电流的产生条件是闭合回路中磁通量发生变化，故可判定 D 项不能产生感应电流7理想变压器的原、副线圈的匝数之比为 41，在原线圈上加上 U200 V 的交流电压，在副线圈上接交流电压表，其示数为( )A0 B50
5、 VC200 V D800 VB 理想变压器中 ，则 U2 U1 200 V50 V，故 B 对U1U2 n1n2 n2n1 148在电磁学的发展过程中，许多科学家作出了贡献下列说法正确的是( )A奥斯特发现了电流的磁效应；法拉第发现了电磁感应现象B麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在C库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值3D安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律AC 赫兹用实验证实了电磁波的存在，B 错误；安培发现了磁场对电流的作用规律，洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，D 错误9发电机的转子在匀速转动过程中，下
6、列物理量发生改变的有( ) 【导学号：71082059】A穿过线圈的磁通量B线圈中产生的感应电动势C闭合回路中的电流D闭合回路中电流变化的周期ABC 发电机的转子在匀速转动过程中，线圈转动的周期是固定的，闭合回路中电流变化的周期也是固定的，但穿过线圈的磁通量、线圈产生的感应电动势和感应电流都是随时间做周期性变化的，故 A、B、C 正确，D 错误10带负电的圆环绕圆心旋转，在环的圆心处有一闭合小线圈，小线圈和圆环在同一平面内，则( )A只要圆环在转动，小线圈内就一定有感应电流产生B圆环不管怎样转动，小线圈内都没有感应电流产生C圆环在做变速转动时，小线圈内一定有感应电流产生D圆环做匀速转动时，小线
7、圈内没有感应电流产生CD 带负电的小圆环转动形成环形电流，环形电流产生磁场，若匀速转动环形电流是恒定的，产生的磁场是不变的，就不会使同平面内的小线圈产生感应电流若变速转动，产生的电流是变化的，产生的磁场是变化的，穿过小线圈的磁通量就是变化的，有感应电流产生11图 3 是电磁铁工作原理的示意图，由线圈、电源、开关和滑动变阻器等器材组成，P 为滑动变阻器的滑片，闭合 S，铁钉被吸附起来下列分析不正确的是( )图 3A增加线圈匝数，被吸附的铁钉减少B调换电源正负极，铁钉不能被吸附C P 向 a 端移动，被吸附的铁钉增多D P 向 b 端移动，被吸附的铁钉增多ABD 增加线圈的匝数，滑动头 P 向 a
8、 端移动时，线圈的磁性越强，被吸附的铁钉增4多，故 A、D 错误，C 正确；调换电源正负极，改变了线圈下端磁极的极性，但不改变线圈下端磁性的强弱，故吸附的铁钉数量不变，故 B 错误12如图 4 所示，利用一理想变压器给一个电灯供电，在其他条件不变时，若增加副线圈的匝数，则( ) 【导学号：71082060】图 4A灯亮度减小 B电流表示数增大C电压表示数增大 D变压器的输入功率不变BC 若增加副线圈的匝数，副线圈电压升高，电压表的读数增大，电灯的亮度增加，输出电流增加，输入电流也随输出电流的增大而增大，所以 A 错误，B、C 正确变压器的输入功率增加，D 错误二、非选择题(本题共 6 小题，共
9、 52 分)13(6 分)单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转动轴垂直于磁场，若线圈所围面积的磁通量随时间变化规律如图 5 所示，则线圈中 D 时刻的感应电动势为_，线圈中 O 至 D 时刻内平均感应电动势为_图 5解析 根据法拉第电磁感应定律 E ，而 D 时刻曲线的斜率为零，则感应电动 t势为零0 时刻 10， D 时刻 2410 3 Wb，则 2 1410 3 Wb，经历的时间 t0.005 s，所以平均感应电动势 E V0.8 V.410 30.005答案 0 0.8 V14(6 分)有时候，可用扬声器代替话筒，如图 6 所示人对着扬声器锥形纸盒说话，声音使与纸盒相连的线圈在_，从而产
10、生随着声音的变化而变化的电流，这种产生电流的现象在物理学上称为_现象5代替话筒的扬声器图 6解析 人对着扬声器的锥形纸盒说话，声音使与纸盒相连的线圈的磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流答案 磁场中运动 电磁感应15(8 分)收音机中的变压器，原线圈有 1 210 匝，接在 220 V 的交流电源上要得到 5 V、6.3 V 和 350 V 三种输出电压，三个副线圈的匝数各是多少？解析 根据变压比公式可得 n 副 n 原 ，U副U原5 V 绕组匝数 n1 n 原 1 210 匝28 匝，U1U原 522063 V 绕组匝数 n2 n 原 1 210 匝35 匝，U2U原 6.3220350
11、 V 绕组匝数 n3 n 原 1 210 匝1 925 匝U3U原 350220答案 28 匝 35 匝 1 925 匝16(10 分)如图 7 甲所示，一个圆形线圈的匝数 n1 000，线圈面积 S200 cm2，线圈的电阻 r1 ，线圈外接一个阻值 R4 的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的磁场中，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，求：甲 乙图 7(1)前 4 s 内的感应电动势的大小；(2)前 5 s 内的感应电动势的大小. 【导学号：71082061】解析 (1)前 4 s 内磁通量的变化 2 1 S(B2 B1)20010 4 (0.40.2)Wb410 3 Wb由法拉第电
12、磁感应定律得6E n 1 000 V1 V. t 410 34(2)前 5 s 内磁通量的变化 2 1 S(B2 B1)20010 4 (0.20.2)Wb0.由法拉第电磁感应定律 E n 0. t答案 (1)1 V (2)017(10 分)如图 8 所示，矩形线圈 abcd 绕 OO轴在 B0.2 T 的匀强磁场中以 n4 r/s 的转速转动，已知 ab20 cm， bc40 cm，线圈共有 50 匝，当线圈从如图所示位置开始转动，一直转过 90的过程中，回答下面三个问题：图 8(1)磁通量的变化量是多少？(2)磁通量的平均变化率为多少 Wb/s?(3)线圈中产生的平均感应电动势是多大？解析
13、 (1) S abbc2040 cm 2800 cm 2810 2 m2 2 1 BS00.2810 2 Wb1.610 2 Wb.(2) t T s s14 14 1n 14 14 116 0.256 Wb/s. t 1.610 2 Wb116 s(3)E n 500.256 V12.8 V. t答案 (1)1.610 2 Wb (2)0.256 Wb/s(3)12.8 V18(12 分)磁悬浮列车是一种采用无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统的磁悬浮高速列车系统.2000 年底，我国宣布已成功研制一辆高温超导磁悬浮高速列车的模型，该车的车速已达到 500 km/h，可载 5 人是当今世界最快的
14、地面客运交通工具，有速度快、爬坡能力强、能耗低、运行时噪音小、安全舒适、不燃油、污染少等优点并且它采用高架方式，占用的耕地很少磁悬浮列车意味着这些火车利用磁的基本原理悬浮在导轨上来代替旧的钢轮和轨道列车磁悬浮技术利用电磁力将整个列车车厢托起，摆脱了讨厌的摩擦力7和令人不快的铿锵声，实现与地面无接触、无燃料的快速“飞行”.图 9 所示就是磁悬浮的原理，图中 A 是圆柱形磁铁， B 是用高温超导材料制成的超导圆环，将超导圆环水平放在磁铁 A 的上方，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁的上方图 9(1)请简要说明产生磁悬浮现象的原因(2)磁悬浮列车能达到如此高的速度的原因是什么？(3)在实际情况中，磁悬浮列车要进一步提升速度，困难很大，说说制约磁悬浮列车进一步提升速度的原因解析 (1)线圈 B 下降，磁通量发生变化， B 中产生感应电流由于超导线圈的电阻极小，故电流极大而且几乎不会减小，使列车受到向上的安培力与重力二力平衡，处于悬浮状态(2)由于列车处于悬浮，几乎没有摩擦阻力(3)空气阻力是制约列车进一步提速的重要因素，空气阻力随速度的增大而增大答案 见解析
