2020高考物理训练计划周测九电磁感应交变电流含解析20190429348
2020高考物理 专题9电磁感应热点分析与预测 精品
2020高考物理热点分析与预测专题9·电磁感应一、2020大纲解读本专题涉及的考点有：电磁感应现象、磁通量、法拉第电磁感应定律、楞次定律、导体切割磁感线时的感应电动势、右手定则、自感现象、日光灯等．《2020考试大纲》对自感现象等考点为Ⅰ类要求，而对电磁感应现象、磁通量、法拉第电磁感应定律、楞次定律、导体切割磁感线时的感应电动势、右手定则等考点为Ⅱ类要求．电磁感应是每年高考考查的重点内容之一，电磁学与电磁感应的综合应用是高考热点之一，往往由于其综合性较强，在选择题与计算题都可能出现较为复杂的试题．电磁感应的综合应用主要体现在与电学知识的综合，以导轨+导体棒模型为主，充分利用电磁感应定律、楞次定律、安培力、直流电路知识、磁场知识等多个知识点，可能以图象的形式进行考查，也可能是求解有关电学的一些物理量（如电量、电功率或电热等）．同时在求解过程中通常也会涉及力学知识，如物体的平衡条件（运动最大速度求解）、牛顿运动定律、动能定理、动量守恒定理（双导体棒）及能量守恒等知识点．电磁感应的综合应用突出考查了考生理解能力、分析综合能力，尤其是考查了从实际问题中抽象概括构建物理模型的创新能力．二、重点剖析电磁感应综合应用的中心是法拉第电磁感应定律，近年来的高考中，电磁感应的考查主要是通过法拉第电磁感应定律再综合力、热、静电场、直流电路、磁场等知识内容，有机地把力与电磁结合起来，具体反映在以下几个方面：1．以电磁感应现象为核心，综合应用力学各种不同的规律（如牛顿运动定律、动量守恒定律、动能定理）等内容形成的综合类问题．通常以导体棒或线圈为载体，分析导体棒在磁场中因电磁感应现象对运动情况的影响，解决此类问题的关键在于运动情况的分析，特别是最终稳定状态的确定，利用物体的平衡条件可求最大速度之类的问题，利用动量观点可分析双导体棒运动情况．2．电磁感应与电路的综合问题，关键在于电路结构的分析，能正确画出等效电路图，并结合电学知识进行分析、求解．求解过程中首先要注意电源的确定．通常将切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路作为等效电源．若产生感应电动势是由几个相互联系部分构成时，可视为电源的串联与并联．其次是要能正确区分内、外电路，通常把产生感应电动势那部分电路视为内电路．最后应用全电路欧姆定律及串并联电路的基本性质列方程求解．3．电磁感应中的能量转化问题电磁感应过程实质是不同形式的能量转化的过程，而能量的转化则是通过安培力做功的形式而实现的，安培力做功的过程，是电能转化为其他形式的能的过程，“外力”克服安培力做功，则是其他形式的能转化为电能的过程．求解过程中主要从以下三种思路进行分析：①利用安培力做功求解，电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功．注意安培力应为恒力．②利用能量守恒求解，开始的机械能总和与最后的机械能总和之差等于产生的电能．适用于安培力为变力．③利用电路特征来求解，通过电路中所产生的电能来计算．4．电磁感应中的图象问题电磁感应的图象主要包括B-t图象、Φ-t图象、E-t图象和I-t图象，还可能涉及感应电动势E和感应电流I随线圈位移x变化的图象，即E-x图象和I-x图象．一般又可把图象问题分为两类：①由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象．②由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量．解答电磁感应中的图象问题的基本方法是利用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律分析解答．三、高考考点透视1．电磁感应中的力和运动例1．磁悬浮列车是一种高速低耗的新型交通工具。
【高考复习】2020版高考物理 单元测试 交变电流传感器(含答案解析)
2020版高考物理单元测试交变电流传感器1.一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220 V交变电流改为110 V，已知变压器原线圈匝数为800，则副线圈匝数为( )A．200 B．400 C．1 600 D．3 2002.关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是( )A．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息B．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同D．遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同3.现代生活中，人们已更多地与电磁波联系在一起，并且越来越依赖于电磁波，关于电磁场和电磁波，以下说法正确的是( )A．把带电体和永磁体放在一起，即可以在其周围空间中产生电磁波B．手机、电视、光纤通信都是通过电磁波来传递信息的C．医院中用于检查病情的“B超”是利用了电磁波的反射原理D．车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置是利用红外线实现成像的4.一个小型电热器若接在输出电压为10 V 的直流电源上，消耗电功率为P；若把它接在某个正弦式交流电源上，其消耗的电功率为P2.如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为( )A．5 V B．5 2 V C．10 V D．10 2 V5.如图所示,一理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1∶n2=55∶1,原线圈接电压u=220sin 100πt V的交流电源,电表均为理想电表。
闭合开关后,在滑动变阻器的滑片P从最上端滑到最下端的过程中,下列说法正确的是( )A.副线圈交变电流的频率是100 HzB.电压表的示数为4 VC.滑动变阻器两端的电压先变大后变小D.电流表的示数变小6.假设所有的汽车前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置，使司机不仅可以防止对方汽车强光的刺激，也能看清自己车灯发出的光所照亮的物体．以下措施中可行的是( ) A ．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的 B ．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向也是竖直的C ．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°D ．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向也是斜向右上45°7.如图所示，面积均为S 的单匝线圈绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B 中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势e=BS ωsin ωt 的图是( )8.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，则外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡，如图乙所示，则( )A ．电压表的示数为220 VB ．电路中的电流方向每秒钟改变50次C ．灯泡实际消耗的功率为484 WD ．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J9. (多选)在远距离输电时，输送的电功率为P ，输电电压为U ，所用导线电阻率为ρ，横截面积为S ，总长度为l ，输电线损失的电功率为P′，用户得到的电功率为P 用，则下列关系式中正确的是( )A ．P ′=U 2S ρlB ．P ′=P 2ρl U 2SC ．P 用=P －U 2S ρlD ．P 用=P ⎝ ⎛⎭⎪⎫1－P ρl U 2S10. (多选)边长为L 的正方形线框在匀强磁场B 中以角速度ω匀速转动，产生的感应电流的最大值为I m ，设灯泡的电阻为R ，其他电阻不计．从如图所示位置开始计时，则( )A ．电路中电流的最大值I m =BL 2ωRB ．电路中电流的瞬时表达式为i=I m sin ωtC ．电流表的读数为I m2D ．灯泡的电功率为I 2m2R11. (多选)如图所示，理想变压器原线圈匝数n 1=1 210，副线圈匝数n 2=121，原线圈电压u=311sin100 πt (V)，负载电阻R=44 Ω，不计电表对电路的影响，各电表的读数应为( )A ．A 1读数为0.05 AB ．V 1读数为311 VC ．A 2读数为0.5 AD ．V 2读数为31.1 V12. (多选)如图所示为某兴趣小组设计的一种发电装置，在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为49π，磁场均沿半径方向；矩形线圈abcd(d 点未在图中标出)的匝数为N ，其边长ab=cd=l ，bc=ad=2l ；线圈的总电阻为r ，外接电阻为R ；线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动，bc 边和ad 边同时进、出磁场．在磁场中，bc 边和cd 边所经过处的磁感应强度大小均为B 、方向始终与两边的运动方向垂直．则( )A ．bc 边和ad 边在磁场中运动时，线圈的感应电动势的大小为NBl 2ωB ．bc 边和ad 边在磁场中运动时，bc 边所受安培力的大小为4N 2B 2l 3ωR ＋rC ．通过R 的电流有效值为2NBl 2ωR ＋rD ．通过R 的电流有效值为4NBl 2ω＋.13.如图所示，交流发电机电动势的有效值E=20 V ，内阻不计，它通过一个R=6 Ω的指示灯连接变压器．变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6 V 0.25 W ”，灯泡都正常发光，导线电阻不计．求：(1)降压变压器原、副线圈匝数比； (2)发电机的输出功率．14.1897年，举世闻名的“尼亚加拉”水电站建成，现已使用100多年．当时世界各地都在使用着费用高昂的直流电．而尼亚加拉水电站采用了特斯拉发明的交流电供、输电技术，用高压电实现了远距离供电．若其中某一发电机组设计为：发电机最大输出功率为P=100 kW，输出电压为U1=250 V，用户需要的电压为U2=220 V，输电线电阻为R=10 Ω，若输电线中因生热而损失的功率为输送功率的4%.(1)画出此输电线路的示意图；(2)求在输电线路中设置的升压变压器的原、副线圈的匝数比；(3)求降压变压器的最大输出电流I2(结果保留整数)．答案解析1.答案为：B ；解析：根据变压器的变压规律U 1U 2=n 1n 2，可求副线圈匝数为400，所以选项B 正确．2.答案为：B ；解析：声波、电磁波都能传递能量和信息，选项A 错误；在手机通话过程中，既涉及电磁波又涉及声波，选项B 正确；可见光属于电磁波，“B 超”中的超声波是声波，波速不同，选项C 错误；红外线波长较X 射线波长长，故选项D 错误．3.答案为：B ；解析：要产生电磁波，必须要有变化的磁场与变化的电场，即电磁场，电磁场在介质中传播产生电磁波，A 错误；通过电磁波可以实现各种通信，B 正确；“B 超”是利用了超声波的反射原理，C 错误；车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置是利用X 射线实现成像的，D 错误．4.答案为：C ；解析：根据P=U 2R ，对直流电有P=（10 V ）2R ，对正弦式交流电有P 2=U ′2R，所以正弦式交流电的有效值为U′=PR 2=102V ， 故交流电源输出电压的最大值U m ′= 2 U ′=10 V ，故选项C 正确，选项A 、B 、D 错误．5.答案为：B ；解析：由电压公式知交变电流的角速度为ω=100πrad/s,则频率f==50Hz,变压器不改变电流的频率,故副线圈交变电流的频率是50Hz,A 错误;原线圈两端的输入电压有效值为220V,由知,副线圈两端电压为U 2=4V,即为电压表的读数,故B 正确;在滑动变阻器的滑片P 从最上端滑到最下端的过程中,电路中的总电阻减小,根据欧姆定律可知,变压器的输出电流增大,则输入的电流也增大,即电流表的示数变大,定值电阻R 两端的电压变大,副线圈两端电压不变,所以滑动变阻器两端电压变小,故C 、D 错误。
2020年高考物理专题卷：专题09(电磁感应)答案与解析
2020年届专题卷物理专题九答案与解析1．【命题立意】本题主要考查磁通量的变化率和Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的区别。
【思路点拨】Φ表示穿过磁场中某个面的磁感线的条数，是状态量，由面积S、磁感应强度B以及它们的夹角决定，只有当面积S与磁感应强度B垂直时，Φ=BS才能成立，如果B与S的夹角为θ，则应把面积S 沿与B垂直的方向投影，此时Φ=BS sinθ。
磁通量变化量ΔΦ是指末态的Φ2与初态的Φ1的差，即ΔΦ=Φ2－Φ1，是过程量，它可以由有效面积的变化、磁场的变化而引起，且穿过闭合回路的磁通量发生变化是产生感应电动势的必要条件。
磁通量变化率ΔΦ/Δt是表示单位时间内磁通量变化的大小，即磁通量变化快慢，感应电动势的大小与回路中磁通量变化率ΔΦ/Δt成正。
【答案】C【解析】E=ΔΦ/Δt，ΔΦ与Δt的比值就是磁通量的变化率，所以只有C正确。
2．【命题立意】本题主要考查自感现象和互感现象。
【思路点拨】自感现象的应用：凡是有导线、线圈的设备中，只要有电流变化都有自感现象存在，但对于特殊的双线绕法要加以区别，因此在做题时要特别留心这一特殊情况。
【答案】BD【解析】两线圈绕的方向相反，线圈产生的磁场方向相反。
螺旋管内磁场和穿过螺旋管的磁通量都不发生变化，回路中一定没有自感电动势产生，正确答案选BD。
3．【命题立意】本题考查感应电流产生的条件。
【思路点拨】长度为L的导体，以速度v在磁感应强度为B的匀强磁场中做切割磁感线运动时，在B、L、v互相垂直的情况下，导体中产生的感应电动势的大小恒为：E=BLv，在M中产生恒定的感应电流，不会造成N中磁通量的变化，电流表无读数。
【答案】D【解析】导体棒匀速向右运动的过程中，根据法拉第电磁感应定律可知，M中产生稳定的电流，则通过N中的磁通量保持不变，故N中无感应电流产生，选项D正确。
4．【命题立意】本题主要考查感应电动势和感应电流的产生条件和楞次定律。
【思路点拨】感应电动势和感应电流产生的条件是：穿过电路的磁通量发生变化，就一定有感应电动势产生，电路可以闭合也可以断开。
2019《试吧》高中全程训练计划·物理周测九 (B卷) 电磁感应 交变电流
周测九电磁感应交变电流(B卷)(本试卷满分95分)一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的．全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分)1.如图所示，在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线，导线中通有自东向西稳定、强度较大的直流电流．现用一闭合的检测线圈(线圈中串有灵敏电流计，图中未画出)检测此通电直导线的位置，若不考虑地磁场的影响，在检测线圈位于水平面内，从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过导线的上方并移至距直导线很远处的过程中，俯视检测线圈，其中感应电流的方向是( )A．先顺时针后逆时针B．先逆时针后顺时针C．先顺时针后逆时针，然后再顺时针D．先逆时针后顺时针，然后再逆时针2.(多选)某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成．当右侧线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K，从而切断家庭电路．仅考虑L1在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的有( )A．家庭电路正常工作时，L2中的磁通量为零B．家庭电路中使用的用电器增多时，L2中的磁通量不变C．家庭电路发生短路时，开关K将被电磁铁吸起D．地面上的人接触火线发生触电时，开关K将被电磁铁吸起3.如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其自感系数很大，直流电阻忽略不计．下列说法正确的是( )A．S闭合瞬间，A先亮B．S闭合瞬间，A、B同时亮C．S断开瞬间，B逐渐熄灭D．S断开瞬间，A闪亮一下，然后逐渐熄灭4．如图甲，线圈ab、cd绕在同一软铁芯上，在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压如图乙所示，已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是( )如图甲所示，竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B 0＝0.5 T ，并且以ΔBΔt＝0.1 T/s 增大，图象如图乙所示，水平放置的导轨不计电阻，不计摩擦阻力，宽度L ＝0.5 m ，在导轨上放着一金属棒，并且水平细线通过定滑轮悬吊着质量M ＝0.2 kg 的重物．导轨的定值电阻R ＝端点相连组成回路．又知PN 长d ＝0.8 m ．在重物被拉起的过程中，下列说法中正确的是(g 取Q开始计时，经过495 s 的时间，金属棒MN 恰能将重物拉起16 J．图甲、乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，下列说法正确的是．图甲表示交流，图乙表示直流．图甲电压的有效值为220 V ，图乙电压的有效值小于220 V ．图乙电压的瞬时值表达式为u ＝2202sin 100πt V．图甲电压经过匝数比为10∶1的变压器变压后，频率变为原来的0.1倍副线圈分别由双线圈ab 和cd(匝数都为表示输出电流和电压．在下列四种接法中，相连，以e 、h 为输出端相连，以f 、h 为输出端R′和输入电压不变，以下说法正确的是下移，电流表示数减小B．滑片P不动，滑片Q上移，电流表示数不变C．滑片P向b方向移动，滑片Q不动，电压表示数增大D．滑片P不动，滑片Q上移或下移，电压表示数始终不变二、非选择题(本题包括4小题，共47分)9．(11分)两根足够长的平行金属导轨间的距离为L，导轨光滑且电阻不计，导轨所在的平面与水平面夹角为θ.在导轨所在平面内，分布磁感应强度为B、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．把一个质量为m的导体棒ab放在金属导轨上，在外力作用下保持静止，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，与金属导轨接触的两点间的导体棒电阻为R1.完成下列问题：(1)如图甲，金属导轨的一端接一个内阻为r的直流电源，撤去外力后导体棒仍能静止，求直流电源的电动势；(2)如图乙，金属导轨的一端接一个阻值为R2的定值电阻，撤去外力让导体棒由静止开始下滑，在加速下滑的过程中，当导体棒的速度达到v时，求此时导体棒的加速度；(3)求第(2)问中导体棒所能达到的最大速度．10．(12分)半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r、质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面．BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示．整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下．在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有一阻值为R的电阻(图中未画出)．直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触．设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒和导轨的电阻均可忽略．重力加速度大小为g.求：(1)通过电阻R的感应电流的方向和大小；(2)外力的功率．11．(12分)如图甲所示，匀强磁场的磁感应强度B为0.5 T，其方向垂直于倾角θ为30°的斜面向上．绝缘斜面上固定有“∧”形状的光滑金属导轨MPN(电阻忽略不计)，MP和NP长度均为2.5 m，MN连线水平，长为3 m．以MN中点O为原点，OP为x轴建立一维坐标系Ox.一根粗细均匀的金属杆CD，长度d为3 m，质量m为1 kg，电阻R为0.3 Ω，在拉力F的作用下，从MN处以恒定速度v＝1 m/s在导轨上沿x轴正向运动(金属杆与导轨接触良好)．g取10 m/s2.(1)求金属杆CD运动过程中产生的感应电动势E及运动到x＝0.8 m处电势差U CD；(2)推导金属杆CD从MN处运动到P点过程中拉力F与位置坐标x的关系式，并在图乙中画出F－x关系图象；(3)求金属杆CD从MN处运动到P点的全过程产生的焦耳热．12．(12分)如图所示，MN、PQ是两条水平、平行放置的光滑金属导轨，导轨的右端接理想变压器的原线圈，．导轨、导线和线圈电阻均不计．求：棒中产生的电动势的表达式；ab棒中产生的是什么电流？的时间内，通过外力F所做的功．如图为地下通电直导线产生的磁场的正视图，当线圈在通电直导线正上方的左侧时由楞次定律知，线圈中感应电流方向为逆时针，同理在右侧也为逆时针，当线圈一部分在左侧一部分在右侧时为顺时针，故由于火线和零线并行绕制，所以在家庭电路正常工作时，火线和零线中的电流大小相等，方向相项正确；当家庭电路中使用的用电器增多时，火线和零线中的电ΔB·SΔ0＋＝2 N，B′＝Mg IL＝1＋θBL时，产生的感应电动势－B L v1＋R2.mgsinθ时，导体棒达到最大速度＝1＋R2θ2答案：(1)1＋θBL－B L1＋R2(3)1＋R2θ2．解题思路：(1)在Δt时间内，导体棒扫过的面积为Δt[(2r)2－r2]①根据法拉第电磁感应定律，导体棒上感应电动势的大小为x轴所围成的图形的面积，即，故全过程产生的焦耳热Q＝W F－ΔE p＝7.5 J.。
2020届高考物理：交变电流、传感器(通用型)练习和答案
2020 届高考物理交变电流、传感器（通用型）练习及答案*交变电流、传感器*1、如图甲所示，一矩形线圈 abcd 放置在匀强磁场中，并绕过 ab 、cd 中点的轴 OO ′以角速度 ω 逆时针匀速转动．若以线圈平面与磁场夹角 θ＝45°时(如图乙) 为计时起点，并规定当电流自 a 流向 b 时电流方向为正．则如图所示的四个选 项图中正确的是()2、(多选)如图所示，M 为半圆形导线框，圆心为 O ；N 是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为 O ；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过 直线 O O 的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。
现使线框 M 、 N 在 t ＝0 时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面且过 O 和 O 的轴，以相同的M N M N M N周期 T 逆时针匀速转动，则( )A ．两导线框中均会产生正弦交流电B ．两导线框中感应电流的周期都等于 TTC ．在 t ＝ 时，两导线框中产生的感应电动势相等D ．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等3、电流互感器和电压互感器如图所示．其中 n 、n 、n 、n 分别为四组线圈的 匝数，a 、b 为两只交流电表，则( )A ．A 为电流互感器，且 n <n ，a 是电流表B ．A 为电压互感器，且 n >n ，a 是电压表C ．B 为电流互感器，且 n <n ，b 是电流表D ．B 为电压互感器，且 n >n ，b 是电压表4、(2019· 马鞍山市质检)图甲为远距离输电示意图，理想升压变压器原、副线圈匝数比为 1∶1000，理 想降压变压器原、副线圈匝数比为 1 000∶1，输电线的总电阻为 1 000 Ω，若升 压变压器的输入电压如图乙所示，用户端电压为 220 V 。
下列说法正确的是 ()甲乙A ．输电线中的电流为 3 AB ．电站输出的功率为 7 500 kWC ．输电线路损耗功率为 90 kW8 1 2 3 4 1 21 23 4 3 4D．用户端交变电流的频率为100Hz5、(多选)霍尔传感器测量转速的原理图如图所示，传感器固定在圆盘附近，圆盘上固定4个小磁体，在a、b间输入方向由a到b的恒定电流，圆盘转动时，每当磁体经过霍尔元件，传感器c、d端输出一个脉冲电压，检测单位时间内的脉冲数可得到圆盘的转速。
2020届全国高考物理一轮专题集训《交变电流 传感器》测试
绝密★启用前2020届全国高考物理一轮专题集训《交变电流传感器》测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.如图所示为某小型水电站的电能输送示意图，A为升压变压器，其输入功率为P1，输出功率为P2，输出电压为U2；B为降压变压器，其输人功率为P3，输入电压为U3.A、B均为理想变压器，输电电流为I，输电线的总电阻为r，则下列关系正确的是()A．U2＝U3B．U2＝U3＋IrC．P1>P2D．P2＝P32.如图为一理想变压器，其原副线圈匝数比n1∶n2＝1∶10，副线圈与阻值R＝20 Ω的电阻相连．原线圈两端所加的电压u＝20sin 100πt(V)，则()A．交流电压表的示数为20VB．副线圈输出交流电的每秒方向变化50次C．电阻R上消耗的电功率为2 kWD．原线圈中电流的最大值为100 A3.一自耦调压变压器(可看做理想变压器)的电路如图甲所示，移动滑动触头P可改变副线圈匝数．已知变压器线圈总匝数为1 900匝，原线圈匝数为1 100匝，接在如图乙所示的交流电源上，电压表为理想电表，则 ()A．交流电源电压瞬时值的表达式为u＝220sin 100πt VB．P向上移动时，电压表的示数变大，最大显示示数为380VC．P向下移动时，原、副线圈的电流之比减小D．P向下移动时，变压器的输入功率变大4.在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图乙所示，产生的交变电动势随时间变化规律的图象如图甲所示，已知发电机线圈内阻为 1.0，外接一只电阻为9.0的灯泡，则（）A．电压表V的示数为20VB．电路中的电流方向每秒改变5次C．灯泡实际消耗的功率为36WD．值电动势随时间变化的瞬时表达式为5.如图所示a、b间接入正弦交流电，理想变压器右侧部分为一火灾报警系统原理图，R2为热敏电阻，随着温度升高其电阻变小，所有电表均为理想电表，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R3为一定值电阻．当R2所在处出现火情时，以下说法中正确的是()A． V1的示数不变，V2的示数减小B． V1的示数减小，V2的示数减小C． A1的示数增大，A2的示数增大D． A1的示数减小，A2的示数减小6.小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势随时间的变化关系如图所示。
2019-2020年高考物理备考优生百日闯关系列专题19交变电流与传感器含解析
2019-2020年高考物理备考优生百日闯关系列专题19交变电流与传感器含解析本章内容实际上是电磁感应现象研究的继续及其规律的具体应用，在学习的过程中，要注意理论联系实际，要善于知识的迁移、综合和应用，本章主要围绕交变电流的产生、变化规律及表征交变电流的物理量这一中心展开，复习时需要注意的问题有：1.区分瞬时值、有效值、最大值、平均值.①瞬时值随时间做周期性变化，表达式为(从中性面开始计时).②有效值是利用电流的热效应定义的，即如果交流电通过电阻时产生的热量与直流电通过同一电阻在相同时间内产生的热量相等，则直流电的数值就是该交流电的有效值.用来计算电路中的电功率和电热.③最大值用来计算，是穿过线圈平面的磁通量为零时的感应电动势.④平均值是利用来进行计算的，计算电量时用平均值.2.理想变压器的有关问题，要注意掌握电流比的应用，当只有一原一副时电流比，当理想变压器为一原多副时，电流比关系则不适用，只能利用输入功率与输出功率相等来进行计算.同时掌握输入功率与输出功率的决定与被决定的关系.3.要了解远距离输电的基本模式，弄清输电的基本规律，正确设计出输电方案，更好地传送电能.4.对传感器部分：①应知道求解传感器问题的思路：传感器问题具有涉及的知识点多、综合性强、能力要求高等特点，而传感器的形式又多种多样，有的原理甚至较难理解.但不管怎样，搞清传感器的工作原理及过程是求解问题的关键.因此，求解时必须结合题目提供的所有信息，认真分析传感器所在的电路结构，这样才能对题目的要求作出解释或回答.另外，平时应多注意实际生产、生活中的一些实例，多一些思考，多动手，多查资料，开阔自己的视野，丰富自己的经验，达到学以致用、活学活用的目的.②特别注意加速度计与加速度传感器：加速度传感器实际上是变式加速度计，它将加速度信号转换为电压信号输出，该传感器可以制作成振动传感器(因为振动物体的加速度一般不为零)，振动传感器可以广泛地应用在报警、测量等领域(如汽车、摩托车防盗报警器等). 1．【xx•大连八中高三12月月考】如图，电源电动势为E，线圈L的直流电阻不计。
2020届高考物理专练：交变电流传感器(含答案)
2020届高考物理专练：交变电流传感器（含答案）专题：交变电流传感器一、选择题1、如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压及输电线的电阻Ｒ均不变．在用电高峰期，发电厂输出功率将增大，下列说法正确的是（）A．升压变压器副线圈中电流变小B．降压变压器副线圈中电流变小C．输电线上损耗的功率减小D．用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例减小【答案】D【解析】A中当发电厂输出功率增大时，根据P=UI知，输出电压不变，则升压变压器原线圈中的电流增大，则副线圈中的电流也增大．故A错误；B中当用电高峰期时，用电器增多，则降压变压器中电流也会变大，故B是错误的；C中升压变压器副线圈中的电流等于输电线中的电流，则输电线中的电流增大，根＝I2R知，输电线上损失的功率增大，故C也不对；D中用户消耗的功率据P损占发电厂输出总功率的比例，因为输电线上的电流增大，则电压损失△U增大，U2不变，所以用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例减小．故D正确。
2、如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO′匀速转动，从图示位置开始计时，产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示．若线圈的转速变为原来的2倍，而其他条件保持不变，从图示位置转过90°开始计时，则能正确反映线圈中产生的电动势e 随时间t 的变化规律的图象是( )解析：选A ．由题图乙知，周期T ＝4 s ，感应电动势的最大值E m ＝1 V ，而感应电动势的最大值的表达式E m ＝NBSω＝NBS·2πT ．若仅把线圈的转速变为原来的2倍，则周期T′变为原来的12，即T′＝2 s ，而感应电动势的最大值E ′m 变为原来的2倍，即E ′m ＝2 V ，所以选项B 、C 错误；从图示位置转过90°开始计时，也就是t ＝0时线圈中产生的感应电动势应为0，所以选项A 正确，D 错误．3、右图是一种测定压力的电容式传感器,A 为固定电极,B 为可动电极,组成一个电容大小可变的电容器。
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电磁感应交变电流
夯基提能卷⑨立足于练题型悟技法——保底分
(本试卷满分95分)
一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的．全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分)
1．[2019·云南曲靖一中质检]物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步．下列表述正确的是( ) A．电磁感应现象是洛伦兹最先发现的
B．电动机是利用电磁感应原理，将机械能转化为电能
C．楞次最先发现了电流的磁效应
D．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果
答案：D
解析：电磁感应现象是法拉第最先发现的，选项A错误；发电机是利用电磁感应原理，将机械能转化为电能的，选项B错误；奥斯特最先发现了电流的磁效应，选项C错误；电磁感应现象是闭合电路中产生了电流，是其他形式的能转化为电能，楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现，感应电流的磁场总要阻碍引起它的磁通量的变化，感应电流具有的以及消耗的能，必须从引起磁通量变化的外界获取，要在回路中维持一定的感应电流，外界必须消耗一定的能量，选项D正确．
2．[2019·上海普陀区模拟]某教室墙上有一朝南的钢窗，当把钢窗左侧向外推开时，下列说法正确的是( )
A．穿过窗框的地磁场的磁通量变大
B．穿过窗框的地磁场的磁通量不变
C．从推窗人的角度看，窗框中的感应电流方向是逆时针
D．从推窗人的角度看，窗框中的感应电流方向是顺时针
答案：C
解析：地磁场由南向北，当朝南的钢窗向外推开时，钢窗平面与磁场平行时，没有磁感
线穿过钢窗平面，穿过钢窗平面的磁通量为0.根据楞次定律，穿过窗框平面的磁通量减小，从推窗人的角度看，窗框中产生的感应电流的方向为逆时针，故选项C正确，A、B、D错误．
3．[2019·山西清徐中学模拟]在匀强磁场中，有两条平行金属导轨a、b，磁场方向垂直a、b所在的平面向下，c、d为串接有电流表、电压表的两金属棒，如图所示，两棒以相同的水平速度向右匀速运动，则以下结论正确的是( )
A．电压表有读数，电流表没有读数
B．电压表有读数，电流表也有读数
C．电压表无读数，电流表有读数
D．电压表无读数，电流表也无读数
答案：D
解析：当两棒以相同的水平速度向右匀速运动时，回路的磁通量不变，没有感应电流产生，电流表没有读数．电压表是由电流表改装而成的，核心的部件是电流表，没有电流，指针不偏转，电压表也没有读数．A、B、C错误，故D正确．
4.
[2019·山东泰安模拟]如图在竖直方向上的两个匀强磁场B1和B2中，各放入一个完全一样的水平金属圆盘a和b，它们可绕竖直轴自由转动．用导线将a盘中心与b盘边缘相连，b盘中心与a盘边缘相连．从上向下看，当a盘顺时针转动时( )
A．b盘总是逆时针转动
B．若B1、B2同向，b盘顺时针转动
C．若B1、B2反向，b盘顺时针转动
D．b盘总是顺时针转动
答案：C
解析：①若B1、B2都竖直向上，从上向下看，当a盘顺时针转动时，其半径切割磁感线，感应电流从a′→O→b′→O′→a′；b盘电流从b′→O′，根据左手定则，安培力沿逆时针方向(俯视)；②若B1、B2都竖直向下，从上向下看，当a盘顺时针转动时，其半径切割磁感线，感应电流从O→a′→O′→b′→O；b盘电流从O′→b′，根据左手定则，安培力沿
．电容器下极板电势高于上极板
3 Wb/s
2.0 V
如图所示，总电阻为R的金属丝围成的单匝闭合直角三角
边水平．圆形虚线与三角形
区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间
边所受的安培力( )
多选)如图，理想变压器的原线圈与二极管一起接在
的交流电源上，副线圈接有R＝55 Ω的电阻，原、副线匝数比为：
＝
22
55
W＝
正确；电流表的读数为
如图所示为一理想变压器，其原线圈与副线圈的匝数比n1：n2＝：1，a、b、c、d 为4个完全相同的小灯泡，E为输出电压有效值恒定的交流电源，S为单刀双掷开关．已知当S向上闭合时，b、c、d三个小灯泡都能正常发光，则当S向下闭合时( ) A．4个小灯泡都能正常发光
B．4个小灯泡都比正常发光时要暗
C．a能正常发光，b、c、d比正常发光时要暗
D．b、c、d能正常发光，a比正常发光时要暗
答案：B
解析：设灯泡的额定电压为U，则电源的电压E＝3U，当S向下闭合时，设b、c、d灯泡两端的电压为U′，灯泡b、c、d中的电流均为I，则根据电流与匝数成反比可知a灯泡中的电流为I，则a灯泡两端的电压为U′，则E＝4U′，所以U′<U，灯泡两端的实际电压小于灯泡的额定电压，4个小灯泡都比正常发光时要暗，B正确．
二、非选择题(本题包括4小题，共47分)
9.
(11分)如图为一研究“电磁感应现象”的实验装置．
(1)将图中所缺的导线补接完整．
(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后：
①将小线圈迅速插入大线圈时，灵敏电流计指针将________(填“左偏”或“右偏”)．
②小线圈插入大线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将________(填“左偏”或“右偏”)．
答案：(1)如图所示
(2)①右偏②左偏
解析：(2)大线圈中的磁通量增加时，产生的感应电流使灵敏电流计指针向右偏．①将小线圈迅速插入大线圈时，大线圈中的磁通量增加，灵敏电流计的指针向右偏；②将滑动变
轻质绝缘细线吊着一质量为m＝0.42 kg、边长为L
在线圈的中间位置以下区域分布着磁场，如图甲所示．磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示．
]边长为L的正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，穿过该区域的磁通量随时间变化的图象如图甲所示．将边长为
如图，在竖直面内有两平行金属导轨A′B′、C′
可在导轨上无摩擦地滑动．棒与导轨垂直，的左侧，两导轨之间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度
两导轨与电路连接．电路中的两个定值电阻阻值分别为R＝4
在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线，
定、强度较大的直流电流．现用一闭合的检测线圈(线圈中串有灵敏电流计，图中未画出
某一时刻t1突然断开开关S，则通过电流表的电流I随时间t变化的图线可能是( )
答案：D
解析：原先开关S闭合，电路处于稳定状态时，通过两电阻的电流大小分别为I1、I2，且由R1>R2可知I1<I2，断开开关，原来通过R1的电流I1立即消失，自感线圈阻碍自身电流变化，瞬间产生的感应电流I2流过电阻R1，其方向与原来流过电阻R1的电流方向相反，该电流逐渐减小最后为0.选项D正确，A、B、C错误．
3．[2019·江西抚州模拟](多选)电磁炉采用感应电流(涡流)加热的原理，通过电子线路产生交变磁场，把铁锅放在炉面上时，在铁锅底部产生交变的电流以加热食品等．它具有升温快、效率高、体积小、安全性好等优点．下列关于电磁炉的说法中正确的是( )
A．电磁炉面板可采用陶瓷材料，发热部分为铁锅底部
B．电磁炉面板可采用金属材料，通过面板发热加热锅内食品
C．电磁炉可以用陶瓷器皿作为锅具对食品加热
D．可以通过改变电子线路的频率来改变电磁炉的功率
答案：AD
解析：电磁炉面板如果用金属材料制成，使用电磁炉时，面板材料发生电磁感应要损失电能，电磁炉面板要用绝缘材料制作，发热部分为铁锅底部，如以陶瓷器皿等绝缘材料为锅体，则不能产生涡流，起不到加热作用，故A正确，B、C错误；锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关，故D正确．
4.
[2019·四川成都七中诊断]如图，EOF和E′O′F′为空间一匀强磁场的边界，其中
在整个正方形导线框通过磁场的过程中，切割磁感线的边框为两竖直边框，
时刻穿过线框的磁通量为0.5 Wb
时刻线框中感应电动势为1.5 V
内通过线框横截面的电荷量为0.18 C
如图所示，一根直导体棒质量为
的光滑平行金属导轨上，并与之接触良好，
．[2019·广东肇庆模拟](多选)如图甲为风力发电机的简易模型．在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁铁转动，风叶的转速与风速成正比．
生的电流如图乙所示．下列说法中正确的是( )
10 r/s
如图所示，有一个“”形铁芯上绕有两个线圈，
当线圈通电时产生的磁场都不能穿出铁芯，
金属导轨的一端接一个内阻为r的直流电源，撤去外力后导体棒仍能静止，如图乙，金属导轨的一端接一个阻值为R2的定值电阻，撤去外力让导体棒由静止开
mg R1＋rθ
BL m R1＋R2(3)
mg R1＋R2θ
B L2
回路中的电流为I
mg R1＋rθ
BL
时，产生的感应电动势m R1＋R2
.
mg R1＋R2θ
B L2
的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为
置于圆导轨上面．BA的延长线通过圆导轨中心整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为
点之间接有一阻值为R的电阻
运动过程中产生的感应电动势E及运动到x＝0.8 m处电势差
CD从MN处运动到P点过程中拉力F与位置坐标x的关系式，并在图乙关系图象；
从MN处运动到P点的全过程产生的焦耳热．
—x图线与x轴所围成的图形的面积，
n1：n＝：10
放在导轨上，在水平外力
其速度随时间变化的规律是。