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( )
ΔB5．(多选)如图甲所示，竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B0＝0.5 T，并且以＝0.1 ΔtT/s的变化率均匀增大，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MN，电阻R0＝0.1 Ω，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＝0.4 Ω，与P、Q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10 N/kg)( ) A．电阻R中电流的方向由P到Q B．电流的大小为0.1 A C．从磁感应强度为B0开始计时，经过495 s的时间，金属棒MN恰能将重物拉起 D．电阻R上产生的热量约为16 J 6．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( ) A．图甲表示交流，图乙表示直流 B．图甲电压的有效值为220 V，图乙电压的有效值小于220 V C．图乙电压的瞬时值表达式为u＝2202sin 100πt V D．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 7. 如图所示，一理想变压器的原、副线圈分别由双线圈ab和cd(匝数都为n1)、ef和gh(匝数都为n2)组成．用I1和U1表示输入电流和电压，I2和U2表示输出电流和电压．在下列四种接法中，符合关系＝，＝的有( ) U1n1I1n2U2n2I2n1①b与c相连，以a、d为输入端；f与g相连，以e、h为输出端 ②b与c相连，以a、d为输入端；e与g相连，以f、h为输出端 ③a与c相连，b与d相连作为输入端；f与g相连，以e、h为输出端 ④a与c相连，b与d相连作为输入端；e与g相连，f与h相连作为输出端 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 8.
如图所示为一自耦变压器，保持电阻R′和输入电压不变，以下说法正确的是( ) A．滑片P向b方向移动，滑片Q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
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