北京市各區2009年高三上學期期末試題分類精編
交變電流和電磁感應
一．單項選擇題
(石景山區)1.路上使用―種電磁裝置向控制中心傳輸信號以確定火車的位置和速度，
安放在火車首節車廂下面的磁鐵能產生勻強磁場，如圖
（俯視圖）．當它經過安放在兩鐵軌間的線圈時，便會產
一電信號，被控制中心接收．當火車以恒定速度通過線時，表示線圈兩端的電壓Uab隨時間變化關系的圖像是：( )
(海淀區)2如圖3所示，電源的電動勢為E，內阻r不能忽略。A、B是兩個相同的小燈泡，L是一個自感系數相當大的線圈。關于這個電路的以下說法正確的是 （ ）
A．開關閉合到電路中電流穩定的時間內，A燈立刻亮，而后逐漸變暗，最后亮度穩定
B．開關閉合到電路中電流穩定的時間內，B燈立刻亮，而后逐漸變/暗，最后亮度穩定
C．開關由閉合到斷開瞬間，A燈閃亮一下再熄滅
D．開關由閉合到斷開瞬間，電流自左向右通過A燈
(海淀區)3如圖所示，垂直紙面向里的勻強磁場的區域寬度為2
，磁感應強度的大小為B。一邊長為a、電阻為4R的正方形均勻導線框ABCD從圖示位置沿水平向右方向以速度v勻速穿過兩磁場區域，在下圖中線框A、B兩端電壓UAB與線框移動距離
的關系圖象正確的是（ ）
 |
(海淀區)
4如圖11所示，一光滑平行金屬軌道平面與水平面成θ角，兩導軌上端用一電阻R相連，該裝置處于勻強磁場中，磁場方向垂直軌道平面向上。質量為m的金屬桿ab，以初速度v0從軌道底端向上滑行，滑行到某一高度h后又返回到底端。若運動過程中，金屬桿保持與導軌垂直且接觸良好，并不計金屬桿ab的電阻及空氣阻力，則（ ）
A．上滑過程中安培力的沖量比下滑過程大
B．上滑過程通過電阻R的電量比下滑過程多
C．上滑過程通過電阻R產生的熱量比下滑過程多
D．上滑過程的時間比下滑過程長
(海淀區)
5如圖12所示，一質量為m的金屬桿ab，以一定的初速度v0從一光滑平行金屬軌道的底端向上滑行，軌道平面與水平面成θ角，兩導軌上端用一電阻相連，磁場方向垂直軌道平面向上，軌道與金屬桿ab的電阻不計并接觸良好。金屬桿向上滑行到某一高度h后又返回到底端，在此過程中 （ ）
A．整個過程中合外力的沖量大小為2mv0
B．下滑過程中合外力所做的功等于電阻R上產生的焦耳熱
C．下滑過程中電阻R上產生的焦耳熱小于
D．整個過程中重力的沖量大小為零
（豐臺區）
6如圖，閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的N極朝下。當磁鐵向下運動時（但未插入線圈內部）（ ）
A．線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互吸引
B．線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互排斥
C．線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互吸引
D．線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互排斥
(崇文區)7邊長為L的正方形金屬框在水平恒力F作用下運動，穿過方向如圖的有界勻強磁場區域．磁場區域的寬度為d（d>L）。已知ab邊進入磁場時，線框的加速度恰好為零．則線框進入磁場的過程和從磁場另一側穿出的過程相比較，有 ( )
A．產生的感應電流方向相反
B．所受的安培力方向相反
C．進入磁場過程的時間等于穿出磁場過程的時間
D．進入磁場過程的發熱量少于穿出磁場過程的發熱量
(崇文區)8如圖所示，為兩個有界勻強磁場，磁感應強度大小均為B，方向分別垂直紙面向里和向外，磁場寬度均為L，距磁場區域的左側L處，有一邊長為L的正方形導體線框，總電阻為R，且線框平面與磁場方向垂直，現用外力F使線框以速度v勻速穿過磁場區域，以初始位置為計時起點，規定：電流沿逆時針方向時的電動勢E為正，磁感線垂直紙面向里時磁通量Φ的方向為正，外力F向右為正。則以下關于線框中的磁通量Φ、感應電動勢E、外力F和電功率P隨時間變化的圖象正確的是 ( )
 |
(崇文區)9圖甲、圖乙分別表示兩種電壓的波形，其中圖甲所示電壓按正弦規律變化，下列說法正確的是
 |
A．圖甲表示交流電，圖乙表示直流電
B．兩種電壓的有效值都是311V
C．圖甲所示電壓的瞬時值表達式為u＝220sin100πt（V）
D．圖甲所示電壓經原、副線圈匝數比為10:1的理想變壓器變壓后，功率比為1：1
（豐臺區）10．某變電站用原副線圈匝數比為n1：n2的變壓器，將遠距離輸來的電能送到用戶，如圖所示。將變壓器看作理想變壓器，當正常工作時，下列說法正確的是（ ）
A.
原副線圈電壓比為n2：n1
B．原副線圈電流比為n1：n2
C．原副線圈電壓比為n1：n2
D．變壓器的輸入功率與輸出功率的比為n1：n2
(石景山區)11距離輸送交流電都采用高壓輸電．我國正在研究用比330 kV高得多的電壓進行輸電．采用高壓輸電的優點是 ( )
① 可節省輸電線的銅材料 ② 可根據需要調節交流電的頻率
③ 可減少輸電線上的能量損失 ④ 可加快輸電的速度
上述四種說法正確的是：
A．① ② B．① ③ C．② ③ D．③ ④
(西城區)12
．如圖所示，理想變壓器的原線圈接在u＝220
sin（100πt）（V）的交流電源上，副線圈接有R＝55 Ω的負載電阻。原、副線圈匝數之比為2∶1。電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是
( )
A．原線圈中電流表的讀數為
B．原線圈中的輸入功率為
C．副線圈中電壓表的讀數為110
V
D．副線圈中輸出交流電的周期為50s
二．多項選擇題
(西城區)
1如圖，線圈M和線圈N繞在同一鐵芯上。M與電源、開關、滑動變阻器相連，P為滑動變阻器的滑動端，開關S處于閉合狀態。N與電阻R相連。下列說法正確的是 ( )
A．當P向右移動，通過R的電流為b到a
B．當P向右移動，通過R的電流為a到b
C．斷開S的瞬間，通過R的電流為b到a
D．斷開S的瞬間，通過R的電流為a到b
(西城區)2電磁學的基本現象和規律在生產生活中有著廣泛的應用。下列哪些電器件在工作時，主要應用了電磁感應現象的是 ( )
A．質譜儀 B．日光燈 C．動圈式話筒 D．磁帶錄音機
(西城區)3實驗室經常使用的電流表是磁電式儀表。
這種電流表的構造如圖甲所示。蹄形磁鐵
和鐵芯間的磁場是均勻地輻向分布的。當
線圈通以如圖乙所示的電流，下列說法正
確的是 ( )
A．線圈轉到什么角度，它的平面都跟磁
感線平行
B．線圈轉動時，螺旋彈簧被扭動，阻礙線圈轉動
C．當線圈轉到如圖乙所示的位置，b端受到的安培力方向向上
D．當線圈轉到如圖乙所示的位置，安培力的作用使線圈沿順時針方向轉動
(海淀區)
4如圖所示，平行金屬導軌與水平面成θ角，導軌與兩相同的固定電阻R1和R2相連，勻強磁場垂直穿過導軌平面。有一導體棒ab，質量為m，導體棒的電阻R =2R1
，與導軌之間的動摩擦因數為μ，導體棒ab沿導軌向上滑動，當上滑的速度為v時，固定電阻R1消耗的熱功率為P, 此時
（ ）
A．整個裝置因摩擦而產生的熱功率為μmgcosθ v
B 整個裝置消耗的機械功率為 μmgcosθ v
C．導體棒受到的安培力的大小為
D．導體棒受到的安培力的大小為
(海淀區)5如圖甲所示，在空間存在一個變化的電場和一個變化的磁場，電場的方向水平向右（圖甲14中由B到C），場強大小隨時間變化情況如圖14乙所示；磁感應強度方向垂直于紙面、大小隨時間變化情況如圖14丙所示。在t=1s時，從A點沿AB方向（垂直于BC）以初速度v0射出第一個粒子，并在此之后，每隔2s有一個相同的粒子沿AB方向均以初速度v0射出，并恰好均能擊中C點，若AB＝BC=l，且粒子由A運動到C的運動時間小于1s。不計空氣阻力，對于各粒子由A運動到C的過程中，以下說法正確的是 （ ）
 |
A．電場強度E0和磁感應強度B0的大小之比為3 v0：1
B．第一個粒子和第二個粒子運動的加速度大小之比為1：2
C．第一個粒子和第二個粒子運動的時間之比為π:2
D．第一個粒子和第二個粒子通過C的動能之比為 1：5
(海淀區)6關于電磁場和電磁波，下列敘述中正確的是 （ ）
A．均勻變化電場在它的周圍產生均勻變化的磁場
B．電磁波中每一處的電場強度和磁場強度總是相互垂直的，且與波的傳播方向垂直
C．電磁波從一種介質進入另一種介質，頻率不變，傳播速度與波長發生變化
D．電磁波能產生干涉和衍射現象
(海淀區)7.
如圖1所示為理想變壓器原線圈所接正弦交變電壓的波形。原、副線圈匝數比n1∶n2=10：1，串聯在原線圈電路中電流表的示數為
A．與副線圈并聯的電壓表在t=0.5´10-2s時的示數為220
V
(海淀區)8.
如圖2所示，理想變壓器的副線圈上通過輸電線接有兩個相同的燈泡L1和L2；輸電線的等效電阻為R，開始時，開關S斷開。當S接通時，以下說法正確的是（
）
A．副線圈兩端MN輸出電壓減小
B．副線圈輸電線等效電阻R上的電壓增大
C．通過燈泡L1的電流減小
D．原線圈中的電流增大
(西城區)9．某發電站采用高壓輸電向外輸送電能。若輸送的總功率為P0，輸電電壓為U，輸電導線的總電阻為R。則下列說法正確的是( )
A．輸電線上的電流
B．輸電線上的電流
C．輸電線上損失的功率
D．輸電線上損失的功率
三．填空題
(海淀區)
1.如圖所示，豎直放置的足夠長的光滑平行金屬導軌，間距為l＝
（1）金屬桿剛進入磁場區域時加速度_______
（2）若金屬桿在磁場區域又下落h開始以v0勻速運動， v0______.
四．實驗題
(石景山區)
1用如圖所示的實驗裝置研究電磁感應現象．當有電流從電流表的正極流入時，指針向右偏轉．下列說法哪些是正確的：
( )
A．當把磁鐵N極向下插入線圈時，電流表指針向左偏轉
B．當把磁鐵N極從線圈中拔出時，電流表指針向左偏轉
C．保持磁鐵在線圈中靜止，電流表指針不發生偏轉
D．磁鐵插入線圈后，將磁鐵和線圈一起以同一速度向上運動，電流表指針向左偏
五．計算題
(西城區)1．在如圖甲所示的電路中，螺線管匝數n = 1500匝，橫截面積S =
（1）求螺線管中產生的感應電動勢；
（2）閉合S，電路中的電流穩定后，求電阻R1的電功率；
（3）S斷開后，求流經R2的電量。
(石景山區)2．如圖（甲）所示，邊長為L=
（1）試判斷金屬線框從磁場中拉出的過程中，線框中的感應電流方向?
（2）t=2.0s時，金屬線框的速度？
（3）已知在5.0s內力F做功1.92J，那么，金屬框從磁場拉出過程線框中產生的焦耳熱是多少？
（豐臺區）3．如圖所示，寬度為L＝
（1）在閉合回路中產生的感應電流的大��；
（2）作用在導體棒上的拉力的大小；
（3）當導體棒移動
 |
(東城區)
4．如圖所示，兩平行金屬導軌間的距離L=
（1）通過導體棒的電流；
（2）導體棒受到的安培力大小；
（3）導體棒受到的摩擦力大小。
(崇文區)5．如圖所示，在坐標xoy平面內存在B=2.0T的勻強磁場，OA與OCA為置于豎直平面內的光滑金屬導軌，其中OCA滿足曲線方程
，C為導軌的最右端，導軌OA與OCA相交處的O點和A點分別接有體積可忽略的定值電阻R1和R2，其R1=4.0Ω、R2=12.0Ω�，F有一足夠長、質量m=
（1）金屬棒MN在導軌上運動時感應電流的最大值；
（2）外力F的最大值；
（3）金屬棒MN滑過導軌OC段，整個回路產生的熱量。
北京市各區2009年高三上學期期末試題分類精編
交變電流和電磁感應
一．單項選擇題
1. C
2. A
3.C
4. C
5 .C
6 .B
7 .B
8 .D
9.D
10. C
11. B
12.A
1 AD
2 BCD
3 ABD
4 AD
5 BCD
6 BCD
7 BD
二．多項選擇題
8. BCD
9. BC
三．填空題
1. （1）a=
五．計算題
四．實驗題
1．
解：（1）根據法拉第電磁感應定律
（3分）
求出 E = 1.2（V） （1分）
（2）根據全電路歐姆定律
（1分）
根據 
（1分）
求出 P = 5.76×10-2（W） （1分）
（3）S斷開后，流經R2的電量即為S閉合時C板上所帶的電量Q
電容器兩端的電壓 U = IR2＝0.6（V） （1分）
流經R2的電量 Q = CU = 1.8×10-5（C） （2分）
2．
解：（1）由楞次定律（或右手定則），線框中感應電流的方向為逆時針（或abcda）…………（2分）
（2）設t=2.0s時的速度為v，據題意有：BLv=IR 解得
m/s=
（3）設t=5.0s時的速度為v′,整個過程中線框中產生的焦耳熱為Q，則有：
BLv′=I′R………………………………（1分）， 
…………………………（2分）
由上述兩式解得：
J=1.67J……………（1分）
3．
解：
（1）感應電動勢為 E=BLv=1.0V
感應電流為 
=
（2）導體棒勻速運動，安培力與拉力平衡
即有F=BIL=0.1N （4分）
（3） 導體棒移動
= 0.03s
根據焦耳定律， Q1 = I2R t = 0.03J （或Q1=Fs=0.03J）
根據能量守恒， Q2=
= 0.5J
電阻R上產生的熱量 Q = Q1+Q2 = 0.53J （4分）
4.
分析和解：（1）導體棒、金屬導軌和直流電源構成閉合電路，根據閉合電路歐姆定律有：
I=
=
（2）導體棒受到的安培力：
F安=BIL=0.30N…………（2分）
（3）導體棒所受重力沿斜面向下的分力F1= mg sin37º=0.24N
由于F1小于安培力，故導體棒受沿斜面向下的摩擦力f…………（1分）
根據共點力平衡條件
mg sin37º+f=F安…………（1分）
解得：f=0.06N …………（1分）
5.
（1）金屬棒MN沿導軌豎直向上運動，進入磁場中切割磁感線產生感應電動勢。當金屬棒MN勻速運動到C點時，電路中感應電動勢最大，產生的感應電流最大。
金屬棒MN接入電路的有效長度為導軌OCA形狀滿足的曲線方程中的x值。因此接入電路的金屬棒的有效長度為
Lm=xm=0.5m
Em=3.0V
且
A
(2)金屬棒MN勻速運動中受重力mg、安培力F安、外力F外作用
N
N
（3）金屬棒MN在運動過程中，產生的感應電動勢
有效值為 
金屬棒MN滑過導軌OC段的時間為t
m
s
滑過OC段產生的熱量
J.
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