(石景山区)1.路上使用―种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置和速度，

安放在火车首节车厢下面的磁铁能产生匀强磁场，如图

（俯视图）．当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产

一电信号，被控制中心接收．当火车以恒定速度通过线时，表示线圈两端的电压U_ab随时间变化关系的图像是：(    )

(海淀区)2如图3所示，电源的电动势为E，内阻r不能忽略。A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈。关于这个电路的以下说法正确的是              （   ）

A．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定

B．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，B灯立刻亮，而后逐渐变/暗，最后亮度稳定

C．开关由闭合到断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭

D．开关由闭合到断开瞬间，电流自左向右通过A灯

(海淀区)3如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2，磁感应强度的大小为B。一边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框ABCD从图示位置沿水平向右方向以速度v匀速穿过两磁场区域，在下图中线框A、B两端电压U_AB与线框移动距离的关系图象正确的是（    ）

(海淀区)4如图11所示，一光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角，两导轨上端用一电阻R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上。质量为m的金属杆ab，以初速度v₀从轨道底端向上滑行，滑行到某一高度h后又返回到底端。若运动过程中，金属杆保持与导轨垂直且接触良好，并不计金属杆ab的电阻及空气阻力，则（   ）

A．上滑过程中安培力的冲量比下滑过程大

B．上滑过程通过电阻R的电量比下滑过程多

C．上滑过程通过电阻R产生的热量比下滑过程多

D．上滑过程的时间比下滑过程长

(海淀区)5如图12所示，一质量为m的金属杆ab，以一定的初速度v₀从一光滑平行金属轨道的底端向上滑行，轨道平面与水平面成θ角，两导轨上端用一电阻相连，磁场方向垂直轨道平面向上，轨道与金属杆ab的电阻不计并接触良好。金属杆向上滑行到某一高度h后又返回到底端，在此过程中      （   ）

A．整个过程中合外力的冲量大小为2mv₀

B．下滑过程中合外力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热

C．下滑过程中电阻R上产生的焦耳热小于

D．整个过程中重力的冲量大小为零

（丰台区）6如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）（   ）

       A．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引

       B．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥                                  

       C．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引

       D．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥

(崇文区)7边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下运动，穿过方向如图的有界匀强磁场区域．磁场区域的宽度为d（d>L）。已知ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零．则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，有  (      )                 

A．产生的感应电流方向相反

B．所受的安培力方向相反

C．进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间

D．进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量

(崇文区)8如图所示，为两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L，距磁场区域的左侧L处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定：电流沿逆时针方向时的电动势E为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量Φ的方向为正，外力F向右为正。则以下关于线框中的磁通量Φ、感应电动势E、外力F和电功率P随时间变化的图象正确的是                              (    )

(崇文区)9图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是

A．图甲表示交流电，图乙表示直流电   

B．两种电压的有效值都是311V

C．图甲所示电压的瞬时值表达式为u＝220sin100πt（V）

D．图甲所示电压经原、副线圈匝数比为10:1的理想变压器变压后，功率比为1：1

（丰台区）10．某变电站用原副线圈匝数比为n₁：n₂的变压器，将远距离输来的电能送到用户，如图所示。将变压器看作理想变压器，当正常工作时，下列说法正确的是（  ）

A. 原副线圈电压比为n₂：n₁

B．原副线圈电流比为n₁：n₂

C．原副线圈电压比为n₁：n₂

D．变压器的输入功率与输出功率的比为n₁：n₂

(石景山区)11距离输送交流电都采用高压输电．我国正在研究用比330 kV高得多的电压进行输电．采用高压输电的优点是                        (     )

① 可节省输电线的铜材料             ② 可根据需要调节交流电的频率

③ 可减少输电线上的能量损失         ④ 可加快输电的速度

上述四种说法正确的是：

A．① ②        B．① ③           C．② ③         D．③ ④

(西城区)12．如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝220sin（100πt）（V）的交流电源上，副线圈接有R＝55 Ω的负载电阻。原、副线圈匝数之比为2∶1。电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是                 (      )

A．原线圈中电流表的读数为1 A

B．原线圈中的输入功率为

C．副线圈中电压表的读数为110V

    D．副线圈中输出交流电的周期为50s

(西城区)1如图，线圈M和线圈N绕在同一铁芯上。M与电源、开关、滑动变阻器相连，P为滑动变阻器的滑动端，开关S处于闭合状态。N与电阻R相连。下列说法正确的是 (     ) 

A．当P向右移动，通过R的电流为b到a

B．当P向右移动，通过R的电流为a到b

C．断开S的瞬间，通过R的电流为b到a

D．断开S的瞬间，通过R的电流为a到b

(西城区)2电磁学的基本现象和规律在生产生活中有着广泛的应用。下列哪些电器件在工作时，主要应用了电磁感应现象的是                                (     )                            　　　　　　

A．质谱仪      B．日光灯     C．动圈式话筒     D．磁带录音机

(西城区)3实验室经常使用的电流表是磁电式仪表。

这种电流表的构造如图甲所示。蹄形磁铁

和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的。当

线圈通以如图乙所示的电流，下列说法正

确的是 (    )            

A．线圈转到什么角度，它的平面都跟磁

感线平行

B．线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动

C．当线圈转到如图乙所示的位置，b端受到的安培力方向向上

D．当线圈转到如图乙所示的位置，安培力的作用使线圈沿顺时针方向转动

(海淀区)4如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与两相同的固定电阻R₁和R₂相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻R =2R₁ ，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，固定电阻R₁消耗的热功率为P, 此时               （   ）   

A．整个装置因摩擦而产生的热功率为μmgcosθ v           

B  整个装置消耗的机械功率为 μmgcosθ v

C．导体棒受到的安培力的大小为             

D．导体棒受到的安培力的大小为

(海淀区)5如图甲所示，在空间存在一个变化的电场和一个变化的磁场，电场的方向水平向右（图甲14中由B到C），场强大小随时间变化情况如图14乙所示；磁感应强度方向垂直于纸面、大小随时间变化情况如图14丙所示。在t=1s时，从A点沿AB方向（垂直于BC）以初速度v₀射出第一个粒子，并在此之后，每隔2s有一个相同的粒子沿AB方向均以初速度v₀射出，并恰好均能击中C点，若AB＝BC=l，且粒子由A运动到C的运动时间小于1s。不计空气阻力，对于各粒子由A运动到C的过程中，以下说法正确的是    （   ）

A．电场强度E₀和磁感应强度B₀的大小之比为3 v₀：1      

B．第一个粒子和第二个粒子运动的加速度大小之比为1：2

C．第一个粒子和第二个粒子运动的时间之比为π:2

D．第一个粒子和第二个粒子通过C的动能之比为 1：5

(海淀区)6关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的是                      （   ）

A．均匀变化电场在它的周围产生均匀变化的磁场

B．电磁波中每一处的电场强度和磁场强度总是相互垂直的，且与波的传播方向垂直

C．电磁波从一种介质进入另一种介质，频率不变，传播速度与波长发生变化

D．电磁波能产生干涉和衍射现象

(海淀区)7.如图1所示为理想变压器原线圈所接正弦交变电压的波形。原、副线圈匝数比n_1∶n₂=10：1，串联在原线圈电路中电流表的示数为1A，则              （     ）

A．与副线圈并联的电压表在t=0.5´10^-2s时的示数为220V

B．副线圈所接用电器在1min内消耗的电能为1.32´10⁴J

C．1s内通过副线圈所接用电器的电量为60C

D．副线圈中电流有效值为10A

(海淀区)8.如图2所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L₁和L₂；输电线的等效电阻为R，开始时，开关S断开。当S接通时，以下说法正确的是（   ）

A．副线圈两端MN输出电压减小

B．副线圈输电线等效电阻R上的电压增大

C．通过灯泡L₁的电流减小

D．原线圈中的电流增大

(西城区)9．某发电站采用高压输电向外输送电能。若输送的总功率为P₀，输电电压为U，输电导线的总电阻为R。则下列说法正确的是(         )

A．输电线上的电流               B．输电线上的电流

C．输电线上损失的功率      D．输电线上损失的功率   

(海淀区)1.如图所示，竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨，间距为l＝0.50m，导轨上端接有电阻R＝0.80Ω，导轨电阻忽略不计。空间有一水平方向的有上边界的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.40T，方向垂直于金属导轨平面向外。质量为m=0.02kg、电阻r＝0.20Ω的金属杆MN，从静止开始沿着金属导轨下滑，下落一定高度后以v=2.5m/s的速度进入匀强磁场中，在磁场下落过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好。已知重力加速度为g=10m/s²，不计空气阻力，求在磁场中，

（1）金属杆刚进入磁场区域时加速度_______

（2）若金属杆在磁场区域又下落h开始以v₀匀速运动， v₀______.

(石景山区)1用如图所示的实验装置研究电磁感应现象．当有电流从电流表的正极流入时，指针向右偏转．下列说法哪些是正确的：                                            (    )

A．当把磁铁N极向下插入线圈时，电流表指针向左偏转

B．当把磁铁N极从线圈中拔出时，电流表指针向左偏转

C．保持磁铁在线圈中静止，电流表指针不发生偏转

D．磁铁插入线圈后，将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针向左偏

五．计算题

(西城区)1．在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n = 1500匝，横截面积S = 20cm²。螺线管导线电阻r = 1.0Ω，R₁ = 4.0Ω，R₂ = 5.0Ω，C=30μF。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。求：

（1）求螺线管中产生的感应电动势；

（2）闭合S，电路中的电流稳定后，求电阻R₁的电功率；

（3）S断开后，求流经R₂的电量。

(石景山区)2．如图（甲）所示，边长为L=2.5m、质量m=0.50kg的正方形绝缘金属线框，平放在光滑的水平桌面上，磁感应强度B=0.80T的匀强磁场方向竖直向上，金属线框的一边ab与磁场的边界MN重合．在力F作用下金属线框由静止开始向左运动，在5.0s内从磁场中拉出．测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图（乙）所示．已知金属线框的总电阻为R=4.0Ω．

（1）试判断金属线框从磁场中拉出的过程中，线框中的感应电流方向?

（2）t=2.0s时，金属线框的速度？

（3）已知在5.0s内力F做功1.92J，那么，金属框从磁场拉出过程线框中产生的焦耳热是多少？

（丰台区）3．如图所示，宽度为L＝0.20 m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.50 T。一根质量为m=10g的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动，运动速度v=10 m/s，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求：

（1）在闭合回路中产生的感应电流的大小；

（2）作用在导体棒上的拉力的大小；

（3）当导体棒移动30cm时撤去拉力，求整个过程中电阻R上产生的热量。

(东城区)4．如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37º，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源。现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R₀=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s²。已知sin37º=0.60，cos37º=0.80，求：

（1）通过导体棒的电流；

（2）导体棒受到的安培力大小；

（3）导体棒受到的摩擦力大小。

(崇文区)5．如图所示，在坐标xoy平面内存在B=2.0T的匀强磁场，OA与OCA为置于竖直平面内的光滑金属导轨，其中OCA满足曲线方程，C为导轨的最右端，导轨OA与OCA相交处的O点和A点分别接有体积可忽略的定值电阻R₁和R₂，其R₁=4.0Ω、R₂=12.0Ω。现有一足够长、质量m=0.10kg的金属棒MN在竖直向上的外力F作用下，以v=3.0m/s的速度向上匀速运动，设棒与两导轨接触良好，除电阻R₁、R₂外其余电阻不计，g取10m/s²，求：

（1）金属棒MN在导轨上运动时感应电流的最大值；

（2）外力F的最大值；

（3）金属棒MN滑过导轨OC段，整个回路产生的热量。

北京市各区2009年高三上学期期末试题分类精编

交变电流和电磁感应

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

8.  BCD   

9.  BC

1. （1）a=5m/s² 向下；（2）v₀=5m/s          

1   AC

五．计算题

1．

解：（1）根据法拉第电磁感应定律    （3分） 

    求出        E = 1.2（V）                   （1分）

（2）根据全电路欧姆定律   （1分）

        根据                               （1分）

    求出        P = 5.76×10^-2（W）             （1分）

（3）S断开后，流经R₂的电量即为S闭合时C板上所带的电量Q

电容器两端的电压     U = IR₂＝0.6（V）     （1分）

流经R₂的电量    Q = CU = 1.8×10^-5（C）    （2分）

2．

解：（1）由楞次定律（或右手定则），线框中感应电流的方向为逆时针（或abcda）…………（2分）

（2）设t=2.0s时的速度为v，据题意有：BLv=IR 解得m/s=0.4m/s………（3分）

（3）设t=5.0s时的速度为v′,整个过程中线框中产生的焦耳热为Q，则有：

BLv′=I′R………………………………（1分），   …………………………（2分）

由上述两式解得：J=1.67J……………（1分）

3．

解：

（1）感应电动势为 E=BLv=1.0V

感应电流为  =1.0 A                                     （4分）

（2）导体棒匀速运动，安培力与拉力平衡

即有F=BIL=0.1N                                             （4分）

（3） 导体棒移动30cm的时间为  = 0.03s                

根据焦耳定律， Q₁ = I²R t = 0.03J  （或Q₁=Fs=0.03J）

根据能量守恒， Q₂== 0.5J

电阻R上产生的热量   Q = Q₁+Q₂ = 0.53J                       （4分）

4.

分析和解：（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：

I==1.5A…………（3分）

（2）导体棒受到的安培力：

F_安=BIL=0.30N…………（2分）

（3）导体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，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f…………（1分）

     根据共点力平衡条件

      mg sin37º+f=F_安…………（1分）

解得：f=0.06N …………（1分）

5.

（1）金属棒MN沿导轨竖直向上运动，进入磁场中切割磁感线产生感应电动势。当金属棒MN匀速运动到C点时，电路中感应电动势最大，产生的感应电流最大。

金属棒MN接入电路的有效长度为导轨OCA形状满足的曲线方程中的x值。因此接入电路的金属棒的有效长度为

     L_m=x_m=0.5m

      E_m=3.0V

      且            

A

(2)金属棒MN匀速运动中受重力mg、安培力F_安、外力F_外作用

N

N

（3）金属棒MN在运动过程中，产生的感应电动势

有效值为 

金属棒MN滑过导轨OC段的时间为t

      m

s 

滑过OC段产生的热量       J.