逍遥学能 2013-05-19 23:13
第二章 电磁感应与电磁场 章末综合检测
(时间：90分钟；满分100分)
一、单项(本题共8小题，每小题4分，共32分．在每小题给出的四个 选项中，只有一个选项正确)
1．下列过程中一定能产生感应电流的是( )
A．导体和磁场做相对运动
B．导体一部分在磁场中做切割磁感线运动
C．闭合导体静止不动，磁场相对导体运动
D．闭合导体内磁通量发生变化
2．关于磁通量的概念，下列说法中正确的是( )
A．磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大
B．磁感应强度越大，线圈面积越大，穿过闭合回路的磁通量也越大
C．穿过线圈的磁通量为 零时，磁感应强度不一定为零
D．磁通量发生变化时，磁感应强度一定发生变化
3．如图2－3，半径为R的圆形线圈和矩形线圈abcd在同一平面内，且在矩形线圈内有变化的磁场，则( )
图2－3
A．圆形线圈有感应电流，矩形线圈无感应电流
B．圆形线圈无感应电流，矩形线圈有感应电流
C．圆形线圈和矩形线圈都有感应电流
D．圆形线圈和矩形线圈都无感应电流
4．以下叙述不正确的是( )
A．任何电磁波在真空中的传播速度都等于光速
B．电磁波是横波
C．电磁波可以脱离“波”而独自存在
D．任何变化的磁场都可以产生电磁波
5．德国《世界报》曾报道过个别西方发达国 家正在研制电磁脉冲 波武器——电磁炸弹．若一枚原始脉冲波功率10 kW、频率5千兆赫的电磁炸弹在不到 100 的高空爆炸，它将使方圆400 2～500 2地面范围内电场达到每米数千伏，使得电网设备、通信设施和计算机中的硬盘与软盘均遭到破坏．电磁炸弹有如此破坏力的主要原因是( )
A．电磁脉冲引起的电磁感应现象
B．电磁脉冲产生的动能
C．电磁脉冲产生的高温
D．电磁脉冲产生的强光
6．在图2－4中，理想变压器的原副线圈的匝数比为n1∶n2＝2∶1，A、B为完全相同的灯泡，电电 压为U，则B灯两端的电压有( )
图2－4
A．U/2 B．2U
C．U/5 D.2U5
7．如图2－5所示，理想变压器的副线圈上接有三个灯泡，原线圈与一个灯泡串联接在交流电上，若四个灯泡完全相同，且都正常发光，则电两端的电压U1与灯泡两端的电压之比为( )
图2－5
A．1∶1 B．2∶1
C．3∶1 D．4∶1
8．如图2－6所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈均与传送带以相同的速度匀速运动．为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，线圈进入磁场前等距离排列，穿过磁场后根据线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈，通过观察图形，判断下列说法正确的是( )
图2－6
A．若线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向前滑动
B．若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动
C．从图中可以看出，第2个线圈是不合格线圈
D．从图中可以看出，第3个线圈是 不合格线圈
二、双项(本题共2小题，每小题6分，共12分．在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，全选对的得6分，只选1个且正确的得3分，有选错或不答的得0分)
9．下述用电器中，哪些利用了电磁感应现象( )
A．小电动机 B．小变压器
C．日光灯镇流器 D．电磁式电流表
10．关于变压器，以下说法正确的是( )
A．原线圈中的电流随副线圈中输出电流的增大而增大
B．原线圈两端的电压随副线圈中输出电流的增大而增大
C．当副线圈上并联的负载增多时，原线圈中的电流增大
D．当副线圈空载时，副线圈上电压为零
三、非选择题(本题共6小题，共56分．把答案填在题中横线上或按要求作答．解答题应写出必要的字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案 中必须明确写出数值和单位)
11．(8分)如图2－7所示的理想变压器，它的原线圈接在交流电上，副线圈接一个标有“12 V,100 W”的灯泡，已知变压器原、副线圈的匝数比为18∶1，那么小灯泡正常工作时，图中的电压表的读数为___ ____ _ V，电流表的读数为________ A.
图2－7
12．(8分)一理想变压器，原线圈的匝数n1＝1100，接在电压220 V的交流电上，当它对11只并联的“36 V,60 W”灯泡供电时，灯泡正常发光，由此可知该变压器副线圈的匝数n2＝______，通过原线圈的电流I1＝________.
13．(8分)如图2－8是法拉第做成的世界上第一个发电机模型，在磁铁两极间放一铜盘，转动铜盘，就可以获得持续的电流，试解释其原理．
图2－8
14．(8分)变压器原理 可以用测量线圈的匝数：把被测线圈作原线圈，用一个匝数已知的线圈作副线圈，通入交流，测出两线圈的电压，就可以求出被测线圈的匝数．已在副线圈有400匝，把原线圈接到220 V的线路中，测得副线圈的电压是55 V，求原线圈的匝数．
15．(10分)收音机中的变压器，原线圈有1210匝，接在220 V的交流电上．要得到5 V、6.3 V和350 V三种输出电压，求这三个副线圈的匝数．
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16．(12分)某车间用变压器对40盏“36 V 40 W”电灯供电．设变压器的原线圈为1320匝，接在220 V照明线路上，问：
(1)副线圈应为几匝，才能使40个灯正常发光？此时原、副线圈的电流各为多少？
(2)如只用20盏灯，能否正常发光？原线圈电流变为多少？
参考答案
1.解析：选D.产生感应电流的条件 ：①电路闭合；②磁通量变化．A和B选项中电路不一定闭合，A、B错误．C选项中磁场相对导体运动，穿过回路的磁通量不一定变化，也不正确．
2.答案：C
3.答案：C
4.答案：D
5.答案：A
6.解析：选D.B灯泡两端的电压为变压器的输出电压U2，
则变压器的输入电压U1＝n1n2U2＝21×U2＝2U2
设两灯电阻都为R，输入电流和输出电流为I1和I2
则I2＝U2R，那么 I1＝n2n1I2＝12I2
A灯泡两端的电压UA＝I1R＝I22R＝U22
由电路可知U＝UA＋U1
即U＝U22＋2U2
∴U2＝25U.
7.答案：D
8.解析：选D.若线圈闭合进入磁场时，由于电磁感应现象，由楞次定律可判断线圈相对传送带向后滑动，故A错误；若线圈不闭合，不会产生感应电流，故线圈相对传送带不发生滑动，故B错误；由图知1、2、4、5、6线圈都发生了相对滑动，而第3个线圈没有，则第3个线圈为不合格线圈，选项D正确．
9.答案：BC
10.解析：选AC.原线圈的电流由副线圈决定，副线圈电压由原线圈决定．当负载增多时，变压器的输出功率增大，决定了输入功率也增大，原线圈中的电流增大．
11.解析：由公式U1U2＝n1n2得U1＝n1n2U2＝18×12 V＝216 V
由公式I1I2＝n2n1得I2＝n2n1I1＝118×10012 A＝0.46 A.
答案：216 0.46
12.解析：由题意可知，11只灯泡并联在副线圈上，那么U2＝36 V
由n1n2＝ U1U2，得
n2＝U2U1n1＝36220×1100匝＝180匝
每只灯泡的电流I0＝PU2＝6036 A＝53 A
那么通过副线圈的电流
I2＝11I0＝553 A
由n1n2＝I2I1得
I1＝n2n1I2＝1801100×553A＝3 A
(可以根据P入＝P出得I1U1＝11P0，得I1＝11P0U1＝11×60220 A＝3 A)．
答案：180 3 A
13.答案：铜盘可以看成是无数根从铜盘圆心到边缘的导体棒组成的，这些导体棒就像自行车的辐条，当圆盘转动时 ，总有幅条在切割磁感线产生感应电动势，相当于电，如果和外界组成闭合电路，就可以向外界供电，有感应电流．
14.答案：1600匝
15.解析：由U1U2＝n1n2可知要得到5 V的电压时n＝5×1210220匝≈28匝；要得到6.3 V时n＝6.3×1210220匝≈35匝；要得到350 V时n＝350×1210220匝≈1925匝．
答案：匝数分别为28、35、1925.
16.解析：(1)变压器副线圈的电压U2＝36 V，由U1U2＝n1n2，得副线圈匝数n2＝U2U1n1＝36220×1320 匝＝216 匝
副线圈输出的总功率等于40盏电灯功率之和，即
P2＝40×40 W＝1600 W
所以，副线圈的电流和原线圈的电流分别为
I2＝P2U2＝160036 A＝44.44 A
I1＝P1U1＝P2U1＝1600220 A＝7.27 A.
(2)当只用20盏电灯时，副线圈输出功率减少，原线圈输入功率也相应减小，它们均为
P1′＝P2′＝20×40 W＝800 W
所以，原、副线圈的电流变为
I1′＝P1′U1＝800220 A＝3.64 A
I2′＝P2′U2＝80036 A＝22.22 A.
答案：(1)216匝 7.27 A 44.44 A (2)能 3.64 A