交变电流双基能力提升-【数理报】2021-2022学年高中物理选修3-2《巩固提高一本通》（教科版）

书 ＢＩＬ＝０．１×１０－３×０．１＝１×１０－５Ｎ，故Ｄ正确． ４．将金属圆盘看成由无数金属幅条组成，根据右 手定则判断可知：圆盘上的感应电流由圆心流向边缘， 所以靠近圆心处电势低，故 Ａ错误；若所加磁场反向， 只是产生的电流反向，根据楞次定律可知，安培力还是 阻碍圆盘的转动，所以圆盘还是减速转动，故 Ｂ错误； 若圆盘原来静止，加上图示的匀强磁场后，由于穿过圆 盘的磁通量不变，无感应电流产生，则不会产生安培 力，则圆盘不会转动，Ｃ错误；若所加磁场穿过整个圆盘 时，圆盘在切割磁感线，产生感应电动势，相当于电路 断开，则不会产生感应电流，不受安培力作用，所以圆 盘将匀速转动，故Ｄ正确． ５．在０～３ｓ时间内，磁感应强度随时间线性变化， 由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势恒定，回路中 感应电流恒定，同时由 Ｆ＝ＢＩＬ知道，电流恒定，安培 力与磁感应强度成正比，又由楞次定律判断出回路中 感应电流的方向应为顺时针方向，即正方向，在３～４ｓ 时间内，磁感应强度恒定，感应电动势等于零，感应电 流为零，安培力等于零，故ＢＣ错误，Ａ正确；０～３ｓ时间 内，磁感应强度随时间线性变化，由法拉第电磁感应定 律可知，感应电动势恒定，回路中感应电流恒定，故 Ｄ 错误． ６．感应电流产生的条件是闭合回路中的磁通量发 生变化．在Ａ图中紫铜薄板上下及左右振动时在磁场 中的部分有时多有时少，磁通量发生变化，产生感应电 流，受到安培力，阻碍系统的振动，故Ａ正确；而ＢＣＤ三 个图均无此现象，故ＢＣＤ错误． ７．由图读出两电流周期之比为 Ｔａ ∶Ｔｂ ＝ ０．４ｓ∶０．６ｓ＝２∶３，而Ｔ＝ １ｎ，故线圈先后两次转速 之比为３∶２，故Ａ正确；ｔ＝０时刻ｕ＝０，根据法拉第定 律，磁通量变化率为零，而磁通量最大，故Ｂ错误；正弦 式电流ａ的瞬时值为ｕ＝Ｕｍｓｉｎ ２π Ｔ ＝１０ｓｉｎ５πｔＶ，故Ｃ 正确；根据电动势最大值公式Ｅｍ ＝ｎＢＳω＝ｎＢＳ ２π Ｔ，得 到两电动势最大值之比为Ｅｍａ∶Ｅｍｂ ＝Ｔｂ∶Ｔａ ＝３∶２， Ｅｍａ ＝１０Ｖ，则得到正弦式电流 ｂ的最大值为 Ｅｍｂ ＝ ２０ ３Ｖ，故Ｄ正确． ８．钳形电流测量仪实质上是“降流”，则原理是与 升压变压器一样，故 Ａ错误；此仪器不需要断开电路， 只需将此钳式电流表的钳口扣在导线上即可，故 Ｂ错 误；若钳形部分铁芯没有完全闭合，载流导线中电流产 生的磁场减弱，磁通量变化率减小，在内置线圈产生的 感应电动势减小，感应电流减小，则测量出的电流将小 于实际电流，故Ｃ正确；根据ｎ１Ｉ１＝ｎ２Ｉ２，知若将载流导 线在铁芯上多绕几匝，即ｎ１变大，Ｉ１、ｎ２不变，则钳形电 流测量仪的示数Ｉ２将变大，即读数会偏大．故Ｄ错误． 二、多选题 ９．ＡＣ　１０．ＣＤ　１１．ＡＣ　１２．ＢＤ 提示： ９．手机内部的线圈，能将充电板中变化的磁场转 化为电流给手机电池充电，是利用电磁感应原理工作 的，故ＡＣ正确，Ｂ错误；充电底座是利用电磁感应原理 工作的，故不能直接使用直流电进行充电；故Ｄ错误． １０．根据图像可知，在ｔ＝１．０ｓ穿过线圈的磁通量 最大，所以线圈平面垂直于磁感线，故Ａ错误；ｔ＝１．５ｓ 时穿过线圈的磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，产 生的感应电动势最大，故Ｂ错误；ｔ＝２．０ｓ时穿过线圈 的磁通量最大，线圈通过中性面，线圈中的感应电动势 为０，故Ｃ正确；感应电动势的最大值为Ｅｍ ＝ＮＢＳω＝ ＮΦｍω＝１００×０．０４× ２π ２Ｖ＝４πＶ，有效值Ｅ＝ Ｅｍ 槡２ ＝ 槡２２πＶ，根据焦耳定律可得一个周期内线圈产生的热 量Ｑ＝Ｅ ２ ＲＴ＝ （槡２２π） ２ ２ ×２Ｊ＝８π ２Ｊ，故Ｄ正确． １１．当Ｓ断开时，负载减少总电阻增大，原副线圈中 电流都减小，故Ｂ错误；电流减小，Ｒ１两端电压Ｕ增大， 消耗的功率Ｐ１增大，副线圈中电压不变，电流减小，输 出功率减小，由输入功率等于输出功率知Ｐ减小，故ＡＣ 正确，Ｄ错误． １２．刚释放物体时，回路中电流为零，则有 ｍｇ＝ ｍ杆ａ＋ｍａ，解得ａ＝２ｍ／ｓ ２，故Ａ错误；由平衡条件：ｍｇ ＝ Ｂ２Ｌ２ｖｍ Ｒ＋ｒ得金属杆运动的最大速度为ｖｍ ＝２ｍ／ｓ，故Ｂ 正确；此时Ｉ＝ ＢＬｖｍ Ｒ＋ｒ＝０．５Ａ，电阻的热功率最大值Ｐ ＝Ｉ２Ｒ＝１．８７５Ｗ，故 Ｃ错误；由能量守恒得 Ｗ克 ＋ １ ２（ｍ＋ｍ杆）ｖ ２ ｍ ＝ｍｇｌ，解得Ｗ克 ＝０．８Ｊ，故Ｄ正确． 三、实验题 １３．左　右　右 １４．１∶３　１∶９　６６　变大 四、计算题 １５．解析：（１）由楞次定律可知，ａ点电势高； （２）由题意可知，磁感应强度的变化率：ΔＢ Δｔ ＝０．２， 由法拉第电磁感应定律得感应电动势： Ｅ＝ｎΔΦ Δｔ ＝ｎＳΔＢ Δｔ ＝１００×０．２×０．２Ｖ＝４Ｖ； （３）由闭合电路的欧姆定律得电路电流：Ｉ