专题检测11 电磁感应、交变电流、传感器-2023年新高考物理专题过关测试卷汇编

专题检测十一　电磁感应　交变电流　传感器 考生注意： 1．本试卷分选择题部分和非选择题部分，共8页． 2．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上． 3．请在密封线内作答，保持试卷清洁完整． 一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1．如图所示，两光滑的平行导轨固定在绝缘水平面上，整个空间存在竖直向上的匀强磁场，两导体棒ab、cd垂直地放在导轨上与导轨始终保持良好的接触，现给导体棒ab、cd水平方向的速度分别为v1、v2，取水平向右的方向为正方向．则下列说法正确的是(　　) A．如果v1＝0、v2>0，则感应电流方向沿a→b→d→c→a B．如果v1<0、v2>0，则回路中没有感应电流 C．如果v1＝v2>0，则感应电流方向沿a→c→d→b→a D．如果v2>v1>0，则感应电流方向沿a→c→d→b→a 【答案】　D 【解析】　如果v1＝0、v2>0，由右手定则可判断出应产生顺时针方向的电流，故A错误；如果v1<0、v2>0，ab、cd所围的面积增大，穿过其磁通量增大，由楞次定律得知，回路中有顺时针方向的电流，故B错误；如果v1＝v2>0，ab、cd所围的面积不变，穿过其磁通量不变，故不产生感应电流，故C错误；如果v2>v1>0，则abdc所围面积增大，穿过其磁通量也增大，故由楞次定律可判断出产生a→c→d→b→a的电流，故D正确． 2．图(a)所示是两个同心且共面的金属圆环线圈A和B，A中的电流按图(b)所示规律变化，规定顺时针方向为电流的正方向．下列说法中正确的是(　　) A．0～t1时间内，线圈B中的感应电流沿逆时针方向 B．0～t1时间内，线圈B有扩张的趋势 C．t1时刻，线圈B有收缩的趋势 D．0～t2时间内，线圈B中的感应电流大小、方向均不变 【答案】　D 【解析】　在0～t1时间内，线圈A中顺时针电流在减小，电流产生磁场在减小，根据安培定则与磁场叠加原则可知，穿过线圈B的磁通量方向向里且在减小，根据楞次定律可知线圈B的感应电流方向为顺时针，两线圈的电流同向，则有相互吸引趋势，所以线圈B有收缩趋势，选项A、B错误；t1时刻，线圈A中的电流为零，没有磁场，因此线圈B既没有扩张的趋势，也没有收缩的趋势，选项C错误；当t1～t2时间内，线圈A中逆时针电流在增大，电流产生磁场在增强，根据安培定则与磁场叠加原则可知，穿过线圈B的磁通量的方向向外，且在增大，根据楞次定律可知线圈B的感应电流方向为顺时针，所以0～t2时间内，线圈B中的感应电流方向不变，又由于线圈A中的电流变化率相同，因此线圈B中的感应电流大小也不变，选项D正确． 3．如图甲所示为交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向匀强磁场，A为理想电表．单匝线框绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，线框中的磁通量Φ随时间t变化的关系如图乙所示．已知电阻R＝10 Ω，其余电阻忽略不计，下列判断正确的是(　　) A．电流表的示数为10 A B．1 s内电流的方向改变50次 C．0.01 s时，线框平面与磁场方向垂直 D．1个周期内，电阻R上产生的焦耳热为10 J 【答案】　D 【解析】　由题图乙可知，磁通量变化的周期为T＝2×10－2 s，磁通量随时间的关系式为Φ＝－sin t＝－sin 100πt (Wb)，由电磁感应定律可得E＝＝－100cos 100πt(V)，可得电动势的最大值为100 V，则电动势的有效值E有＝ V＝50 V，则电流表的示数I＝＝5 A，故A错误；由题图乙可知，交变电流的频率为f＝＝50 Hz，一个周期内电流方向改变两次，所以1 s内电流的方向改变100次，故B错误；0.01 s时，磁通量为零，线框平面与磁场方向平行，故C错误；由焦耳定律可得1个周期内，电阻R上产生的焦耳热Q＝I2Rt＝5×5×10×0.02 J＝10 J，故D正确． 4．如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，原线圈接入图乙所示的正弦脉冲电压，副线圈接火灾报警系统(报警器未画出)，电压表和电流表均为理想电表，R0为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小．下列说法中正确的是(　　) A．图乙中电压的有效值为220 V B．电压表的示数为11 V C．R处出现火警时电流表示数变小 D．R处出现火警时电阻R0消耗的电功率减小 【答案】　B 【解析】　题图乙中电压的最大值Um＝220 V，则有·T＝·，解得电压的有效值为 U＝110 V，故A错误；变压器原、副线圈中的电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈中的电压之比是10∶1，所以电压表的示数为11 V，故B正确；R处温度升高时，电压表示数不变，阻值减