专题跟踪检测(二十三) 电路与电磁感应中的STSE问题（Word练习）-【创新方案】2024年高考物理二轮复习专题辅导与测试（老教材）

专题跟踪检测(二十三)　电路与电磁感应中的STSE问题 1.如图所示是一个趣味实验中的“电磁小火车”，“小火车”本体是两端都吸有强磁铁的电池，“轨道”是用裸铜线绕成的螺线管。将干电池与强磁铁组成的“小火车”放入螺线管内，就会沿螺线管运动，则(　 ) A．“小火车”通过两端磁铁之间的排斥力而运动 B．干电池正负极对调后，“小火车”运动方向将改变 C．“小火车”放入绝缘铜线绕成的螺线管后，会沿螺线管运动 D．“小火车”放入表面无绝缘层的裸露铜管后，会沿铜管运动 解析：选B　“小火车”通过两端磁铁与螺线管之间的作用力而运动，故A错误；只将干电池的“＋”“－”极左右对调，则螺线管产生的磁场的方向反向，“小火车”运动方向将改变，故B正确；绝缘铜线不导电，螺线管中无电流，不会产生磁场，故C错误；“小火车”放入表面无绝缘层的裸露铜管后，干电池与裸露铜管会形成直线电流，该磁场会导致干电池偏向一侧，不会使“小火车”沿铜管运动，故D错误。 2．(多选)如图为投币机中一种测量硬币某种特性的装置，硬币可竖直通过两线圈中间的狭缝。发射线圈L1的匝数为N1，接有频率为f、电压为U1的低频交流电。接收线圈L2的匝数为N2，在不同情况下，接收线圈输出的电压U2会发生改变，下列说法正确的是(　 ) A．无硬币通过时，若L1与L2为完全相同的线圈，则U2＝U1 B．无硬币通过时，若只增大U1，则U2也增大 C．硬币通过狭缝时，硬币中会产生感应电流 D．硬币通过狭缝的全过程中，其加速度不变 解析：选BC　无硬币通过时，若L1、L2为完全相同的线圈，两线圈的匝数相同，由于两线圈之间存在磁损，因此U2与U1不相等，A错误；无硬币通过时，只增大U1，L2磁通量的变化率增大，因此U2也增大，B正确；硬币通过狭缝时，硬币中的磁通量会变化，因此硬币中会产生感应电流，C正确；硬币通过狭缝的全过程中，硬币中产生了感应电流，硬币受到的安培力发生变化，硬币所受的合力发生变化，根据牛顿第二定律，其加速度发生变化，D错误。 3．(多选)某学校图书馆凭磁卡借还书，某同学了解到其工作原理是，磁卡以一定的速度通过装有线圈(螺线管)的检测头，在线圈中产生感应电动势，从而传输信号。为研究该现象，该同学借用了如图甲所示的实验室装置。螺线管固定在铁架台上，并与电流传感器、电压传感器和滑动变阻器连接。现将一小磁铁置于螺线管正上方，其上表面为N极，后由静止释放，穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止(磁铁下落中受到的空气阻力远小于重力，且不发生转动)，计算机屏幕上显示出如图乙所示的UI­t曲线。对于该实验结果，以下说法正确的是(　 ) A．只减小磁铁释放高度，两个峰值都增大 B．只减小螺线管匝数，两个峰值都减小 C．只增大磁铁质量，穿过线圈的时间不变 D．只增大滑动变阻器阻值，穿过线圈的时间减小 解析：选BD　当h减小时，磁铁进入线圈的速度减小，导致线圈中磁通量的变化率减小，因此两个峰值都会减小，且两个峰值不可能相等，故A错误；只减小螺线管匝数，两个峰值都减小，B正确；当增大磁铁的质量，则磁铁进入线圈的速度增大，经过相同的位移，所用时间减小，故C错误；磁铁进入线圈过程中，线圈对磁铁产生向上的排斥力，穿过线圈过程中线圈对磁铁是向上的吸引力，增大滑动变阻器的阻值，则线圈中的电流减小，线圈产生的磁场减弱，则对磁铁的作用力减小，所以磁铁穿过线圈的时间减小，故D正确。 4．风速测速仪的简易装置如图所示，其工作原理是：风吹动风杯，风杯通过转轴带动永磁铁转动，电流测量装置则可显示感应线圈产生的电流i随时间t变化的图像，从而实现测量实时风速。若风速一定时，风杯的转动周期为T，则下列图像可能正确的是(　 ) 解析：选D　线圈在磁场中转动会产生交流电，根据相对运动可知，磁体即磁体产生的磁场对线圈转动也会产生交流电，转动的周期即为交流电的周期，转动的转速与交流电的最大值有关。由于永磁铁的转动，线圈垂直与磁场方向切割磁感线，线圈中将产生正弦或余弦的交流电，故电流i随时间t变化的图像可能正确的是D。 5．如图是远距离输电的原理图，图中变压器为理想变压器，T1为升压变压器，其输入端接电压有效值恒定的正弦式交变电源，输电线的总电阻为定值r，T2为降压变压器，其输出端接阻值相等的恒定电阻R1、R2，开关S处于断开状态。下列说法中正确的是(　 ) A．减小T1的原副线圈匝数比，其他条件不变，则输电线上损失的功率将减小 B．减小T1的原副线圈匝数比，增大T2的原副线圈匝数比，则电阻R1两端电压有可能不变 C．增大T2的原副线圈匝数比，其他条件不变，则远距离输电的效率将减小 D．将开关S闭合，其他条件不变，则电阻R1消耗的电功率不变 解析：选B　因为减小T1的原副线圈匝数比，其他条件不变时，由＝得副线圈电压增大，则副线圈电流增大，由P＝I2r知