专题八 电磁感应与交变电流 -山东省济宁市邹城市第一中学2024届高三二轮物理专题复习

专题八 电磁感应与交变电流 一、单选题 1．杭州亚运村的座椅可以实现无线充电功能。在无线充电技术中，感应充电是移动设备最成熟和普及的方式。如图甲所示是一手机正水平放置在感应充电器上充电的场景，手机不需连接USB接口，放在充电器上即可匹配快速充电。图乙是感应充电的简化原理图。下列说法正确的是( ) A.当手机的重力大小等于充电器对它的支持力大小时，手机输入线圈中的电流一定为零 B.感应充电的原理是电磁感应，图乙中充电器输出线圈中的电流正在增大 C.手机输入线圈与充电器输出线圈中的交流电频率不一定相等 D.如果两线圈用超导材料制作，充电的能量传输效率有望达到100% 2．发电机与电动机的结构非常相似。图甲是小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示，发电机线圈内阻为10 Ω，外接一只电阻为90 Ω的灯泡，不计电路的其他电阻，则( ) A.时线圈平面与中性面垂直 B.每秒内电流方向改变100次 C.产生交变电流的周期为2 s D.线圈的转速为100 r/s 3．三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框，正方形线框的边长与圆线框的直径相等，圆线框的半径与正六边形线框的边长相等，如图所示。把它们放入磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场中，线框所在平面均与磁场方向垂直，正方形、圆形和正六边形线框中感应电流的大小分别为、和。则( ) A. B. C. D. 4．如图所示，半径为L的小圆与半径为的圆形金属导轨拥有共同的圆心，在小圆与导轨之间的环形区域存在垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。现将一长度为的导体棒置于磁场中，让其一端O点与圆心重合，另一端A与圆形导轨良好接触。在O点与导轨间接入一阻值为r的电阻，导体棒以角速度ω绕O点沿逆时针方向做匀速圆周运动，其他部分电阻不计。下列说法正确的是( ) A.导体棒O点的电势比A点的电势高 B.电阻两端的电压为 C.在导体棒旋转一周的时间内，通过电阻的电荷量为 D.在导体棒旋转一周的时间内，电阻产生的焦耳热为 5．黑匣子是安装在飞机、轮船上用于记录交通工具运行状况且抗损毁性能高的一类设备，它常用于事故原因和事故经过的调查及分析。如图所示是黑匣子中电磁波发射电路中的LC振荡电路，某时刻线圈中磁场方向向下，下列说法正确的是( ) A.若增加电容器极板上的电荷量，振荡电路的周期会变大 B.若电容器正在放电，则自感电动势大小正在减小 C.若电容器正在放电，则电容器上极板带正电 D.若线圈中的磁场正在减弱，则电容器上极板带负电 6．如图所示的是家庭漏电触电保护器的原理简图，线圈双线并行，用火线和零线绕制。电器正常工作时，线圈中电流等大反向，铁芯中磁感应强度为零，保护器两端电压为零。当发生漏电或触电事故时，相当于负载电阻接地，B线圈（零线）中的电流小于A线圈中的电流或为零，此时通过铁芯的磁感应强度不为零，C线圈产生感应电动势，使保护器启动保护模式—断开火线开关S。已知人体安全电流，保护器启动电流为25 mA，变压器可看作理想变压器，则( ) A.C线圈的匝数应多于A线圈的匝数 B.保护器启动必须设置在线圈电流差值远大于10 mA时 C.线圈的匝数比应该大于或等于5:2 D.当发生漏电或触电事故时，负载电阻两端的电压是保护器两端电压的2.5倍 7．用DIS研究通电螺线管的磁感应强度，得到通电螺线管轴线上两点间的磁感应强度大小与位置关系的图像，如图所示，两点到螺线管中心的距离相等。把该螺线管水平放置，一个闭合金属圆环套在水平光滑绝缘杆（图中未画出）上自螺线管右侧N点以初速度向左运动，最终穿过螺线管。忽略空气阻力的影响，金属圆环在螺线管中可沿螺线管轴线做直线运动且金属圆环平面始终与螺线管轴线垂直，从金属环释放到穿过螺线管的整个过程中，下列说法正确的是( ) A.在位置时穿过金属圆环的磁通量的变化率为零 B.在位置时金属圆环中有电流产生 C.金属圆环从至和从至的过程中穿过金属圆环的磁通量变化量相同 D.金属圆环从至的过程中的机械能一定增加 8．如图所示，金属导轨平面与水平面成θ角，匀强磁场垂直导轨平面向上，导体上端连接电容C，是电容器的两个极板，金属棒MN垂直放置在导轨上，不计导轨和金属棒的电阻以及金属棒与导轨间的摩擦，现给金属棒沿导轨向下的冲量，则( ) A.极板a上带正电 B.极板b上电荷量一直增加 C.金属棒可能一直匀速运动 D.金属棒可能先减速后匀速运动 9．某手动发电的手电筒，图甲和图乙是其发电机的两个截面示意图。推动手柄使线圈a沿轴线往复运动，线圈a中产生的感应电动势随时间按正弦规律变化，如图丙所示。线圈a连接一原、副线圈匝数比为2:1的理想变压器，其输出端给两个额定电流均为0.5