第7 8 9章 电磁感应应用 电磁波 传感器 单元测验-【帮课堂】2024-2025学年高二物理同步学与练（沪科版2020上海选择性必修第二册）

电磁感应应用 电磁波 传感器 单元测验 （考试时间：60分钟，分值：100分） 一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分） 1． “中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜（FAST）。它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是（ ） A. 电磁波在任何介质中传播速度均为 B. 麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波 C. 紫外线的波长比红外线小 D. 普朗克通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论 2． 在一根电流随时间均匀增大的长直导线周围存在（　　） A. 恒定的匀强磁场 B. 恒定的非匀强磁场 C. 随时间变化的匀强磁场 D. 随时间变化的非匀强磁场 3． 测温是防控新冠肺炎的重要环节。额温枪是通过传感器接收人体辐射的红外线，对人体测温的。下列说法正确的是（　　） A．红外线是波长比紫外线短的电磁波 B．红外线可以用来杀菌消毒 C．体温越高，人体辐射的红外线越强 D．红外线在真空中的传播速度比紫外线的大 4． 如图所示，线圈L的自感系数很大，且其直流电阻可以忽略不计，L1、L2是两个完全相同的小灯泡，开关S闭合和断开的过程中，灯L1、L2的亮度变化情况是（灯丝不会断）（　　） A. S闭合，L1亮度不变，L2很亮 B. S断开，L2逐渐熄灭，L1逐渐变亮 C. S断开，L2立即熄灭，L1亮一下再熄灭 D. S闭合，L1亮度不变，L2亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮 5．如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中，可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时（ ） A．线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流 B．线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势 C．线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，都是a→b→c→d D．线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力 6． 交流发电机发电过程示意图如图所示，线圈匀速转动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 转到图甲位置时，线圈为中性面 B. 转到图乙位置时，线圈中电流方向发生改变 C. 转到图丙位置时，CD边感应电流方向为D→C D. 转到图丁位置时，线圈中的磁通量变化率最大 7．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．电路组成如图乙所示，已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，外接灯泡阻值为95.0 Ω，灯泡正常发光，则（ ） A．电压表的示数为220 V B．电路中的电流方向每秒钟改变50次 C．灯泡消耗的功率为509 W D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J 8． 如图甲所示，为一种调光台灯电路示意图，它通过双向可控硅电子器件实现了无级调节亮度．给该台灯接220 V的正弦交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时交流电压表的示数为 （ ） A．220 V B．110 V C. V D. V 9． 如图所示的LC振荡电路中，已知某时刻电流i的方向如图所示，且正在减小，则此时（　　） A. 电容器C正在放电 B. A板带负电 C. 电感线圈L两端电压在增加 D. 电场能正在转化为磁场能 10．力敏电阻的阻值R随所受压力的增大而减小。某兴趣小组利用力敏电阻设计了判断电梯运行状态的装置，其电路如图甲所示，将力敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体A，电梯静止时电压表示数为，在电梯由静止开始运行的过程中，电压表的示数变化情况如图乙所示。下列判断正确的是（     ） A．电梯可能匀加速下降 B．电梯可能匀加速上升 C．电梯可能下降且加速度在变大 D．电梯可能上升且加速度在变小 11. 如图所示是用光敏电阻实现自动计数的原理示意图。其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻。于是每当流水线上有元件遮挡了照射光束，则（　　） A. R1阻值变小，信号系统获得电压降低 B. R1阻值变小，信号系统获得电压升高 C. R1阻值变大，信号系统获得电压降低 D. R1阻值变大，信号系统获得电压升高 12. 利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等区域,如图是霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差下列说法正确的是（ ） A. 电势差仅与材料有关 B. 仅增大磁感应强度时电势差变大 C. 若霍尔元件的载流子是自由电子,则电势差 D. 在测定地球赤道上方的地磁场强弱时,霍尔元件的工作面应保持水平 二、填空题（本题共5小题，每小题4分，20分） 13. 电磁波的电场E的方向和磁场B的方向___________（填“平行”或“垂直”），一雷达放出一束频率为1000MHz的雷达波，当雷达波射入水中时，雷达波频率_______（填“变大”、“变小”或“不变”）。 14．甲、乙两矩形单匝金属线圈分别绕与磁感线垂直的轴在同一匀强磁场中匀速转动，输出交变电流的感应电动势图像如图中甲、乙所示，则甲、乙线圈转动的频率之比______，甲、乙线圈的面积之比_______。 15. 如图所示，矩形线圈面积S=100cm2，匝数N=100，线圈电阻为r=2Ω，在磁感应强度为B=1T的匀强磁场中绕轴以角速度ω=2π rad/s匀速转动，外电路电阻为R=3Ω，在线圈由平行磁场的位置转过90°的过程中，平均感应电动势为E=________V；线圈每转动一圈，回路中产生的总焦耳热Q=________J 16. 某小型实验水电站输出的功率为，输电线路的总电阻为；若采用电压输电，求输电线路上损耗的功率为_______，若改用电压输电，用户端利用的变压器降压。则用户得到的电压为_______。 17. 在如图所示的LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，且磁场正在增强，此时电容器正在_______（选填“充电”或“放电”），并指出图中ab间电流的方向为______。 三、计算题（本题共2小题， 12分+8分，共20分） 18. 如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R。当线圈由图示位置转过90°的过程中，求： （1）通过电阻R的电荷量q。 （2）该交流发电机的最大电动势和电源端电压的瞬时表达式。 （3）电阻R上所产生的热量Q。 19. 实验室里有一水平放置的平行板电容器，知道其电容。在两极板上带有一定电荷时，发现一带负电的粉尘恰好静止在两极板间，手头上还有一个电感L=0.1mH的电感器，现连成如图所示电路，分析以下问题：（重力加速度为g） （1）从S闭合时开始计时，至少经过多长时间电容器电场最强且方向向上？此时粉尘的加速度大小是多少？ （2）从S闭合时开始计时，至少经过多长时间线圈中电流最大？此时粉尘的加速度大小是多少？ 四、情景综合题（本题共1大题3小题，每空2分，共24分） 交流电 交流电是伟大的发明，它让“华灯耀万家”成为了可能，让“同上一堂课”变为了现实。 20．最早的发电机是由_________发明的，教材介绍了如图的装置。当圆盘向同一个方向时快时慢地转动时，通过电阻器的电流是_________（选涂：“A：交流电”、“B：直流电”）。 21．（1）①发电机发出的交流电，需要通过升压变压器后再进行远距离传输，该变压器同发电机相连的线圈匝数_________同输电线相连的线圈匝数（选涂“A：大于”或“B：小于”）。 ②输送相同的电功率时，高压输电有利于减小_________损耗。 （2）某理想变压器的原线圈匝数为200匝，副线圈匝数为50匝，若输入原线圈的电压从12V变为20V，则从副线圈输出的电压将增加_________V。 （3）①实际变压器存在损耗，主要有_________、导线电阻产生焦耳热损耗等；②因此，在“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”实验中，测得的原、副线圈的电压比总是略_________原、副线圈的匝数比（选涂“A：大于”或“B：小于”）。 22．（1）如图所示，在足够大且磁感应强度为B的匀强磁场中，一面积为S的线框垂直于磁场放置。当线框以bc边为轴顺时针转过180°的过程中，穿过线框的磁通量绝对值的变化情况是_________；若以磁感线穿过初始位置线框的磁通量为正，则线框从初始位置转过180°穿过该线框的磁通量变化量为_________。 （2）上问中，①线框在匀速转过180°的过程，回路的电动势E、磁通量Φ、热功率P，以及bc边所受的安培力F的值随时间t变化的图像正确的是_________（不定项）。 ②线框匀速地持续转动，周期为T，则在转到中性面的时刻，线框磁通量的变化率为_________； 若T=0.4s，则2分钟内bc边的电流方向改变了_________次。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 电磁感应应用 电磁波 传感器 单元测验 （考试时间：60分钟，分值：100分） 一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分） 1． “中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜（FAST）。它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是（ ） A. 电磁波在任何介质中传播速度均为 B. 麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波 C. 紫外线的波长比红外线小 D. 普朗克通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论 【答案】C 【详解】A．电磁波在不同介质中的传播速度不同，其在真空中传播的速度为，故A错误； B．麦克斯韦认为周期性变化的电场激发出周期性变化的磁场，空间将产生电磁波，故B错误； C．紫外线的波长比红外线小，故C正确； D．赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论，故D错误。 2． 在一根电流随时间均匀增大的长直导线周围存在（　　） A. 恒定的匀强磁场 B. 恒定的非匀强磁场 C. 随时间变化的匀强磁场 D. 随时间变化的非匀强磁场 【答案】D 【详解】通电直导线产生的磁场时非匀强磁场，并且磁场与电流的变化相对应，电流随时间均匀增强，磁场随时间也均匀增强，所以在一根电流随时间均匀增大的长直导线周围存在随时间变化的非匀强磁场。 故选D。 3． 测温是防控新冠肺炎的重要环节。额温枪是通过传感器接收人体辐射的红外线，对人体测温的。下列说法正确的是（　　） A．红外线是波长比紫外线短的电磁波 B．红外线可以用来杀菌消毒 C．体温越高，人体辐射的红外线越强 D．红外线在真空中的传播速度比紫外线的大 【答案】C 【解答】A、红外线和紫外线都属于电磁波，且红外线的波长比紫外线的长，故A错误； B、紫外线可用于杀菌消毒，红外线具有热效应，故B错误； C、温度不同的人体辐射的红外线强弱不同，体温越高，人体辐射的红外线越强，故C正确； D、任何频率的电磁波在真空中的传播速度都相同，等于光速，故D错误。 4． 如图所示，线圈L的自感系数很大，且其直流电阻可以忽略不计，L1、L2是两个完全相同的小灯泡，开关S闭合和断开的过程中，灯L1、L2的亮度变化情况是（灯丝不会断）（　　） A. S闭合，L1亮度不变，L2很亮 B. S断开，L2逐渐熄灭，L1逐渐变亮 C. S断开，L2立即熄灭，L1亮一下再熄灭 D. S闭合，L1亮度不变，L2亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮 【答案】C 【详解】AD．因为线圈L的自感系数很大，且其直流电阻可以忽略不计，所以电路稳定后，线圈L相当于导线，灯泡L1被短路，所以S闭合后，L1和L2同时变亮，之后L1逐渐变暗直到熄灭，L2亮度逐渐变亮，故AD错误； BC．S断开后，因L2处在干路上，电流为零，所以L2立即熄灭，而线圈L相当于电源，与灯泡L1构成回路，且以断开之前的电流流过L1，所以L1会亮一下再熄灭，故B错误，C正确。 5．如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中，可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时（ ） A．线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流 B．线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势 C．线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，都是a→b→c→d D．线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力 【答案】A 【解析】产生正弦交流电的条件是轴和磁感线垂直，与轴的位置和线圈形状无关，两种情况下转到图示位置时产生的电动势E具有最大值Em＝nBSω，由欧姆定律I＝可知此时I相等，A正确，B错误；由右手定则可知电流方向为a→d→c→b，故C错误； 两种情况下dc边受的安培力均为F＝BlcdI，故D错误。 6． 交流发电机发电过程示意图如图所示，线圈匀速转动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 转到图甲位置时，线圈为中性面 B. 转到图乙位置时，线圈中电流方向发生改变 C. 转到图丙位置时，CD边感应电流方向为D→C D. 转到图丁位置时，线圈中的磁通量变化率最大 【答案】B 【详解】A．转到图甲位置时，线圈为与中性面垂直的位置，故A错误； B．转到图乙位置时，即线圈为中性面位置，此时线圈中电流方向发生改变，故B正确； C．转到图丙位置时，由右手定则可得，CD边感应电流方向为C→D，故C错误； D．转到图丁位置时，线圈中的磁通量最大，磁通量变化率为零，故D错误。 7．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．电路组成如图乙所示，已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，外接灯泡阻值为95.0 Ω，灯泡正常发光，则（ ） A．电压表的示数为220 V B．电路中的电流方向每秒钟改变50次 C．灯泡消耗的功率为509 W D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J 【答案】D 【解析】电压表的示数应为有效值，U＝·＝209 V，A项错；电路中的电流方向每秒钟改变100次，B项错；P灯＝＝459.8 W，C项错；发电机线圈内阻的发热功率为P′＝I2r＝()2r＝24.2 W，每秒生热24.2 J，D项对。 8． 如图甲所示，为一种调光台灯电路示意图，它通过双向可控硅电子器件实现了无级调节亮度．给该台灯接220 V的正弦交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时交流电压表的示数为 （ ） A．220 V B．110 V C. V D. V 【答案】B 【解析】本题考查电压的有效值的计算．设电压的有效值为U，根据有效值定义有·＝T， 解得U＝110 V，则B项正确。 9． 如图所示的LC振荡电路中，已知某时刻电流i的方向如图所示，且正在减小，则此时（　　） A. 电容器C正在放电 B. A板带负电 C. 电感线圈L两端电压在增加 D. 电场能正在转化为磁场能 【答案】C 【详解】已知某时刻电流i的方向如图所示，且正在减小，可知线圈磁场能减小，电容器电场能增加， 磁场能正在转化为电场能；电容器正在被充电，A板带正电； 根据，可知电容器电压增加，电感线圈L两端电压在增加。故选C。 10．力敏电阻的阻值R随所受压力的增大而减小。某兴趣小组利用力敏电阻设计了判断电梯运行状态的装置，其电路如图甲所示，将力敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体A，电梯静止时电压表示数为，在电梯由静止开始运行的过程中，电压表的示数变化情况如图乙所示。下列判断正确的是（     ） A．电梯可能匀加速下降 B．电梯可能匀加速上升 C．电梯可能下降且加速度在变大 D．电梯可能上升且加速度在变小 【答案】C 【详解】根据闭合电路欧姆定律得 结合题图乙可知，电路中的电流一直减小，由 可知，力敏电阻的阻值一直增大， 则A对力敏电阻的压力减小，A处于失重状态，则电梯向上减速或向下加速并且加速度越来越大。 故选C。 11. 如图所示是用光敏电阻实现自动计数的原理示意图。其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻。于是每当流水线上有元件遮挡了照射光束，则（　　） A. R1阻值变小，信号系统获得电压降低 B. R1阻值变小，信号系统获得电压升高 C. R1阻值变大，信号系统获得电压降低 D. R1阻值变大，信号系统获得电压升高 【答案】C 【详解】每当流水线上有元件遮挡了照射光束，光敏电阻R1阻值变大，整个电路的电阻变大，电动势不变，则电流减小，R2两端的电压减小，由于信号系统获得电压等于R2两端电压，则信号系统获得电压降低。故选C。 12. 利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等区域,如图是霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差下列说法正确的是（ ） A. 电势差仅与材料有关 B. 仅增大磁感应强度时电势差变大 C. 若霍尔元件的载流子是自由电子,则电势差 D. 在测定地球赤道上方的地磁场强弱时,霍尔元件的工作面应保持水平 【答案】B 【详解】AB．根据CD间存在电势差，之间就存在电场，电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，设霍尔元件的长宽高分别为a、b、c，则有：，I=nqvS=nqvbc，则： n由材料决定，故U与材料有关；U还与厚度c成反比，与宽b无关，同时还与磁场B与电流I有关，故A错误、B正确． C．根据左手定则，电子向C侧面偏转，C表面带负电，D表面带正电，所以D表面的电势高，则UCD＜0．故C错误． D．在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，应将元件的工作面保持竖直，让磁场垂直通过．故D错误。 二、填空题（本题共5小题，每小题4分，20分） 13. 电磁波的电场E的方向和磁场B的方向___________（填“平行”或“垂直”），一雷达放出一束频率为1000MHz的雷达波，当雷达波射入水中时，雷达波频率_______（填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 垂直 ②. 不变 【详解】[1]电磁波的电场E的方向和磁场B的方向垂直。 [2]雷达波的频率由波源（雷达）决定，与介质无关，所以射入水中后频率不变。 14．甲、乙两矩形单匝金属线圈分别绕与磁感线垂直的轴在同一匀强磁场中匀速转动，输出交变电流的感应电动势图像如图中甲、乙所示，则甲、乙线圈转动的频率之比______，甲、乙线圈的面积之比_______。 【答案】          【详解】由图像知甲的周期为2s，乙的周期为1s，结合 可得 甲的电动势最大值为6V，乙的电动势最大值为2V，由 得； 可知 15. 如图所示，矩形线圈面积S=100cm2，匝数N=100，线圈电阻为r=2Ω，在磁感应强度为B=1T的匀强磁场中绕轴以角速度ω=2π rad/s匀速转动，外电路电阻为R=3Ω，在线圈由平行磁场的位置转过90°的过程中，平均感应电动势为E=________V；线圈每转动一圈，回路中产生的总焦耳热Q=________J 【答案】 ①. 4 ②. 【解析】 [1][2] 平均感应电动势为 电动势有效值为 线圈每转动一圈，回路中产生的总焦耳热 16. 某小型实验水电站输出的功率为，输电线路的总电阻为；若采用电压输电，求输电线路上损耗的功率为_______，若改用电压输电，用户端利用的变压器降压。则用户得到的电压为_______。 【答案】 ①. 16.62 ②. 226.18 【详解】[1]输电线路损耗的功率为 [2]改用高压输电后，输电线上的电流强度变为 A=4A 用户端在变压器降压前获得的电压 U1=U﹣I′R=（5000﹣4×6）V=4976V 根据 ， 用户得到的电压为 U2=×4976V=226.18V 17. 在如图所示的LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，且磁场正在增强，此时电容器正在_______（选填“充电”或“放电”），并指出图中ab间电流的方向为______。 【答案】 ①. 放电 ②. b向a 【详解】[1] [2] 磁场正在增大，则电流在增大，是放电过程，电场能正在减少，根据安培定则，可判断电流由b向a。 三、计算题（本题共2小题， 12分+8分，共20分） 18. 如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R。当线圈由图示位置转过90°的过程中，求： （1）通过电阻R的电荷量q。 （2）该交流发电机的最大电动势和电源端电压的瞬时表达式。 （3）电阻R上所产生的热量Q。 【答案】 ①. ②. ③. ④. 【详解】（1）[1]当线圈由图示位置转过90°的过程中， 根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势的平均值为 平均感应电流为 通过电阻R的电荷量为 联立解得 （2）[2]该交流发电机的最大感应电动势为 [3]线圈从垂直于中性面的位置开始转动，产生余弦式交变电流， 电路中电流的最大值为 可得路端电压的最大值为 由此可得电源端电压的瞬时表达式是 （3）[4]该交流电电压的有效值为 电流的有效值为 电阻R上所产生的热量为 其中 联立解得 19. 实验室里有一水平放置的平行板电容器，知道其电容。在两极板上带有一定电荷时，发现一带负电的粉尘恰好静止在两极板间，手头上还有一个电感L=0.1mH的电感器，现连成如图所示电路，分析以下问题：（重力加速度为g） （1）从S闭合时开始计时，至少经过多长时间电容器电场最强且方向向上？此时粉尘的加速度大小是多少？ （2）从S闭合时开始计时，至少经过多长时间线圈中电流最大？此时粉尘的加速度大小是多少？ 【答案】（1），；（2）， 【详解】（1）开关闭合，粉尘静止，说明电场力方向向上，电场方向向下，且。 闭合开关后，振荡电路周期为 则至少经过，电容器电场最强且方向向上，此时粉尘的加速度大小是 （2）从S闭合时开始计时，至少经过，线圈中电流最大，电场强度为0， 加速度大小为 四、情景综合题（本题共1大题3小题，每空2分，共24分） 交流电 交流电是伟大的发明，它让“华灯耀万家”成为了可能，让“同上一堂课”变为了现实。 20．最早的发电机是由_________发明的，教材介绍了如图的装置。当圆盘向同一个方向时快时慢地转动时，通过电阻器的电流是_________（选涂：“A：交流电”、“B：直流电”）。 21．（1）①发电机发出的交流电，需要通过升压变压器后再进行远距离传输，该变压器同发电机相连的线圈匝数_________同输电线相连的线圈匝数（选涂“A：大于”或“B：小于”）。 ②输送相同的电功率时，高压输电有利于减小_________损耗。 （2）某理想变压器的原线圈匝数为200匝，副线圈匝数为50匝，若输入原线圈的电压从12V变为20V，则从副线圈输出的电压将增加_________V。 （3）①实际变压器存在损耗，主要有_________、导线电阻产生焦耳热损耗等；②因此，在“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”实验中，测得的原、副线圈的电压比总是略_________原、副线圈的匝数比（选涂“A：大于”或“B：小于”）。 22．（1）如图所示，在足够大且磁感应强度为B的匀强磁场中，一面积为S的线框垂直于磁场放置。当线框以bc边为轴顺时针转过180°的过程中，穿过线框的磁通量绝对值的变化情况是_________；若以磁感线穿过初始位置线框的磁通量为正，则线框从初始位置转过180°穿过该线框的磁通量变化量为_________。 （2）上问中，①线框在匀速转过180°的过程，回路的电动势E、磁通量Φ、热功率P，以及bc边所受的安培力F的值随时间t变化的图像正确的是_________（不定项）。 ②线框匀速地持续转动，周期为T，则在转到中性面的时刻，线框磁通量的变化率为_________； 若T=0.4s，则2分钟内bc边的电流方向改变了_________次。 【答案】20. ①. 法拉第 ②. 直流电 21. ①. 小于 ②. 输电线电能 ③. 2 ④. 铜损耗 ⑤. 大于 22．①．0 ②． ③. D ④. 0 ⑤. 600 【20题详解】 [1][2]最早的发电机是由法拉第发明，当圆盘向同一个方向时快时慢地转动时，通过电阻器的电流是直流电。 【21题详解】 （1）①[1]根据变压器原副线圈的电压比跟匝数比成正比，可知升压变压器的副线圈匝数多。即发电机发出的交流电，需要通过升压变压器后再进行远距离传输，该变压器同发电机相连的线圈匝数小于同输电线相连的线圈匝数。 ②[2]输电功率一定时，高压输电减小输电电流，有利于减小输电电线电能损耗。 （2）[3]根据 ， 输入原线圈的电压从12V变为20V，则从副线圈输出的电压将从3V变为5V，增加2V。 （3）①[4]实际变压器存在损耗，主要有铜损耗、导线电阻产生焦耳热损耗等；导致偏小。 ②[5]因此，在“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”实验中， 测得的原、副线圈的电压比总是略大于原、副线圈的匝数比 【22题详解】 [2]若以磁感线穿过初始位置线框的磁通量为正，则线框从初始位置转过180°穿过该线框的磁通量变化量为 （2）①[3]上问中，线框初始位置的E为0，所以热功率P也为0，Φ最大，安培力F为0，然后增大，再减少为0。故ABC错误，D正确。 ②[4][5]线框匀速地持续转动，周期为T，则在转到中性面的时刻，线框磁通量的变化率为0，若T=0.4s，则2分钟内bc边的电流方向改变了 / 学科网（北京）股份有限公司 $$