第4章 电磁振荡与电磁波&第5章 传感器-【三清必刷】2025-2026学年高二物理选择性必修1+2（人教版2019）

— 46 — 第四章 电磁振荡与电磁波 第五章 传感器 (时间:75分钟 满分:100分) 􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌 􀤌 􀤌 􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌 􀤌 􀤌 􀦌 􀦌 􀦌􀦌 名师推好题 第9题,以超声波悬浮仪为背景,考查学生对振动电路规律的理解,本题情景新 颖,考查学生将物理知识解决生产生活实际问题的能力,值得推荐。 第Ⅰ卷(选择题 共46分) 一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求) 1.(2025·广州市真光中学高二期中)如图所示,酒精检测仪是用来检测人体是 否摄入酒精及摄入酒精多少的仪器。酒精检测器的核心传感器是 ( ) A.声音传感器 B.温度传感器 C.压力传感器 D.化学传感器 2.我国北斗导航系统所使用的电磁波频率约1561MHz,家用微波炉加热食物所 使用的电磁波频率约2450MHz;家用WiFi所使用的电磁波频率约5725MHz, 则家用 WiFi所使用的电磁波 ( ) A.不会产生偏振现象 B.比微波炉所使用的电磁波的波长短 C.传播速度大于3×108m/s D.从一个房间穿越墙壁进入另一个房间时其频率会变化 3.(2025·山东省高二大联考)军队在行军打仗时需要用电台相互联络,为了增大无线电台向空间 发射无线电波的能力,对LC振荡电路的结构可采用下列哪些措施 ( ) A.增大电容器极板的正对面积 B.减小电容器极板的间距 C.减少自感线圈的匝数 D.提高供电电压 4.近场通信(NFC)是一种短距高频的无线电技术,其主要结构就是线圈和电容组成的类似LC振荡 电路的并联谐振电路,其终端有主动、被动和双向三种模式,最常见的被动模式广泛应用于公交 卡、门禁卡、校园一卡通等,刷卡时,电路发生电谐振,给电容器充电,达到一定电压后,在读卡设 备发出的射频场中响应,被读或写入信息。下列说法正确的是 ( ) A.LC电路的电容器在充电时,电流增大 B.如果增大LC电路中电容器两极板间距离,振荡周期将增大 C.LC电路中,电容器充电时,线圈中自感电动势增大 D.电磁波发射时,使电磁波随各种信号而改变的技术叫电谐振 5.(2025·南京市一中月考)氧化锡传感器主要用于汽车尾气中的一氧化碳浓度的检测,它的电阻 阻值随一氧化碳浓度的变化而变化。在如图甲所示的电路中,不同的一氧化碳浓度对应着传感 器的不同阻值,这样,电压表的指针位置就与一氧化碳浓度有了对应关系,观察电压表指针位置 就能判断一氧化碳浓度是否超标。有一种氧化锡传感器,其技术资料中给出了电导(即电阻的倒 数)—一氧化碳浓度图像,如图乙所示。下列表示一氧化碳浓度c与电压表示数U0 之间关系的图 像正确的是 ( ) 6.(2025·青岛市高二期末)某物理学习小组成员把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关按照图甲连 成电路。将电压传感器的两端连在电容器的两个极板上(图中未画出)。先把开关置于电源一 侧,为电容器充电;稍后再把开关置于线圈一侧,使电容器通过线圈放电。电压传感器在电脑上 显示的电压波形如图乙所示,则下列说法正确的是 ( ) A.若电路中的电阻忽略不计,电压一定随时间等幅振荡 B.若增大C,则t3-t2 的值将减小 C.在t1~t2 时间段,电流方向为图甲中的逆时针方向 D.在t2~t3 时间段,线圈L中储存的磁场能在逐渐增大 7.(2025·广州市高二期中)物理学中用照度描述光的强弱,光越强照度越大,照度 的单位为lx。某实验室采用光敏电阻制作光控开关来控制照明系统(照明系统不 影响光敏电阻),光敏电阻在不同照度下的阻值如下表。控制电路原理如图甲所 示,电路中的电阻R1 和R2,其中一个是定值电阻,另一个是光敏电阻,已知直流电 源电动势E=3V,内阻不计,实验室某日的光照强度随时间变化曲线如图乙所示, 当控制开关两端电压U≥2V时,控制开关自动启动照明系统。则下列说法正确 的是 ( ) 照度/lx 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 电阻/kΩ 75 40 24 20 18 15 A.R1 为定值电阻,R2 为光敏电阻 B.照度越大,该电路控制开关两端的电压越大 C.若定值电阻的阻值为20kΩ,该天18:00后照明系统即可工作 D.该电路中定值电阻阻值越大,该天的照明系统工作的时间越长 二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对 得6分,选对但不全的得3分,选错的得0分) 8.(2025·承德市高二联考)关于下列仪器的原理说法正确的是 ( ) — 45 — — 48 — A.当有烟雾进入火灾报警器时,由于烟雾颗粒对光的散射,光电三极管将接收到光信号,从而触 发火灾警报 B.红外体温计是根据物体的温度越高发射的红外线波长越长的原理进行工作的 C.电熨斗熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度,这时应调节调温旋钮使调温旋钮上升 D.当电熨斗温度升高时,双金属片下层的膨胀大于上层 9.(2025·温州市高二期末)在超声波悬浮仪中,由LC 振荡电路产生高频电信号,通过压电陶瓷转 换成同频率的超声波,利用超声波最终实现小水珠的悬浮。若LC振荡电路某时刻线圈中的磁场 方向及电容器两极板所带的电荷情况如图所示,下列说法正确的是 ( ) A.此时电容器的电压正在增大 B.此时电场能正向磁场能转化 C.在线圈中插入铁芯,LC振荡电路的频率减小 D.增大平行板电容器极板间的距离,LC振荡电路的频率减小 10.如图为一种风向和风速传感器的原理图。两个收集板极是铜丝网状导体,有良 好的导电性和通风能力,粒子源极是一条直径很小的镍铬丝,粒子源极与两收 集板极相互平行且等距。粒子源极附近的空气在强电场作用下电离,正离子沿 电场方向移动流向收集板极,从而形成正离子电流,由两电流表测量,测量时保 持风向与收集板极垂直,电流表A1、A2 的示数分别为I1、I2,ΔI=|I1-I2|,已 知有风时正离子的速度为电场引起的速度和风速的矢量和,则 ( ) A.若I1>I2,则风向向右 B.若I1>I2,则风向向左 C.风速越大,ΔI越大 D.风速越大,ΔI越小 第Ⅱ卷(非选择题 共54分) 三、非选择题(本题共5小题,共54分) 11.(6分)飞机失事后,为了分析事故的原因,必须寻找黑匣子,而黑匣子在30天内能以37.5kHz 的频率自动发出信号,人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位 置,那么黑匣子发出的电磁波波长是 m。若接收电路是由LC振荡电路组成的,其中该 接收装置内线圈的电感L=4.0mH,此时产生电谐振的电容为 F。 12.(8分)如图所示为一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为v的超声 波,超声波经反射后返回,被测量仪接收,测量仪记录发射和接收的时间间隔。质量为 M0 的测重台置于压力传感器上,传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重 台没有站人时,测量仪记录的时间间隔为t0,输出电压为U0,某同学站上测重台,测量仪 记录的时间间隔为t,输出电压为U,则该同学的身高为 ,质量为 。 13.(12分)某兴趣小组研究热敏电阻在通以恒定电流时,其阻值随温度的变化关系。实验电 路如图所示,实验设定恒定电流为50.0μA,主要实验器材有:恒压直流电源E、加热器、 测温仪、热敏电阻RT、可变电阻R1、电流表A、电压表V。 (1)用加热器调节RT 的温度后,为使电流表的示数仍为50.0μA,须调节 (选填一种给定的实验器材)。当RT 两端未连接电压表 时,电流表示数为50.0μA;连接电压表后,电流表示数显著增大,须将原电压 表更换为内阻 (选填“远大于”“接近”“远小于”)RT 阻值的电 压表。 (2)测得RT 两端的电压随温度的变化如图所示,由图可得温度从35.0℃变化到40.0℃的过程 中,RT 的阻值随温度的平均变化率的绝对值是 kΩ·℃-1(保留2位有效数字)。 14.(12分)用压敏电阻可制成压力传感器,它受到的压力越大,输出的电压就越大,用它可以对汽车 称重。经实测,某压力传感器输出电压与所受压力的关系如下表: 压力/(×105N) 0 1.2 2.4 3.6 4.8 6.0 输出电压/V 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 将该压力传感器水平放置,并和电阻箱R'(最大电阻999.9Ω)及其他器材组成了如图甲所示的 电路。闭合开关S,当线圈中的电流I≥20mA时,电磁继电器的衔铁被吸合。已知继电器线圈 的电阻为25Ω,继电器控制电路的电压由传感器的输出电压U 提供(假设U 不受继电器电路影 响)。 (1)根据表格中数据,请在图乙给定的坐标系中描绘出压力传感器的输出电压随压力变化的 图像; (2)当压力增大到一定程度时,电铃报警,说明汽车超载,则图甲中电铃应接在 (选填 “A、B”或“C、D”)两端; (3)为使车的重力G≥3.0×105N时启动报警系统,则电阻箱R'的电阻应调节到 Ω; (4)通过调整电阻箱R'的阻值,可以调整报警车的重力,能使该装置报警的车的最小重力为 N。 15.(16分)(2025·滨州市高二期末)如图甲,振荡电路电容器的电容为50pF,线圈自感系数为 50μH。电容器两极板间电压与时间的关系为余弦函数,如图乙。求: (1)电磁振荡的周期T(结果保留3位有效数字); (2)5T6 到11T 12 时间内平均振荡电流(结果保留3位有效数字); (3)t=188T 时刻的振荡电流。 — 47 — —74 — 第四章 电磁振荡与电磁波 第五章 传感器 1.D [酒精检测仪是把酒精浓度转化为电学量的传感器,属于化学 传感器。故选D。] 2.B [电磁波可以发生偏振现象,A错误;家用 WiFi所使用的电磁 波频率较高,波长较短,B正确;电磁波在真空中的传播速度为3× 108m/s,家 用 WiFi所 使 用 的 电 磁 波 的 传 播 速 度 不 会 大 于3× 108m/s,C错误;电磁波的频率由波源决定,则从一个房间穿越墙 壁进入另一个房间时,频率不变,D错误。] 3.C [要增大无线电台向空间发射电磁波的能力,必须提高其振荡 频率,由f= 1 2π LC 可知减小L 和C 可以提高f。由平行板电容 器决定式C=εrS4πkd ,增大电容器极板的正对面积S 或减小电容器 极板的间距d,电容C 增大,LC 振荡电路振荡频率减小,故 A、B 错误;减少自感线圈的匝数,自感系数L减小,LC振荡电路振荡频 率增大,故C正确;提高供电电压,不改变LC 振荡电路振荡频率, 故D错误。] 4.C [LC电路的电容器在充电时,电流减小,故A错误;增大LC电 路中电 容 器 两 极 板 间 距 离,电 容 器 的 电 容 会 变 小,根 据 T= 2π LC可知,LC电路的振荡周期将减小,故B错误;LC 电路中, 电容器充电时,电流减小得越来越快,线圈中的自感电动势增大, 故C正确;电磁波发射时,使电磁波随各种信号而改变的技术叫调 制,故D错误。] 5.D [设传感器的电阻为R1,电源的电动势为E,内阻为r,由氧化 锡传感器电导(即电阻的倒数)—一氧化碳浓度图像,得到1 R1 =kc, k 是 比 例 系 数。又 根 据 欧 姆 定 律 得,电 压 表 示 数 U0 = R0 R0+R+r+R1 E= R0 R0+R+r+ 1 kc E 由 数 学 知 识 分 析,当c增 大 时,U0 增大,且c与U0 是非线性关系,图像是曲线,故D正确。] 6.D [电容器两端的电压逐渐减小的原因有两个,分别是电路向外 辐射电磁波和电路本身的发热转化为内能,故 A错误;若增大C, 则电路的振荡周期增大,则t3-t2 增大,故B错误;在t1~t2 时间 段电容器处于正向充电,电流方向为题图甲中的顺时针方向,故C 错误;在t2~t3 时间段电容器处于正向放电,线圈中的磁场能正逐 渐增大,故D正确。] 7.C [当控制开关两端电压U≥2V时,控制开关自动启动照明系 统,可知照度小时,控制开关两端电压大;根据表格数据可知照度 小时,光敏电阻阻值大,则R1 为光敏电阻,R2 为定值电阻;照度越 大,光敏电阻R1 阻值越小,该电路控制开关两端的电压越小,故 A、B错误;若定值电阻的阻值为20kΩ,由电路分压原理知控制开 关自动启动时光敏电阻为40kΩ,此时对应照度为0.4lx,根据图 乙可知该天系统工作时间段为0~6:00、18:00~24:00,故C正 确;该电路中定值电阻阻值越大,控制开关自动启动时光敏电阻越 大,此时对应 照 度 越 小,该 天 的 照 明 系 统 工 作 的 时 间 越 短,故 D 错误。] 8.AC [当有烟雾进入火灾报警器时,LED发出的光经烟雾作用后 到达光电三极管,从而触发火灾警报,故A正确;红外测温仪是根 据物体的温度越高发射的红外线越强的原理进行工作的,故B错 误;熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度,即温度较低时金属片就需 离开触点,所以要将调温旋钮旋转上升,保证在温度达到一较低的 定值时,金属片与触点断开,故C正确;当温度升高时,双金属片向 膨胀系数小的一侧弯曲,从而断开触点,因此可知金属片上层的膨 胀系数大于下层的膨胀系数,金属片向下弯曲,故D错误。] 9.BC [由题图可知,此时电流方向由下极板流向上极板,则此时电 容器正在放电,电容器的电压正在减小,电场能正向磁场能转化, 故A错误,B正确;根据f= 1 2π LC ,在线圈中插入铁芯,则L 增 大,LC振荡电路 的 频 率 减 小,故C正 确;根 据f= 1 2π LC ,C= εrS 4πkd ,增大平行板电容器极板间的距离,则电容减小,LC 振荡电 路的频率增大,故D错误。] 10.BC [若风向向左,单位时间打到左收集板极上的正离子数较 多,则I1>I2,选项B正确,A错误;风速越大,则单位时间打到两 收集板极的正离子数之差越大,故两电流表的示数之差越大,即 ΔI越大,选项C正确,D错误。] 11.解析 由公式c=λf得: λ=vf = 3×108 37.5×103 m=8000m 由公式f= 1 2π LC 得:C= 1 4π2f2L = 1 4×(3.14)2×(37.5×103)2×4.0×10-3 F ≈4.5×10-9F。 答案 8000 4.5×10-9 12.解析 当测重台没有站人时,2x=vt0,当测重台站人时,2(x-h) =vt,联 立 可 得h= 12v (t0-t),当 测 重 台 没 有 站 人 时,U0= kM0g,当测重台站人时,U=k(M0g+mg),联立可得 m= M0 U0 (U -U0)。 答案 12v (t0-t) M0 U0 (U-U0) 13.解析 (1)由题知恒压直流电源E 的电动势不变,而用加热器调 节RT 的温度后,导致整个回路的总电阻改变,而要确保电流表 的示数仍为50.0μA,则需控制整个回路的总电阻不变,故需要 调节的器材是可变电阻R1; 连接电压表后,电流表示数显著增大,则说明电压表与RT 并联 后的并联电阻R并 减小,则根据并联电阻的关系有R并 = RTRV RT+RV = RT RT RV +1 ,则要保证R并 不变,需须将原电压表更换为内阻远大 于RT 阻值的电压表; (2)由题图可得温度为35.0℃时电压表的示数为1.55V,且实 验设定恒定电流为50.0μA,则根据欧姆定律可知此时热敏电阻 RT1=31kΩ;温度为40.0℃时电压表的示数为1.25V,且实验 设定恒定电流为50.0μA,则根据欧姆定律可知此时热敏电阻 RT2=25kΩ,则温度从35.0℃变化到40.0℃的过程中,RT 的阻 值随 温 度 的 平 均 变 化 率 的 绝 对 值 是|k|= ΔRTΔt = 1.2kΩ·℃-1。 答案 (1)可变电阻R1 远大于 (2)1.2 14.解析 (1)横坐标表示压力,纵坐标表示输出电压,根据表中数 据,所作图像如图所示。 (2)当压力增大到一定程度时,压力传感器输出电压达到一定数 值,线圈中电流大于或等于20mA时,电磁继电器的衔铁被吸 合,C、D 间的电路就会被接通,因此电铃应接在C、D 之间。 (3)由图可知当FN=3.0×105N时,U=2.5V,而使电磁继电器 的衔铁被吸合的最小电流为0.02A,故继电器线圈和电阻箱的 总电阻R总 =UI = 2.5 0.02Ω=125Ω ,所以电阻箱接入电路的阻值 R'=R总 -R线 =125Ω-25Ω=100Ω。 (4)因为使电磁继电器衔铁吸合的最小电流I=20mA=0.02A, 继电器线圈的电阻R线 =25Ω,将电阻箱阻值调节为零,所以要使 该装置报警,压力传感器输出的电压最小值U最小 =IR线 =0.02A ×25Ω=0.5V,由图像可知,输出电压为0.5V时,对应的压力 为6.0×104N。 答案 (1)见解析图 (2)C、D (3)100 (4)6.0×104 15.解析 (1)振荡电路的周期T=2π LC 代入数值解得T≈3.14×10-7s (2)电容器两极板间电压u=18cos2πTtV t=56T 时,电容器带电荷量Q1=C|u1| t=1112T 时,电容器带电荷量Q2=C|u2| 平均电流􀭵I= Q2-Q111 12T- 5 6T 代入数值解得􀭵I≈1.26×10-2A (3)当t=188T 时电容器两极板电压u 为最大值,则振荡电流最 小,i=0。 答案 (1)3.14×10-7s (2)1.26×10-2A (3)0 第四次月考滚动检测卷 1.B [均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场,选项 A错误; 麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,赫兹最先用实验证实了电磁 波的存在,选项B正确;电磁波可以在真空中传播,选项C错误;各 种频率的电 磁 波 在 真 空 中 传 播 的 速 度 相 同,等 于 光 速,选 项 D 错误。] 2.D [根据楞次定律“增反减同”可知导线框进入磁场时,感应电流 方向为a→d→c→b→a,导线框离开磁场时感应电流方向为a→b →c→d→a,故A、B错误;根据“来拒去留”可知导线框离开磁场时 受到水平向左的安培力,导线框进入磁场时受到水平向左的安培 力,故C错误,D正确。] 3.B [同向环形电流间相互吸引,虽然两电流大小不等,但据牛顿第 三定律知两线圈间相互作用力必大小相等,两个完全相同的环形 线圈质量相等,加速度大小相等,相同时间速度大小也相同。故 选B。] 4.D [S闭合瞬间,L1、L2 两灯泡立即亮,由于线圈的自感作用,从 而使L3 灯泡慢慢变亮,故 A、B错误;断开开关瞬间,线圈产生自 感电动势,于是线圈、L3 与L1 形成一个闭合电路,由于稳定时L3 比L1 亮(L3 所在的支路的总电阻比L1 所在的支路的总电阻小), 所以L1 灯泡将闪亮一下再慢慢熄灭,而二极管具有单向导电性, 所以L2 灯泡立即熄灭,故C错误,D正确。] 5.D [根据题图丙可知,输出电流的频率f= 12×10-1 Hz=5Hz,A 错误;原线圈两端电压的有效值U1= 0.5 2 V= 24 V ,根据电压与 匝数的关系有 U1 U2 = n1 n2 ,解得充电电路两端电压有效值U2= 5 2 2 V,B错误;其他条件不变,仅增大线圈a往复运动的频率时,根据 E=nΔΦΔt 可知,穿过线圈a的磁通量的变化率增大,线圈a中产生 的感应电动势增大,则原线圈两端电压的最大值增大,根据电压与 匝数的关系,充电电路两端的电压最大值增大,C错误;其他条件 不变时,可知变压器原、副线圈两端电压的有效值均一定,对不同 规格的充电设备充电,通过设备的额定电流可能不同,则变压器输 出功率可能不同,而输出功率决定输入功率,即其他条件不变,对 不同规格的充电设备充电,变压器输入功率可能不同,D正确。] 6.B [由题意可知,线框进入磁场过程中感应电流i随时间t变化 的图像如题图乙所示,由法拉第电磁感应定律可知,线框匀速进入 磁场,由于L>2a,当线框完全进入磁场后,因穿过线框的磁通量 不变,则没有感应电流,线框只受重力作用,做匀加速运动,线框速 度增加,当出磁场时,速度大于进入磁场时的速度,由法拉第电磁 感应定律可知,出磁场时的感应电流大于进磁场时的感应电流,导 致出磁场时受到的安培力大于重力,则线框做减速运动,根据牛顿 第二定律,BiL-mg=ma,i=BLvR ,则线框做加速度减小的减速运 动,故B正确,A、C、D错误。] 7.C [由于该模型具有对称性,故可假设粒子带正 电,磁场的方向垂直纸面向里,粒子运动轨迹的半 径满足qv0B=m v02 r ,解得r= 36L ,则当轨迹如图 所示,即粒子水平向右进入磁场时,由图可知,轨 迹对应的圆心角为π 3 ,粒子在磁场中的周期为T=2πrv0 =2πmqB ,粒 子在磁场中运动的最短时间为t= π 3 2πT= πm 3qB ,故 A、B、D错误,C 正确。] 8.BC [磁感线是闭合的曲线,故 A错误;磁感应强度是矢量,线圈 上各点的磁感应强度大小相等,方向不同,故B正确;安培力方向 由磁场方向和电流方向共同决定,只有电流方向改变,安培力方向 一定改变,故C正确;根据左手定则可判定,线圈所受安培力方向 竖直向下,故D错误。] 9.BC [由题图乙可知,交流电的周期为T=0.4s,故永磁体的转速 为n=1T= 1 0.4r /s=2.5r/s,故A错误;由题图乙可知电压的最 大值为12V,故 有 效 值U=Um 2 =6 2V,故B正 确;周 期 T= 0.4s,故ω=2πT= 2π 0.4rad /s=5πrad/s,故交流电压的表达式为u =12sin5πtV,故C正确;该交流电压的最大值大于电容器的击穿 电压,故不能直接加在击穿电压为9V的电容器上,故 D错误。] 10.BC [根据静电力提供向心力,有ar ·q=mω2r,解得ω= aqm · 1 r ,可知轨道半径r小的粒子角速度大,故 A错误;根据静电力 提供向心力,有a r ·q=mv 2 r ,解得v= aqm ,可知粒子的速度大 小与轨道半径r一定无关,又有Ek= 1 2mv 2,联立可得Ek= aq 2 , 可知电荷量大的粒子动能一定大,故B、C正确;磁场的方向可能 垂直纸面向里也可能垂直纸面向外,所以粒子所受洛伦兹力方向 不能确定,粒子可能做离心运动,也可能做近心运动,故D错误。] 11.(1)下 (2)向右 (3)向左 12.解析 (1)实验中,必须要有学生电源提供交流电,B需要,A、D 不需要;学生电源本身可以调节电压,无需滑动变阻器,需要用多 用电表测量电压,E不需要,C需要;本实验不需要条形磁体,用 可拆变压器来进行实验,G需要,F不需要。综上所述,需要的实 验器材为B、C、G。 (2)为确保实验安全,应该降低输出电压,实验中要求原线圈匝数 大于副线圈匝数,故A错误;要研究副线圈匝数对副线圈电压的 影响,应该保持原线圈电压、匝数不变,改变副线圈的匝数,进而 测得副线圈电压,找出对应关系,故B正确;为了保护多用电表, 测量副线圈电压时,先用最大量程试测,大致确定电压后再选用 适当的挡位进行测量,故C正确;变压器的工作原理是电磁感应 现象,在原线圈上将电能转化成磁场能,在副线圈上将磁场能转 化成电能,铁芯起到传递磁场能的作用,不是通过铁芯导电来传 输电能,故D错误。 (3)通过数据计算可得,在误差允许的范围内,原、副线圈的电压 之比等于原、副线圈的匝数之比,即U1 U2 = n1 n2 。 (4)导致该同学实验出现系统误差的原因可能是:变压器漏磁、线 圈电阻产生热量等。 (5)由于存在有漏磁、原副线圈内阻分压等因素,所以副线圈测量 的电压值应该小于理论值,由理想变压器规律有Ua Ub = na nb =12 由表格数据值Ua 总是小于 1 2Ub ,故Ua 应该是副线圈的电压值, Ub 应是原线圈的电压值,可判断连接交流电源的原线圈是nb。 答案 (1)BCG (2)BC (3)见解析 (4)见解析 (5)nb 13.解析 (1)线圈转动过程中,产生的感应电动势有效值为E= 22BL 2ω 线圈从题图所示位置转过一周所用的时间 t=T=2πω 所以热量Q=E 2 Rt= πωB2L4 R 解得:ω= RQ πB2L4 (2)线圈从题图所示位置开始转过π3 时,线圈产生的感应电动势 的瞬时值:e=BL2ωsinπ3 解得:e= 3RQ 2πBL2 (3)线圈从题图所示位置转过π2 的过程中,线圈内磁通量的变化 量为ΔΦ=BL2 所用的时间为t1= π 2ω 线圈产生的感应电动势的平均值 􀭺E=ΔΦt1 = 2RQ π2BL2 。 答案 (1)RQ πB2L4 (2)3RQ 2πBL2 (3)2RQ π2BL2 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 — 73 —