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課時分層作業(yè)(八) 電磁感應定律的建立 電磁感應現(xiàn)象的應用 [基礎達標練] (15分鐘　50分) 一、選擇題(本題共6小題，每小題7分) 1．關于下列說法中正確的是(　　) A．線圈中磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢一定越大 B．線圈中磁通量越大，產(chǎn)生的感應電動勢越大 C．線圈放在磁場越強的位置，產(chǎn)生的感應電動勢越大 D．線圈中磁通量變化越快，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢越大 D　[根據(jù)法拉第電磁感應定律知，線圈中感應電動勢大小與磁通量變化快慢有關，與磁通量大小、磁通量變化的大小都無關，故D正確．] 2．法拉第電磁感應定律可以這樣表述：閉合電路中的感應電動勢的大小(　　) A．跟穿過這一閉合電路的磁通量成正比 B．跟穿過這一閉合電路的磁通量的變化量成正比 C．跟穿過這一閉合電路的磁通量的變化率成正比 D．跟穿過這一閉合電路的磁感應強度成正比 C　[根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，C正確．] 3．(多選)如圖226所示，將一條形磁鐵插入某一閉合線圈，第一次用0.05 s，第二次用0.1 s，設插入方式相同，下面的敘述正確的是(　　) 【導學號：71082051】 圖226 A．兩次線圈中磁通量變化相同 B．兩次線圈中磁通量變化不同 C．兩次線圈中磁通量變化率相同 D．兩次線圈中磁通量變化率不相同 AD　[兩次插入，線圈中磁通量的變化是相同的，但由于插入的時間不同，故磁通量的變化率不同，選項A、D正確．] 4．(多選)當穿過線圈的磁通量發(fā)生變化時，則(　　) A．線圈中一定有感應電流 B．線圈中一定有感應電動勢 C．感應電動勢的大小與線圈的電阻有關 D．如有感應電流，則其大小與線圈的電阻有關 BD　[穿過線圈的磁通量發(fā)生變化時，一定產(chǎn)生感應電動勢；若是閉合回路，才有感應電流，且感應電動勢大小與電阻無關，感應電流大小與電阻有關．] 5．理想變壓器的原線圈匝數(shù)不變，原線圈接入電壓有效值恒定的交流電，則副線圈的(　　) A．匝數(shù)越少，輸出電壓越高 B．匝數(shù)越多，輸出電壓越高 C．輸出功率比輸入功率小 D．輸出功率比輸入功率大 B　[理想變壓器的輸出功率與輸入功率相等，C、D錯誤；由＝可知，U2＝U1，可見，n1、U1大小一定時，n2越大，輸出電壓U2越大，故A錯誤，B正確．] 6．一個理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為3∶1，將原線圈接在6 V電池組上，則副線圈兩端電壓為(　　) A．18 V　　　　 B．2 V C．0 D．6 V C　[由于原線圈接在電池組上，流過的是大小、方向不變的電流，使得穿過副線圈的磁通量不發(fā)生變化，故副線圈中不產(chǎn)生感應電動勢．] 二、非選擇題(8分) 7．一個共有10匝的閉合矩形線圈，總電阻為10 Ω，置于水平面上．若穿過線框的磁通量在0.02 s內(nèi)，由垂直紙面向里，從6.410－2 Wb均勻減小到零，再反向均勻增加到9.610－2 Wb.求在此時間內(nèi)，線圈內(nèi)導線中的感應電流的大小. 【導學號：71082052】 [解析]　設垂直紙面向外為正方向，在0.02 s內(nèi)，磁通量的變化ΔΦ＝Φ2－(－Φ1)＝Φ2＋Φ1 ＝9.610－2 Wb＋6.410－2 Wb＝0.16 Wb 根據(jù)法拉第電磁感應定律： E＝n＝10 V＝80 V 根據(jù)閉合電路歐姆定律I＝＝ A＝8.0 A. [答案]　8.0 [能力提升練] (25分鐘　50分) 一、選擇題(本題共4小題，每小題7分) 1．如圖227所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝4∶1，當導體棒在勻強磁場中向左做勻速直線運動切割磁感線時，電流表的示數(shù)是12 mA，則電流表的示數(shù)為(　　) 圖227 A．3 mA　　 B．0 C．48 mA D．與負載R的值有關 B　[變壓器只能工作于交流電路，不能工作在電壓恒定和電流恒定的電路，導體棒向左勻速切割磁感線時，閉合電路中的磁通量均勻變化，產(chǎn)生恒定電動勢．在線圈n1中通過的是恒定電流，不能引起穿過線圈n2的磁通量變化，在副線圈n2上無感應電動勢出現(xiàn)，所以中無電流通過．] 2．如圖228所示，兩個線圈分別繞在一個鐵環(huán)上，線圈A接直流電源，線圈B接靈敏電流表，下列哪種方法不可能使線圈B中產(chǎn)生感應電流(　　) 圖228 A．將開關S接通或斷開的瞬間 B．開關S接通一段時間之后 C．開關S接通后，改變變阻器滑動頭的位置時 D．拿走鐵環(huán)，再做這個實驗，開關S接通或斷開的瞬間 B　[A、C、D選項中，A線圈中產(chǎn)生變化的磁場，故B線圈中能產(chǎn)生感應電流；B選項中，A線圈通有恒定電流時，不能使B線圈中產(chǎn)生感應電流．] 3.如圖229所示，閉合開關S，將條形磁鐵插入閉合線圈，第一次用0.2 s，第二次用0.4 s，并且兩次的起始和終止位置相同，則 (　　) 圖229 A．第一次磁通量變化較大 B．第一次?的最大偏角較大 C．若斷開S，?均不偏轉(zhuǎn)，故均無感應電動勢 D．以上說法都不對 B　[由于兩次條形磁鐵插入線圈的起始和終止位置相同，因此磁通量的變化量ΔΦ＝Φ2－Φ1相同，故A錯誤．根據(jù)法拉第電磁感應定律，第一次磁通量變化較快，所以感應電動勢較大；而閉合電路電阻相同，所以感應電流也較大，故B正確．若S斷開，雖然電路不閉合，沒有感應電流，但感應電動勢仍存在，所以C錯誤．] 4．一臺理想降壓變壓器從10 kV的線路中降壓并提供200 A的負載電流．已知兩個線圈的匝數(shù)比為40∶1，則變壓器的輸出電壓及輸出功率是(　　) A．250 V,50 kW B．10 kV,200 kW C．250 V,200 kW D．10 kV,2103kW A　[由＝得U2＝＝V＝250 V，由理想變壓器功率關系得P入＝P出＝U1I1＝U2I2＝200250 W＝50 kW.故選項A正確．] 二、非選擇題(本題共2小題，共22分) 5．(10分)一理想變壓器，其原線圈為2 200匝，副線圈為440匝，并接一個100 Ω的負載電阻，如圖2210所示． 圖2210 (1)當原線圈接在44 V直流電源上時，電壓表示數(shù)為________V，電流表示數(shù)為________A. (2)當原線圈接在220 V交流電源上時，電壓表示數(shù)為________V，電流表示數(shù)為________A．此時輸入功率為________W. 【導學號：71082053】 【解析】　(1)原線圈接在直流電源上時，由于原線圈中的電流恒定，所以穿過原、副線圈的磁通量不發(fā)生變化，副線圈兩端不產(chǎn)生感應電動勢，故電壓表示數(shù)為零，電流表示數(shù)也為零． (2)由＝得 U2＝U1＝220 V＝44 V(電壓表讀數(shù)) I2＝＝ A＝0.44 A(電流表讀數(shù)) P入＝P出＝I2U2＝0.4444 W＝19.36 W. [答案]　(1)0　0　(2)44　0.44　19.36 6．(12分)一面積為S＝410－2 m2、匝數(shù)n＝100匝的線圈放在勻強磁場中，磁感線垂直于線圈平面，磁感應強度隨時間的變化率為＝2 T/s.穿過線圈的磁通量的變化率是多少？線圈中產(chǎn)生的感應電動勢是多少？ [解析]　穿過線圈的磁通量的變化率 ＝S＝2410－2 Wb/s ＝810－2 Wb/s 由法拉第電磁感應定律得 E＝n＝100810－2 V＝8 V. [答案]　810－2 Wb/s　8 V