(90分钟 120分)

选择题（全为单选，每小题5分，共70分）

．在电磁感应现象中，下列说法正确的是 (　　)

A．感应电流的磁场总是与原磁场方向相反

B．闭合线圈放在变化的磁场中就一定能产生感应电流

C．闭合线圈放在匀强磁场中做切割磁感线运动时，一定能产生感应电流

D．感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的磁通量的变化

2.通有恒定电流的导线MN与闭合金属线框共面，第一次将金属线框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则(　　)

A．ΔΦ1>ΔΦ2

B．ΔΦ1＝ΔΦ2

C．ΔΦ1<ΔΦ2

D．不能判断

3．如图电路(a)、(b)中，电阻R和自感线圈L的电阻值都是很小．接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光(　　)

A．在电路(a)中，断开S，A将立即变暗

B．在电路(a)中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗

C．在电路(b)中，断开S，A将渐渐变暗

D．在电路(b)中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗

4．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t图像如图，则在时刻 (　　)

A．t1到t3过程中线圈通过磁通量先增大后减小

B．t2，t4线圈中磁通量最大

C．t1，t3线圈中磁通量变化率最大

D． t2，t4线圈平面与中性面垂直

5．如图所示，在第一象限内存在磁场，已知沿x轴方向磁感应强度均匀增加，满足Bx＝kx，沿y轴方向磁感应强度不变．线框abcd做下列哪种运动时不可能产生感应电流(　　)

A．沿x轴方向匀速运动

B．以ad边为转轴旋转

C．沿x轴方向匀加速运动

D．沿y轴方向匀加速运动

6. 条形磁铁用细线悬挂在O点。O点正下方固定一个水平放置的铝线圈。让磁铁在竖直面内摆动，下列说法中正确的是(　　)

A．在磁铁摆动一个周期内，线圈内感应电流的方向改变2次

B．磁铁始终受到感应电流磁铁的斥力作用

C．磁铁所受到的感应电流对它的作用力始终是阻力

D．磁铁所受到的感应电流对它的作用力始终是动力

7.如图所示，一根长导线弯曲成如图所示形状，通以直流电I，正中间用绝缘线悬挂一金属环C，环与导线处于同一竖直平面内．在电流I增大的过程中，下列叙述正确的是(　　)

A．金属环中无感应电流产生

B．金属环中有顺时针方向的感应电流

C．悬挂金属环C的竖直线中的张力变大

D．金属环C以线为轴旋转

8.如图所示，等腰梯形内分布着垂直纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为3L，高为L，底角为45°.有一边长也为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过磁场区域，在t＝0时刻恰好位于如图所示的位置．若以顺时针方向为导线框中电流正方向，在下面四幅图中能正确表示导线框中电流和位移关系的是 ( )

9.边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下运动，穿过方向如图所示的有界匀强磁场区域，磁场区域的宽度为d(d>L)．已知ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零，则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，有(　　)

A．产生的感应电流方向相同

B．所受的安培力方向相反

C．进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间

D．进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的热量

10.图甲中的变压器为理想变压器，原线圈的匝数n1与副线圈的匝数n2之比为10∶1.变压器的原线圈接图乙所示的正弦交流，两个阻值为11 Ω的定值电阻串联接在副线圈两端．电压表均为理想电表．则(　　)

甲　　　　　　　　　　　　　乙

A．通过定值电阻的交流频率为0.5 Hz

B．当t＝1×10－2s时，电压表V1示数为零

C．当t＝1.5×10－2 s时，电压表V2示数为11 V

D．原线圈的输入功率为44 W

11．如图所示，虚线框abcd内为一矩形匀强磁场区域，ab=2bc，磁场方向垂直于纸面；实线框a'b'c'd'是一正方形导线框，a'b'边与ab边平行。若将导线框匀速地拉离磁场区域，以W1表示沿平行于ab的方向拉出过程中外力所做的功，W2表示以同样的速率沿平行于bc的方向拉出过程中外力所做的功，则（ ）

A．W1= W2 B．W2=2W1

C．W1=2W2 D．W2=4W1

12.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比不变，副线圈上接有电阻不为零的负载，在原线圈上输入不变的电压Ｕ1，以下不正确的是(　　)

A．Ｕ1∶Ｕ2＝Ｎ1∶Ｎ2

B．Ｉ1∶Ｉ2＝Ｎ2∶Ｎ1

C．当Ｉ2减小时，Ｉ1增大

D．当Ｉ2减小时，Ｉ1减小

13．一个边长为6 cm的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，电阻为0．36Ω。磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示，则线框中感应电流的有效值为(　　)

A．
×10-5A

B．
×10-5A

C.
×10-5A

D.
×10-5A

14．直平面内有一金属圆环，半径为a，总电阻为R，有感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，环的最高点A有铰链连接长度为2a，电阻为R的导体棒AB，它由水平位置紧贴环面摆下，如图，当摆到竖直位置时，B端的线速度为v，则此时AB两端的电压大小为（ ）

Ａ．

Ｂ．

Ｃ．

Ｄ．

二．计算题（写全步骤，共50分）

15、（10分）发电机输出的电功率为100kW，输出电压为250V。现欲向远处输电，若输电线的总电阻为8，要求输电时输电线上损失的电功率不超过5％，并向用户输送220V电压，求所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比分别为多少。

16.（15分）发电机转子是匝数n=100，边长L=20cm的正方形线圈，其置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以ω=100
(rad／s)的角速度转动，当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时.线圈的电阻r=1Ω，外电路电阻R=99Ω.试求：

(1)写出交变电流瞬时值表达式；

(2)外电阻上消耗的功率；

(3)从计时开始，线圈转过
过程中，通过外电阻的电荷量是多少?

17、（12分）如图，在水平面上有一个固定的两根光滑金属杆制成的37°角的导轨AO和BO，在导轨上放置一根始终和OB垂直的金属杆CD，导轨和金属杆是用同种材料制成的，单位长度的电阻值均为0.1Ω/m，整个装置位于垂直纸面向里的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B=0.2T，现给棒CD一个水平向右的外力，使CD棒从t=0时刻由O点处开始向右做匀加速直线运动，加速度大小为1m/s2,

求（1）t=4s时，回路中的电流大小；

（2）t=4s时，CD棒上安培力的功率是多少？

18、（13分）如图所示，足够长的光滑金属框竖直放置，框宽L＝0.5 m，框的电阻不计，匀强磁场磁感应强度B＝1 T，方向与框面垂直，金属棒MN的质量为100 g，电阻为1 Ω．现让MN无初速地释放并与框保持接触良好的竖直下落，从释放到达到最大速度的过程中通过棒某一横截面的电量为1 C，求此过程中回路产生的电能．（空气阻力不计，g＝10 m/s2）