2020高考物理一轮复习 精练1-2 探究电磁感应的产生条件 探究变压器线圈两端的电压与匝数

2020高考物理一轮复习 精练1-2 探究电磁感应的产生条件 探究变压器线圈两端的电压与匝数

精练1-2 探究电磁感应的产生条件 探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系 ‎1.加试题 (2018·金华市十校联考)(1)某同学用如图1所示电路做“研究电磁感应现象”实验．他将铁芯插入小线圈约一半的位置，变阻器的滑片P置于ab的中点，在闭合开关瞬间，电流计的指针向左摆．闭合开关后，为使电流计的指针向右摆，应将铁芯________(选填“插入”或“拔出”)或将变阻器的滑片P向________(选填“a”或“b”)端滑动．‎ 图1‎ ‎(2)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，若某同学实验时，忘记把图2甲中的变压器铁芯A组装到变压器铁芯B上，组装后的变压器如图乙所示．在铁芯上的原、副线圈匝数分别为n1＝800匝和n2＝200匝，原线圈两端与u＝12sin 314t(V)的交流电源相连，则副线圈两端电压的有效值可能是________．‎ 图2‎ A．0.6 V B．3 V C．3 V D．12 V ‎2.加试题 (1)在“探究电磁感应的产生条件”实验中，为了能明显地观察到实验现象，如图3所示的实验器材中，不必要的器材有________．‎ 图3‎ ‎(2)如图4所示为法拉第研究电磁感应现象时做过的实验电路图，线圈A和线圈B 4‎ 绕在同一铁芯上，线圈与铁芯绝缘，不考虑地磁场的影响，则(　　)‎ 图4‎ A．保持开关S处于闭合状态，小磁针发生偏转 B．当开关S闭合的瞬间，小磁针发生偏转 C．当开关S断开的瞬间，小磁针不发生偏转 D．无论开关S怎样改变，小磁针都不会发生偏转 ‎3.加试题 在“探究电磁感应的产生条件”的实验中，先按如图5甲所示连线，不通电时，电流计指针停在正中央，闭合开关S时，观察到电流表指针向左偏．然后按如图乙所示将灵敏电流计与副线圈B连成一个闭合回路，将原线圈A、电源、滑动变阻器和开关S串联成另一个闭合电路．‎ ‎ ‎ 图5‎ ‎(1)图甲电路中，串联定值电阻R的主要作用是________．‎ A．减小电源两端的电压，保护电源 B．增大电源两端的电压，保护开关 C．减小电路中的电流，保护灵敏电流计 D．减小电路中的电流，保护开关 ‎(2)图乙中，S闭合后，在原线圈A插入副线圈B的过程中，灵敏电流计的指针将________(填“向左”“向右”或“不”)偏转．‎ ‎(3)图乙中，S闭合后，线圈A放在B中不动，在滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中，灵敏电流计指针将________(填“向左”“向右”或“不”)偏转．‎ ‎(4)图乙中，S闭合后，线圈A放在B中不动，在突然断开S时，灵敏电流计指针将________(填“向左”“向右”或“不”)偏转．‎ ‎4.加试题 如图6所示为“探究电磁感应的产生条件”的实验中所用器材的示意图．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A和B、电流计及开关连接成如图所示的电路．‎ 4‎ 图6‎ ‎(1)开关闭合后，下列说法中正确的是________．‎ A．只要将线圈A放在线圈B中就会引起电流计指针偏转 B．线圈A插入或拔出线圈B的速度越大，电流计指针偏转的角度越大 C．滑动变阻器的滑片P滑动越快，电流计指针偏转的角度越大 D．滑动变阻器的滑片P匀速滑动时，电流计指针不会发生偏转 ‎(2)在实验中，如果线圈A置于线圈B中不动，因某种原因，电流计指针发生了偏转，这时，线圈B相当于产生感应电流的“电源”．这个“电源”内的非静电力是____________________．如果是因为线圈A插入或拔出线圈B，导致电流计指针发生了偏转．这时是__________转化为电能．‎ 图7‎ ‎(3)上述实验中，线圈A可等效为一个条形磁铁，将线圈B和灵敏电流计简化，如图7所示．当电流从正接线柱流入灵敏电流计时，指针向正接线柱一侧偏转．则图中灵敏电流计指针向其______接线柱方向偏转(填“正”或“负”)．‎ 答案精析 ‎1．(1)拔出　a　(2)A 解析　(1)在闭合开关瞬间，穿过大线圈的磁通量增加，电流计的指针向左摆．闭合开关后，为使电流计的指针向右摆，则应使穿过大线圈的磁通量减小，即应将铁芯拔出或将变阻器的滑片P向a端滑动，增大电阻，减小电流，从而减小穿过大线圈的磁通量．‎ ‎(2)原线圈两端电压有效值为U1＝ V＝12 V，如果把题图甲中的变压器铁芯A组装到变压器铁芯B上，则根据变压器原理U2＝U1＝×12 V＝3 V；由于该同学忘记把题图甲中的变压器铁芯A组装到变压器铁芯B上，导致“漏磁”，则副线圈两端电压将小于3 V，故选A.‎ 4‎ ‎2．(1)20 kΩ定值电阻、多用电表　(2)B 解析　(2)保持开关S处于闭合状态，穿过线圈B中的磁通量不变，则没有感应电流产生，小磁针不发生偏转，故A错误；当开关S闭合的瞬间，磁通量增加，在线圈B中产生感应电流，由于电流的周围存在磁场，小磁针发生偏转，故B正确；当开关S断开的瞬间，磁通量减小，在线圈B中产生感应电流，由于电流的周围存在磁场，小磁针发生偏转，故C、D错误．‎ ‎3．(1)C　(2)向左　(3)向左　(4)向右 解析　(1)电路中串联定值电阻，目的是减小电流，保护灵敏电流计，故本题答案为选项C.‎ ‎(2)由题知，当电流从灵敏电流计正接线柱流入时，指针向左偏转．S闭合后，将原线圈A插入副线圈B的过程中，穿过B的磁场向下，磁通量变大，由楞次定律可知，感应电流从灵敏电流计正接线柱流入电流计，则灵敏电流计的指针将向左偏转；‎ ‎(3)线圈A放在B中不动，穿过B的磁场向下，将滑动变阻器的滑片向左滑动时，穿过B的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流从灵敏电流计正接线柱流入电流计，则灵敏电流计的指针将向左偏转；‎ ‎(4)线圈A放在B中不动，穿过B的磁场向下，突然断开S时，穿过B的磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流从灵敏电流计负接线柱流入电流计，则灵敏电流计的指针将向右偏转．‎ ‎4．(1)BC　(2)感应电场的电场力　机械能　(3)负 解析　(1)将线圈A放在线圈B中，由于磁通量不变化，故不会产生感应电流，也不会引起电流计指针偏转，选项A错误；线圈A插入或拔出线圈B的速度越大，则磁通量的变化率越大，产生的感应电流越大，电流计指针偏转的角度越大，选项B正确；滑动变阻器的滑片P滑动越快，电流的变化率越大，磁通量的变化率越大，则感应电流越大，电流计指针偏转的角度越大，选项C正确；滑动变阻器的滑片P匀速滑动时，电流发生变化，磁通量变化，也会产生感应电流，故电流计指针也会发生偏转，选项D错误．‎ ‎(2)这个“电源”内的非静电力是感应电场的电场力．如果是因为线圈A插入或拔出线圈B，导致电流计指针发生了偏转，这时是机械能转化为电能．‎ ‎(3)根据楞次定律可知，通过电流计的电流从负接线柱流入电流计，故灵敏电流计指针向其负接线柱方向偏转．‎ 4‎