2025年大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)B（電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)操作）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本大題共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，關(guān)于感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件，以下說法正確的是（）A.只要閉合電路內(nèi)有磁通量，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生B.穿過螺線管的磁通量發(fā)生變化時(shí)，螺線管內(nèi)部就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生C.線框不閉合時(shí)，即使穿過線框的磁通量發(fā)生變化，線框中也沒有感應(yīng)電流D.只要電路的一部分作切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，電路中就一定有感應(yīng)電流2.一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=220√2sin100πt（V），則（）A.該交變電動(dòng)勢的頻率為100HzB.當(dāng)t=0時(shí)，線圈平面恰好與中性面垂直C.當(dāng)t=1/200s時(shí)，e有最大值D.該交變電動(dòng)勢的有效值為220V3.如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1∶n2=2∶1，V和A均為理想電表，燈泡電阻RL=6Ω，AB端電壓u1=12√2sin100πt（V）。下列說法正確的是（）A.電流頻率為100HzB.V的讀數(shù)為6VC.A的讀數(shù)為1AD.變壓器輸入功率為6W4.下列關(guān)于磁場和磁感線的說法中正確的是（）A.磁場看不見、摸不著，但可以通過小磁針來感知它的存在B.磁感線是真實(shí)存在于磁場中的曲線C.磁感線總是從磁體的N極出發(fā)，回到S極D.磁場中某點(diǎn)的磁場方向是由放在該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)N極所指的方向決定的5.如圖所示，條形磁鐵放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根長直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁鐵垂直。給導(dǎo)線通以垂直紙面向里的電流，則（）A.磁鐵對桌面壓力減小，不受桌面的摩擦力作用B.磁鐵對桌面壓力減小，受到桌面的摩擦力作用C.磁鐵對桌面壓力增大，不受桌面的摩擦力作用D.磁鐵對桌面壓力增大，受到桌面的摩擦力作用6.關(guān)于自感現(xiàn)象，下列說法中正確的是（）A.自感現(xiàn)象是線圈自身的電流變化而引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象B.自感電動(dòng)勢總是阻礙原電流的增大C.自感電動(dòng)勢的方向總是與原電流的方向相反D.自感電動(dòng)勢的大小與線圈中電流的變化率成正比7.如圖所示，一水平放置的矩形閉合線圈abcd在細(xì)長磁鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內(nèi)，由圖中位置Ⅰ經(jīng)過位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ。在這個(gè)過程中，線圈中感應(yīng)電流（）A.沿abcd流動(dòng)B.沿dcba流動(dòng)C.由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流動(dòng)，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流動(dòng)D.由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流動(dòng)，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流動(dòng)8.如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為n1∶n2=1∶2，電源電壓u=220√2sin100πt（V），A是額定電流為1A的保險(xiǎn)絲，R是可變電阻。為了不使原線圈中的電流超過1A，調(diào)節(jié)可變電阻R時(shí)，其阻值最低不能小于（）A.110ΩB.55ΩC.27.5ΩD.13.75Ω9.如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬線圈繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢的圖象如圖所示，則（）A.t=0.005s時(shí)，線圈平面與中性面垂直B.t=0.01s時(shí)，線圈的磁通量變化率最大C.該交變電動(dòng)勢的有效值為311VD.該交變電動(dòng)勢的頻率為100Hz10.如圖所示，螺線管與電源相連，磁鐵A用細(xì)線懸掛在螺線管的正上方，當(dāng)閉合開關(guān)S后，磁鐵A的運(yùn)動(dòng)情況是（）A.向下運(yùn)動(dòng)B.向上運(yùn)動(dòng)C.靜止不動(dòng)D.無法確定第II卷（非選擇題共70分）答題要求：本大題共4小題，共70分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。11.（15分）某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象。（1）當(dāng)他把磁鐵的N極向下插入螺線管時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，這表明____________________。（2）當(dāng)他把磁鐵從螺線管中拔出時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，這表明____________________。（3）當(dāng)他保持磁鐵不動(dòng)，而把螺線管向上移動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針____________________（填“向右偏轉(zhuǎn)”“向左偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）。（4）該實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是____________________。12.（20分）如圖所示，理想變壓器原線圈接在電壓有效值不變的正弦交流電源上，副線圈接有R=22Ω的負(fù)載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比n1∶n2=2∶1，電流表、電壓表均為理想電表，原線圈中電流的有效值I1=0.2A。求：（1）副線圈中電流的有效值I2；（2）變壓器的輸入功率P；（3）電源電壓的有效值U1。13.（15分）如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中，有一個(gè)匝數(shù)為n的矩形線圈abcd，邊長分別為L1和L2，線圈平面與磁場方向垂直。當(dāng)線圈以角速度ω繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，求：（1）線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值Em；（2）若從圖示位置開始計(jì)時(shí)，寫出感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式e。14.（20分）材料：在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。其中，A、B是兩個(gè)相同的線圈，A線圈與電源、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)組成閉合電路，B線圈與電流表組成閉合電路。當(dāng)閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。（1）該實(shí)驗(yàn)中，通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P，改變了A線圈中的電流，從而引起了B線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。請分析說明感應(yīng)電流產(chǎn)生的原因。（2）若保持開關(guān)S閉合，將A線圈迅速插入B線圈中，電流表指針將如何偏轉(zhuǎn)？請說明理由。（3）若保持開關(guān)S閉合，將A線圈從B線圈中迅速拔出，電流表指針又將如何偏轉(zhuǎn)？請說明理由。（4）在上述實(shí)驗(yàn)中，若將電流表換成電壓表，能否通過電壓表測量出B線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢？請說明理由。答案：1.C2.D3.D4.AD5.A6.AD7.A8.B9.A10.A11.（1）螺線管中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，且感應(yīng)電流的磁場方向與磁鐵的磁場方向相反（2）螺線管中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，且感應(yīng)電流的磁場方向與磁鐵的磁場方向相同（3）向右偏轉(zhuǎn)（4）穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化12.（1）由變壓器的電流關(guān)系\(I_1/I_2=n_2/n_1\)，可得\(I_2=I_1n_1/n_2=0.2×2/1=0.4A\)（2）變壓器的輸入功率\(P=I_2^2R=0.4^2×22=3.52W\)（3）由\(P=U_1I_1\)，可得\(U_1=P/I_1=3.52/0.2=17.6V\)13.（1）\(E_m=nBSω=nBL_1L_2ω\)（2）\(e=nBL_1L_2ωsinωt\)14.（1）當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P時(shí)，A線圈中電流變化，其磁場也變化，穿過B線圈的磁通量發(fā)生變化，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，B線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。（2）電流表指針向右偏轉(zhuǎn)。因?yàn)锳線圈迅速插入B線圈，穿過B線圈的磁通量