学年人教版选修1136自感现象 涡流课时作业.docx
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学年人教版选修1136自感现象涡流课时作业
13.6自感现象 涡流同步练习
一.单选题
1.1.为了测出自感线圈的直流电阻,可采用如图所示的电路由于线圈自感系数很大,为了保护电表和各元件,在测量完毕后将电路解体时应该
A.首先断开开关B.首先断开开关
C.首先拆除电源D.首先拆除安培表
【答案】B
【解析】
若先断开开关或先拆去电流表或先拆去电阻R,由于L的自感作用都会使L和电压表组成回路,原先L中有较大的电流通过,现在这个电流将通过电压表,造成电表损坏,所以实验完毕应先断开开关,B正确.
【点睛】先进行ACD三项操作都会发生自感现象,在电压表中有强电流流过,发热过多,造成仪器烧坏本题考查了自感线圈的自感作用,在断开电源的瞬间L相当于电源,结合实验安全原则,应先消除自感现象.
2.2.一个自感系数很大的线圈,用如图所示的电路测量它的直流电阻,闭合电键与待稳定后读出电压表与电流表的示数下列说法正确的是
线圈电阻的测量值等于电压表示数与电流表示数的比值
线圈电阻的真实值小于电压表示数与电流表示数的比值
在测量完毕拆卸电路时,应先断开,后断开
在测量完毕拆卸电路时,应先断开后断开.
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】
【详解】①根据电阻测量的原理可知,线圈电阻的测量值等于电压表示数与电流表示数的比值.故①正确;②以上的测量值由于是测量的线圈与电压表的并联的电阻值,所以测量值小于真实值.故②错误;③若先断开开关S1,由于L的自感作用都会使L和电压表组成回路,原先L中有较大的电流通过,现在这个电流将通过电压表,造成电表损坏,所以实验完毕应先断开开关S2.故③错误,④正确.故选B
【点睛】本题考查了自感线圈的自感作用,在断开电源的瞬间L相当于电源,结合实验安全原则,应先消除自感现象.
3.3.如图,电灯的灯丝电阻为,电池电动势为2V,内阻不计,线圈的自感系数很大先合上电键,稳定后突然断开,则下列说法中正确的是
A.若线圈电阻为零,电灯立即变暗再熄灭
B.若线圈电阻为零,电灯会突然亮一下再熄灭
C.若线圈电阻为,电灯会闪亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与断开前方向相反
D.若线圈电阻为,电灯会立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与断开前方向相同
【答案】B
【解析】
【详解】突然断开,线圈将产生自感现象,且与电灯构成一闭合回路,此时通过电灯的电流向上,与断开前的电流方向相反;因线圈直流电阻为零,比灯泡电阻小,断开前通过线圈的电流大于通过灯泡的电流,则电灯会突然比原来亮一下再熄灭,B正确,A错误.断开S,线圈中电流将要减小,产生自感电动势,相当于电源,且与电灯构成一闭合回路,形成自感电流,根据楞次定律可知,此时通过电灯的电流向上,与断开前的电流方向相反;因线圈直流电阻比灯泡大,断开前通过线圈是电流小于通过灯泡的电流,即电灯会突然比原来暗一下再熄灭,故CD错误,故选B.
【点睛】本题考查了电感线圈对电流突变时的阻碍作用,要能根据楞次定律判断电流的方向,分析断开前通过灯泡电流与线圈电流的大小关系,判断灯泡是否能闪亮一下.
4.4.如图所示,、、是完全相同的灯泡,L为直流电阻可忽略的自感线圈,开关S原来接通,当开关S断开时,下面说法正确的是电源内阻不计)
A.闪亮一下后熄灭
B.闪亮一下后恢复原来的亮度
C.变暗一下后恢复原来的亮度
D.闪亮一下后恢复原来的亮度
【答案】D
【解析】
【详解】开关接通时L1被短路不亮,断开瞬间由于线圈自感产生一电动势(相当于电源)与原来的电源串联,所以L3更亮而后恢复原来亮度,故C错误,D正确;L2和L1串联后变得更暗,L1由不亮到亮不再熄灭,故AB错误.故选D.
5.5.如图所示的电路中
A.当开关S闭合时,灯立即发光,逐渐亮起来
B.当开关S闭合时,灯立即发光,逐渐亮起来
C.当开关S断开时,灯立即熄灭,逐渐熄灭
D.当开关S断开时,灯立即熄灭,逐渐熄灭
【答案】A
【解析】
【详解】开关S闭合瞬间,灯A1立即发光,由于线圈的阻碍电流增加,所以A2逐渐亮起来,故A正确,B错误;断开开关S的瞬间,由电感的特性可知:
L和a、b组成的回路中的电流会被阻碍减小,导致灯A1,A2逐渐熄灭,故C错误,D错误;故选A.
6.6.如图所示,电路中电源的电动势为E、内电阻为r,开关S闭合后,当滑动变阻器的滑片P从滑动变阻器R的中点位置向左滑动时,小灯泡、、的亮度变化情况
A.、两灯都变亮,灯变暗B.、两灯都变暗,灯变亮
C.、两灯都变亮,灯变暗D.、两灯都变暗,灯变亮
【答案】A
【解析】
【详解】将滑动变阻器的滑片P从滑动变阻器R的中点位置向左滑动的过程中,变阻器接入电路的电阻增大,外电路总电阻增大,由闭合电路欧姆定律得知:
干路电流I减小,路端电压增大,则灯L3变亮;流过灯L2电流I2=I-I3,I减小,I3增大,则I2减小,灯L2变暗,灯L1的电压U1=U-U2,U增大,U2减小,U1增大,L1灯变亮;故选A。
7.7.如图所示,灯泡A、B与固定电阻的阻值均为R,L是带铁芯的理想线圈,电源的内阻不计开关、均闭合且电路达到稳定已知电路中的各种元件均在安全范围之内下列判断中正确的是
A.灯泡A中有电流通过,方向为
B.将断开的瞬间,灯泡A、B同时熄灭
C.将断开的瞬间,通过灯泡A的电流最大值要比原来通过灯泡B的电流大
D.将断开,电路达到稳定,灯泡A、B的亮度相同
【答案】C
【解析】
试题分析:
当开关均闭合且电路达到稳定,则电感线圈L的自感现象消失,把小灯泡A短路,此时无电流通过小灯泡A,故选项A错误;将S1断开的瞬间,电感线圈L与小灯泡A组成回路,使小灯泡A亮一下之后在熄灭,而小灯泡B立即熄灭,故选项B错误;将S1断开的瞬间电感线圈L与小灯泡A组成回路,使原先通过小灯泡B和电阻R的电流全部通过小灯泡A,所以通过灯泡A的电流最大值要比原来通过灯泡B的电流大,故选项C正确;将S2断开,电感线圈L与小灯泡B串联的总电阻比小灯泡A与电阻R串联小,所以,将S2断开,电路达到稳定,灯泡A的亮度比B的亮度暗些,故选项D错误。
二.多选题
8.8.日光灯电路主要是由日光灯管、镇流器和起动器起辉器构成的,在日光灯正常工作的情况下,下列说法正确的是
A.灯管点燃后,起动器的两个触片是分离的
B.灯管点燃后,镇流器就没有用了
C.镇流器的作用仅仅是在日光灯点燃时提供瞬时的高压
D.镇流器的另一个作用是将交流电转换为直流电
【答案】AC
【解析】
【详解】电路接通后,启辉器中的氖气停止放电(启辉器分压少、辉光放电无法进行,不工作),U型片冷却收缩,两个触片分离,A正确;镇流器在启动时产生瞬时高压,在正常工作时起降压限流作用,故BD错误,C正确;故选AC.
9.如图所示,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。
让磁铁在同一竖直面内摆动。
条形磁铁在完整摆动一次的过程中,下列说法中正确的是
A.线圈内感应电流的方向改变4次
B.磁铁始终受到感应电流磁场的斥力作用
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有时是阻力有时是动力
【答案】AC
【解析】
试题分析:
在一个周期之内,穿过铝线圈的磁通量先增大,后减小,再增大,最后又减小,穿过铝线圈磁场方向不变,磁通量变化趋势改变,感应电流方向发生改变,因此在一个周期内,感应电流方向改变4次,故A正确;由楞次定律可知,磁铁靠近铝线圈时受到斥力作用,远离铝线圈时受到引力作用,故B错误;由楞次定律可知,感应电流总是阻碍磁铁的相对运动,感应电流对磁铁的作用力总是阻力,故C正确;由楞次定律可知,感应电流总是阻碍磁铁的相对运动,感应电流对磁铁的作用力总是阻力,故D错误。
考点:
楞次定律
【名师点睛】根据楞次定律可以判断出感应电流反向,从而判断出一个周期内电流变化的方向;根据楞次定律判断磁铁所受到的感应电流的磁场力是引力还是斥力,是动力还是阻力;掌握楞次定律的内容、理解楞次定律的含义是正确解题的关键;要深刻理解楞次定律“阻碍”的含义.如“阻碍”引起的线圈面积、速度、受力等是如何变化的。
10.10.如图所示电路,电感线圈L的自感系数足够大,其直流电阻忽略不计,、是两个相同的灯泡,则
A.S闭合瞬间,不亮,很亮
B.S闭合瞬间,、同时亮,然后 逐渐变暗到熄灭,变得更亮
C.S断开瞬间,闪亮一下才熄灭,立即熄灭
D.S断开瞬间,、立即熄灭
【答案】BC
【解析】
【详解】闭合S时,电源的电压同时加到两灯上,A、B同时亮,且亮度相同;随着L中电流增大,由于线圈L直流电阻可忽略不计,分流作用增大,A逐渐被短路直到熄灭,外电路总电阻减小,总电流增大,B变亮,故A错误,B正确.断开S,B立即熄灭,线圈中电流减小,产生自感电动势,感应电流流过A灯,A闪亮一下后熄灭,故C正确,D错误.故选BC.
【点睛】对于通电与断电的自感现象,它们是特殊的电磁感应现象,可楞次定律分析发生的现象;关键是首先搞清电路的结构,能否闪亮的问题要比较电路稳定时的电流与电键断开瞬时的电流大小关系.
11.11.图中电感L的直流电阻为R,小灯泡的电阻也为R,两个相同的小量程电流表G1、G2的内阻不计.当开关S闭合,电路达到稳定后,电流表G1、G2的指针均偏向右侧(电流表的零刻度在表盘的中央).则,()
A.开关断开后G1、G2的指针都立即回到零点
B.开关断开后G1缓慢回到零点,G2立即左偏,偏后缓慢回到零点
C.从闭合开关到电路稳定过程中两电流表示数变化情况完全相同
D.从闭合开关到电路稳定过程中小灯泡先变亮然后变暗
【答案】BD
【解析】
试题分析:
电感器对电流的变化有阻碍作用,当电流增大时,会阻碍电流的增大,当电流减小时,会阻碍其减小.电路稳定后断开,通过电灯这一支路的电流立即消失,由于电感器对电流的变化有阻碍作用,会阻碍其减小,通过电感器的电流并且通过电灯.所以含有电感器的支路的电流方向不变,G1指针向右摆.含有电灯的支路电流方向变化,G2指针向左摆,最后都回到零点,AC错误,B正确;闭合开关电感器对电流的阻碍,电路稳定时电感器的阻碍作用结束,此过程中小灯泡先变亮然后变暗,D正确。
故选:
BD。
考点:
自感现象和自感系数.
点评:
解决本题的关键知道电感器对电流的变化有阻碍作用:
当电流增大时,会阻碍电流的增大,当电流减小时,会阻碍其减小,而电阻没有此特点,当断开电阻、电容构成一回路.
12.如图所示,绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路,在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A,下列各种情况中铜环A中有感应电流的是( )
A.将电键突然断开的瞬间
B.通电过程中,使变阻器的滑片P作匀速移动
C.通电过程中,使变阻器的滑片P作加速移动
D.线圈中通以恒定的电流
【答案】ABC
【解析】
A.要使铜环A中没有感应电流,则环没有磁通量发生变化。
开关突然断开的瞬间,线圈中有磁通量变化,环中产生感应电流,选项A错误;
B.通电时,只要滑片P移动,则环中有磁通量变化,环中产生感应电流,选项BC错误;
D.只有当线圈中通以恒定的电流,环中无磁通量变化,不产生感应电流,选项D正确。
故选:
D。
三.计算题
13.13.如图所示,a、b灯分别标有“36V 40W”和“36V 25W”,闭合电键,调节R,能使a、b都正常发光断开电键后重做实验,电键闭合后看到的现象是什么?
稳定后哪只灯较亮?
再断开电键,又将看到什么现象?
【答案】电键闭合后看到的现象是b立刻变亮,a逐渐变亮;稳定后a灯比较亮.再断开电键,将看到a逐渐熄灭;同时b灯将闪亮一下后再逐渐熄灭.
【解析】
电键闭