高中物理自感现象涡流 同步练习 新课标 人教版 选修1-1
人教版高中物理选修1-1课时作业1:3.6 自感现象 涡流
第6讲自感现象涡流题组一、对自感现象的理解1.关于线圈中自感电动势的大小,下列说法中正确的是()A.电感一定时,电流变化越大,电动势越大B.电感一定时,电流变化越快,电动势越大C.通过线圈的电流为零的瞬间,电动势为零D.通过线圈的电流为最大值的瞬间,电动势最大[答案] B[解析]在电感一定的情况下电流变化越快即变化率越大,电动势越大,A项错,B项对;电流为零的瞬间电流的变化率不一定为零,电流的值最大时电流的变化率不一定最大,所以C、D项错.2.如图3-6-7所示,A、B为大小、形状均相同且内壁光滑,但用不同材料制成的圆管,竖直固定在相同高度.两个相同的磁性小球,同时从A、B管上端的管口无初速度释放,穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面.下面对于两管的描述可能正确的是()图3-6-7A.A管是用塑料制成的,B管是用铜制成的B.A管是用铝制成的,B管是用胶木制成的C.A管是用胶木制成的,B管是用塑料制成的D.A管是用胶木制成的,B管是用铝制成的[答案]AD[解析]磁性小球穿过金属圆管过程中,将圆管看作由许多金属圆环组成,小球的磁场使每个圆环中产生感应电流,电流阻碍磁性小球的下落,小球向下运动的加速度小于重力加速度;小球在塑料、胶木等非金属材料圆管中不会产生感应电流,小球仍然做自由落体运动,穿过塑料、胶木圆管的时间比穿过金属圆管的时间少.3.下列说法正确的是()A.当线圈中电流不变时,线圈中没有自感电动势B.当线圈中电流不变时,线圈中自感电动势的方向不变C.当线圈中电流增大时,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反D.当线圈中电流减小时,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反[答案]AC[解析]线圈中电流不变时,自身电流产生的磁场的磁通量不变,线圈中不可能产生自感电动势,选项A正确,选项B错误;当线圈中电流增大时,电流产生的磁场的磁通量增大,根据楞次定律和右手定则可判断自感电动势的方向与原电流方向相反,选项C正确;同理可知选项D错误.题组二、电感在电路中的作用4.如图3-6-8所示,L为自感系数很大的线圈,其自身的电阻忽略不计,A、B是完全相同的两个小灯泡.在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间t1断开S.下列表示A、B两灯泡中电流i随时间t变化的图象中,正确的是()图3-6-8[答案]BD[解析]电键闭合时,由于电感线圈的阻碍作用,流过电感的电流慢慢增大,所以i B慢慢增大,i A慢慢减小,最后稳定时电感相当于一根导线,i A为0,i B最大;断开电键,原来通过B 的电流立即消失,由于电感线圈阻碍自身电流变化,产生与原电流同方向的感应电流,此时电感线圈和灯泡A形成回路,流过灯泡A中的电流方向与原来流过灯泡A中的电流方向相反,且电流i A慢慢减小,最后为0,故A、C错误,B、D正确.5.如图3-6-9所示,电路甲、乙中电阻R和自感线圈L的电阻都很小.接通S,使电路达到稳定,灯泡A发光,则()图3-6-9A.在电路甲中,断开S,A将渐渐变暗B.在电路甲中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗C.在电路乙中,断开S,A将渐渐变暗D.在电路乙中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗[答案]AD[解析]甲图中,灯A与线圈L在同一支路,通过的电流相同;断开开关S时,A、L、R组成回路,由于自感作用,L中电流逐渐减小,灯不会闪亮一下,灯A将逐渐变暗,故A正确.乙图中,电路稳定时,通过上支路的电流I L>I A(因L的电阻很小);断开开关S时,由于L的自感作用,回路中电流在I L的基础上减小,电流反向通过A的瞬间,A中电流变大,然后渐渐变小,所以灯A要闪亮一下,然后渐渐变暗,故D正确.6.如图3-6-10所示,开关S闭合且电路达到稳定时,小灯泡能正常发光,则()图3-6-10A.当S闭合瞬间,小灯泡将慢慢变亮B.当S闭合瞬间,小灯泡立即变亮C.当S断开瞬间,小灯泡慢慢熄灭D.当S断开瞬间,小灯泡先闪亮一下,再慢慢熄灭[答案] A[解析]当S闭合瞬间,通过L的电流增大,自感电动势的方向与原电流方向相反,阻碍电流的增大,故A慢慢变亮;当S断开瞬间,A将立即熄灭,因为S断开,再无电流回路.7.如图3-6-11所示的电路中,A1和A2是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈,其阻值与R相同.在开关S接通和断开时,灯泡A1和A2亮暗的顺序是()图3-6-11A.接通时A1先达最亮,断开时A1后灭B.接通时A2先达最亮,断开时A1后灭C.接通时A1先达最亮,断开时A1先灭D.接通时A2先达最亮,断开时A2先灭[答案] A[解析]当开关S接通时,A1和A2同时亮,但由于自感现象的存在,流过线圈的电流由零变大时,线圈上产生自感电动势阻碍电流的增大,使通过线圈的电流从零开始慢慢增加,所以开始时电流几乎全部从A1通过,而该电流又将同时分路通过A2和R,所以A1先达最亮,经过一段时间电路稳定后,A1和A2达到一样亮;当开关S断开时,电源电流立即为零,因此A2立即熄灭,而对A1,由于通过线圈的电流突然减小,线圈中产生自感电动势阻碍电流的减小,使线圈L和A1组成的闭合电路中有感应电流,所以A1后灭.8.如图3-6-12所示,是测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路,L两端并联一只电压表,用来测量自感线圈的直流电压,在测量完毕后,将电路解体时应()图3-6-12A.先断开S1B.先断开S2C.先拆除电流表D.先拆除电阻R[答案] B[解析]S1断开瞬间,L中产生很大的自感电动势,若此时S2闭合,则可能将电压表烧坏,故应先断开S2.题组三、自感现象的应用及防止9.如图3-6-13所示是冶炼金属的高频感应炉的示意图.冶炼炉内装入被冶炼的金属,线圈通入高频交变电流,这时被冶炼的金属就能被熔化.这种冶炼方法速度快,温度容易控制,并能避免有害杂质混入被冶炼的金属中,因此适于冶炼特种金属,该炉的加热原理()图3-6-13A.利用线圈中电流产生的焦耳热B.利用红外线C.利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流D.利用交变电流的交变磁场所激发的电磁波[答案] C[解析]利用交变电流产生的交变磁场在引起炉内金属截面的磁通量变化时,使金属中产生感应电流,因整块金属的电阻相当小,所以感应电流很强,它在金属内自成回路流动时,形成漩涡状的电流,即涡流,涡流产生大量的焦耳热使炉内温度升高,金属熔化,故选C;当然线圈中也因有交变电流会产生一定的焦耳热,但它是相当少的,根本不可能使炉内温度高到使金属熔化的程度,故A不可能.10.如图3-6-14所示,是高频焊接原理示意图,线圈中通以高频交流电时,待焊接的金属工件中就产生感应电流,感应电流通过焊缝时产生大量热量,将金属熔化,把工件焊接在一起,而工件其他部分发热很少,以下说法中正确的是()图3-6-14A.交流电的频率越高,焊缝处的温度升高得越快B.交流电的频率越低,焊缝处的温度升高得越快C.工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小D.工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大[答案]AD[解析]线圈中通以高频变化的电流时,待焊接的金属工件中就产生感应电流,感应电流的大小与感应电动势有关,电流变化的频率越高,电流变化得越快,感应电动势就越大,A选项正确;工件上焊缝处的电阻大,电流产生的热量就多,D选项正确.。
高中物理 第三章 第六节 自感现象 涡流同步检测 新人教版选修1-1
电路稳定后小灯泡正常发光,当断开开关 S
的瞬间会有( )
L1逐渐亮 B.S 闭合,L1不亮,L2很亮;S 断开,L1和L2都
立即不亮 C.S 闭合,L1、L2同时亮,而后L1灭,L2亮度
不变;S 断开,L2立即熄灭,L1亮一下才灭 D.S 闭合,L1、L2同时亮,后L1逐渐熄灭,
L2则逐渐变得更亮;S 断开,L2立即熄灭, L1亮一下才灭
图 3-6-9
A.合上开关,a先亮,b后亮;断开开关,a、
b同时熄灭
B.合上开关,b先亮,a后亮;断开开关 ,a先
熄灭,b后熄灭
C.合上开关,b先亮,a后亮;断开开关 ,a、
b同时熄灭
D.合上开关,a、b同时亮;断开开关,b先熄
灭,a后熄灭
二、填空题(本题共14分.请将正确的答案填到横
线上)
12.金属块放在
加,最后两灯一样亮;S 断开,L2立即熄灭,
图 3-6-2 5.如图 3-6-3 所示,L为一纯电感线圈(即电 阻为零),A是一灯泡,下 列说法正确的是( )
图 3-6-3 A.开关 S 接通瞬间,无电流通过灯泡 B.开关 S 接通后,电路稳定时,无电流通过 灯泡 C.开关 S 断开瞬间,无电流通过灯泡 D.开关 S 接通瞬间及接通稳定后,灯泡中均
变 D.有阻碍电流增大的作用,但电流还是要增
大到 2I0 9.如图 3-6-7 所示,闭合电路中一定长度的 螺线管可自由伸缩,通电时灯泡有一定的亮 度,若将一软铁棒从螺线管一端迅速插入螺 线管内,则在插入过程中( ) A.灯泡变亮,螺线管缩短 B.灯泡变暗,螺线管缩短 C.灯泡变亮,螺线管伸长 D.灯泡变暗,螺线管伸长
建议用时 90 分钟
第六节 自感现象
实际用时
高中人教版物理选修1-1第三章 第六节 自感现象、涡流 同步测试
高中人教版物理选修1-1第三章第六节自感现象、涡流同步测试1.如图所示的电路中,三个灯泡L1、L2、L3的电阻关系为R1<R2<R3,电感L的电阻可忽略,D为理想二极管.电键K从闭合状态突然断开时,下列判断正确的是()A. L1逐渐变暗,L2、L3均先变亮,然后逐渐变暗B. L1逐渐变暗,L2立即熄灭,L3先变亮,然后逐渐变暗C. L2立即熄灭,L1、L3均逐渐变暗D. L1、L2、L3均先变亮,然后逐渐变暗2.下列说法中不正确的是()A. 电动机应用了“自感”产生交流电的B. 电磁灶应用了“涡流”的加热原理C. 日光灯启动时利用了“自感”所产生的高压D. 煤气灶点火装置利用感应圈产生的高压电火花3.在如图所示的电路中,S闭合时流过电感线圈的电流是2 A,流过灯泡的电流是1 A,将S突然断开,则S 断开前后,能正确反映流过灯泡的电流I随时间t变化的图线是图中的()A. B. C. D.4.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S1、S2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a→bB. 将S1断开的瞬间,灯泡A、B同时熄灭C. 将S1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S2断开,电路达到稳定,灯泡A、B的亮度相同5.在制作精密电阻时,为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象,采用双线并绕的方法,如图所示.其道理是( )A. 当电路中的电流变化时,两股导线产生的自感电动势相互抵消B. 当电路中的电流变化时,两股导线产生的感应电流相互抵消C. 当电路中的电流变化时,两股导线中原电流的磁通量相互抵消D. 以上说法都不对6.物理课上,老师做了一个奇妙的“跳环实验”。
如图所示,她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后,将一金属套环置于线圈L上,且使铁芯穿过套环。
人教版物理【选修1-1】3-6《自感现象、涡流》课后练习(含答案)
第三章电磁感应六、自感现象涡流课时训练17 自感现象涡流1.下列情况中可能产生涡流的是( )A.把金属块放于匀强磁场中B.让金属块在磁场中匀速运动C.让金属块在磁场中加速运动D.把金属块放于变化的磁场中答案:BCD解析:涡流的产生符合法拉第电磁感应定律,必须有变化的磁通量,闭合回路(金属块可以看成由无数个闭合回路组成)中才能产生感应电流,即涡流,则B、C、D均有可能.2.关于线圈自感系数的说法,错误..的是( )A.自感电动势越大,自感系数也越大B.把线圈中的铁芯抽出一些,自感系数减小C.把线圈匝数增加一些,自感系数变大D.线圈中的电流等于零时,自感系数也等于零答案:AD解析:自感系数由电感器自身结构特征决定,与自感电动势的大小及电路中的电流无关,故A、D说法错.3.如图所示,L为自感系数较大的线圈,电路稳定后小灯泡正常发光,当断开开关S的瞬间会有( )A.灯A立即熄灭B.灯A慢慢熄灭C.灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭D.灯A突然闪亮一下再突然熄灭答案:A解析:当开关S断开时,由于通过自感线圈的电流从有变到零,线圈将产生自感电动势,线圈L与灯A串联,在S断开后,不能形成闭合回路,因此灯A在开关断开后,电源供给的电流为零,灯就立即熄灭.因此正确选项应为A. 4.如图所示为考场常用的金属探测器,你认为它的工作原理是利用了( )A.电流的磁效应B.电流的热效应C.电磁感应原理D.磁体吸引铁等磁性材料答案:C解析:金属探测器内是由一系列线圈与电源及检测电路组成的,当有金属材料时会因为电磁感应而产生涡流,涡流产生的磁场会引起检测电路产生报警现象.5.如图所示,电路中L为一电感线圈,ab支路和cd支路电阻相等,则( )A.合上开关S时,电流表A1的示数小于电流表A2的示数B.合上开关S时,电流表A1的示数等于电流表A2的示数C.断开开关S时,电流表A1的示数大于电流表A2的示数D.断开开关S时,电流表A1的示数等于电流表A2的示数答案:AD解析:合上开关时,因为自感线圈阻碍A1所在支路电流增加,故A1示数小于A2;断开开关时,线圈自感产生自感电动势,成为电源,同时电感线圈L、电阻R及两电流表A1、A2构成回路,所以A1、A2示数相等.6.如图所示是测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路,L两端并联一只电压表,用来测量自感线圈的直流电压,在测量完毕后,将电路解体时应( )A.先断开S1B.先断开S2C.先拆除电流表D.先拆除电阻R答案:B解析:S1断开瞬间,L中产生很大的自感电动势,若此时S2闭合,则可能将电压表烧坏,故应先断开S2.7.用手捏住变压器或电机线圈的两端,与普通手电筒的电池两极接触一下,然后离开,此时会有强烈的电击感觉,这是为什么?如果变压器或电机线圈发生故障,在用电表检查时要注意什么?答案:用手捏住线圈两端去接触电池两极相当于人体电阻和自感线圈并联后去接电源,如图.由于人体电阻R很大,线圈电阻R L一般很小,因此通过线圈的电流比通过人体的电流大得多.人体与电池脱离接触后,人体和线圈仍构成一个闭合回路,由于自感作用,将有一个断路时的短暂电流通过人体,这个电流的初始值等于原来通过线圈的电流,它比原来通过人体的电流大得多,因此将有一个很高的瞬时电压加在人体上,此时人会感到强烈的电击感觉.用电表检查自感较大的线圈时,通常使用欧姆挡,因表内有电池,如上所述,不要用手捏住线圈的两端再去接触表笔,以免断开时受到电击.应当手握表笔的绝缘棒,直接让表笔接触线圈两端,这样,在表笔脱离接触时,人体和线圈不构成回路,可以避免电流通过人体放电.8.如图是一演示实验的电路图,图中L是一带铁芯的多匝线圈,A是一灯泡,起初开关处于闭合状态,电路是接通的.现将开关断开,则在开关断开后电灯泡A没有立即熄灭,而是比原来更亮一下再熄灭. (1)开关断开后通过灯泡A的电流方向是怎么样的?(2)在开关断开后电灯泡A为什么没有立即熄灭?(3)有人说开关断开的瞬间L中的自感电动势很大,L中的电流突然增大,所以电灯比原来更亮一下再熄灭.这种说法对不对?简述理由.答案:(1)开关断开后通过灯泡A的电流方向是b—A—a—L—b.(2)在开关断开后L中因电流变化产生自感电动势,L成为新的电源向A灯供电,所以A灯没有立即熄灭.(3)这种说法不对,L中的自感电动势阻碍电流的减小,但阻碍不是阻止,电流还是在减小,所以L中的电流不可能增大,只能减小.A灯比原来更亮一下,只能说明A灯中电流比原来的电流大,所以本实验成功的条件是开关断开前L中的电流比A灯中的电流大得多.。
人教版物理选修1-1第三章第六节自感现象涡流同步训练C卷新版
人教版物理选修1-1第三章第六节自感现象涡流同步训练C卷新版姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题(共计15小题) (共15题;共30分)1. (2分) (2020高二下·顺德期中) 如图所示,A、B两灯相同,L是带铁芯的电阻可不计的线圈,下列说法中正确的是()A . 开关K合上瞬间,B先亮起来B . K合上稳定后,A,B同时亮着C . K断开瞬间,A,B同时熄灭D . K断开瞬间,B立即熄灭,A过一会儿再熄灭【考点】2. (2分) (2018高二上·扬州月考) 如图所示,带铁芯的电感线圈的电阻与电阻器R的阻值相同,A1和A2是两个完全相同的电流表,则下列说法中正确的是:()A . 闭合S瞬间,电流表A2示数小于A1示数B . 闭合S瞬间,电流表A1示数等于A2示数C . 断开S瞬间,电流表A2示数大于A1示数D . 断开S瞬间,电流表A2示数等于A1示数3. (2分) (2018高二上·嘉兴期中) 小宇为了研究自感现象,利用实验室提供的实验器材设计了如图所示的电路,其中甲、乙为两个完全相同的小灯泡,L为自感系数很大的线圈,且稳定时的电阻与电路中定值电阻R的阻值相同.则下列说法正确的是()A . 开关闭合的瞬间,甲、乙两灯同时变亮B . 断开开关的瞬间,甲灯立即熄灭,乙灯过一会儿后熄灭C . 闭合开关,当电路稳定时甲、乙两灯的亮度相同D . 断开开关的瞬间,m点的电势高于n点的电势【考点】4. (2分) (2018高二上·临川期末) 在如图所示电路中,L为自感系数较大的线圈,a、b灯完全相同,闭合电键S,调节R,使a、b都正常发光.那么在断开和再次闭合电键S后,将看到的现象是:()A . 电键闭合瞬间,b灯、a灯一起亮B . 电键闭合瞬间,b灯比a灯先亮C . 电键断开瞬间,b灯闪亮一下D . 电键断开瞬间,a灯闪亮一下5. (2分)如图所示的电路中,正弦交流电源电压的有效值为220 V,则关于交流电压表的示数,以下说法中正确的是()A . 等于220 VB . 大于220 VC . 小于220 VD . 等于零【考点】6. (2分) (2019高二下·佛山月考) 下列说法中正确的是()A . 电动机应用了“自感”对交流电的阻碍作用B . 紫外线能促使荧光物质发出荧光C . 低频扼流圈用来“通低频、阻高频”D . 波长由长到短的排列顺序是:γ射线、红外线、紫外线、无线电波【考点】7. (2分) (2019高二上·张家口月考) 如图所示,线圈自感系数很大,开关闭合且电路达到稳定时,小灯泡正常发光,则当闭合开关和断开开关的瞬间能观察到的现象分别是()A . 小灯泡慢慢亮,小灯泡立即熄灭B . 小灯泡立即亮,小灯泡立即熄灭C . 小灯泡慢慢亮,小灯泡比原来更亮一下再慢慢熄灭D . 小灯泡立即亮,小灯泡比原来更亮一下再慢慢熄灭【考点】8. (2分) (2020高二下·哈尔滨月考) 如图所示,某电子电路的输入端输入的电流既有直流成分,又有交流低频成分和交流高频成分,若通过该电路只把交流的低频成分输送到下一级,那么关于该电路中各器件的作用,有下列说法:① 在此的功能为通直流,阻交流,叫高频扼流圈② 在此的功能为通高频,阻低频,叫低频扼流圈③ 在此的功能为通交流,隔直流,叫隔直电容④ 在此的功能为通高频,阻低频,叫高频旁路电容以上说法中正确的有()A . ①和③B . ①和④C . ②和③D . ③和④【考点】9. (2分)(2019·宿迁模拟) 利用图示装置研究自感现象,L为自感系数较大的线圈,两导轨相互平行,处于匀强磁场中,导体棒ab以速度v0沿导轨匀速运动时,灯泡的电功率为P1;棒ab沿导轨加速运动至速度为v0时,灯泡的电功率为P2。
高中物理自感现象、涡流 例题解析 新课标 人教版 选修1-1
自感现象、涡流 例题解析【例1】如图所示的电路,L 为自感线圈,R 是一个灯泡,ε是电源,当S闭合瞬间,通过电灯的电流方向是 。
当S 切断瞬间,通过电灯的电源方向是 。
【解析】当S 闭合时,流经R 的电流是A →B 。
当S 切断瞬间,由于电源提供给R 及线圈的电流立即消失,因此线圈要产生一个和原电流方向相同的自感电动势来阻碍原电流减小,所以线圈此时相当于一个电源,产生的自感电流流经R 时的方向是B →A 。
【例2】在图所示的电路中,两个相同的电流表G 1和G 2的零点在刻度盘中央,当电流从“+”接线柱流入时,指针向右摆;当电流从“—”接线柱流入时,指针向左摆。
在电路接通后再断开开关K 的瞬间,下列说法中正确的是 ( )A 、G 1指针向右摆,G 2指针向左摆B 、G 1指针向左摆,G 2指针向右摆C 、两表指针都向右摆D 、两表指针都向左摆【解析】这是断电自感现象,自感电流流经由L 和R 组成的闭合回路,因此通过两电流表的电流方向必然相反。
当开关K 闭合时,流经电感线圈L 的电流方向为自左向右流动。
当断开开关K 的瞬间,通过线圈L 的电流将变小,根据楞次定律,必然感应电流方向与原电流方向相同,也将是自左向右流,以阻碍原电流减小的变化。
这样在由L 、G 2、R 及G 1组成的闭合电路中,感应电流将从G 2的负接线柱流入,因而G 2的指针向左偏;感应电流将从G 1的正接线柱流入,因而G 1的指针向右偏。
故答案为A 。
【例3】在水平放置的光滑导轨上,沿导轨固定一个条形磁铁如图1。
现有铜、铝和有机玻璃制成的滑块甲、乙、丙,使它们从导轨上的A 点以某一初速向磁铁滑去。
各物块在拜碰上磁铁前的运动情况将是( )A 、都作匀速运动B 、甲、乙作加速运动C 、甲、乙作减速运动D 、乙、丙作匀速运动【解析】本题容易误解选A 是出于如下考虑:因为铜、铝、有机玻璃都属非铁磁性物质,它们在磁场里不能被磁化,因而不会受到磁铁的引力,故作匀速运动。
高中物理 第三章 第六节 自感现象 涡流同步检测 新人教版选修1-1
第六节自感现象建议用时实际用时满分实际得分90分钟100分一、选择题(本题包括11小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分,共66分)1.如图3-6-1所示,L为自感系数较大的线圈,电路稳定后小灯泡正常发光,当断开开关S的瞬间会有()图3-6-1A.灯泡A立即熄灭B.灯泡A慢慢熄灭C.灯泡A突然闪亮一下再慢慢熄灭D.灯泡A突然闪亮一下再突然熄灭2.关于线圈自感系数的说法,正确的是()A.自感电动势越大,自感系数也越大B.把线圈中的铁芯抽出一些,自感系数变小C.把线圈匝数增加一些,自感系数变大D.电感是自感系数的简称3.关于线圈中自感电动势的大小的说法中正确的是()A.电感一定时,电流变化越大,电动势越大B.电感一定时,电流变化越快,电动势越大C.通过线圈的电流为零的瞬间,电动势为零D.通过线圈的电流为最大值的瞬间,电动势最大4.如图3-6-2所示的电路中,线圈电阻可以忽略不计.L1和L2是两个完全相同的小灯泡,随着开关S的闭合和断开的过程中(灯丝不会断),L1和L2的亮度变化情况是()A.S闭合,L1很亮且亮度不变,L2亮度逐渐增加,最后两灯一样亮;S断开,L2立即熄灭,L1逐渐亮B.S闭合,L1不亮,L2很亮;S断开,L1和L2都立即不亮C.S闭合,L 1、L2同时亮,而后L1灭,L2亮度不变;S断开,L2立即熄灭,L1亮一下才灭D.S闭合,L1、L2同时亮,后L1逐渐熄灭,L2则逐渐变得更亮;S断开,L2立即熄灭,L1亮一下才灭图3-6-25.如图3-6-3所示,L为一纯电感线圈(即电阻为零),A是一灯泡,下列说法正确的是()图3-6-3A.开关S接通瞬间,无电流通过灯泡B.开关S接通后,电路稳定时,无电流通过灯泡C.开关S断开瞬间,无电流通过灯泡D.开关S接通瞬间及接通稳定后,灯泡中均有从a至b的电流,而在开关S断开瞬间,灯泡中有从b到a的电流6.在图3-6-4所示电路中,L为电阻很小的线圈,和为零点在表盘中央的相同的电流表.当开关S闭合时,电流表指针偏向右方,那么当开关S断开时,将出现的现象是()图3-6-4A.和指针都立即回到零点B.指针立即回到零点,而指针缓慢地回到零点C.指针缓慢回到零点,而指针先立即偏向左方,然后缓慢地回到零点D.指针先立即偏向左方,然后缓慢地回到零点,而指针缓慢地回到零点7.如图3-6-5所示,电路中L为一电感线圈,ab 支路和cd支路电阻相等,则()图3-6-5A.合上开关S时,电流表的示数小于电流表的示数B.合上开关S时,电流表的示数等于电流表的示数C.断开开关S时,电流表的示数大于电流表的示数D.断开开关S时,电流表的示数等于电流表的示数8.如图3-6-6所示,多匝线圈和电池的内阻均为零,两个电阻的阻值均为R,开关S开启,电路中的电流为I0,现将S闭合,于是线圈中产生自感电动势,此自感电动势( )图3-6-6A.有阻碍电流的作用,最后电流由I0减小为零B.有阻碍电流的作用,最后总电流小于I0C.有阻碍电流增大的作用,因而电流保持I0不变D.有阻碍电流增大的作用,但电流还是要增大到2I09.如图3-6-7所示,闭合电路中一定长度的螺线管可自由伸缩,通电时灯泡有一定的亮度,若将一软铁棒从螺线管一端迅速插入螺线管内,则在插入过程中()A.灯泡变亮,螺线管缩短B.灯泡变暗,螺线管缩短C.灯泡变亮,螺线管伸长D.灯泡变暗,螺线管伸长图3-6-710.如图3-6-8(a)、(b)中,电阻R和自感线圈L的电阻值相等,接通S,使电路达到稳定状态,灯泡D发光,则()图3-6-8①在电路(a)中,断开S,D将渐渐变暗②在电路(a)中,断开S,D将先变得更亮,然后渐渐变暗③在电路(b)中,断开S,D将渐渐变暗④在电路(b)中,断开S,D将先变得更亮,然后渐渐变暗A.①③B.②③C.②④D.①④11.在如图3-6-9所示的电路中,a、b为两个完全相同的灯泡,L为自感线圈,E为电源,S为开关.关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序,下列说法正确的是()图3-6-9A.合上开关,a先亮,b后亮;断开开关,a、b同时熄灭B.合上开关,b先亮,a后亮;断开开关,a先熄灭,b后熄灭C.合上开关,b先亮,a后亮;断开开关,a、b同时熄灭D.合上开关,a、b同时亮;断开开关,b先熄灭,a后熄灭二、填空题(本题共14分.请将正确的答案填到横线上)12.金属块放在的磁场中,或者让它在磁场中时,金属块内将产生,即涡流.三、计算题(本题共20分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13.(20分)图3-6-10是高频焊接原理示意图,线圈中通以高频交流电时,待焊接的金属工件中就产生感应电流,由于焊缝处的接触电阻很大,放出的焦耳热很多,致使温度升得很高,将金属熔化,焊接在一起.我国生产的自行车车架就是用这种办法焊接的.图3-6-10试定性地说明:为什么交变电流的频率越高,焊缝处放出的热量越多.第六节自感现象得分:一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案二、填空题12.三、计算题13.第六节自感现象参考答案一、选择题1.A 解析:当开关S断开时,由于通过自感线圈的电流从有变到零,线圈将产生自感电动势,但由于线圈L与灯A串联,在开关S断开后,不能形成闭合回路,因此灯A在开关断开后,电源供给的电流为零,灯立即熄灭.因此本题的正确答案应为A.点评:这个题学生在选择的过程中,容易错选C,究其原因是没有把在自感现象的演示实验中看到S断开时出现灯不立即熄灭,而是闪亮一下再慢慢熄灭的电路连接情况搞清楚.2.BCD3.B4.D 解析:当S接通时,L对电流有阻碍作用,电源输出的电流通过L1和L2串联后与电源相连,故L1和L2同时亮.随着通过L的电流增大,L的直流电阻不计,L的分流作用增大,L1的电流逐渐减小为零.由于总电阻变小,总电流变大,通过L2的电流增大,灯L2变得更亮.当S断开,L2中无电流,立即熄灭.而电感L将要维持它的电流不变,因L与L1组成回路,L1将亮一下后再灭.5.B 解析:开关S接通瞬间,电源与灯泡A构成回路,此时有电流通过灯泡,方向从a→b;而电路稳定后,L中不产生自感电动势,因为L是纯电感线圈,不计电阻,L相当于一根短路导线,所以没有电流流过灯泡;当开关S断开瞬间,L中产生自感电动势,其方向与原电流方向一致,相当于电源,L与A构成回路,使得有电流通过灯泡,方向b→a.所以选B.6.D 解析:电流表指针的偏转方向与电流的流向有关.根据题意,电流自右向左时,指针向右偏.那么,电流自左向右时,指针应向左偏.当开关S断开瞬间,中电流立即消失,而L由于自感作用,电流不能立即消失,电流沿L、、的方向在由它们组成的闭合回路中继续维持一个较短时间,即中的电流按原方向自右向左逐渐减为零,而中的电流和原方向相反,变为自左向右,和中的电流同时减为零;也就是指针先立即偏向左方,然后缓慢地回到零点,而指针缓慢地回到零点,故D项正确.点评:自感电流的方向用楞次定律判断,当导体中电流增加时,自感电流的方向与原来的方向相反,当电流减小时,自感电流的方向与原来的方向相同.7.AD 解析:电路接通时,ab支路有电感线圈L,由于电流要增加,L产生的自感电动势阻碍其电流的增大,因而ab支路中电流缓慢增大.所以电流表的示数小于电流表的示数,选项A正确.断电瞬间,电感线圈L中电流减弱,产生自感电动势阻碍电流的减弱.L在这里相当于一个电源,通过abdc形成一个回路,维持一段时间的电流,此时电流表、示数相同,故选项D正确.8.D 解析:自感线圈对变化的电流起阻碍作用,它的作用不同于电阻,电阻对电流(不管是否变化)起阻碍作用.自感线圈的作用对变化的电流起阻碍作用,使电流的变化缓慢,但不能阻止原电流的变化,所以闭合S后,自感线圈中出现的自感电动势阻碍了电流从I0开始增加,但不能阻止,最终电流增加为E/R=2I0.点评:自感电动势的作用是阻碍原电流的变化,具体表现为:电流增加时,阻碍增加;电流减少时,阻碍减少,在效果上延缓了变化,但不会阻止变化.9.D 解析:加上软铁棒,使螺线管磁场变强,则螺线管产生的自感电动势来阻碍磁场的增强,使原电流减小,故灯泡变暗,螺线管变长.10.D 解析:在电路(a)中自感线圈L与灯泡D串联,D与L的电流相等,断开S时产生自感电动势将使D与L中的电流值从稳定状态逐渐减小,D将渐渐变暗,而不是立即熄灭.在电路(b)中,L与D并联,稳定时L中电流比D中电流大,断开S的瞬间,L中电流从稳定值逐渐减小,故S断开瞬间,通过灯泡D的电流变大,D将先变得更亮,然后渐渐变暗.故选项D正确.点评:通过本题你应该分清断开S时,什么时候“逐渐变暗”,什么时候“先变得更亮,然后逐渐变暗”.11.C 解析:合上开关后,由于a灯和线圈相连后接在电路中,当电路中电流变化时,线圈对电流有阻碍作用,所以闭合开关后,b先亮,a后亮;断开开关后a、b都要过一会再灭.二、填空题12.变化运动感应电流三、计算题13.解析:交变电流的频率越高,它产生的磁场的变化就越快.根据法拉第电磁感应定律,在待焊接工件中产生的感应电动势就越大,感应电流就越大,而放出的热量与电流的平方成正比,所以交变电流的频率越高,焊缝处放出的热量越多.点评:环形焊接金属工件,磁通量发生了变化,从而产生了感应电流,再由法拉第电磁感应定律判断感应电流的大小.。
人教版高中物理-有答案-人教版高中物理_选修1-1_36_自感现象涡流_同步练习
人教版高中物理选修1-1 3.6 自感现象涡流同步练习一、选择题(共12题;)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S1B.首先断开开关S2C.首先拆除电源D.首先拆除安培表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S1与S2待稳定后.读出电压表与电流表的示数.下列说法正确的是()①线圈电阻的测量值等于电压表示数与电流表示数的比值②线圈电阻的真实值小于电压表示数与电流表示数的比值③在测量完毕拆卸电路时,应先断开S1,后断开S2④在测量完毕拆卸电路时,应先断开S2后断开S l.A.①③B.①④C.②③D.②④3. 如图,电灯的灯丝电阻为2Ω,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K,稳定后突然断开K,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4Ω,电灯会闪亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前方向相反D.若线圈电阻为4Ω,电灯会立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前方向相同4. 如图所示,L1、L2、L3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.L1闪亮一下后熄灭B.L2闪亮一下后恢复原来的亮度C.L3变暗一下后恢复原来的亮度D.L3闪亮一下后恢复原来的亮度5. 如图所示的电路中()A.当开关S闭合时,灯A1立即发光,A2逐渐亮起来B.当开关S闭合时,灯A2立即发光,A1逐渐亮起来C.当开关S断开时,灯A1立即熄灭,A2逐渐熄灭D.当开关S断开时,灯A2立即熄灭,A1逐渐熄灭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L1、L2、L3的亮度变化情况()A.L1、L3两灯都变亮,L2灯变暗B.L1、L3两灯都变暗,L2灯变亮C.L1、L2两灯都变亮,L3灯变暗D.L1、L2两灯都变暗,L3灯变亮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S1、S2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a→bB.将S1断开的瞬间,灯泡A、B同时熄灭C.将S1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S2断开,电路达到稳定,灯泡A、B的亮度相同8. 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9. 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10. 如图所示,绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成一闭合回路,在铁芯的右端套有一表面绝缘的铜环a,下列各种情况下铜环a中产生感应电流的是()A.通电时,使滑动变阻器的滑片P匀速移动B.线圈中通以恒定的电流C.通电时,使滑动变阻器的滑片P加速移动D.将开关突然断开的瞬间11. 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12. 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,L A、L B是两个相同的灯泡,设实验过程中灯泡均没有损坏,则下列说法正确的是()A.S闭合瞬间,L A不亮,L B很亮B.S闭合瞬间,L A、L B同时亮,然后L A逐渐熄灭,L B变得更亮C.S断开瞬间,L A亮一下才逐渐熄灭,L B立即熄灭D.S断开瞬间,L A、L B都立即熄灭二、解答题(共3题;)如图所示,a、b灯分别标有“36V 40W”和“36V25W”,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?一金属圆环用绝缘细绳悬挂,忽略空气阻力,圆环可做等幅摆动,若在圆环正下方放置一条形磁铁如图所示,圆环将如何运动.如图所示,一狭长的铜片能绕O点在纸面平面内摆动,有界的磁场其方向垂直纸面向里,铜片在摆动时受到较强的阻尼作用,很快就停止摆动.如果在铜片上开几个长缝,铜片可以在磁场中摆动较多的次数后才停止摆动,这是为什么?参考答案与试题解析人教版高中物理选修1-1 3.6 自感现象涡流同步练习一、选择题(共12题;)1.【答案】B【考点】自感现象的应用【解析】如果不先断开S2,当电感中电流发生很大变化时,会有很大的电流通过电压表,从而损坏电压表.【解答】若先断开开关S1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S2,B符合题意.故答案为:B2.【答案】B【考点】自感现象和自感系数【解析】根据电阻测量的原理分析线圈电阻的测量值、真实值之间的关系;分别进行③④项操作都会发生自感现象,在电压表中有强电流流过时,发热过多,造成仪器烧坏.【解答】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:B3.【答案】B【考点】自感现象和自感系数【解析】断开K,线圈L将产生自感现象,且与电灯构成一闭合回路,通过电灯的电流向上,与断开前的电流方向相反,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.【解答】解:A、突然断开K,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,B正确,A错误.C、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.4.【答案】D【考点】自感现象和自感系数【解析】线圈在断开瞬间产生一感应电动势相当于电源,阻碍电流减小,从而即可求解.【解答】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。
人教版高中物理选修1-1练习:3.6自感现象涡流 Word版含答案
第六节自感现象涡流练习1.(单选)下列说法中正确的是()A.电路中自感的作用能阻止电流的变化B.电路中自感的作用能提供稳定的电源C.线圈中电流均匀增大,线圈的自感系数也均匀增大D.线圈中的电流为零时,自感电动势不一定为零解析:电路中自感的作用是阻碍电流的变化,而不是阻止,也不能提供稳定的电源,所以A、B错误;线圈的自感系数是由线圈本身的性质决定的,与线圈的长度、单位长度的匝数、线圈的横截面积、有无铁芯等有关,而与线圈的电流的变化率无关,C选项错.线圈中的电流为零时,电流仍然可能处于变化之中,自感电动势不一定为零,D正确.答案:D2.(单选)有关线圈的自感系数大小,下列说法正确的是()A.通过线圈的电流越大,自感系数越大B.线圈中的电流变化越快,自感系数越大C.插有铁芯时线圈的自感系数会变大D.线圈的自感系数与电流的大小、电流变化的快慢、是否有铁芯等都无关解析:线圈的自感系数与线圈的大小、形状、圈数,以及是否有铁芯有关,与有无电流无关.答案:C3.(单选)当线圈中电流改变时,线圈中会产生自感电动势,自感电动势的作用() A.总是阻碍电流的增加B.总是阻碍电流的减小C.总是阻碍电流的变化D.总是加强电流的变化解析:自感电动势产生的原因是由于线圈的电流的变化引起的,所以自感电动势应是一直阻碍线圈中电流的变化.答案:C4.(单选)如下图所示,L为一纯电感线圈(直流电阻不计),L为一灯泡,下列说法正确的是()A.开关S接通瞬间无电流通过灯泡B.开关S接通后,电路稳定时,无电流通过灯泡C.开关S断开的瞬间,无电流通过灯泡D.开关S接通瞬间及接通后电路稳定时,灯泡中均有从a到b的电流,而在开关断开瞬间灯泡中则有从b到a的电流解析:开关S接通的瞬间灯泡中的电流从a到b;S接通瞬间,线圈由于自感作用,通过它的电流将逐渐增加.开关S接通后,电路稳定时,电流不变,纯电感线圈对电流无阻碍作用,将灯泡短路,灯泡中无电流通过.开关S断开的瞬间,由于线圈的自感作用,线圈中原有向右的电流将逐渐减小,该电流从灯泡中形成回路,故灯泡中有从b到a的瞬间电流.答案:D5.(单选)线圈中插入一根铁棒,自感系数将增大,下列解释与事实最接近的是() A.因为铁棒导电性很强B.因为铁棒电阻很大C.因为铁棒电阻率很大D.因为铁棒也会被磁化,线圈通电后导致线圈和铁棒组成的电磁铁内部磁感应强度增大,线圈电流变化时其变化率也会增大解析:初中我们学过电磁铁的线圈内加入铁棒,同样大的电流电磁铁的磁性会增强,答案D 最符合题意.答案:D6.(单选)如右图所示电路中,P、Q两灯相同,L的电阻不计,则()A.S断开瞬间,P立即熄灭,Q过一会才熄灭B.S接通瞬间,P、Q同时达到正常发光C.S断开瞬间,通过P的电流从右向左D.S断开瞬间,通过Q的电流与原来方向相反解析:S断开发生的是断电自感,S断开瞬间线圈的电流方向与原来一致.答案:C7.(单选)变压器铁芯中的叠片间要互相绝缘是为了()A.增大电压B.增大涡流损耗C.减小涡流损耗D.增大自感解析:变压器铁芯中的叠片间相互绝缘,是为了减小涡流的大小,从而减小涡流损耗.故选C项.答案:C8.(多选)如下图所示,线圈L的直流电阻不计,闭合S电路稳定后,灯泡正常发光.下列判断正确的是()A.S刚闭合时,灯泡立即正常发光B.S闭合电路稳定后,再断开S的瞬间,灯熄灭,电容器的a板带正电C.当灯泡正常发光时,电容器不带电D.S闭合电路稳定后,再断开S的瞬间,灯熄灭,电容器的a板带负电解析:S刚闭合时,L中有阻碍电流增加的自感,稳定后,L的电阻为零,灯泡才能正常发光,电容器上没有电压.S断开时,L的自感使电容器的a板带正电,故只有正确.答案:9.(单选)制作精密电阻时,为了消除在使用过程中,由于电流变化引起的自感现象,用电阻丝绕电阻时采用如下图所示的双线绕法,其依据的原理是()A.电路中电流变化时,双线中的自感电动势互相抵消B.电路中电流变化时,双线中的自感电流互相抵消C.电路中电流变化时,双线产生的磁通量互相抵消D.由于两根导线相互平行,电流方向相反,所以电流变化相互抵消解析:双线绕法中两导线的电流方向相反所以产生的磁场相互抵消.答案:C。
高中物理(人教版)选修1-1课后练习 3-6 自感现象 涡流 word版含解析(2)
第三章电磁感应六、自感现象涡流课时训练17自感现象涡流1.下列情况中可能产生涡流的是( )A.把金属块放于匀强磁场中B.让金属块在磁场中匀速运动C.让金属块在磁场中加速运动D.把金属块放于变化的磁场中答案解析:涡流的产生符合法拉第电磁感应定律,必须有变化的磁通量,闭合回路(金属块可以看成由无数个闭合回路组成)中才能产生感应电流,即涡流,则B、C、D均有可能.2.关于线圈自感系数的说法,错误的是( )A.自感电动势越大,自感系数也越大B.把线圈中的铁芯抽出一些,自感系数减小C.把线圈匝数增加一些,自感系数变大D.线圈中的电流等于零时,自感系数也等于零答案解析:自感系数由电感器自身结构特征决定,与自感电动势的大小及电路中的电流无关,故A、D说法错.3.如图所示为自感系数较大的线圈,电路稳定后小灯泡正常发光,当断开开关S的瞬间会有( )A.灯A立即熄灭B.灯A慢慢熄灭C.灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭D.灯A突然闪亮一下再突然熄灭答案解析:当开关S断开时,由于通过自感线圈的电流从有变到零,线圈将产生自感电动势,线圈L与灯A串联,在S断开后,不能形成闭合回路,因此灯A在开关断开后,电源供给的电流为零,灯就立即熄灭.因此正确选项应为A.4.如图所示为考场常用的金属探测器,你认为它的工作原理是利用了( )A.电流的磁效应B.电流的热效应C.电磁感应原理D.磁体吸引铁等磁性材料答案解析:金属探测器内是由一系列线圈与电源及检测电路组成的,当有金属材料时会因为电磁感应而产生涡流,涡流产生的磁场会引起检测电路产生报警现象.5.如图所示,电路中L为一电感线圈支路和支路电阻相等,则( )A.合上开关S时,电流表A1的示数小于电流表A2的示数B.合上开关S时,电流表A1的示数等于电流表A2的示数C.断开开关S时,电流表A1的示数大于电流表A2的示数D.断开开关S时,电流表A1的示数等于电流表A2的示数答案解析:合上开关时,因为自感线圈阻碍A1所在支路电流增加,故A1示数小于A2;断开开关时,线圈自感产生自感电动势,成为电源,同时电感线圈L、电阻R及两电流表A1、A2构成回路,所以A1、A2示数相等.6.如图所示是测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路两端并联一只电压表,用来测量自感线圈的直流电压,在测量完毕后,将电路解体时应( )A.先断开S1B.先断开S2C.先拆除电流表D.先拆除电阻R答案解析1断开瞬间中产生很大的自感电动势,若此时S2闭合,则可能将电压表烧坏,故应先断开S2.7.用手捏住变压器或电机线圈的两端,与普通手电筒的电池两极接触一下,然后离开,此时会有强烈的电击感觉,这是为什么?如果变压器或电机线圈发生故障,在用电表检查时要注意什么?答案:用手捏住线圈两端去接触电池两极相当于人体电阻和自感线圈并联后去接电源,如图.由于人体电阻R很大,线圈电阻一般很小,因此通过线圈的电流比通过人体的电流大得多.人体与电池脱离接触后,人体和线圈仍构成一个闭合回路,由于自感作用,将有一个断路时的短暂电流通过人体,这个电流的初始值等于原来通过线圈的电流,它比原来通过人体的电流大得多,因此将有一个很高的瞬时电压加在人体上,此时人会感到强烈的电击感觉.用电表检查自感较大的线圈时,通常使用欧姆挡,因表内有电池,如上所述,不要用手捏住线圈的两端再去接触表笔,以免断开时受到电击.应当手握表笔的绝缘棒,直接让表笔接触线圈两端,这样,在表笔脱离接触时,人体和线圈不构成回路,可以避免电流通过人体放电.8.如图是一演示实验的电路图,图中L是一带铁芯的多匝线圈是一灯泡,起初开关处于闭合状态,电路是接通的.现将开关断开,则在开关断开后电灯泡A没有立即熄灭,而是比原来更亮一下再熄灭. (1)开关断开后通过灯泡A的电流方向是怎么样的?(2)在开关断开后电灯泡A 为什么没有立即熄灭?(3)有人说开关断开的瞬间L中的自感电动势很大中的电流突然增大,所以电灯比原来更亮一下再熄灭.这种说法对不对?简述理由.答案:(1)开关断开后通过灯泡A的电流方向是b—A—a—L—b.(2)在开关断开后L中因电流变化产生自感电动势成为新的电源向A灯供电,所以A灯没有立即熄灭.(3)这种说法不对中的自感电动势阻碍电流的减小,但阻碍不是阻止,电流还是在减小,所以L中的电流不可能增大,只能减小灯比原来更亮一下,只能说明A灯中电流比原来的电流大,所以本实验成功的条件是开关断开前L中的电流比A灯中的电流大得多.。
人教版物理选修1-1第三章第六节自感现象涡流同步训练
人教版物理选修1-1第三章第六节自感现象涡流同步训练一、选择题(共计15小题) (共15题,共0分)1.如图所示,用电流传感器研究自感现象.电源内阻不可忽略,线圈的自感系数较大,其直流电阻小于电阻R的阻值.t=0时刻闭合开关S,电路稳定后,t1时刻断开S,电流传感器连接计算机分别描绘了整个过程线圈中的电流IL和电阻中的电流IR 随时间t变化的图象.下列图象中可能正确的是()A.B.C.D.2.如图所示,电感线圈L的直流电阻为RL、小灯泡的电阻为R,小量程电流表G1、G2的内阻不计,当开关S闭合且稳定后,G1、G2的指针均向右偏(电流表的零刻度在表盘中央),则当开关S 断开时,下列说法正确的是()A. G1、G2的指针都立即回到零点B. G1缓慢回到零点,G2立即左偏,然后缓慢回到零点C. G1立即回到零点,G2缓慢回到零点D. G2立即回到零点,G1缓慢回到零点3.金属探测器已经广泛应用于安检场所,关于金属探测器的论述正确的是()A. 金属探测器可用于食品生产,防止细小的砂石颗粒混入食品中B. 金属探测器探测地雷时,探测器的线圈中产生涡流C. 金属探测器探测金属时,被测金属中感应出涡流D. 探测过程中金属探测器与被测物体相对静止与相对运动探测效果相同4.低频电涡流传感器可用来测量自动化生产线上金属板的厚度.如图,在线圈L1中通以低频交流电,它周围会产生交变磁场,其正下方有一个与电表连接的线圈L2,金属板置于L1、L2之间.当线圈L1产生的变化磁场透过金属板,L2中会产生感应电流.由于金属板厚度不同,吸收电磁能量强弱不同,导致L2中感应电流的强弱不同,则()A. 金属板吸收电磁能量,是由于穿过金属板的磁场发生变化,板中产生涡流B. 金属板越厚,涡流越弱C. L2中产生的是直流电D. L2中产生的是与L1中不同频率的交流电5.实验高中南、北校区之间要辅设一条输电线路,该线路要横穿两校区之间的公路,为了保护线路不至被压坏,必须在地下预先铺设结实的过路钢管,再让输电线从钢管中穿过.校方将该要求在学校的物理探究小组中公布并征求电线穿管的方案.经过遴选,目前有如图所示的两种方案进入最后的讨论阶段:甲方案是铺设两根钢管,两条输电线分别从两根钢管中穿过;乙方案是只铺设一根钢管,两条输电线都从这一根钢管中穿过.如果输电导线输送的电流很强大,那么,下列讨论的结果正确的是()A. 若输送的电流是恒定电流,甲方案是可行的,乙方案是不可行的B. 若输送的电流是交变电流,乙方案是可行的,甲方案是不可行的C. 若输送的电流是交变电流,甲方案是可行的,乙方案是不可行的D. 无论输送的电流是恒定电流还是交变电流,甲、乙两方案都是可行的6.下列说法中正确的是()A. 电磁炉是采用电磁感应原理,在金属锅上不产生涡流,使锅体不发热从而点火加热食物的B. 磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架,把线圈绕在铝框上,是为了防止电磁感应C. 精密线绕电阻常采用双线绕法,可以增强线绕电阻通电时产生的磁场D. 交流发电机的工作原理是电磁感应7.在如图所示的电路中,L是一带铁心的线圈,R为电阻.两条支路的直流电阻相等.那么在接通和断开开关的瞬间,两电流表的读数I1、I2的大小关系正确的是()A. 接通时I1<I2,断开时I1>I2B. 接通时I1<I2,断开时I1=I2C. 接通时I1>I2,断开时I1<I2D. 接通时I1=I2,断开时I1<I28.如图所示电路中,电源电动势为E,线圈L的电阻不计.以下判断正确的是()A. 闭合S瞬间,灯泡不发光B. 闭合S带电路稳定后,灯泡发光C. 断开S瞬间,灯泡发光D. 断开S瞬间,电阻R上无电流通过9.图示为演示自感现象的实验电路,闭合开关S一段时间后再断开,那么,断开S前后,通过B灯的电流iB的变化情况可能正确的是()A.B.C.D.10.图a、b两个电路中,A、B是两个完全相同的电灯泡,两个电源电动势相等,内阻都是r,C为电容器,L为电感线圈,电阻是RL,RL小于灯泡电阻R,下列说法正确的是()A. 闭合电键,A先亮后熄灭B. 闭合电键,电路稳定后A比B后亮C. 断开电键,A中电流立即为零D. 断开电键,B先变亮后再熄灭11.如图所示,电路甲、乙中,电阻R和自感线圈L的直流电阻值相同都较小,接通S,使电路达到稳定,灯泡D发光.则()A. 在电路甲中,断开S,D将逐渐变亮B. 在电路甲中,断开S,D将先变得更亮,然后渐渐变暗C. 在电路乙中,断开S,D将立刻熄灭D. 在电路乙中,断开S,D将变得更亮,然后渐渐变暗12.如图所示电路,L是自感系数较大的线圈,在滑动变阻器的滑动片P从B端迅速滑向A端的过程中,经过AB中点C时通过线圈的电流为I1;P从A端迅速滑向B端的过程中,经过C点时通过线圈的电流为I2;P固定在C点不动,达到稳定时通过线圈的电流为I0.则()A. I1=I2=I0B. I1>I0>I2C. I1=I2>I0D. I1<I0<I213.如图电路中,A1、A2是两个指示灯,L是自感系数很大的线圈,电阻R阻值较小,开关S1断开、S2闭合.现闭合S1,一段时间后电路稳定.下列说法中正确的是()A. 闭合S1,通过电阻R的电流先增大后减小B. 闭合S1,Al亮后逐渐变暗C. 闭合S1,A2逐渐变亮,然后亮度不变D. 断开电路时,为保护负载,应先断开S2,再断开S114.如图所示,电源电动势为E,其内阻不可忽略,L1、L2是完全相同的灯泡,线圈L的直流电阻不计,电容器的电容为C.合上开关S,电路稳定后()A. 电容器的带电量为CEB. 灯泡L1、L2的亮度相同C. 在断开S的瞬间,通过灯泡L1的电流方向向右D. 在断开S的瞬间,灯泡L2立即熄灭15.如图所示,A、B两灯相同,L是带铁芯的电阻可不计的线圈,下列说法中正确的是()A. 开关K合上瞬间,A灯先亮B灯后亮B. K合上稳定后,A、B同时亮着C. K断开瞬间,A、B同时熄灭D. K断开瞬间,B立即熄灭,A闪亮一下再熄灭二、填空题(共5题,共0分)16.为了演示接通电源的瞬间和断开电源的瞬间的电磁感应现象,设计了如图所示的电路图,A、B两灯规格相同,L的直流电阻和R相等,开关接通的瞬间,A灯的亮度1(填“大于”“等于”或“小于”)B 灯的亮度;通电一段时间后,A灯的亮度2(填“大于”“等于”或“小于”)B灯的亮度;断电的瞬间,A灯3(填“立即”或“逐渐”)熄灭,B灯4(填“立即”或“逐渐”)熄灭。
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自感现象涡流同步练习
【基础练习】
一、选择题
1、当线圈中电流改变时,线圈中会产生自感电动势,自感电动势方向与原
电流方向( )
A、总是相反
B、总是相同
C、电流增大时,两者方向相反
D、电流减小时,两者方向相同
2、线圈的自感系数大小的下列说法中,正确的是()
A、通过线圈的电流越大,自感系数也越大
B、线圈中的电流变化越快,自感系数也越大
C、插有铁芯时线圈的自感系数会变大
D、线圈的自感系数与电流的大小、电流变化的快慢、是否有铁芯等都无关
3、一个线圈中的电流均匀增大,这个线圈的()
A、自感系数均匀增大
B、磁通量均匀增大
C、自感系数、自感电动势均匀增大
D、自感系数、自感电动势、磁通量都不变
4、如图电路中,p、Q两灯相同,L的电阻不计,则()
A、S断开瞬间,P立即熄灭,Q过一会才熄灭
B、S接通瞬间,P、Q同时达正常发光
C、S断开瞬间,通过P的电流从右向左
D、S断开瞬间,通过Q的电流与原来方向相反
5、如图2所示电路,多匝线圈的电阻和电池的内电阻可以忽略,两个电阻器的阻值都是R.电
=ε/2R,今合下电键将一个电阻器短路,于是线圈中有自感电动势键S原来打开着,电流I
产生,这自感电动势()
A、有阻碍电流的作用,最后电流由I
减小为零
B、有阻碍电流的作用,最后总小于I
C、有阻碍电流增大作用,因而电流保持为I
不变
D、有阻碍电流增大作用,但电流最后还是要增大到2I
6、如图3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将渐渐变暗
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
二、填空题
7、磁通量的单位是 ,磁感强度的单位是 ,自感系数的单位是 。
8、如图为一演示实验电路图,图中L 是一带铁心的线圈,A 是一只灯泡,电键处于闭合状态,电路是接通的.现将电键K 打开,则在电键切断的瞬间,通过灯泡A 的电流方向是从_____端到_____端.这个实验是用来演示______现象的。
9、在如图16-5-6所示电路中,当电键闭合、电路稳定时,通过灯泡的
电流方向为________,a 点电势________b 点电势(填“>”、“=”或“<”).当电键断开时,通过灯泡的电流方向为 ________,a 点电势________b 点电势.
三、计算题
10、什么叫自感现象?
11、如图所示的电路,L 为自感线圈,R 是一个灯泡,E 是电源,当K 闭合瞬
间,通过电灯的电流方向是?当K 切断瞬间,通过电灯的电流方向是?
12、在图所示电路中,L 为一自感线圈,如果开关S 断开,电流从最大值减小到零的时间为0.05s ,产生的感应电动势为180V ,可使氖管发光;如果电流在0.03s 内减小到零则氖管两
端可得到多大电压?
【能力提升】
1、如图5所示,L A 和L B 是两个相同的小灯泡,L 是一个自感系数相当大的线圈,其电阻值与
R 相同。
由于存在自感现象,在电键S 闭合和断开时,灯L A 和L B 先后
亮暗的顺序是( )
A 、接通时,L A 先达最亮,断开时,L A 后暗
B 、接通时,L B 先达最亮,断开时,L B 后暗
C 、接通时,L A 先达最亮,断开时,L A 先暗
D 、接通时,L B 先达最亮,断开时,L B 先暗
2、如图4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,L A 、L B 是两个相同的灯泡,则( )
A、S闭合瞬间,L
A 不亮,L
B
很亮;S断开瞬间,L
A
、L
B
立即熄灭
B、S闭合瞬间,L
A 很亮,L
B
逐渐亮;S断开瞬间,L
A
逐渐熄灭,L
B
立即熄灭
C、S闭合瞬间,L
A 、L
B
同时亮,然后L
A
熄灭,L
B
亮度不变;S断开瞬间,L
A
亮一下才熄灭,L
B
立即熄灭;
D、S闭合瞬间.A、B同时亮,然后A逐渐变暗到熄灭,B变得更亮;S断开瞬间,A亮一下才熄灭,B立即熄灭
3、如图所示的电路中,电阻R和自感L的值都很大,A、B是完全相同的灯泡,当电键S 闭合时,下面所述的情况中正确的是:()
A、A比B先亮,然后A熄灭;
B、B比A先亮,而后B逐渐变暗;
C、A、B一起亮,而后A熄灭;
D、 A、B一起亮,而后B熄灭。
4、对于同一个线圈,其电流则自感电动势越大,对于不同的线圈,即使在相同的时间内电流的变化量相同,但产生的自感电动势不同。
电学中用来描述线圈的这种特性。
5、如图所示,L为电感足够大而电阻可以忽略的电感线圈,A、B两只灯泡完
全相同,则在下列情况下,两只灯泡的亮度变化情况为:
(1)当电键闭合直至电路稳定的过程中(2)电键断开时
参考答案
基础练习
1、CD
2、C
3、B
4、C
5、D
6、AD
7、韦伯,特斯拉,亨利
8、a,b,自感
9、a→b > b→a <
10、由于导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象叫做自感现象。
11、A B B A
12、300V
能力提高
1、A
2、D
3、B
4、变化越快,自感系数
5、(1)A灯从亮到灭 B灯变亮(2)A灯闪烁一下再熄灭 B灯立即熄灭。