鲁科版高中物理选修3-2第2章第3节自感现象的应用.docx

高中物理学习材料
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1．下列装置中没有利用感应圈的是( )
A．煤气灶电子点火装置
B．汽车发动机点火装置
C．物理、化学实验中的小功率高压电源
D．自动设备中的延时继电器
解析：煤气灶电子点火装置，汽车发电机点火装置都是利用感应圈产生的高压电火花来完成点火工作的，物理、化学实验中的小功率电源是利用感应圈通过低压直流电源获得高电压，A、B、C正确；延时继电器利用线圈的电磁感应来正常工作的，没有用到感应圈，D错误。

答案：D
2．下列说法不正确的是( )
A．日光灯在开始工作时，需要启动器
B．日光灯在开始工作时，需要镇流器
C．日光灯在正常工作时，不需要启动器
D．日光灯在正常工作时，不需要镇流器
解析：启动器在日光灯启动时起一个自动开关的作用，日光灯正常工作时就不需要启动器了，所以A、C正确；日光灯在启动时需要一个高出电源电压很多的瞬时电压，正常发光时，灯管电阻变得很小，只允许通过不大的电流，这时要使加在灯管上的电压大大低于电源电压，这两个方面都是利用镇流器来完成的，所以日光灯开始工作和正常工作时都需要镇流器，故B正确，D错误。

答案：D
3．关于日光灯的发光实质，下列说法正确的有( )
A．是由于灯管两端的灯丝在炽热状态下发光，后经灯管壁多次反射和透射传到周围空间
B．是在镇流器的高电压作用下，灯管内气体被电离成为导体，形成大电流，使气体处于炽热状态而发光
C．日光灯发出的其实就是紫外线
D．日光灯发出的光，实质上是紫外线激发荧光物质发光
解析：日光灯发光的本质，是灯丝发射的电子与汞原子碰撞而放出紫外线，紫外线照射灯管内壁的荧光物质而发光。

故D项正确。

答案：D
4．日光灯中镇流器的作用有( )
A．启动器触片接触时，产生瞬时高压
B．日光灯工作时，降压、限流，保证日光灯正常工作
C．日光灯工作时，使日光灯管的电压稳定在220 V
D．日光灯工作时，不准电流通过日光灯管
解析：镇流器的工作原理实质上是自感现象的应用。

启动器接通后再断开时，镇流器产生断电自感电动势，方向与原来电压的方向相同，两者加在一起形成瞬时高压，故A错误；日光灯正常工作时，因交流电通过镇流器产生自感电动势，故镇流器起降压限流的作用，故B正确。

日光灯管正常工作时有电流通过日光灯管，灯管的电阻很小，且只允许通过很小的电流，这时加在灯管上的电压要小于220 V，故C、D错误。

答案：B
5．启动器是由电容和氖泡两大部分组成，其中氖泡中充有氖气，内部有静触片和U形动触片。

通常动、静触片不接触，有一个小缝隙。

则下列说法中不．正确的是( ) A．当电源的电压加在启动器两极时，氖气放电并产生热量，导致双金属片受热膨胀B．当电源的电压加在启动器两极后，启动器的两个触片才接触，使电路有电流通过C．电源的电压加在启动器两极前，启动器的两个触片就接触着，电路就已经有电流通过
D．当电路通电后，两个触片冷却，两个触片重新分离
解析：依据日光灯的工作原理可知，电源把电压加在启动器的两极之间，使氖气放电而发出辉光。

辉光产生热量使U形动触片膨胀伸展，跟静触片接触把电路接通。

电路接通后，启动器的氖气停止放电，U形动触片冷却收缩，两个触片分开，电路自动断开。

答案：C
6．在如图1所示的四个日光灯的接线图中，S1为启动器，S2为开关，L为镇流器，能使日光灯正常发光的是( )
图1
A．①③B．②③
C．①④D．②④
解析：日光灯启动时，电流通过镇流器、灯丝和启动器构成回路，使启动器发出辉光，相当于启动器短路接通，同时电流加热灯丝，灯丝发射电子，之后启动器断开瞬间，镇流器产生很大的自感电动势，出现一个高电压加在灯管两端，灯管中的气体被击穿而导电，于是日光灯管成为电流的通路开始发光，此时启动器已无作用。

所以启动器可用手动的开关来代替(实际操作时，因启动器丢失或损坏时，可手持带绝缘皮的导线短接后再断开来启动灯管)。

答案：A
7. 日光灯是最常用的节能照明工具，它的主要构成有灯管、镇流器、
启动器。

启动器的构造如图2所示，为了便于日光灯工作，常在启动器两
端并上一个纸质电容器C，现有一盏日光灯总是出现灯管两端亮而中间不
亮，经检查，灯管是好的，电源电压正常，镇流器无故障，其原因可能是
( ) 图2 A．启动器两脚A、B与启动器座接触不良
B．电容器C断路
C．电容器C击穿而短路
D．镇流器自感系数L太大
解析：题目说镇流器无故障，故D项错误。

日光灯管两端亮而中间不亮，说明灯管两端的灯丝处于通电状态，即启动器接通，但不能自动断开，说明电容器C短路了，选C。

答案：C
8. 如图3所示，一个处于自由状态的螺线管，沿x轴方向为轴向，
线圈圆面(如y)方向为径向，在通电的瞬间发生的现象是( )
A．沿轴向将伸长，径向将变大
B．沿轴向将收缩，径向将变大图3
C．沿轴向将收缩，径向将变小
D．沿轴向将伸长，径向将变小
解析：通电的瞬间，线圈中的磁通量增加，产生自感现象，将阻碍磁通量的增加，线圈在径向将采取收缩的措施来阻碍磁通量的变化；对线圈的每一匝来说，都是同向电流，同向电流相互吸引，所以在轴向上有收缩的现象。

选项C正确。

答案：C
9. (2012·江苏高考改编)某同学设计的家庭电路保护装
置如图4所示，铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成。

当右
侧线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起
铁质开关K，从而切断家庭电路。

仅考虑L1在铁芯中产生的磁
场，下列说法不正确的是( )
A．家庭电路正常工作时，L2中的磁通量为零图4
B．家庭电路中使用的电器增多时，L2中的磁通量不变
C．家庭电路发生短路时，开关K将被电磁铁吸起
D．地面上的人接触火线发生触电时，开关K将被电磁铁吸起
解析：当家庭电路正常工作时，火线和零线中的电流大小始终相等，方向始终相反，由于采用双线绕成，当电路
正常工作时，火线和零线在铁芯内部产生的磁场大小相等，方向相反，所以内部的磁通量为零，A正确；当电路中的电器增多时，火线和零线中的电流都增大了，但大小始终相等，方向始终相反，铁芯内部的磁通量还是零，即L2中的磁通量不变，B正确；当电路发生短路时，电流不经用电器，火线和零线中电流很大，但大小始终相等，方向始终相反，铁芯内部的磁通量还是零，L2不产生感应电流，开关K不会被电磁铁吸起，C错误；当地面上的人接触火线发生触电时，电流经人体流向地面，不经过零线，所以火线和零线中的电流大小不等，在铁芯内产生的磁通量不为零，L2中产生感应电流，开关K被电磁铁吸起，D正确。

答案：C
10．日光灯管的寿命和开关次数有密切关系，频繁开关，会使灯管的寿命大大缩短。

据统计，同样的日光灯，连续点燃不关，点亮的时间要比每昼夜开关八次的日光灯点亮的时间长两倍半。

为什么频繁开关会影响灯管的寿命？
解析：日光灯在通电启动的一瞬间，气体电离导电，日光灯灯丝不但要发射热电子，还要受到带电粒子强有力的轰击。

每启动一次，就要受到电压冲击一次，启动的次数越多，灯管的寿命就越短。

答案：见解析。