2017-2019学年鲁科版选修3-2 自感现象的应用 课时作业
选修3-2物理第2章第3节自感现象的应用课时作业(鲁科版附答案和解释)
选修3-2物理第2章第3节自感现象的应用课时作业（鲁科版附答案和解释）一、选择题 1．日光灯镇流器的作用有( ) A．启动器动、静触片接触时，镇流器产生瞬时高压 B．正常工作时，镇流器降压限流保证日光灯正常工作 C．正常工作时，使日光灯管两端的电压稳定在220 V D．正常工作时，不准电流通过日光灯管解析：选B．当启动器的动、静触片分离，即电路断开时，镇流器能产生瞬时高压，与电源电压一起加在灯管两端，使灯管中的气体导电，日光灯开始发光；在日光灯正常发光时，由于交变电流通过镇流器的线圈，线圈中产生自感电动势，总是阻碍电流的变化，起着降压(低于220 V)限流的作用，保证日光灯的正常工作． 2．关于日光灯的发光实质，下列说法中正确的有( ) 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：选D．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．故选项D正确． 3．(多选)关于感应圈的原理，下列说法正确的是( ) A．感应圈是利用低压交流电获得高压的 B．感应圈是利用低压直流电源获得高电压的 C．感应圈是利用自感现象获得高电压的 D．感应圈是利用分压器获得高压的解析：选BC.感应圈是利用低压直流电源和自感现象获得高电压的． 4．(多选)启动器是由电容和氖管两大部分组成，其中氖管中充有氖气，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，动、静触片间辉光放电，受热膨胀两触片接触而不分离 C．启动器中U形动触片是由单金属片制成 D．当动、静两触片接触后，氖气停止放电、温度降低，两触片分离答案：AD 5．(多选)用电流传感器可以清楚地演示自感对电路中电流的影响，不一定要用两个灯泡作对比．电流传感器的作用相当于一个电流表，实际就用电流表的符号表示．它与电流表的一个重要区别在于，传感器与计算机相结合能够即时反映电流的迅速变化，并能在屏幕上显示电流随时间变化的图象．先按图甲连接电路，测一次后，可以拆掉线圈，按图乙再测一次，得到丙、丁图象．则下列说法正确的是( )A．丙图象是对应甲测得的 B．丙图象是对应乙测得的 C．丁图象是对应甲测得的 D．丁图象是对应乙测得的解析：选AD．电感线圈对应电路电流应逐渐增加，乙电路电键S接通后电流能突变． 6．(多选)在日光灯电路中，如果与启动器并联的电容器被击穿，为排除故障使日光灯正常工作而采取的下列方法中合理的是( ) A．去掉电容器 B．打坏玻璃泡，把动触片和静触片捆在一起 C．去掉启动器从启动器插座上接出两根导线，然后拧在一起 D．用一段中间有绝缘皮的导线弯成U字形，去掉启动器，将U形导线两端插入启动器座，待灯管两端发光后迅速断开解析：选AD．电容器对启动过程没有影响，所以去掉以后启动器启动作用不变，A正确；启动的原理是瞬间接通，待灯管两端发光后，迅速断开，镇流器产生瞬时高压把灯管点亮，B、C不能断开，显然不可以，B、C错误，D正确． 7．(多选)家用日光灯电路如图所示，S为启动器，A为灯管，L为镇流器，关于日光灯的工作原理下列说法正确的是( ) A．镇流器的作用是将交变电流变为直流电 B．在日光灯的启动阶段，镇流器能提供一个瞬时高压，使灯管开始工作 C．日光灯正常发光时，启动器中的两个触片是分离的 D．日光灯发出柔和的白光是由汞电子受到激发后直接辐射的解析：选BC.镇流器是一个自感系数很大的线圈，当流经线圈的电流发生变化时能产生很大的自感电动势阻碍电流的变化，在日光灯启动时，镇流器提供一个瞬时高压使其工作；在日光灯正常工作时，自感电动势方向与原电压相反，镇流器起着降压限流的作用，此时启动器的两个触片是分离的，当灯管内的汞蒸气被激发时能产生紫外线，涂在灯管内壁的荧光物质在紫外线的照射下发出可见光． 8．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，将电路拆解时应( ) A．先断开S1 B．先断开S2 C．先拆除电流表 D．先拆除电阻R 解析：选B．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. ☆9.人类生活中对能源的可持续利用可以通过节能方式体现，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( ) 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：选C.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. ☆10.如图所示为日光灯示教电路，L为镇流器，S为启动器．下列操作中，观察到的现象错误的是( ) A．接通K1，K2接a，K3断开，灯管正常发光 B．灯管正常发光时，将K2由a迅速接到b，灯管将不再正常发光 C．断开K1、K3，令K2接b，待灯管冷却后再接通K1，可看到S闪光，灯管不能正常发光 D．取下S，令K2接a，再接通K1、K3，接通几秒后迅速断开K3，灯管可以正常发光解析：选B．按选项A的做法，电路就是一个常见的日光灯照明电路，故A 选项正确．选项D是用手动开关K3来代替启动器S，由所学知识可知，这种做法是可行的，故D选项正确．灯管正常工作后，镇流器L 只起降压限流的作用，其工作完全可由一个电阻来替代．故灯管正常工作后，将K2由a转到b，灯泡中的钨丝电阻替代镇流器工作，只要阻值合适，日光灯仍可正常发光．故B选项错误．镇流器L在启动器S中的双金属片断开的瞬间产生高压，促使日光灯管发光，而灯泡D不能替代镇流器产生所需的高压，按选项C，只能看到S断续闪光，而灯管不能正常发光．二、非选择题 11．如图所示，在日光灯工作原理中． (1)开关刚合上时，220 V交流电压加在____________之间，使氖泡发出辉光； (2)日光灯正常发光时，启动器的静触片和动触片_______(填“接通”或“断开”)，镇流器起着____________的作用，保证日光灯正常工作； (3)启动器中的电容器能____________，没有电容器，启动器也能工作．解析：按原理图接好日光灯电路后，当开关闭合，电源把电压加在启动器的两金属片之间，使氖泡内的氖气放电发出辉光．辉光放电产生的热量使U形动触片膨胀，跟静片接触把电路接通，于是镇流器的线圈和灯管的灯丝中就有电流通过，电路接通后，启动器中的氖气停止放电，U形片冷却后收缩恢复原状，两金属片分离，电路断开，由于镇流器的自感作用，会产生很高的自感电动势，其方向与原电压方向相同，很高的自感电动势加上原电源电压加在灯管两端，使管内汞气体导电，产生紫外线，激发荧光粉发光，灯管被点亮．日光灯使用的是正弦交流电，电流的大小和方向都随时间做周期性变化，在日光灯正常发光后，由于交变电流通过镇流器的线圈，线圈中会产生自感电动势，它的作用总是阻碍电流的变化，这时的镇流器就起到了降压限流的作用，保证日光灯的正常工作．启动器中的电容器能使动静片脱离时避免产生电火花而烧毁启动器．没有电容器，同样能工作，当日光灯正常点亮后，启动器不再起作用，就是摘去了也不影响日光灯的发光．答案：(1)启动器的两电极(2)断开降压限流 (3)避免产生电火花 12．如图所示是生产中常用的一种延时继电器的示意图，铁芯上有两个线圈A和 B．线圈A跟电源连接，线圈B的两端接在一起，构成一个闭合电路．在拉开开关S的时候，弹簧K并不能立即将衔铁D拉起，从而使触头C(连接工作电路)立即离开，过一段时间后触头C才能离开；延时继电器就是这样得名的．试说明这种继电器的工作原理．解析：当拉开开关S时使线圈A中电流变小并消失时，铁芯中的磁通量发生了变化(减小)，从而在线圈B中激起感应电流，根据楞次定律，感应电流的磁场要阻碍原磁场的减小，这样，就使铁芯中磁场减弱得慢些，因此弹簧K不能立即将衔铁拉起．答案：见解析。
鲁科版 物理 选修3-2第2节 自感和第3节 自感现象的应用
三、日光灯的工作原理 1．日光灯发光原理 灯管内充有微量氩和稀薄汞蒸气．两端有灯丝， 内壁涂有荧光物质．其发光原理如下流程：
图2－2－2
2．启动器的作用
图2－2－3 (1)构造：如图2－2－3所示，它是一个充有氖 气的小玻璃泡，里面装上两个电极，一个固定 不动的静触片和一个用双金属片制成的U形动 触片．
第2节 自 感 第3节 自感现象的应用
课标定位 学习目标：1.知道自感现象和自感电动势． 2．了解自感现象的应用和防止． 3．知道自感系数的决定因素是自感线圈的自身结 构． 4．知道日光灯及其原理，知道启动器和镇流器的构 造和原理． 重点难点：1.自感现象的原因及分析． 2．镇流器的应用，日光灯的工作原理．
(4)日光灯正常发光时，启动器的静触片和动 触片_______(填“接通”或“断开”)，镇流 器起着________的作用，保证日光灯正常工 作； (5)启动器中的电容器能________，没有电容 器，启动器也能工作．
图2－2－7
【思路点拨】 日光灯是典型自感现象的 应用，要根据其现成部件的作用分析． 【自主解答】 按原理图接好日光灯电路 后，当开关闭合，电源把电压加在启动器 的两金属片之间，使氖泡内的氖气放电发 出辉光．辉光放电产生的热量使U形动片膨 胀，跟静片接触把电路接通，于是镇流器 的线圈和灯管的灯丝中就有电流通过，电 路接通后，启动器中的氖气停止放电，U形 片冷却后收缩恢复原状，两金属片分离电 路断开，
图2－2－1
A．两灯同时亮、同时熄灭 B．闭合S时，B灯比A灯先到达正常发光状态 C．断开S时，A、B两灯都不会立即熄灭，通 过A、B两灯的电流方向都与原电流方向相同 D．断开S时，A灯会突然闪亮一下后再熄灭
解析：选B.闭合S时，A灯支路中，由于L产生的自 感电动势阻碍电流增大，A灯将推迟一些时间才能 达到正常发光状态，A错误，B正确；断开S时，L 中产生与原电流方向相同的自感电动势，由它作为 电源对A、B两灯的回路供电，因此两灯都不会立 即熄灭，此时流过A灯的电流与原电流同向，流过 B灯的电流与原电流反向，C错误；断开S后，由电 池为电源的供电电流是从原来稳定时通过L中的电 流值逐渐减小的，因此A、B两灯只是延缓一些时 间熄灭，并不会闪亮一下，D错误．
2017-2019学年鲁科版选修3-2 2.3 自感现象的应用 学案
2.3自感现象的应用学案1.知道普通日光灯的组成和电路图。
2.知道启动器和镇流器的构造和工作原理。
3.了解感应圈的工作原理和应用。
4.会用自感知识分析、解决一些简单问题。
1.日光灯的构造及镇流器的原理(1)日光灯电路主要由灯管、①、②和开关等构成。
镇流器实质上是一个带铁芯的线圈,其自感系数很大。
(2)要使日光灯管发光,灯管两端需加上一个比220 V③(填“高”或“低”)很多的电压,使灯管内的气体被击穿而导电;灯管正常发光后,灯管两端的电压又要比220 V④(选填“高”或“低”)。
(3)镇流器的作用当开关闭合,启动器断开的瞬间,镇流器中产生一个很大的与电电压方向⑤(选填“相同”或“相反”)的自感电动势,从而在灯管两端形成一个⑥。
日光灯发光后,镇流器线圈会产生与电电压⑦(选填“相同”或“相反”)的自感电动势,镇流器起⑧的作用,使日光灯管两端的工作电压不致太高。
2.感应圈的工作原理(1)感应圈的构造铁芯、初级线圈、⑨、断续器簧片和放电器等构成,初级线圈和次级线圈都绕在铁芯上,次级线圈的两端接在⑩上。
(2)感应圈的工作原理利用现象用低压电获得(填“高”或“低”)电压。
3.自感现象的其他应用(1)凡是有导线、线圈的设备,只要有,就都会有自感现象产生。
(2)在广播台和电视台的无线电设备中,用和电容器组成振荡电路发射电磁波;在收音机和电视机中,也用振荡电路接收电磁波。
(3)电焊机是利用了现象。
电焊时,当焊条与工件短暂接触再断开时,在焊条与工件之间的空隙处就产生,电弧火花产生的高温把金属工件局部熔化,从而实现焊接。
主题1日光灯与镇流器的原理(1)图示是一个启动器的主要部件局部放大图,根据图形说说①启动器的主要构造有哪些?②双金属片接通的原理是什么?③启动器的作用是什么?(2)图示是日光灯管的结构图。
阅读教材中日光灯与镇流器的内容,说一说激发灯管中汞蒸气导电时的高电压是如何获得的。
(3)日光灯启动时和正常工作时,电流流经的途径分别是怎样的?根据日光灯的工作原理,说说日光灯正常工作后启动器和镇流器是否起作用,起什么作用?主题2感应圈的工作原理问题阅读教材“感应圈”内容,分析教材中感应圈的结构简图,根据如图所示的简单电路,说说感应圈是如何利用低压直流电获得高电压的?1.日光灯镇流器的作用有()。
高中鲁科版物理新选修3-2第二章楞次定律和自感现象章节练习含答案解析
高中鲁科版物理新选修3-2第二章楞次定律和自感现象章节练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．如图，在一水平、固定的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁（N极朝上，S极朝下）由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，关于圆环中感应电流的方向（从上向下看），下列说法中正确的是A．总是顺时针B．总是逆时针C．先顺时针后逆时针D．先逆时针后顺时针2．如图所示，闭合线圈正上方附近有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下但未插入线圈内部．在磁铁向上运动远离线圈的过程中（）A．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引B．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥3．如图，电灯的灯丝电阻为2Ω，电池电动势为2V，内阻不计，线圈匝数足够多，其直流电阻为3Ω．先合上电键K，稳定后突然断开K，则下列说法正确的是（）A．电灯立即变暗再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相同B．电灯立即变暗再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相反C．电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相同D．电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相反4．如图所示，一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内，其下方(略靠前)固定一.释放线框，它由实根与线框平面平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流线位置下落到虚线位置未发生转动，在此过程中（）A．线框中感应电流方向依次为顺时针→逆时针B．线框的磁通量为零时，感应电流却不为零C．线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向上D．线框所受安培力的合力为零，做自由落体运动5．如图所示，闭合开关S后调节滑动变阻器R和R t，使同样规格的两个小灯泡A和B都正常发光，然后断开开关．下列说法正确的是A．再次闭合开关S时，灯泡A和B同时正常发光B．再次闭合开关S时，灯泡B立刻正常发光，灯泡A逐渐亮起来C．再次闭合开关S时，灯泡A立刻正常发光，灯泡B逐渐亮起来D．闭合开关S使灯泡A、B正常发光后，再断开开关S，灯泡B立刻熄灭，灯泡A逐渐熄灭6．在如图所示电路中，L为电阻很小的线圈，G1和G2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G1指针偏向右方，那么当开关S断开时，将出现的现象是()．A．G1和G2指针都立即回到零点B．G1指针立即回到零点，而G2指针缓慢地回到零点C．G1指针缓慢回到零点，而G2指针先立即偏向右方，然后缓慢地回到零点D．G1指针立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G2指针缓慢地回到零点7．如图(a)，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图(b)所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为F N，则( )①t1时刻F N＞G ②t2时刻F N＞G③t3时刻F N＜G ④t4时刻F N=GA．①②B．①③C．①④D．②③④8．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．开关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二、填空题9．如图所示，条形磁铁移近螺线管时螺线管和条形磁铁之间________（填“有”或“无”）相互电磁作用力；螺线管中A点电势________ B点电势．（填“高于”或“低于”）10．如图所示的电路中，L为自感线圈，R是一个灯泡，E是电源．当闭合S瞬间，通过灯泡的电流方向是________；当断开S瞬间，通过灯泡的电流方向是________．11．如图所示，线圈A绕在一铁芯上，A中导线接有一电阻R.在把磁铁N极迅速靠近A 线圈的过程中，通过电阻R的感应电流的方向为______ 指向______ (填“P”、“Q”)；若线圈A能自由移动，则它将______ 移动(填“向左”、“向右”或“不”)．三、实验题12．某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈L，相同的小灯泡A、B，电阻R，开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路，检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光，电感线圈自感系数较大，当开关断开的瞬间，则有 ____ (填序号:①B 比A先熄灭；②A比B先熄灭；③AB一起熄灭),此时，A灯的电流方向为 ____ (填序号:①右到左；②左到右)，某同学虽经多次重复断开开关S，仍未见老师演示时出现的小灯泡A闪亮现象，他冥思苦想找不出原因..你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是 ____ (填序号:①电源的内阻较大；②线圈电阻偏大；③线圈的自感系数较大)13．如图所示电路中，L是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计，D1和D2是两个完全相同的小灯泡．将电键K闭合，再将电键K断开，则观察到的现象是：(1)K闭合瞬间，D1________，D2________(2)K断开瞬间，D2________，D1________．14．如图所示，线圈L有足够大的电感，其自身直流电阻为零，L1和L2是两个相同的小灯泡，在下面两种情况下，小灯泡亮度变化情况是：(1)S闭合时，L1________；L2________；(2)S断开时，L1________；L2________．15．某学习小组利用如图所示的实验装置探究螺线管线圈中感应电流的方向．(1)由于粗心该小组完成表格时漏掉了一部分（见表格），发现后又重做了这部分：将磁铁S极向下从螺线管上方竖直插入过程，发现电流计指针向右偏转（已知电流从右接线柱流入电流计时，其指针向右偏转），则①填________，②填________．(2)由实验可得磁通量变化ΔΦ、原磁场B原方向、感应电流的磁场B感方向三者之间的关系：________．四、解答题16．如图所示，截面积为0.2 m2的100匝圆形线圈（电阻不计）A处在变化的磁场中，磁场方向垂直纸面，其磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，设垂直纸面向外为B的正方向．R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，C＝30 μF，线圈的内阻不计，求电容器上极板所带电荷量并说明正负．参考答案1．C【详解】由图示可知，在磁铁下落过程中，穿过圆环的磁场方向向上，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，在磁铁远离圆环时穿过圆环的磁通量减小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流先沿顺时针方向，后沿逆时针方向，故C正确．故选C．2．C【详解】磁铁的N极朝下，穿过线圈的原磁场方向向下，磁铁向上运动远离线圈，磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，由右手螺旋定则可知，线圈中产生与图中箭头方向相反的感应电流，由楞次定律中的“来拒去留”可知，磁铁远离线圈，所以磁铁和线圈相互吸引，故C正确．3．B【解析】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，AC错；因线圈匝数足够多，产生的自感电动势比较大，即电灯会突然比原来亮一下再熄灭，B错，D对。
高中物理鲁科版选修3-2 第2章第3节自感现象的应用 课堂练习 含试卷分析详解
一、必做题1．对日光灯电路，以下说法正确的是()A．日光灯的启动器是装在专用插座上的，当日光灯正常发光后，取下启动器，不会影响灯管发光B．如果启动器丢失，作为应急措施，可用一段带有绝缘外皮的导线启动日光灯C．日光灯正常发光后，灯管两端电压为220 VD．镇流器在日光灯启动后，不断产生瞬时高压维持灯管发光解析：选AB．日光灯正常工作时，启动器不起作用，启动器丢失可用导线代替，导线接触后再断开即可让镇流器产生自感现象．日光灯正常发光后，灯管电压小于220 V，另一部分电压被镇流器分担．2．关于日光灯工作过程中的电磁感应现象，下列说法中不．正确的是()A．在灯丝预热阶段，镇流器利用自感控制电流B．在灯管点燃阶段，镇流器利用断电自感提供瞬时高压C．灯管正常发光阶段，镇流器利用反抗电流变化的自感作用降压限流，保证日光灯正常发光D．灯管正常发光后，镇流器已失去作用解析：选D．在日光灯启动发光的不同阶段，镇流器所起的作用也是不同的．在灯丝预热阶段，镇流器利用自感控制电流加热灯丝，以获得电子；在灯管点燃阶段，需镇流器提供瞬时高压；正常发光时，镇流器起降压限流作用，选项D错误．3．如图所示，日光灯正常发光时，流过灯管的电流为I，那么对于灯丝ab上的电流，以下说法正确的是()A．灯丝ab上的电流处处为IB．灯丝a处的电流为IC．灯丝b处的电流为I，其他地方的电流都比I小D．灯丝b处最容易烧断解析：选CD．灯管正常发光后，流过灯管中的电流为I，这个电流从b通过水银蒸气到另一端，和镇流器组成回路，灯管正常工作后，启动器及灯丝a端都无电流流过，故b处最容易烧断，答案为CD．4．下列关于电焊机的说法正确的是()A．电焊时，焊条与工件始终接触B．电焊时，是靠流过焊条与工作接触电阻的电流的热效应完成的C．电焊时，点火电压很高，约为几万伏D．电焊时，电弧火花产生的高温把金属工件局部熔化，冷却后焊接处就熔为一体解析：选D．电焊时，先把焊条与被焊的工件短暂接触，然后迅速将焊条提起，与工件保持4 mm～5 mm的距离，故选项A错误；电焊时，是靠电弧火花产生的高温把金属工件局部熔化进行焊接，故选项B错误，D正确；电焊时，点火电压约为70 V，并不高，故C错误．二、选做题5．在无线电技术中，常有这样的要求，有两个线圈，要使一个线圈中有电流变化时对另一个线圈几乎没有影响，在如图电路中它们的安装符合要求的是()解析：选D．根据螺线管通电后的磁感线的分布情况以及螺线管的排列位置，A、B、C选项中都会出现互感，只有D选项中可以消除互感的影响．6．各种会议室或者客厅中经常是两个日光灯管并在一起使用，请你根据所学知识设计一个电路保证两个灯管都能正常发光．解析：要使两灯管都能正常工作，需使两灯管都能达到工作电压．两灯管需并联，启动器与灯管应并联，镇流器与灯管应串联．如图所示．答案：见解析。
高中物理鲁科版选修3-2 第2章第2节自感 课时作业含试卷分析详解
一、选择题1．关于自感现象，下列说法中正确的是()A．自感现象是线圈自身的电流变化而引起的电磁感应现象B．自感电动势总是阻止原电流的变化C．自感电动势的方向总是与原电流方向相反D．自感电动势的方向总是与原电流方向相同解析：选A.根据自感的定义，A正确，B错误；选项C、D把阻碍电流变化理解错了，其实自感电动势与原电流方向可以相同，也可以相反．根据阻碍含义，若原电流增大，自感电动势就阻碍增大，与原电流方向相反；若原电流减小，自感电动势就阻碍减小，与原电流方向相同，故C、D错误．2.在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流的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．以上说法都不对解析：选C.由于采用双线并绕的方法，当电流通过时，两段导线中的电流方向是相反的，不管电流怎样变化，任何时刻两段导线中的电流总是等大反向的，所产生的磁通量也是等大反向的，故总磁通量等于零，在该线圈中不会产生自感现象，因此消除了自感．故正确答案为C.3．(多选)某线圈通有如图所示的电流，则线圈中自感电动势改变方向的时刻有() A．第1 s末B．第2 s末C．第3 s末D．第4 s末解析：选B D．在自感现象中当原电流减小时，自感电动势与原电流的方向相同，当原电流增加时，自感电动势与原电流方向相反．在图象中0～1 s时间内原电流正方向减小，所以自感电动势的方向是正方向，在1～2 s时间内原电流负方向增加，所以自感电动势与其反方向相反，即沿正方向；同理分析2～3 s、3～4 s时间内的情况可得答案为B、D．4.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，当断开电路的瞬间会有()A．灯泡立刻熄灭B．灯泡慢慢熄灭C．闪亮一下后再慢慢熄灭D．闪亮一下后突然熄灭解析：选A.当电路断开时，由于通过线圈的电流从有到零，线圈将产生自感电动势，但由于线圈与灯泡不能构成闭合回路，因此灯泡立刻熄灭．5．如图所示电路，A1、A2均为零刻度在中央的电流表．L是一带铁芯的线圈，R为电阻．两条支路的直流电阻相等．那么在接通和断开电键的瞬间，两电流表的读数I1、I2的大小关系是()A．接通时I1<I2，断开时I1>I2B．接通时I2<I1，断开时I1＝I2C．接通时I1>I2，断开时I1<I2D．接通时I1＝I2，断开时I1<I2解析：选B．接通时，L的自感作用阻碍L所在支路电流的增加，I1>I2；断开时，由于L 的自感作用，在L、R组成的临时回路中，I1＝I2，B正确．6．如图所示，电流表A和电压表V均为理想电表，电压表量程为20V，电流表量程为15 A，线圈的自感系数足够大，不计线圈直流电阻及电源内阻，电源电动势为12 V，电阻R＝1 Ω，则下列说法中正确的是()A．合上S瞬间，电压表读数最大，其值为12 VB．电路稳定后，电流表读数最大，其值为12 AC．断开S瞬间，电流表和电压表的示数都立即减为0D．在断开S时，为了避免不必要的损失，应在断开前将电压表取下，并将S放入耐高压的绝缘油中解析：选ABD．合上开关S瞬间，由于线圈产生自感电动势阻碍电流的增大，流过线圈的电流为零，即线圈处相当于断路，电压表读数为12 V；电流稳定后，线圈两端电压为零，电压表读数为零，A、B正确．断开瞬间，电流表读数瞬间为零，但线圈与电压表构成回路，线圈由于产生自感电动势，所以电压表仍有读数，C错误．断开S时，由于线圈产生的自感电动势较大，为保护电压表，应先将电压表取下，为避免S出现电火花，应将S放入绝缘油中，D正确．7．如图所示，闭合电路中的螺线管可自由伸缩，螺线管有一定的长度，这时灯泡具有一定的亮度，若将一软铁棒从螺线管左边插入螺线管时，则将看到()A．灯泡变暗B．灯泡变亮C．螺线管缩短D．螺线管长度不变解析：选 A.软铁棒迅速插入的过程中，穿过螺线管的磁通量增加，螺线管产生电磁感应现象．根据楞次定律可知，感应电流的磁场将阻碍磁通量的增加，产生的感应电动势与原电动势方向相反，所以，电路中的总电动势减小，造成电流减小，故有灯泡变暗和螺线管伸长的现象发生．选项A正确．8．如图所示，a、b、c为三个相同的灯泡，额定电压稍大于电源的电动势，电源内阻可以忽略．L是一个本身电阻可忽略的电感线圈．开关S闭合．现突然断开，已知在这一过程中灯泡都不会烧坏，则下列关于c灯的说法中正确的是()A．亮度保持不变B．将闪亮一下，而后逐渐熄灭C．将闪亮一下，而后逐渐恢复原来的亮度D．将变暗一下，而后逐渐恢复原来的亮度解析：选C.S断开前，L把a灯短路，加在c灯两端电压为电源电压，流过c灯电流是流过L电流的一半．当S断开的瞬间，L上的电流要减小，L上产生自感电动势阻碍电流的减小，所以开始时，通过c灯的电流是原来的2倍，c灯比原来亮得多，随后电流逐渐减小，达到稳定后，c灯两端的电压又等于电源电压，所以亮度跟原来的一样，C正确．☆9.在生产实际中，有些高压直流电路中含有自感系数很大的线圈，当电路中的开关S由闭合到断开时，线圈会产生很高的自感电动势，使开关S处产生电弧，危及操作人员的人身安全．为了避免电弧的产生，可在线圈处并联一个元件，在下列设计的方案中可行的是()解析：选D．断开开关S，A图由于电容器充电，开关S处仍将产生电弧；B、C图闭合开关S时，电路发生短路；而D图是利用二极管的单向导电性使线圈短路，可避免开关S处电弧的产生．☆10.在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R.闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I.然后，断开S.若t′时刻再闭合S，则在t′前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t的变化的图象是()解析：选B．闭合开关S后，调整R，使两个灯泡L1、L2发光的亮度一样，电流为I，说明R L＝R.若t′时刻再闭合S，流过电感线圈L和灯泡L1的电流迅速增大，使电感线圈L产生自感电动势，阻碍了流过L1的电流i1增大，直至达到电流为I，故A错误，B正确；而对于t′时刻再闭合S，流过灯泡L2的电流i2立即达到电流为I，故C、D错误．二、非选择题11.如图是演示断电自感现象的实验装置，L是一个自感线圈，D是小灯泡，合上S后小灯泡能正常发光．突然断开S时，通过小灯泡的电流方向是从________到________，此时由________对小灯泡供电．解析：S断开后，L自感给小灯泡供电．电流由b到a通过小灯泡D．答案：b a L☆12.如图所示的电路中，电源电动势E＝6 V，内阻不计，A1和A2是两个相同的小灯泡，都标有“6 V,0.3 A”，L是一个自感系数很大的线圈，其直流电阻与R相同，均为20 Ω.试分析：在开关S接通和断开瞬间，通过灯泡A1和A2的电流大小及两灯亮度的变化．解析：(1)开关S接通瞬间，A1、A2同时亮，I A1＝I A2＋I R，R A1＝R A2＝20 Ω，I A1＝0.2 A，I A2＝0.1 A，所以A1比A2亮．稳定后I A1＝I A2＝0.15 A，A1、A2亮度相同．(2)开关S断开瞬间，I A1＝0.15 A，I A2＝0，即A2立即熄灭，A1的电流由0.15 A逐渐减小到零，所以A1后熄灭．答案：S接通瞬间，A1、A2同时亮，I A1＝2I A2＝0.2 A，A1比A2亮S断开瞬间，I A1＝0.15 A，I A2＝0，A2立即熄灭，A1逐渐熄灭。
鲁科版高中物理选修(3-2)-2.3《自感现象的应用》同步练习3
自感现象的应用一、选择题1．下列关于自感现象的说法正确的是( )A ．自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象B ．线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反C ．线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关D ．加铁芯后线圈的自感系数比没有加铁芯时要大2．关于线圈的自感系数，下面说法正确的是( )A ．线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大B ．线圈中电流等于零时，自感系数也等于零C ．线圈中电流变化越快，自感系数越大D ．线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定图4－6－143.如图4－6－14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图4－6－154.如图4－6－15所示，多匝线圈L 的电阻和电池内阻不计，两个电阻的阻值都是R ，电键S 原来是断开的，电流I 0＝E 2R ，今合上电键S 将一电阻短路，于是线圈有自感电动势产生，此电动势( )A．有阻碍电流的作用，最后电流由I0减小到零B．有阻碍电流的作用，最后电流总小于I0C．有阻碍电流增大的作用，因而电流将保持I0不变D．有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是增大到2I0图4－6－165．(2011年长郡高二检测)如图4－6－16所示，电路中L为一自感线圈，两支路直流电阻相等，则()A．闭合开关S时，稳定前电流表A1的示数等于电流表A2的示数B．闭合开关S时，稳定前电流表A1的示数大于电流表A2的示数C．闭合开关S时，稳定前电流表A1的示数小于电流表A2的示数D．断开开关S时，稳定前电流表A1的示数小于电流表A2的示数6．(2011年皖中三校高二检测)一个线圈中的电流均匀增大，这个线圈的()A．磁通量均匀增大B．自感系数均匀增大C．自感系数、自感电动势均匀增大D．自感系数、自感电动势、磁通量都不变图4－6－177．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4－6－17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。
鲁科版高中物理选修(3-2)-2.3《自感现象的应用》同步练习2
自感现象的应用1．启动器是由电容和氖管两大部分组成，其中氖管中充有氖气，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．当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2．镇流器是由一个线圈和铁芯构成的，下列说法中正确的是()A．镇流器中加入铁芯变成了电磁铁，在日光灯电路中起开关的作用B．镇流器在日光灯正常发光后，只消耗电能，为了节能可以把它短路C．日光灯电路中的镇流器可以用白炽灯泡来替代D．镇流器中的铁芯是为了增大自感系数3．关于日光灯的下列说法正确的是()A．启动器触片接通时，镇流器产生瞬时高压B．工作时，镇流器降压、限流、保证日光灯管正常发光C．工作时，镇流器使日光灯管的电压稳定在220 VD．正常工作和不工作时，双金属片的状态相同4.如图所示，M和N是绕在同一个环形铁芯上的两个线圈，绕法和线路如图，现将开关S从a处断开，然后合向b处，在此过程中，通过电阻R2的电流方向是()A．先由c流向d，后又由c流向dB．先由d流向c，后又由d流向cC．先由c流向d，后又由d流向cD．先由d流向c，后又由c流向d5．在日光灯工作原理中，如图2－3－7所示．(1)开关合上前，启动器的静金属片和动金属片是________(填“接通的”或“断开的”)；(2)开关刚合上时，220 V交流电压加在________之间，使氖泡发出辉光；(3)日光灯启动瞬间，灯管两端的电压________220 V(填“高于”“等于”或“小于”)；(4)日光灯正常发光时，启动器的静触片和动触片________(填“接通”或“断开”)，镇流器起着________的作用，保证日光灯正常工作；(5)启动器中的电容器能________，没有电容器，启动器也能工作．图2－3－7。
鲁科版高中物理选修3-2同步练测：第2章第2节自感第3节自感现象的应用
第2节 自感 第3节 自感现象的应用建议用时 实际用时满分 实际得分45分钟100分一、 选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个 选项中，只有一个选项正确，每小题6分，共60分） 1.关于线圈的自感系数、自感电动势的下列说法中正确的是( )A ．线圈中电流变化越大，线圈自感系数越大B ．对于某一线圈，自感电动势正比于电流的变化量C ．一个线圈的电流均匀增大，这个线圈的自感系数、自感电动势都不变D ．自感电动势总与原电流方向相反 2.下列不属于自感现象的是() A ．电焊机B ．拔下家用电器的电源插头看到电火花C ．大型电动机断开开关产生电弧火花D ．用高频交流电焊接自行车零件3.人类生活中对能源的可持续利用可以通过节能方式体现，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、启动器等．启动器的构造如图1所示，为了便于日光灯工作，常在启动器两端并上一个电容器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1A ．启动器两端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 4.如图2所示，L 是一个纯电感线圈，R 为一个灯泡，下列说法中正确的是 ( )图2A ．开关S 闭合瞬间和断开瞬间，灯泡中都有从 到b 的电流通过B ．开关S 闭合瞬间，灯泡中有从 到b 的电流通过，断开瞬间则为从b 到C ．开关S 闭合瞬间，灯泡中有从 到b 的电流通过，断开瞬间则没有电流通过D ．开关S 闭合或断开瞬间，灯泡中都没有电流通过5.如图3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3A ．先断开S 1B ．先断开S 2C ．先拆除电流表D ．先拆除电阻R6.如图4所示，L 是电阻不计的自感线圈，C 是电容器，E 为电源，在开关S 闭合和断开时，关于电容器的带电情况，下列说法正确的是 ( )图4A ．S 闭合瞬间，A 板带正电，B 板带负电 B ．S 保持闭合，A 板带正电，B 板带负电C ．S 断开瞬间，A 板带正电，B 板带负电D ．由于线圈L 的电阻不计，电容器被短路，上述三种情况下电容器均不带电7.如图5所示是日光灯电路图，若按图示的电路连接，关于日光灯发光的情况，下列叙述中正确的是( )图5A ．S 1接通，S 2、S 3断开，日光灯就能正。
鲁科版高中物理选修(3-2)-2.3《自感现象的应用》同步练习1
自感现象的应用1．下列说法中不．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2．关于日光灯的启动器，下列说法中正确的是()A．启动器由氖泡和电容器并联组成B．没有电容器，启动器无法正常工作C．电容器击穿后，启动器仍能工作D．启动器相当于一个开关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4．如图2－3－8所示是日光灯的电路图，它主要是由灯管、镇流器和启动器组成的，镇流器是一个带铁芯的线圈，启动器的构造如图所示．为了便于启动，常在启动器的两极并上一纸质电容器C.某教室的一盏日光灯总是出现灯管两端亮而中间不亮的情况，经检查，灯管是好的，电压正常，镇流器无故障，其原因可能是()图2－3－8A．启动器两脚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5．下列有关日光灯的使用方法，正确的是()A．日光灯的启动器丢失，作为应急措施，可以用一小段带绝缘外皮的导线启动日光灯B．日光灯在冬天使用时，启动较困难，可用热毛巾热敷灯管的中部，使之启动容易些C．日光灯的镇流器损坏了，可用一只电阻替代D．日光灯在电压较低时，启动较困难．这时可将镇流器暂时短路，使启动变得容易些6．如图2－3－9所示，S为启动器，L为镇流器，其中日光灯的接线图正确的是()图2－3－97．关于日光灯工作过程中的电磁感应现象，下列说法正确的是()A．在灯丝预热阶段，镇流器利用自感控制加热电流B．在灯管点燃阶段，镇流器利用断电自感提供瞬时高压C．灯管正常发光阶段，镇流器利用反抗电流变化的自感作用降压限流，保证日光灯正常发光D．灯管正常发光后，镇流器可以用一个适当的分压电阻替换8．在无线电技术中，常有这样的要求，有两个线圈，要使一个线圈中有电流变化时对另一个线圈几乎没有影响，在如图电路中它们的安装符合要求的是()。
鲁科版高中物理选修3-2同步练测：第2章第2节自感第3节自感现象的应用.docx
高中物理学习材料桑水制作第2节自感第3节自感现象的应用建议用时实际用时满分实际得分45分钟100分一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，每小题6分，共60分）1.关于线圈的自感系数、自感电动势的下列说法中正确的是( )A．线圈中电流变化越大，线圈自感系数越大B．对于某一线圈，自感电动势正比于电流的变化量C．一个线圈的电流均匀增大，这个线圈的自感系数、自感电动势都不变D．自感电动势总与原电流方向相反2.下列不属于自感现象的是( )A．电焊机B．拔下家用电器的电源插头看到电火花C．大型电动机断开开关产生电弧火花D．用高频交流电焊接自行车零件3.人类生活中对能源的可持续利用可以通过节能方式体现，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、启动器等．启动器的构造如图1所示，为了便于日光灯工作，常在启动器两端并上一个电容器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1A．启动器两端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4.如图2所示，L是一个纯电感线圈，R为一个灯泡，下列说法中正确的是 ( )图2A．开关S闭合瞬间和断开瞬间，灯泡中都有从a到b的电流通过B．开关S闭合瞬间，灯泡中有从a到b的电流通过，断开瞬间则为从b到aC．开关S闭合瞬间，灯泡中有从a到b的电流通过，断开瞬间则没有电流通过D．开关S闭合或断开瞬间，灯泡中都没有电流通过5.如图3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3A．先断开S1 B．先断开S2C．先拆除电流表 D．先拆除电阻R6.如图4所示，L是电阻不计的自感线圈，C 是电容器，E为电源，在开关S闭合和断开时，关于电容器的带电情况，下列说法正确的是 ( )图4A．S闭合瞬间，A板带正电，B板带负电B．S保持闭合，A板带正电，B板带负电C．S断开瞬间，A板带正电，B板带负电D．由于线圈L的电阻不计，电容器被短路，上述三种情况下电容器均不带电7.如图5所示是日光灯电路图，若按图示的电路连接，关于日光灯发光的情况，下列叙述中正确的是( )图5A．S1接通，S2、S3断开，日光灯就能正常发光B．S1、S2接通，S3断开，日光灯就能正常发光C．S3断开，接通S1、S2后，再断开S2，日光灯就能正常发光D．当日光灯正常发光后，再接通S3，日光灯仍能正常发光8.如图6所示，a、b、c为三个相同的灯泡，额定电压稍大于电源的电动势，电源内阻可以忽略．L是一个本身电阻可忽略的电感线圈．开关S闭合．现突然断开，已知在这一过程中灯泡都不会烧坏，则下列关于c灯的说法中正确的是( )图6A．亮度保持不变B．将闪亮一下，而后逐渐熄灭C．将闪亮一下，而后逐渐恢复原来的亮度D．将变暗一下，而后逐渐恢复原来的亮度9.如图7所示，多匝线圈L的电阻和电源内阻都很小，可忽略不计，电路中两个电阻器的电阻均为R，开始时开关S断开，此时电路中电流为I0，现将开关S闭合，线圈L中有自感电动势产生，以下说法中正确的是( ) 图7A．由于自感电动势有阻碍电流的作用，电路中电流最终由I0减小到零B．由于自感电动势有阻碍电流的作用，电路中电流最终会小于I0C．由于自感电动势有阻碍电流的作用，电路中电流将保持I0不变D．自感电动势有阻碍电流增大的作用，但电路中电流最终还是增大到2I010.(2010年高考江苏卷)如图8所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值．在t=0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t=t1时刻断开S.下列表示A、B两点间电压U AB随时间t变化的图象中，正确的是( )图8图9二、简答题（本题共2小题，共40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）11.（20分）在图10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0.05 s，产生的感应电动势为180 V，可使氖管发光；如果电流在0.03 s内减小到零，则氖管两端可得到多大电压？图1012.（20分）如图11所示，设电源的电动势为E=10 V，内阻不计，L与R的电阻均为5 Ω，两灯泡的电阻为R s=10 Ω.图11（1）求断开S的瞬间，灯泡L1两端的电压；（2）画出断开S前后一段时间L1内电流随时间的变化规律．第2节自感第3节自感现象的应用得分：一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案二、简答题11.12.第2节自感第3节自感现象的应用参考答案一、选择题1.C 解析：线圈的自感系数由线圈本身的因素(如长度、面积、匝数等)决定．E自∝ΔIΔt，而不是E自∝ΔI，C对，A、B错．线圈中电流减小时自感电动势方向与原电流方向相同，电流增大时，电动势方向与原电流方向相反，D错．2.D 解析：电焊时电流变化引起的自感现象产生电弧火花，使金属熔化，冷却后就融为一体了，故选项A属于自感现象；把电路中开关断开，就会在电路中产生自感电动势，使开关的闸刀与固定夹片之间的空气电离，产生电火花，故选项B、C属于自感现象．高频交流电焊接自行车零件是涡流的典型应用，D不属于自感现象．3.C 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，选项C正确．4.B 解析：在开关S闭合瞬间，灯泡中立即有从a到b的恒定电流通过，此时由于自感现象，通过线圈的电流是逐渐增加的．开关S断开瞬间，线圈中原来向右的电流突然减小，由于自感现象的存在，线圈将产生阻碍这一变化的自感电动势(在线圈中自左向右)，因此在线圈L和灯泡R形成的新的闭合回路中，有电流从灯泡的b端流向a端，所以正确选项为B.5.B 解析： L自感系数很大，当开关S2闭合时若S1断开，则由于自感现象，L中可能产生很高的瞬时电压而烧坏电压表，故应先断开开关S2，后断开开关S1，在开关S2、S1均断开后拆除电表和电阻时，先拆除哪个都可以，故B选项正确．6.A 解析：当S闭合瞬间，L内电流增大，产生的自感电动势的方向是由下指向上，使电容器充电，A板带正电，B板带负电，A项正确；当S保持闭合时，L的电阻为零，电容器两极板被短路，不带电，B项错误；当S断开瞬间，L内的电流减小，自感电动势的方向由上指向下，在L、C组成的回路中给电容器充电，使B板带正电，A板带负电，C项错误．7.C 解析：当S1接通，S2、S3断开时，电源电压220 V直接加在灯管两端，达不到灯管启动的高压值，日光灯不能发光，选项A错误．当S1、S2接通，S3断开时，灯管两端被短路，电压为零，日光灯不能发光，选项B 错误．当日光灯正常发光后，再接通S3，则镇流器被短路，灯管两端电压过高，会损坏灯管，选项D错误．只有当S1、S2接通，再断开S2，镇流器中产生很大的自感电动势，和原电压一起加在灯管两端，使灯管内气体电离，日光灯正常发光，选项C正确．8.C 解析： S断开前，L把a灯短路，加在c灯两端电压为电源电压，流过c灯电流是流过L电流的一半．当S断开的瞬时，L上的电流要减小，L上产生自感电动势阻碍电流的减小，所以开始时，通过c的电流是原来的2倍，比原来亮得多，随后电流逐渐减小，达到稳定后，c两端的电压又等于电源电压，所以亮度跟原来的一样，C正确．9.D 解析：开关S闭合时，通过线圈L的电流发生变化，在线圈中产生自感电动势．自感电动势产生的效果是阻碍电流的变化，使电路中电流变化延缓，使电路中的电流不能突变，它不可能阻止电流的变化，也不可能使电流不变化，自感电动势本身就是以电流变化为存在基础的．本题中，由于线圈L的存在，在S闭合后，电路中的电流不会在瞬间由I0变大到2I0，但随着S闭合后电路中电流变化率的减小，线圈L中自感电动势减小，并最终减小到零，电路中电流最终会增大到2I0.故选项D正确．10.B 解析：开关闭合时，由于线圈的自感阻碍作用，可看做电阻，线圈电阻逐渐减小，并联电路电阻逐渐减小，路端电压U AB逐渐减小；开关闭合后再断开时，线圈的感应电流与原电流方向相同，形成回路，灯泡中的电流方向与原来相反，并逐渐减小到零，路端电压U AB逐渐减小到零，U AB为负值．A图象开关闭合时，U AB 增大，不符合题意，错误；B图象电压U AB的变化规律符合题意，正确；C图象的电压U AB先增大后减小，且方向不变，错误；D图象在两过程中电压U AB始终为正，不正确．二、简答题11.300 V解析：由线圈自感电动势的大小公式E=LΔIΔt得：E1=L ΔIt1，E2=LΔIt2解方程组得：E2=t1t2E1=0.050.03×180 V=300 V.12.（1）10 V（2）见解析解析：（1）电路稳定工作时，由于a、b两点的电势相等，导线ab上无电流流过．因此通过L的电流为I L=E2R =1010A=1 A.流过L1的电流为I=E2R s =1020A=0.5 A.断开S的瞬间，由于线圈想要维持I L不变，而与L1组成闭合回路，因此通过L1的瞬时电流为1 A．所以此时L1两端的电压为U=I L·R s=10 V.（2）断开S前，流过L1的电流为0.5A不变．而断开S的瞬间，通过L1的电流突变为1 A，且方向也发生变化，然后渐渐减小到零，图象如图12所示(t0为断开S的时刻)．注：从t0开始，电流持续的时间实际上一般是很短的．图12。
新鲁科版物理选修3-2课堂测试： 自感现象的应用
课时达标训练(六)自感现象的应用一、单项选择题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3．关于日光灯的发光实质，下列说法正确的是()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 VD．日光灯工作时，不准电流通过日光灯管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，两个触片重新分离二、多项选择题6．在如图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()7．如图所示是日光灯的电路图。
日光灯主要由灯管、镇流器、启动器组成。
关于日光灯的原理，下列说法正确的是()A．日光灯启动，利用了镇流器中线圈的自感现象B．日光灯正常发光时，镇流器不起任何作用C．日光灯正常发光后取下启动器，日光灯仍能正常工作D．日光灯正常发光后取下启动器，日光灯不能正常工作8．如图所示，电路中有L A1和L A2两个完全相同的灯泡，线圈L的直流电阻忽略不计，下列说法正确的是()A．闭合S时，L A2先亮，L A1后亮，最后一样亮B．断开S时，L A2立刻熄灭，L A1过一会熄灭C．无论断开还是闭合开关，L A1中的电流始终从b到aD．无论断开还是闭合开关，L A2中的电流始终从c到d三、非选择题9．如图所示，小灯泡A的电阻R A＝12 Ω，线圈L的直流电阻R L＝4 Ω，电源电动势E ＝4 V，电源内阻r＝1 Ω，当电路中的开关K闭合且电路稳定时，小灯泡A两端的电压为U1。
新鲁科版物理选修3-2课堂练习：自感现象的应用
课时跟踪检测（六）自感现象的应用―、基础题®熟1关于日光灯电路的连接，下列说法不正确的是（）A•启动器与灯管并联B. 镇流器与灯管串联C•启动器与镇流器并联D•启动器相当于开关解析：选C 根据日光灯工作原理可知，启动器与灯管并联、镇流器与灯管串联，启动器的动触片和静触片短暂接通后断开，镇流器向灯管提供瞬时高压，所以，启动器仅起到了开关作用。
2.镇流器是由一个线圈和铁芯构成的，下列说法中正确的是（）A .镇流器中加入铁芯变成了电磁铁，在日光灯电路中起开关的作用B.镇流器在日光灯正常发光后，只消耗电能，为了节能可以把它短路C •日光灯电路中的镇流器可以用白炽灯泡来替代D •镇流器中的铁芯是为了增大自感系数解析：选D 镇流器中加入铁芯是为了增大线圈整体的自感系数，进而产生更大的自感电动势，以击穿灯管内气体而导通；灯管导通后镇流器又起降压限流作用，故不可将其短路，且在启动时不可用白炽灯泡来代替。
3•关于日光灯启动器的下列说法正确的是（）A .日光灯正常发光时，启动器的静触片和动触片是接触的B.工作时，启动器起降压、限流作用，保证日光灯正常工作C .日光灯正常发光时，启动器两端的电压小于220 VD•日光灯正常发光时，电流流过启动器解析：选C 日光灯正常发光时，启动器的静触片和动触片是断开的，此时启动器是不导电的，选项A、D错误；工作时，镇流器起降压、限流作用，保证日光灯正常工作，选项B错误；日光灯正常发光时，由于镇流器的作用，加在灯管两端的电压小于220 V，故选项C正确。
4•关于日光灯工作过程中的电磁感应现象，下列说法不正确的是（）A •在灯丝预热阶段，镇流器利用自感控制加热电流B.在灯管点燃阶段，镇流器利用断电自感提供瞬时高压C •灯管正常发光阶段，镇流器利用反抗电流变化的自感作用降压限流，保证日光灯正常发光D•灯管正常发光后，镇流器已失去作用解析：选D 在日光灯启动发光的不同阶段，镇流器所起的作用也是不同的。
鲁科版高中物理选修3-2本章练测：第2章楞次定律和自感现象(含答案).docx
高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）第2章 楞次定律和自感现象建议用时 实际用时满分 实际得分90分钟100分一、 选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个 选项中，只有一个选项正确，每小题4分，共40分） 1.家用日光灯电路如图1所示，S 为启动器，A 为灯管，L 为镇流器，关于日光灯的工作原理下列说法正确的是( )图1A ．镇流器的作用是将交流变为直流B ．在日光灯的启动阶段，镇流器能提供一个瞬时高压，使灯管开始工作C ．日光灯正常发光时，启动器中的两个触片是接触的D ．日光灯发出柔和的白光是由汞原子受到激发后直接辐射的2.(2011年德州高二检测)如图2所示，两个大小相等互相绝缘的导体环，B 环与A 环有部分面积重叠，当开关S 断开时( )图2A ．B 环内有顺时针方向的感应电流 B ．B 环内有逆时针方向的感应电流C ．B 环内没有感应电流D ．条件不足，无法判定 3.如图3所示，用丝线悬挂一个金属环，金属环套在一个通电螺线管上，并处于螺线管正中央位置．如通入螺线管中的电流突然增大，则( ) A ．圆环会受到沿半径向外拉伸的力B ．圆环会受到沿半径向里挤压的力C ．圆环会受到向右的力D ．圆环会受到向左的力图34.(2011年龙岩模拟)如图4所示，在磁感应强度大小为 、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为 、阻值为 的闭合矩形金属线框 用绝缘轻质细杆悬挂在 点，并可绕 点摆动．金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面．则线框中感应电流的方向是( )图4A ．B ．C ．先是 ，后是D ．先是 ，后是5.如图5所示，AB 支路由带铁芯的线圈和电流表A 1串联而成，设电流为 ；CD 支路由电阻R 和电流表A 2串联而成，设电流为 .两支路电阻阻值相同，在接通开关S 和断开开关S 的瞬间，会观察到（ )图5A ．S 接通瞬间， ，断开瞬间B ．S 接通瞬间， ，断开瞬间C ．S 接通瞬间， ，断开瞬间D ．S 接通瞬间， ，断开瞬间6.如图6所示，AB 金属棒原来处于静止状态(悬挂)．由于CD 棒的运动，导致AB 棒向右摆动，则CD 棒()图6A ．向右平动B ．向左平动C ．向里平动D ．向外平动 7.如图7所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈均与传送带以相同的速度匀速运动．为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，线圈进入磁场前等距离排列，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈．通过观察图形，判断下列说法正确的是()图7A ．若线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带静止B ．若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动C ．从图中可以看出，第2个线圈是不合格线圈D ．从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈 8.(2010年高考山东理综卷改编)如图8所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为 ，方向相反且垂直纸面， 、 为其边界， 为其对称轴．一导线折成边长为 的正方形闭合回路 ，回路在纸面内以恒定速度 向右运动，当运动到关于 对称的位置时以下说法不．正确的是()图8A ．穿过回路的磁通量为零B ．回路中感应电动势大小为C ．回路中感应电流的方向为顺时针方向D ．回路中 边与 边所受安培力方向相同 9.如图9所示，在空间中存在两个相邻的、磁感应强度大小相等、方向相反的有界匀强磁场，其宽度均为L .现将宽度也为L 的矩形闭合线圈，从图示位置垂直于磁场方向匀速经过磁场区域，则在该过程中，能正确反映线圈中所产生的感应电流或其所受的安培力随时间变化的图象是( )图9图1010. (2011年泉州高二检测)如图11所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为 ，其右端接有阻值为 的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为 的匀强磁场中．一质量为m (质量分布均匀)的导体杆 垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为 .现杆在水平向左、垂直于杆的恒力 作用下从静止开始沿导轨运动距离 时，速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)．设杆接入电路的电阻为 ，导轨电阻不计，重力加速度大小为 ，则此过程( )图11A ．杆的速度最大值为B ．流过电阻 的电荷量为C ．恒力 做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D ．恒力 做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量 二、填空题(本题共2小题，每小题6分，共12分．按题目要求作答)11.在“研究电磁感应现象”的实验中，首先要按图12甲接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系；然后按图乙将电流表与线圈B 连成一个闭合回路，将线圈A 、电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路，在图甲中，当闭合S 时，观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在正中央．在图乙中，图12(1)S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，电流表的指针________；(2)线圈A放在B中不动时，指针将________；(3)线圈A放在B中不动，突然断开开关S，电流表指针将________．12.为了演示接通电源的瞬间和断开电源的电磁感应现象，设计了如图13所示的电路图，让L的直流电阻和R相等，开关接通的瞬间，A灯的亮度________(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________(填“大于”“等于”或“小于”)B灯的亮度；断开开关的瞬间，A灯________(填“立即”或“逐渐”)熄灭，B灯________(填“立即”或“逐渐”)熄灭，若满足灯，则断开瞬间，A灯会________(“闪亮”或“不闪亮”)，流过A的电流方向________(“向左”或“向右”)图13三、计算题(本题共4小题，共48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.(10分)(2011年上杭高二检测)如图14甲所示，匝的圆形线圈，其电阻为，它的两端点、与定值电阻相连，穿过线圈的磁通量的变化规律如图乙所示．图14(1)判断、两点的电势高低；(2)求、两点的电势差．14.(10分)如图15所示，电阻不计的光滑形导轨水平放置，导轨间距，导轨一端接有的电阻．有一质量、电阻的金属棒与导轨垂直放置．整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度．现用水平力垂直拉动金属棒，使它以的速度向右做匀速运动．设导轨足够长．图15(1)求金属棒两端的电压；(2)若某时刻撤去外力，从撤去外力到金属棒停止运动，求电阻产生的热量．15.(14分)如图16甲所示，两根足够长的直金属导轨、平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为.、两点间接有阻值为的电阻．一根质量为的均匀直金属杆放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下．导轨和金属杆的电阻可忽略．让杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．图16(1)由向方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出杆下滑过程中某时刻的受力示意图；(2)在加速下滑过程中，当杆的速度大小为时，求此时杆中的电流及其加速度的大小．16.(14分)(2011年潍坊高二检测)如图17甲所示，光滑绝缘水平面上，磁感应强度的匀强磁场以虚线为左边界，的左侧有一质量，边长，电阻的矩形线圈.时，用一恒定拉力拉线圈，使其由静止开始向右做匀加速运动，经过时间，线圈的边到达磁场边界，此时立即将拉力改为变力，又经过，线圈恰好完全进入磁场．整个运动过程中，线圈中感应电流随时间变化的图象如图乙所示．图17(1)求线圈边刚进入磁场时的速度和线圈在第内运动的距离；(2)写出第内变力随时间变化的关系式；(3)求出线圈边的长度.第2章楞次定律和自感现象得分：一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案二、填空题11.（1）（2）（3）12.三、计算题13.14.15.16.第2章楞次定律和自感现象参考答案一、选择题1.B 解析：镇流器是一个自感系数很大的线圈，当流经线圈的电流发生变化时能产生很大的自感电动势阻碍电流的变化，在日光灯启动时，镇流器提供一个瞬时高压使其工作；在日光灯正常工作时，自感电动势方向与原电压相反，镇流器起着降压限流的作用，此时启动器的两个触片是分离的，当灯管内的汞蒸气被激发时能产生紫外线，涂在灯管内壁的荧光物质在紫外线的照射下发出可见光．2.B 解析：由安培定则可知穿过环B的磁通量向外，当S断开时，磁通量减少，由楞次定律可知B中产生逆时针方向的感应电流，B对．3.A 解析：无论通入螺线管的电流是从流向还是从流向，电流增大时，穿过金属环的磁通量必增加．由于穿过金属环的磁通量由螺线管内、外两部分方向相反的磁通量共同决定，等效原磁场方向由管内磁场方向决定．根据楞次定律，环内感应电流的磁场要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，即要阻碍穿过环的磁通量的增加，因此有使环扩张的趋势，从而使环受到沿半径向外拉伸的力．答案为A.4.B 解析：由楞次定律，一开始磁通量减小，后来磁通量增大，由“增反”“减同”可知电流方向是.5.A 解析： S接通瞬间，线圈L产生自感，对电流有较大的阻碍作用，从0缓慢增大，而R中电流不受影响，，但当电路稳定后，自感消失，由于两支路电阻阻值相同，则.开关断开瞬间，ABDC构成一个回路，感应电流相同．6.D 解析：此题是左、右手定则的综合应用题．AB棒向右摆的原因是：CD棒做切割磁感线运动产生感应电动势，给AB棒供电，AB棒摆动是通电导体受力问题．AB棒向右摆动，说明它受到的磁场力方向向右，根据左手定则判断出AB中的电流方向B→A.这说明CD棒的电流方向D→C，再根据右手定则判断CD棒的切割方向是向外．注意题目中给出的四个选项中，A、B肯定不正确，因为CD棒左、右平动，不切割磁感线，不产生感应电流．7.D 解析：若线圈合格，则由于电磁感应现象会向左移动一定距离，且合格线圈移动的距离相等，移动后线圈的间距也等于移动前的间距，由图知线圈3与其他线圈间距不符，不合格．8.C 解析：由于两磁场的磁感应强度大小相等，方向相反，且回路此时关于对称，因而此时穿过回路的磁通量为零，A项正确；、均切割磁感线，相当于两个电源，由右手定则知，回路中感应电流方向为逆时针，两电源串联，感应电动势为，B项正确，C项错误；由左手定则知、所受安培力方向均向左，D项正确．9.D 解析：由楞次定律可知，当正方形导线框进入磁场和出磁场时，磁场力总是阻碍物体的运动，方向始终向左，所以外力F始终水平向右，因安培力的大小不同，故选项D是正确的，选项C是错误的．当矩形导线框进入磁场时，由法拉第电磁感应定律判断，感应电流的大小在中间时是最大的，所以选项A、B是错误的．10.D 解析：当杆的速度达到最大时，安培力安，杆受力平衡，故安，所以，选项A错；流过电阻的电荷量为，选项B错；根据动能定理，恒力、安培力、摩擦力做功的代数和等于杆动能的变化量，由于摩擦力做负功，所以恒力、安培力做功的代数和大于杆动能的变化量，选项C错D对．二、填空题11.(1)向右偏转(2)不动(3)向左偏转解析：(1)由图甲知电流从左接线柱流入电流表时，其指针向左偏转．S闭合后，将A插入B中，磁通量增大，由楞次定律和安培定则可判断B中电流方向向上，从右接线柱流入，故电流表指针向右偏转；(2)A放在B中不动，磁通量不变，不产生感应电流；(3)断开开关，穿过B的磁通量减小，电流表指针向左偏转．12.大于等于逐渐立即闪亮向右解析：开关接通的瞬间，和A灯并联的电感电流为零，A灯的电流为R和B灯之和，所以A灯的亮度大于B 灯亮度．通电一段时间后电流稳定了，L无自感现象，电阻和R一样，通过两灯的电流相等，所以两灯一样亮．断电的瞬间，A灯和产生自感现象的L组成回路，随着电路电流的减小逐渐熄灭．而B灯没有电流而立即熄灭，若灯，稳定时灯.故断开瞬间A灯会闪亮，且电流向右流．三、计算题13.(1)点高(2)20 V解析：(1)由图知，穿过的磁通量均匀增加，根据楞次定律可知点电势比点高．(2)由法拉第电磁感应定律知.由闭合电路欧姆定律知：.14.(1)(2)解析：(1)根据法拉第电磁感应定律，根据欧姆定律，，由以上各式可得.(2)由能量守恒得，电路中产生的热量，因为串联电路电流处处相等，所以，代入数据求出.15.(1)见解析(2)解析：(1)杆受三个力：重力，竖直向下；支持力，垂直斜面向上；安培力，沿斜面向上．受力示意图如图18所示．(2)当杆速度为时，感应电动势，此时电路中电流杆受到的安培力根据牛顿运动定律，有，. 图1816.(1) (2)＋ (3)解析：(1)由图乙可知，线圈刚进入磁场时的感应电流.由及得(2)由图乙，在第时间内，线圈中的电流随时间均匀增加，线圈速度随时间均匀增加，线圈所受安培力随－时间均匀增加，且大小为安时线圈的速度线圈在第时间内的加速度由牛顿运动定律得安(3)在第时间内，线圈的平均速度，.。
新鲁科版物理选修3-2课堂测试：自感
课时达标训练(五)自感一、单项选择题1.在如图所示电路中，L为电阻很小的线圈，G1和G2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G1指针偏向右方，那么当开关S断开时，将出现的现象是()A．G1和G2指针都立即回到零点B．G1指针立即回到零点，而G2指针缓慢地回到零点C．G1指针缓慢回到零点，而G2指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点D．G1指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G2指针缓慢地回到零点2.如图所示为测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路，L的两端并联一个电压表，用来测量自感线圈的直流电压。
在测量完毕后，将电路拆解时应()A．先断开S1B．先断开S2C．先拆除电流表D．先拆除电压表3．如图所示，灯泡L A、L B与固定电阻的阻值均为R，L是自感系数较大的线圈。
当S1闭合、S2断开且电路稳定时，L A、L B亮度相同，再闭合S2，待电路稳定后将S1断开，下列说法中正确的是()A．L B灯比原来更亮一下然后再熄灭B．L A灯比原来更亮一下然后再熄灭C．有电流通过L B灯，方向为c→dD．有电流通过L A灯，方向为b→a4.在如图甲所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R。
闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流为I。
然后，断开S。
若t′时刻再闭合S，则在t′前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t的变化的图象是()甲乙5.(海南高考)如图所示，在一水平、固定的闭合导体圆环上方。
有一条形磁铁(N极朝上，S极朝下)由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，关于圆环中感应电流的方向(从上向下看)，下列说法正确的是()A．总是顺时针B．总是逆时针C．先顺时针后逆时针D．先逆时针后顺时针二、多项选择题6．一个线圈的电流在均匀增大，则这个线圈的()A．自感系数不发生变化B．自感电动势也将均匀增大C．磁通量的变化率也将均匀增大D．自感系数、自感电动势都不变7．如图所示，电路甲、乙中电阻R和自感线圈L的电阻都小于灯泡A的电阻。
自感-鲁科版高中物理选修3-2课时训练
自感1．自感现象和自感电动势(1)自感现象：由导体自身的电流变化所产生的电磁感应现象。
(2)自感电动势 ①定义：由导体自身电流变化所产生的感应电动势； ②特点：总是阻碍导体中原电流的变化。
自感现象是否属于电磁感应现象，是否遵守楞次定律和法拉第电磁感应定律？解析：自感现象是一种特殊的电磁感应现象，遵守楞次定律和法拉第电磁感应定律。
2．自感电动势与自感系数(1)自感电动势①方向：原电流增大时，与原电流方向________，原电流减小时，与原电流方向________；②大小：E ＝L ΔI Δt，与________成正比。
(2)自感系数①物理意义：能表征产生________本领的大小；②大小决定因素：线圈的形状、________、________、匝数等；③单位：亨(H)、________、________。
1．线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大(×)2．线圈中电流等于零时，自感系数也等于零(×)3．把线圈中的铁芯抽出一些，自感系数减小(√)解析：1.自感电动势E ＝L ·ΔI Δt ，不但与L 有关，还与ΔI Δt有关，1错误。
2．自感系数与线圈本身及有无铁芯有关，与线圈中有无电流无关，2错误。
3．有铁芯时，自感系数显著增大，3正确。
1．对自感电动势的理解(1)产生原因：通过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化，因而在原线圈上产生感应电动势。
(2)自感电动势的方向：当原电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相反；当原电流减小时，自感电动势方向与原电流方向相同。
(3)自感电动势的作用：阻碍原电流的变化，起到推迟电流变化的作用。
2．对自感线圈阻碍作用的理解(1)当电路刚闭合瞬间，自感线圈相当于一个阻值无穷大的电阻，其所在的支路相当于断路。
(2)当电路中的电流稳定后，自感线圈相当于一段理想导线或纯电阻。
(3)当电路刚断开瞬间，自感线圈相当于一个电源，对能够与它组成闭合回路的用电器供电，并且刚断开电路的瞬间通过自感线圈的电流大小和方向与电路稳定时通过自感线圈的电流大小和方向相同。
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课时跟踪检测（六）自感现象的应用
1．关于日光灯电路的连接，下列说法不正确的是()
A．启动器与灯管并联
B．镇流器与灯管串联
C．启动器与镇流器并联
D．启动器相当于开关
解析：选C根据日光灯工作原理可知，启动器与灯管并联、镇流器与灯管串联，启动器的动触片和静触片短暂接通后断开，镇流器向灯管提供瞬时高压，所以，启动器仅起到了开关作用。
2．镇流器是由一个线圈和铁芯构成的，下列说法中正确的是()
A．镇流器中加入铁芯变成了电磁铁，在日光灯电路中起开关的作用
B．镇流器在日光灯正常发光后，只消耗电能，为了节能可以把它短路
C．日光灯电路中的镇流器可以用白炽灯泡来替代
D．镇流器中的铁芯是为了增大自感系数
解析：选D镇流器中加入铁芯是为了增大线圈整体的自感系数，进而产生更大的自感电动势，以击穿灯管内气体而导通；灯管导通后镇流器又起降压限流作用，故不可将其短路，且在启动时不可用白炽灯泡来代替。
3．关于日光灯启动器的下列说法正确的是()
A．日光灯正常发光时，启动器的静触片和动触片是接触的
B．工作时，启动器起降压、限流作用，保证日光灯正常工作
C．日光灯正常发光时，启动器两端的电压小于220 V
D．日光灯正常发光时，电流流过启动器
解析：选C日光灯正常发光时，启动器的静触片和动触片是断开的，此时启动器是不导电的，选项A、D错误；工作时，镇流器起降压、限流作用，保证日光灯正常工作，选项B错误；日光灯正常发光时，由于镇流器的作用，加在灯管两端的电压小于220 V，故选项C正确。
4．关于日光灯工作过程中的电磁感应现象，下列说法不正确的是()
A．在灯丝预热阶段，镇流器利用自感控制加热电流
B．在灯管点燃阶段，镇流器利用断电自感提供瞬时高压
C．灯管正常发光阶段，镇流器利用反抗电流变化的自感作用降压限流，保证日光灯正常发光
D．灯管正常发光后，镇流器已失去作用
解析：选D在日光灯启动发光的不同阶段，镇流器所起的作用也是不同的。
在灯丝预热阶段，镇流器利用自感控制加热灯丝，以获得电子；在灯管点燃阶段，需镇流器提供瞬时高压；正常发光时，镇流器起降压限流作用，D错误。
5．若将图1甲中启动器换为开关S1，并给镇流器并联一个开关S2，如图乙所示，则下列叙述正确的是()
图1
A．只把S3接通，日光灯就能正常发光
B．把S3、S1接通后，S2不接通，日光灯就能正常发光
C．S2不接通，接通S3、S1后，再断开S1，日光灯就能正常发光
D．当日光灯正常发光后，再接通S2，日光灯仍能正常发光
解析：选C一般日光灯启动时瞬间把电源、灯丝、镇流器接通，后自动断开，靠镇流器产生瞬时高压，使灯管内气体导电，所以启动时既要使乙图中S3闭合，又需使S1瞬间闭合再断开，A、B错，C对。
正常工作时镇流器起降压限流作用，若把乙图中S2闭合，则镇流器失去作用，日光灯不能正常工作，D错。
6.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，采取了双线绕法，如图2所示，其道理是()
图2
A．当电路中的电流变化时，两股导线中产生的自感电动势互相抵消
B．当电路中的电流变化时，两股导线中产生的感应电流互相抵消
C．当电路中的电流变化时，两股导线中产生的磁通量互相抵消
D．以上说法均不对
解析：选C由于采用了双线绕法，两根平行导线中的电流反向，它们产生的磁通量相互抵消。
不论导线中的电流如何变化，线圈中的磁通量始终为零，所以消除了自感现象的影响。
7.人类生活中对能源的可持续利用可以通过节能方式体现，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3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3
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：选C由题意知镇流器无故障，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。
8．(多选)启动器内有两个部件，一个是氖泡，另一个是电容器，下列说法中正确的是()
A．氖泡内充入氖气的作用是在接通电路时产生辉光放电
B．氖泡内的两个金属片在日光灯正常发光后是接触的
C．电容器的作用是在启动器中的两个金属片分离时消除电火花
D．电容器的作用是在启动器中的动静片分离时产生瞬时高压
解析：选AC氖泡内充入氖气的作用是接通电路产生辉光放电，故A正确；正常工作时，两个金属片在日光灯正常发光后是断开的，B错；电容器的作用是消除电火花，故C 对D错。
9．(多选)下列有关日光灯的使用方法，正确的是()
A．日光灯的启动器丢失，作为应急措施，可以用一小段带绝缘外皮的导线启动日光灯B．日光灯在冬天使用时，启动较困难，可用热毛巾热敷灯管的中部，使之启动容易些C．日光灯的镇流器损坏了，可用一只电阻替代
D．日光灯在电压较低时，启动较困难，这时可将镇流器暂时短路，使启动变得容易些解析：选AB启动器起自动开关的作用，丢失时可以用导线代替，选项A正确。
气体
温度越高越容易电离，而冬天气温较低，日光灯启动较困难，可以先预热，使其较容易启动，选项B正确。
镇流器在启动时的作用是利用自感现象产生高电压击穿气体，所以不能用电阻代替镇流器，也不能将镇流器短路，选项C、D错误。
10．下列说法正确的是()
A．感应圈的工作原理是电磁感应现象
B．日光灯和白炽灯一样，都可接在直流电路中正常工作
C．感应圈中的两个线圈的匝数一样多
D．一个标有“220 V,40 W”的日光灯管，用欧姆表测灯管两端，读数约为1 210 Ω
解析：选A感应圈就是利用了电路中的电流不断地变化产生感应电动势的，当电流变化较快时，产生高压，故选项A正确；日光灯必须接在交流电路中，故选项B错误；在感应圈中次级线圈的匝数要多于初级线圈，在次级线圈中得到较高的电压，故选项C错误；日光灯在不接通时，处于断路，故电阻为无穷大，选项D错误。
11．一个被称为“千人震”的趣味物理小实验，实验是用一节电动势为1.5 V的新干电池、几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器。
几位做实验的同学手拉手成一排，有一位同学将电池、开关用导线将它们和首、尾两位同学的两只空着的手相连，如图4所示，在开关断开时就会使连成一排的同学都有触电感觉。
分析该实验的原理。
图4
解析：1.5 V的电压不会使人有触电的感觉。
人体中几乎无电流通过，但镇流器中有较大的电流，电路断开的瞬间，由于镇流器的自感系数很大，产生很高的自感电动势，使人产生触电感觉。
答案：见解析
12．如图5所示是一种触电保护器，变压器A处用双股相线(火线)和零线平行绕制成线圈，然后接到用电器上，B处有一个输出线圈，一旦有电流，经放大后便能立即推动继电器J切断电源，下列情况下能起保护作用的是哪一种？说明理由。
图5
(1)增加开灯的盏数，能否切断电源？
(2)双手分别接触相线和零线，能否切断电源？
(3)单手接触相线，脚与地相接触而触电，能否切断电源？
解析：(1)不能。
因A处线圈是采用的双绕法，增加开灯的盏数只会使电路中电流增大，但A中两线中电流始终大小相等方向相反，磁通量相互抵消，B中磁通量不发生改变，故不能推动J切断电源。
(2)不能。
理由同(1)。
(3)能。
因为有电流通过人体而流入地下，使A中两股电流大小不相等，B中磁通量发生改变，B中产生感应电流，从而推动J切断电源。
答案：见解析。