自感(练习题)

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高中物理第四章电磁感应6互感和自感课时练习题含答案

高中物理第四章电磁感应6互感和自感课时练习题含答案

互感和自感题组一自感现象1.下列单位换算正确的是()A.1亨=1欧·秒B.1亨=1伏·安/秒C.1伏=1韦/秒D.1伏=1亨·安/秒解析:由E=L可知1伏=1亨·安/秒,选项D正确。

答案:D2.在制作精密电阻时,为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,如图所示,其道理是()A.当电路中电流变化时,两股导线中产生的自感电动势相互抵消B.当电路中电流变化时,两股导线中产生的感应电流相互抵消C.当电路中电流变化时,两股导线中产生的磁通量相互抵消D.以上说法均不正确解析:由于采用双线并绕的方法,当电流通过时,两股导线中的电流方向是相反的,不管电流怎样变化,任何时刻两股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,在线圈中不会产生电磁感应现象,因此消除了自感现象,选项C正确。

答案:C题组二通电自感:3.( 多选题 )如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻r不能忽略。

R1和R2是两个定值电阻,L是一个自感系数较大的线圈。

开关S原来是断开的,从闭合开关S到电路中电流达到稳定为止的时间内,通过R1的电流I1和通过R2的电流I2的变化情况是( )A.I1开始较大而后逐渐变小B.I1开始很小而后逐渐变大C.I2开始很小而后逐渐变大D.I2开始较大而后逐渐变小解析:闭合开关S时,由于L是一个自感系数较大的线圈,产生反向的自感电动势阻碍电流的变化,所以开始I2很小,随着电流达到稳定,自感作用减小,I2开始逐渐变大;闭合开关S时,由于线圈阻碍作用很大,路端电压较大,随着自感作用减小,路端电压减小,所以R1上的电压逐渐减小,电流逐渐减小,故选项A、C正确。

答案:AC4.如图所示的电路,L为自感线圈,R是一个灯泡,E是电源。

当S闭合瞬间,通过灯泡R的电流方向是。

当S断开瞬间,通过灯泡的电流方向是。

解析:当S闭合时,流经R的电流是A→B。

当S断开瞬间,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,所以电流流经R时的方向是B→A。

(完整版)电磁感应综合练习题(基本题型,含答案)

(完整版)电磁感应综合练习题(基本题型,含答案)

电磁感应综合练习题(基本题型)一、选择题: 1.下面说法正确的是( )A .自感电动势总是阻碍电路中原来电流增加B .自感电动势总是阻碍电路中原来电流变化C .电路中的电流越大,自感电动势越大D .电路中的电流变化量越大,自感电动势越大【答案】B2.如图9-1所示,M 1N 1与M 2N 2是位于同一水平面内的两条平行金属导轨,导轨间距为L 磁感应强度为B 的匀强磁场与导轨所 在平面垂直,ab 与ef 为两根金属杆,与导轨垂直且可在导轨上滑 动,金属杆ab 上有一伏特表,除伏特表外,其他部分电阻可以不计,则下列说法正确的是 ( ) A .若ab 固定ef 以速度v 滑动时,伏特表读数为BLvB .若ab 固定ef 以速度v 滑动时,ef 两点间电压为零C .当两杆以相同的速度v 同向滑动时,伏特表读数为零D .当两杆以相同的速度v 同向滑动时,伏特表读数为2BLv【答案】AC3.如图9-2所示,匀强磁场存在于虚线框内,矩形线圈竖直下落。

如果线圈中受到的磁场力总小于其重力,则它在1、2、3、4位置 时的加速度关系为 ( ) A .a 1>a 2>a 3>a 4 B .a 1 = a 2 = a 3 = a 4C .a 1 = a 2>a 3>a 4D .a 4 = a 2>a 3>a 1【答案】C4.如图9-3所示,通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环,铜环平面与螺线管截面平行,当电键S 接通一瞬间,两铜环的运动情况是( ) A .同时向两侧推开 B .同时向螺线管靠拢C .一个被推开,一个被吸引,但因电源正负极未知,无法具体判断D .同时被推开或同时向螺线管靠拢,但因电源正负极未知,无法具体判断 【答案】 A图9-2图9-3图9-4图9-15.如图9-4所示,在U形金属架上串入一电容器,金属棒ab在金属架上无摩擦地以速度v向右运动一段距离后突然断开开关,并使ab停在金属架上,停止后,ab不再受外力作用。

电磁感应练习试题

电磁感应练习试题

电磁感应练习一.选择题(共25小题)1.图示电路中,灯泡L1和L2完全相同,线圈L的自感系数很大,直流电阻忽略不计。

下列说法正确的是()A.闭合开关S时,灯泡L1、L2同时亮B.闭合开关S时,灯泡L2先亮,灯泡L1后亮C.断开开关S时,灯泡L2立刻熄灭,灯泡L1过一会儿熄灭D.断开开关S时,灯泡L1立刻熄灭,灯泡L2过一会儿熄灭2.如图所示,L是自感系数很大的线圈,但其自身的电阻几乎为零。

A和B是两个完全相同的小灯泡。

下列说法正确的是()A.接通开关S瞬间,A灯先亮,B灯不亮B.接通开关S后,B灯慢慢变亮C.开关闭合稳定后,突然断开开关瞬间,A灯立即熄灭、B灯闪亮一下D.开关闭合稳定后,突然断开开关瞬间,A灯、B灯都闪亮一下3.如图所示,A1和A2是两个规格完全相同的灯泡,A1与自感线圈L串联后接到电路中,A2与可变电阻串联后接到电路中。

先闭合开关S,缓慢调节电阻R,使两个灯泡的亮度相同,再调节电阻R1,使两个灯泡都正常发光,然后断开开关S.对于这个电路,下列说法中正确的是()A.再闭合开关S时,A1先亮,A2后亮B.再闭合开关S时,A1和A2同时亮C.再闭合开关S,待电路稳定后,重新断开开关S,A2闪亮一下,过一会儿熄灭D.再闭合开关S,待电路稳定后,重新断开开关S,A1和A2都要过一会JL才熄灭4.如图所示电路中,L为电感线圈。

实验时,断开S瞬间,灯A突然闪亮,随后逐渐变暗。

下列说法正确的是()A.接通开关S后,灯A逐渐变亮B.接通开关S后,通过灯A的电流恒定C.灯A的电阻值大于线圈L的直流电阻值D.断开开关S前后,通过灯A的电流方向相同5.如图,A、B是相同的白炽灯,L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈。

下面说法正确的是()A.闭合开关S,A、B灯同时亮B.闭合开关S,A灯比B灯先亮C.A、B灯最后一样亮D.断开开关S,A灯慢慢熄灭,B灯闪亮一下再慢慢熄灭6.电流传感器A的作用相当于一个电流表,它与计算机相连接可以捕捉到瞬间电流的变化,并能在屏幕上显示电流随时间变化的图象。

自感现象习题

自感现象习题

自感现象习题一、选择题1、如图所示电路中,灯泡A、B的规格相同,电感线圈L的自感系数足够大且电阻可忽略。

下列关于此电路的说法中正确的是A.S断开后的瞬间,A立即熄灭,B逐渐变暗最后熄灭厂卄「门〒B.S断开后的瞬间,B立即熄灭,A闪亮一下后熄灭C.S闭合后的瞬间,A先亮,然后A变暗最后熄灭D.S闭合后的瞬间,B先亮,A逐渐变亮,最后A、B—样亮2、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3、如图32—3所示,电源的电动势为E,内阻r不能忽略.A、B是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈.关于这个电路的以下说法正确的是()A.开关闭合到电路中电流稳定的时间内,A灯立刻亮,而后逐渐变暗,最后亮度稳定B.开关闭合到电路中电流稳定的时间内,B灯立刻亮,而后逐渐变暗,最后亮度稳定C.开关由闭合到断开瞬间,A灯闪亮一下再熄灭D.开关由闭合到断开瞬间,电流自左向右通过A灯4、如图所示,A和B是电阻为R的电灯,L是自感系数较大的线圈,当S闭合、S断开且电路稳定时,A、B亮度相12同,再闭合S,待电路稳定后将S断开,下列说法中,正确的是()21A.B灯并不立即熄灭B.A灯将比原来更亮一些后再熄灭C.有电流通过B灯,方向为c-dD.有电流通过A灯,方向为b-a5、在如图所示的电路中,两个相同的小灯泡L和L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12关S后,调整R,使L和L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.若时刻再闭合S,则12在前后的一小段时间内,正确反映流过L的电流i、流过L的电流i随时间t的变化的图象是()1122A.灯泡变暗B.灯泡变亮C.螺线管缩短D.螺线管长度不变A.接通时I i <I 2,断开时I i >I 2B 接通时I 2<I 1, 断开时I-I 12C 接通时I i >I 2,断开时I i <I 26、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()8、如图所示电路,A 、A 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12么在接通和断开电键的瞬间,两电流表的读数I 、I 的大小关系是()12 D. 接通时I-I ,断开时I 〈I1212 9、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in i\~M 只1~10、关于线圈的自感系数,下列说法中正确的是()A.线圈中电流变化量越大,线圈的自感系数越大B.线圈中电流变化越快,线圈的自感系数越大C.若线圈中通入恒定电流,线圈的自感系数为零D.不管电流如何变化,线圈的自感系数不变11、在如图所示的电路中,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()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12、•在如图所示的电路中,两个相同的电流表G和G的零点在刻度盘中央•当电流从“+”接线柱流入时,指针向12右摆;当电流从“一”接线柱流入时,指针向左摆•在电路接通且稳定后再断开开关S的瞬间,下述说法中正确的是()A.G指针向右摆,G指针向左摆B.G指针向左摆,G指针向右摆1212C.两表的指针都向右摆D.两表的指针都向左摆13、如图1所示电路中,S是闭合的,此时流过L的电流为i,流过灯A的电流为i,且i〈i•在t时刻将S断开,12121 那么通过灯泡的电流随时间变化的图象是图2中的LTA B14、如图所示A.闭合开关S稳定后L1、L2亮度相同B.断开S的瞬间,L2会立刻熄灭C.断开S的瞬间,L1中电流方向向左D.断开S的瞬间,a点的电势比b点低16、如图所示,L是自感系数很大的线圈,但其自身的电阻几乎为零.A和B是两个完全相同的灯泡,则下列说法中正确的有()AA.当开关S闭合瞬间,A、B两灯同时亮,最后B灯熄灭B.当开关S断开瞬间,A、B两灯同时熄灭C.当开关S断开瞬间,a点电势比b点电势低D.当开关S断开瞬间,流经灯泡B的电流是由a到b18、下列说法中正确的是()A.电路中电流越大,自感电动势越大B.电路中电流变化越快,自感电动势越大C.线圈中电流均匀增大,线圈的自感系数也均匀增大D.线圈中电流为零时,自感电动势不一定为零三、填空题19、为了演示接通电源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,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R灯R L,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”).参考答案一、选择题I、B2、B3、解析:开关闭合到电路中电流稳定的时间内,A灯立刻亮,而后逐渐变暗,最后亮度稳定;B灯逐渐变亮,最后亮度稳定,选项A正确、B错误•开关由闭合到断开瞬间,电流自右向左通过A灯,不一定A灯闪亮一下再熄灭,选项C、D错误•答案:A4、解析:选D.待电路稳定后将S断开,自感系数较大的线圈L产生自感电动势,与电灯A构成闭合电路,有电流通1过A灯,方向为b-a,S闭合将B灯和电阻R短路,B灯立即熄灭•故只有D正确.25、解析:选B.闭合开关S后,调整R,使两个灯泡L、L发光的亮度一样,电流为I,说明R[=R.若t‘时刻再闭合12L5、流过电感线圈L和灯泡L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L的电流i增大,直至达111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L的电流i立即达到电流为I,故C、D错误.226、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.7、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、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,I>I;断开时,由于L的自感作用,在L、R组成12的临时回路中,I=I,B对.129、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成阻碍电流了,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.10、解析:选D.线圈的自感系数是由线圈本身的因素决定的,与线圈是否通电,以及所通电流的变化情况无关.II、解析:选C.由于L是自感线圈,当合上开关S时,自感线圈L将产生自感电动势,阻碍电流的流过,故有b灯先亮,而a灯后亮•当S断开时,a、b组成回路,L产生自感电动势阻碍电流的减弱,由此可知,a、b同时熄灭,故选项C正确.12、解析:选A.由题意可知,电流表指针摆动方向与流经电流表电流方向相同,当S断开时由于L的自感作用,流过G的电流方向不变,大小逐渐减小,所以G指针向右摆,又由于G、G与L组成新的闭合回路,G中电流从“一”11122入、从“+”出,所以G指针向左摆,A对,B、C、D错.213、【答案】D【解析】当闭合电键,因为线圈阻碍作用,所以电流i会慢慢增大,灯泡A这一支路立即就有电流.当1电键断开,A这一支路电流立即消失,因为线圈阻碍电流的减小,所以通过A的电流不会立即消失,会从原来的大小慢慢减小,而且A和L构成回路,通过A的电流也流过L,所以i变成反向,且逐渐减小,因iVi,故D正确。

大学物理习题18自感互感

大学物理习题18自感互感

班级______________学号____________姓名________________练习 十八一、选择题1. 如图所示,两个圆环形导体a 、b 互相垂直地放置,且圆心重合,当它们的电流I 1、和I 2同时发生变化时,则 ( ) (A)a 导体产生自感电流,b 导体产生互感电流; (B)b 导体产生自感电流,a 导体产生互感电流; (C)两导体同时产生自感电流和互感电流; (D)两导体只产生自感电流,不产生互感电流。

2. 长为l 的单层密绕螺线管,共绕有N 匝导线,螺线管的自感为L ,下列那种说法是错误的? ( ) (A)将螺线管的半径增大一倍,自感为原来的四倍;(B)换用直径比原来导线直径大一倍的导线密绕,自感为原来的四分之一;(C)在原来密绕的情况下,用同样直径的导线再顺序密绕一层,自感为原来的二倍; (D)在原来密绕的情况下,用同样直径的导线再反方向密绕一层,自感为零。

3. 有一长为l 截面积为A 的载流长螺线管绕有N 匝线圈,设电流为I ,则螺线管内的磁场能量近似为 ( )(A)2220/l N AI μ; (B) )2/(2220l N AI μ; (C) 220/l AIN μ; (D) )2/(220l N AI μ。

4. 下列哪种情况的位移电流为零? ( ) (A)电场不随时间而变化;(B)电场随时间而变化; (C)交流电路; (D)在接通直流电路的瞬时。

二、填空题1. 一根长为l 的直螺线管,截面积为S ,线圈匝数为N ,管内充满磁导率为μ的均匀磁介质,则该螺线管的自感系数L = ;线圈中通过电流I 时,管内的磁感应强度的大小B = 。

2. 一自感系数为0.25H 的线圈,当线圈中的电流在0.01s 内由2A 均匀地减小到零。

线圈中的自感电动势的大小为 。

3. 一个薄壁纸筒,长为30cm 、截面直径为3cm ,筒上均匀绕有500匝线圈,纸筒内充满相对磁导率为5000的铁芯,则线圈的自感系数为 。

自感互感习题一(试题版)

自感互感习题一(试题版)

互感和自感 涡流知识要点:一、互感现象两个相邻的线圈,当一个线圈中的电流变化时在另一个线圈中产生感应电动势,这种现象叫做互感。

这种感应电动势叫做互感电动势。

变压器就是利用互感现象制成的。

二、自感现象1.自感:当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场在它本身激发出感应电动势,这种现象叫做自感,相应的电动势叫做自感电动势。

2.典型电路:3.规律:自感电动势大小 tI L E ∆∆= 自感电动势方向服从楞次定律,即感应电流总是阻碍原电流的变化。

4.自感系数:公式tI L E ∆∆=中的L 叫做自感系数,简称自感或电感。

自感系数与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯等因素有关。

三、涡流1.定义:块状金属在磁场中运动,或者处在变化的磁场中,金属块内部会产生感应电流,这种电流在整块金属内部自成闭合回路,叫做涡流。

2.热效应:金属块中的涡流要产生热量。

如果磁通量变化率大,金属的电阻率小,则涡流很强,产生的热量很多。

利用涡流的热效应可以制成高频感应炉、高频焊接、电磁炉等感应加热设备。

变压器、电机铁芯中的涡流热效应不仅损耗能量,严重时还会使设备烧毁.为减少涡流,变压器、电机中的铁芯都是用很薄的硅钢片叠压而成。

3.磁效应:块状导体在磁场中运动时,产生的涡流使导体受到安培力,安培力的方向总是阻碍导体的运动,这种现象称为电磁阻尼。

电磁仪表中的电磁阻尼器就是根据涡流磁效应制成的4.机械效应:磁场相对于导体转动,导体中的感应电流使导体受到安培力作用,安培力使导体运动起来,这种作用称为电磁驱动。

交流感应电动机、磁性式转速表就是利用电磁驱动的原理工作的。

课堂练习1.在如图所示的电路中,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( 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,bC .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 熄灭,a 后熄灭2.在如图所示电路中。

高中物理自感练习题及讲解

高中物理自感练习题及讲解

高中物理自感练习题及讲解高中物理自感现象练习题一、选择题1. 某线圈的自感系数为L,当线圈中的电流以恒定速率减少时,线圈两端的感应电动势大小为:- A. 0- B. 与电流成正比- C. 与电流变化的速率成正比- D. 与电流平方成正比2. 当线圈中的电流均匀增大时,线圈中产生的自感电动势的方向是: - A. 与原电流方向相同- B. 与原电流方向相反- C. 无法确定- D. 以上都不对二、填空题1. 自感现象是指__________,其产生的电动势称为__________。

2. 自感系数L的大小与线圈的几何形状、绕制方式、是否有铁芯等因素有关。

一般情况下,线圈越长、单位长度上匝数越多,自感系数__________(填“越大”或“越小”)。

三、计算题1. 已知某线圈的自感系数为0.5H,当线圈中电流以2A/s的速率均匀减小时,求线圈两端的感应电动势。

2. 某线圈的自感系数为1.0H,线圈中的电流从0开始以均匀速率增加到2A,求电流达到2A时线圈中的自感电动势。

四、简答题1. 简述自感现象产生的原因,并说明自感电动势的方向如何确定。

2. 为什么说自感现象在电路中可以起到保护作用?自感现象练习题答案及讲解一、选择题1. 正确答案:C。

解析:自感电动势的大小与电流变化的速率成正比,这是法拉第电磁感应定律的体现。

2. 正确答案:B。

解析:自感电动势的方向总是试图抵抗电流的变化,因此它与原电流方向相反。

二、填空题1. 答案:线圈中的电流变化时产生的电磁感应现象;自感电动势。

解析:自感现象是电磁感应的一种,当线圈中的电流发生变化时,会在该线圈自身产生感应电动势。

2. 答案:越大。

解析:自感系数L与线圈的几何形状有关,线圈越长,单位长度上匝数越多,自感系数越大。

三、计算题1. 解:根据公式E = L * (ΔI/Δt),其中E是感应电动势,L是自感系数,ΔI是电流变化量,Δt是时间变化量。

代入数值:E = 0.5H * (2A/s) = 1V。

人教版物理【选修1-1】3-6《自感现象、涡流》课后练习(含答案)

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.。

自感(练习题)

自感(练习题)

自感〔练习题〕作业导航:1.知道什么是自感现象和自感电动势.2.知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量,知道它的单位.3.知道自感现象的利和弊以及对它们的利用和防止.一、选择题(每题4分,共32分)1.一个线圈的电流在均匀增大,那么这个线圈的〔〕A.自感系数也将均匀增大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2.以下哪些单位关系是不正确的〔〕A.1 亨=1 欧·秒B.1 亨=1 伏·安/秒C.1 伏=1 韦/秒D.1 伏=1 亨·安/秒3.关于自感电动势的方向,正确的说法是〔〕A.它总是同原电流方向相同B.它总是同原电流方向相反C.当原电流增大时,它与原电流方向相同D.当原电流减小时,它与原电流方向相同4.如图16-66所示,当闭合S和断开S的瞬间能观察到的现象分别是〔〕图16-66A.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5.如图16-67所示,电路中A、B是完全相同的灯泡,L是电阻不计的电感线圈,以下说法中正确的选项是〔〕图16-67A.当开关S闭合时,A灯先亮,B灯后亮B.当开关S闭合时,A、B灯同时亮,以后B灯更亮,A灯熄灭C.当开关S闭合时,B灯先亮,A灯后亮D.当开关S闭合时,A、B灯同时亮,以后亮度不变6.如图16-68电路(甲)、(乙)中,电阻R和自感线圈L的电阻都很小.接通S,使电路到达稳定,灯泡A发光,那么〔〕①在电路(甲)中,断开S,A将渐渐变暗②在电路(甲)中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗③在电路(乙)中,断开S,A将渐渐变暗④在电路(乙)中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗图16-68A.①③B.①④C.②③D.②④7.如图16-69所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略.以下说法中正确的选项是〔〕图16-69①合上开关S接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮②合上开关S接通电路时,A1和A2始终一样亮③断开开关S切断电路时,A2立刻熄灭,A1过一会儿才熄灭④断开开关S切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭A.①③B.①④C.②③D.②④8.图16-70中,L为电阻很小的线圈,G1和G2为内阻不计、零点在表盘中央的电流计.当开关S 处于闭合状态时,两表的指针皆偏向右方.那么,当开关S断开时,将出现下面哪种现象〔〕图16-70A.G1和G2的指针都立即回到零点B.G1的指针立即回到零点,而G2的指针缓慢地回到零点C.G1的指针缓慢地回到零点,而G2的指针先立即偏向左方,然后缓慢地回到零点D.G1的指针先立即偏向左方,然后缓慢地回到零点,而G2的指针缓慢地回到零点二、非选择题(共28分)9.(4分)在国际单位制中,磁通量的单位是__________,磁感应强度的单位是______________,自感系数的单位是______________.10.(5分)如图16-71所示的电路,L为自感线圈,R是一个灯泡,E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,通过电灯的电流方向是__________.图16-7111.(5分)演示自感现象的实验电路图如图16-72所示,L 是电感线圈,A1、A2是规格相同的灯泡,R 的阻值与L 的直流电阻值相同.当开关S 由断开到合上时,观察到的自感现象是__________,最后到达同样亮.图16-7212.(7分)固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd ,各边长为l ,其中ab 是一段电阻为R 的均匀电阻丝,其余三边均为电阻可忽略的铜线.磁场的磁感强度为B ,方向垂直纸面向里,现有一与ab 段的材料、粗细、长度都相同的电阻丝PQ 架在导线框上,如图16-73所示,以恒定的速度v 从ad 滑向bc ,当PQ 滑过31l 的距离时,通过aP 段电阻丝的电流是多大?方向如何?图16-7313.(7分)图16-74中,位于竖直平面内的矩形平面导线框abdc ,水平边ab 长L1=1.0 m ,竖直边bd 长L2=0.5 m ,线框的质量m =0.2 kg ,电阻R =2 Ω,其下方有一匀强磁场区域,该区域的上、下边界PP ′和QQ ′均与ab 平行,两边界间距离为H ,H >L2,磁场的磁感强度B =1.0 T ,方向与线框平面垂直,如下图,令线框的dc边从离磁场区域上边界PP′的距离为h=0.7 m处自由下落,线框的dc边进入磁场以后,ab 边到达边界PP′之前的某一时刻线框的速度已到达这一阶段的最大值,问从线框开始下落到dc边刚刚到达磁场区域下边界QQ′过程中,磁场作用于线框的安培力做的总功为多少?(g=10 m/s2,不计空气阻力)图16-74参考答案一、选择题(每题4分,共32分)1.解析:自感系数是线圈本身特征的物理量,不随电流而变;电流均匀变化,那么磁通量的变化率和自感电动势均不变.故D选项正确.答案:D2.答案:B3.解析:自感电动势总是阻碍原电流的变化.故D选项正确.答案:D4.A5.B6.解析:此题考查同学们对断电时产生的自感电动势的阻碍作用的理解.在电路断开时,电感线圈的自感电动势阻碍原电流的减小,此时电感线圈在电路中相当于一个电源,表现为两个方面:一是自感电动势所对应的电流方向与原电流方向一致;二是在断电瞬间,自感电动势所对应的电流大小与原电流的大小相等,以后以此电流开始缓慢减小到零.(甲)图中,电灯A与电感线圈L在同一个支路中,流过的电流相同;断开电键S时,线圈L中的自感电动势要维持原电流不变,所以,电键断开的瞬间,电灯A的电流不变,以后电流渐渐变小.因此电灯渐渐变暗.(乙)图中,电灯A所在支路的电流比电感线圈所在支路的电流要小(因为电感线圈的电阻很小),断开电键S时,电感线圈的自感电动势要阻碍电流的变小,此瞬间电感线圈中的电流不变,电感线圈相当于一个电源给灯A供电.因此,反向流过A的电流瞬间要变大,然后渐渐变小,所以电灯要先亮一下,然后渐渐变暗.故B选项正确.答案:B7.解析:此题考查了对通电自感和断电自感现象的理解,以及纯电感线圈在电流稳定时相当于一根短路导线.通电瞬间,L中有自感电动势产生,与L在同一支路的灯A1要逐渐变亮,而A2和电源构成回路那么立即亮;稳定后,A1与A2并联,两灯一样亮.断开电键瞬间,L中有自感电动势,相当于电源,与A1、A2构成回路,所以两灯都过一会儿才熄灭.故B选项正确.答案:B8.解析:S断开后,自感电流的方向与G2原电流方向相同,与G1原电流方向相反.故D选项正确.答案:D二、非选择题(共28分)9.Wb,T,H.10.解析:当S闭合时,流经R的电流是A→B.当S切断瞬间,由于电源提供应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,所以电流流经R时的方向是B→A.答案:A→B,B→A说明:分析自感现象时,关键是搞清原电流的方向及产生的自感电动势的作用.11.解析:A2支路是纯电阻电路,S接通,电流立即通过.A1支路的电感线圈L对电流的变化起较强阻碍作用,当电路稳定后,自感的阻碍作用消失,所以A1逐渐亮,最后两灯同样亮.答案:A2立即亮,A1逐渐亮(或A2先亮,A1后亮)说明:自感现象作为电磁感应定律的应用,在历年物理考题中经常出现.尽管这方面的考题并不难,但极易丢分.解决这类问题的关键是明确感应电流的磁场总是阻碍(而不是阻止)原磁场的变化,所以通电时产生反方向的电流,断电时,为维持原电流,产生同方向电流.12.解析:PQ右移切割磁感线,产生感应电动势,此时外电路由Pa与Pb两局部并联而成.画出等效电路图,由闭合电路欧姆定律即可得解.PQ向右滑动时,切割磁感线产生感应电动势的大小为E=Blv.方向从Q 指向P .因此,可以把PQ 作为电源,其内电阻为R ,滑过31l 时的等效电路如下图. 外电路的总电阻为R 外=R R R RR 9232313231=+⋅. 电路的总电流为 I =R BlvRR Blv R r E11992=+=+外内. 根据并联电路电流分配关系,可求得通过aP 段的电流大小为:IaP =32I =R Blv 116 方向由P 到ad . 答案:RBlv116,方向由P 到ad13.解析:依题意,线框的ab 边到达磁场边界PP ′之前某一时刻线框速度到达这一阶段速度最大值,以v0表示这一最大速度,那么有:在最大速度v0时,E =BL1v0,线框中电流I =Rv BL R E 01=, F 安=BIL1=Rv L B 0122速度达最大值条件:F 安=mg 即Rv L B 0122=mgv0=122L B m gR=4.0 m/s dc 边继续向下运动过程中,直至线框ab 边到达磁场上边界PP ′,线框保持速度v0不变.故从线框自由下落至ab 边进入磁场过程中,由动能定理:mg(h +L2)-W 安=21mv20 W 安=mg(h +L2)-21mv20=[0.2×10×(0.7+0.5)-21×0.2×4.02] J =0.8 Jab 边进入磁场后,直至dc 边到达磁场区域下边界QQ ′过程中,作用于整个线框安培力为零,安培力做功也为零,线框只在重力作用下做加速运动.故线框从开始下落到dc 边刚达磁场区域下边界QQ ′过程中,安培力所做的总功即为线框自由下落至ab 边进入磁场过程中安培力所做的功.W 安=0.8 J ,安培力做负功. 答案:0.8 J ,安培力做负功.。

大学物理练习题感生电动势自感

大学物理练习题感生电动势自感

练习十六 感生电动势 自感一、选择题1. 一块铜板放在磁感应强度正在增大的磁场中时,铜板中出现涡流(感应电流),则涡流将: (A ) 减缓铜板中磁场的增加。

(B ) 加速铜板中磁场的增加。

(C ) 对磁场不起作用。

(D ) 使铜板中磁场反向。

2. 磁感应强度为B v 的均匀磁场被限制在圆柱形空间内,B v的大小以速率d B /d t > 0变化,在磁场中有一等腰三角形ACD 导线线圈如图放置,在导线CD 中产生的感应电动势为1ε,在导线CAD 中产生的感应电动势为2ε,在导线线圈ACDA 中产生的感应电动势为ε。

则:(A ) 21εε−=,021=+=εεε。

(B ) 01>ε,02<ε,021>+=εεε。

(C ) 01>ε,02>ε,021<−=εεε。

(D ) 01>ε,02>ε,012>−=εεε。

3. 自感为0.25H 的线圈中,当电流在(1/16)s 内由2A 均匀减小到零时,线圈中自感电动势的大小为:(A ) 7.8×10−3V 。

(B ) 2.0V 。

(C ) 8.0V 。

(D ) 3.1×10−2V 。

4. 匝数为N 的矩形线圈长为a 宽为b ,置于均匀磁场B v中。

线圈以角速度ω旋转,如图所示,当t = 0时线圈平面处于纸面,且AC 边向外,DE 边向里。

设回路正向ACDEA 。

则任一时刻线圈内感应电动势为(A ) −abNB ω sin ωt 。

(B ) abNB ω cos ωt 。

(C ) abNB ω sin ωt 。

(D ) −abNB ω cos ωt 。

5. 用导线围成如图所示的正方形加一对角线回路,中心为O 点,放在轴线通过O 点且垂直于图面的圆柱形均匀磁场中。

磁场方向垂直图面向里,其大小随时间减小,则感应电流的流向在四图中应为:6. 如图所示,均匀磁场被局限在无限长圆柱形空间内,且成轴对称分布,图为此磁场的截面,磁场按d B /d t 随时间变化,圆柱体外一点P 的感应电场E i 应(A ) 等于零。

《大学物理》电磁感应练习题及答案

《大学物理》电磁感应练习题及答案

《大学物理》电磁感应练习题及答案一、简答题1、简述电磁感应定律答:当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变化时,不论这种变化是什么原因引起的,回路中都会建立起感应电动势,且此感应电动势等于磁通量对时间变化率的负值,即dtd i φε-=。

2、简述动生电动势和感生电动势答:由于回路所围面积的变化或面积取向变化而引起的感应电动势称为动生电动势。

由于磁感强度变化而引起的感应电动势称为感生电动势。

3、简述自感和互感答:某回路的自感在数值上等于回路中的电流为一个单位时,穿过此回路所围成面积的磁通量,即LI LI =Φ=Φ。

两个线圈的互感M M 值在数值上等于其中一个线圈中的电流为一单位时,穿过另一个线圈所围成面积的磁通量,即212121MI MI ==φφ或。

4、简述位移电流与传导电流有什么异同答:共同点:都能产生磁场。

不同点:位移电流是变化电场产生的(不表示有电荷定向运动,只表示电场变化),不产生焦耳热;传导电流是电荷的宏观定向运动产生的,产生焦耳热。

5 简述感应电场与静电场的区别?答:感生电场和静电场的区别6、写出麦克斯韦电磁场方程的积分形式。

答:⎰⎰==⋅s v q dv ds D ρ dS tB l E s L ⋅∂∂-=⋅⎰⎰d 0d =⋅⎰S S B dS t D j l H s l ⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+=⋅⎰⎰d 7、简述产生动生电动势物理本质答:在磁场中导体作切割磁力线运动时,其自由电子受洛仑滋力的作用,从而在导体两端产生电势差8、 简述磁能密度, 并写出其表达式答:单位体积中的磁场能量,221H μ。

9、 简述何谓楞次定律答:闭合的导线回路中所出现的感应电流,总是使它自己所激发的磁场反抗任何引发电磁感应的原因(反抗相对运动、磁场变化或线圈变形等).这个规律就叫做楞次定律。

10、全电流安培环路定理答:磁场强度沿任意闭合回路的积分等于穿过闭合回路围成的曲面的全电流 s d t D j l d H s e •⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+=•⎰⎰二、选择题1、有一圆形线圈在均匀磁场中做下列几种运动,那种情况在线圈中会产生感应电流( D )A 、线圈平面法线沿磁场方向平移B 、线圈平面法线沿垂直于磁场方向平移C 、线圈以自身的直径为轴转动,轴与磁场方向平行D 、线圈以自身的直径为轴转动,轴与磁场方向垂直2、有两个线圈,线圈1对线圈2的互感系数为21M ,而线圈2对线圈1的互感系数为12M .若它们分别流过1i 和2i 的变化电流且dt di dt di 21<,并设由2i 变化在线圈1中产生的互感电动势为12ε,由1i 变化在线圈1中产生的互感电动势为21ε,下述论断正确的是( D )A 、 12212112,εε==M MB 、 12212112,εε≠≠M MC 、 12212112,εε>=M MD 、 12212112,εε<=M M3、对于位移电流,下列四种说法中哪一种说法是正确的 ( A )A 、位移电流的实质是变化的电场B 、位移电流和传导电流一样是定向运动的电荷C 、位移电流服从传导电流遵循的所有规律D 、位移电流的磁效应不服从安培环路定理4、下列概念正确的是 ( B )。

高中物理自感和互感练习题附答案

高中物理自感和互感练习题附答案

高中物理自感和互感练习题附答案高中物理自感和互感练习题附答案在实际电路中,磁场的变化通常是由于电流的变化而引起的,对互感和自感现象的研究就是要找出感生电动势与线圈中电流变化之间的关系。

下面是店铺为你整理的高中物理自感和互感练习题附答案,一起来看看吧!(40分钟 50分)一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)1.如图所示,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2.(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1s末B.第2s末C.第3s末D.第4s末3.如图是用于观察自感现象的电路图。

若线圈的直流电阻RL与灯泡的电阻R满足RL<R,则在开关S由闭合到断开的瞬间,可以观察到()A.灯泡立即熄灭B.灯泡逐渐熄灭C.灯泡有明显的闪亮现象D.只有在RL>R时,才会看到灯泡有明显的闪亮现象4.如图所示,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()A.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5.(多选)(2013湛江高二检测)如图所示,A、B是两个相同的小灯泡,电阻均为R,R0是电阻箱,L是自感系数较大的线圈。

当S 闭合,调节R0的阻值使电路稳定时,A、B亮度相同。

则在开关S断开时,下列说法中正确的是()A.B灯泡立即熄灭B.A灯泡一定将比原来更亮一些后再熄灭C.若R0=R,则A灯泡立即熄灭D.有电流通过A灯泡,方向为b→a6.如图所示,电感线圈L的自感系数足够大,其直流电阻忽略不计,LA、LB是两个相同的灯泡,且在下列实验中不会烧毁,电阻R2阻值约等于R1的两倍,则()A.闭合开关S时,LA、LB同时达到最亮,且LB更亮一些B.闭合开关S时,LA、LB均慢慢亮起来,且LA更亮一些C.断开开关S时,LA慢慢熄灭,LB马上熄灭D.断开开关S时,LA慢慢熄灭,LB闪亮后才慢慢熄灭二、非选择题(14分)7.(能力挑战题)如图所示,图甲为某同学研究自感现象的实验电路图,用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流。

高中物理自感互感练习题及讲解

高中物理自感互感练习题及讲解

高中物理自感互感练习题及讲解### 高中物理自感互感练习题及讲解#### 练习题一:自感现象1. 题目:一个线圈的自感系数为0.5H,当通过它的电流以每秒10A的速率变化时,求线圈中产生的自感电动势。

2. 解答:根据自感电动势公式 \( E = L \frac{ΔI}{Δt} \),代入题目给定的数值:\( L = 0.5H \),\( ΔI = 10A \),\( Δt = 1s \),得到 \( E = 0.5 \times 10 = 5V \)。

#### 练习题二:互感现象1. 题目:两个线圈互相靠近,线圈1的自感系数为0.4H,线圈2的自感系数为0.3H,它们之间的互感系数为0.1H。

当线圈1中的电流从0.1A增加到0.5A时,求线圈2中产生的互感电动势。

2. 解答:首先计算线圈1的电流变化量 \( ΔI_1 = 0.5A - 0.1A = 0.4A \)。

然后根据互感电动势公式 \( E = M \frac{ΔI_1}{Δt} \),其中 \( M \) 是互感系数,\( ΔI_1 \) 是线圈1的电流变化量,\( Δt \) 是时间变化量。

假设电流变化发生在1秒内,\( Δt = 1s \),代入数值得到 \( E = 0.1 \times \frac{0.4}{1} = 0.04V \)。

#### 练习题三:自感和互感的结合1. 题目:一个电路中包含两个线圈,线圈A的自感系数为0.5H,线圈B的自感系数为0.2H,它们之间的互感系数为0.1H。

当线圈A中的电流从0.2A增加到0.8A时,求线圈B中产生的总电动势。

2. 解答:首先计算线圈A的电流变化量 \( ΔI_A = 0.8A - 0.2A = 0.6A \)。

线圈A产生的自感电动势 \( E_A = L_A \frac{ΔI_A}{Δt} \),假设电流变化发生在1秒内,\( Δt = 1s \),则 \( E_A = 0.5 \times \frac{0.6}{1} = 0.3V \)。

互感自感练习题

互感自感练习题

互感自感练习题互感自感是电磁现象中的一种重要现象,它在电路设计和应用中有着广泛的应用。

为了加深对互感自感的理解,我们来解答一些互感自感练习题。

问题一:互感现象互感现象是指两个或更多线圈之间通过磁场相互影响的现象。

简单来说,当一个线圈中的电流变化时,其产生的磁场会穿过另一个线圈,从而在另一个线圈中诱发电动势。

请问,在两个线圈的互感中,当一个线圈中的电流增加时,在另一个线圈中会发生什么变化?请用简洁明了的语言回答。

问题二:互感系数互感系数是衡量两个线圈互相影响程度的指标,用小写字母k表示。

请问,当两个线圈的互感系数为正值时,表示两个线圈是什么类型的耦合?请简要说明。

问题三:自感现象自感现象是指电流通过一个线圈时,线圈本身的磁场对电流自身产生的影响。

请问,当电流在线圈中变化时,线圈内会发生什么变化?简要描述自感现象。

问题四:自感系数自感系数是衡量线圈自感强度的指标,用大写字母L表示。

请问,自感系数与线圈中的电流变化有什么关系?请简要回答。

问题五:互感自感的应用互感自感的应用广泛存在于我们的生活中,可以用于变压器、电感器、电机等设备中。

请列举三个具体的应用场景,并简要介绍其原理。

问题六:计算互感自感在电路设计中,我们常常需要计算互感自感的数值。

请简要介绍如何计算两个线圈的互感系数和自感系数。

问题七:互感自感的相互影响在某些情况下,互感和自感会相互影响,导致电路中出现奇特的现象。

请简要描述互感和自感相互影响的现象,并解释其原因。

通过以上练习题的解答,相信大家对互感自感有了更深入的理解。

互感自感是电磁学中的基础概念,掌握好这些内容对于电路设计和应用至关重要。

希望大家能够通过不断学习和实践,深入理解互感自感,并能在实际应用中灵活运用。

《红对勾》高中物理人教版选修3-2练习:4-6互感和自感-Word版含答案[-高考]

《红对勾》高中物理人教版选修3-2练习:4-6互感和自感-Word版含答案[-高考]

课后巩固提升限时:45分钟总分:100分一、单项选择题(每小题7分,共49分)1.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2.下列单位关系不正确的是()A.1亨=1欧·秒B.1亨=1伏·安/秒C.1伏=1韦/秒D.1伏=1亨·安/秒3。

如图是用于观察自感现象的电路图,设线圈的自感系数较大,线圈的直流电阻R L与灯泡的电阻R满足R L≪R,则在开关S由闭合到断开的瞬间,可以观察到()A.灯泡立即熄灭B.灯泡逐渐熄灭C.灯泡有明显的闪亮现象D.只有在R L≫R时,才会看到灯泡有明显的闪亮现象4。

如图电路中,R的阻值和L的自感系数都很大,A、B为两个完全相同的灯泡,当S闭合时,正确的是()A.A比B先亮,然后A灭B.B比A先亮,然后B逐渐变暗C.A、B一起亮,而后A灭D.A、B一起亮,而后B灭5.如图中灯泡A1、A2完全相同,带铁芯的线圈L的电阻可忽略不计,则()A.S闭合瞬间,A1、A2同时发光,接着A1变暗A2变得更亮B.S闭合瞬间,A1不亮A2立即亮C.S闭合瞬间,A1、A2都不立即亮D.稳定后再断开S瞬间,A1、A2同时熄灭6.如图所示的电路中D1和D2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.在电键S接通和断开时,灯泡D1和D2亮暗的顺序是()A.接通时D1先达最亮,断开时D1后灭B.接通时D2先达最亮,断开时D2后灭C.接通时D1先达最亮,断开时D1先灭D.接通时D2先达最亮,断开时D2先灭7。

如图所示是日光灯的结构示意图,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()A.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二、多项选择题(每小题7分,共21分)8.关于自感系数,下列说法正确的是()A.其他条件相同,线圈越长自感系数越大B.其他条件相同,线圈匝数越多自感系数越大C.其他条件相同,线圈越细自感系数越大D.其他条件相同,有铁芯的比没有铁芯的其自感系数小9.如图所示,E为电池组,L是自感线圈(直流电阻不计),D1、D2是规格相同的小灯泡.下列判断正确的是()A.开关S闭合时,D1先亮,D2后亮B.闭合S达稳定时,D1熄灭,D2比起初更亮C.断开S时,D1闪亮一会D.断开S时,D1、D2均不立即熄灭答案1.D自感电动势正比于电流的变化率,正比于线圈的自感系数,故A选项错误;自感系数由线圈本身及有无铁芯决定,与电流无关,故B、C选项错误,D选项正确.2.B由E=L错误!知,L=错误!,故1 亨=1 伏·秒/安,或1 伏=1 亨·安/秒,选项B错误,D正确;又1 伏=1 安·欧,故A正确;由E=n错误!知,选项C也正确.综上知,不正确的为B。

自感互感练习题

自感互感练习题

自感互感练习题亲爱的读者,今天我们来进行一道自感互感练习题。

此题将帮助你更好地理解自感和互感的概念,并提醒你重视他人的情感和体验。

让我们开始吧!练习题一:自感请回忆一件让你感到非常快乐和满足的事情,无论是近期还是曾经发生过的。

思考并描述以下问题:1. 当时你是如何感觉的?2. 情景是如何展开的?3. 你认为为什么会给你带来快乐和满足感?请尽可能详细地回忆和描述这个场景,将自己拉回那个时刻,体验到当时的情感和感受。

确保描述具体细节,使读者能够感同身受。

练习题二:互感现在,我们来回忆一下你在过去与他人交往时产生的互感体验。

下面是一些问题,帮助你展开思考:1. 在与他人交谈或互动过程中,你曾经体会到的情感是什么?2. 是什么导致你感同身受并产生互感?3. 你是如何应对这种情感体验的?4. 这种互感体验对你的关系产生了什么影响?与第一题一样,尽可能地详细描述你与他人交往时的情感和体验。

回答这些问题时,要诚实并关注自己的感受。

练习题三:总结和反思完成上述练习后,让我们来总结和反思一下你的体验。

参考以下问题:1. 自感和互感的体验给你带来了哪些感悟?2. 这些体验是否影响了你与他人的互动方式?3. 是否有什么改变或行动可以帮助你更好地体验自感和互感?通过回顾和反思你的体验,你可以更好地意识到自己的情感和体验,进而改善与他人的互动关系。

确保你的回答真实、准确,并努力提升自己。

结束语感谢你参与这道自感互感练习题。

通过回顾和反思,我们可以更好地理解和体验自感和互感,从而提升我们与他人的沟通和理解能力。

希望这个练习对你有所帮助,让你更加关注他人的情感和体验。

祝你在与他人交往中获得更多的互感体验!本文结束,希望你能够从中收获,并将这些体验运用到日常生活中。

在未来的交流中,记得时刻保持开放的心态,关注他人的情感和体验。

这将使我们的人际关系更加和谐和有效。

祝你好运!。

4.7 互感和自感

4.7 互感和自感

电磁阻尼(eletromagnetic damping)
1、电磁阻尼现象:当导体在磁场中运 动时,感应电流会使导体受到原磁场的 安培力,安培力的方向总是阻碍导体的 运动,这种现象称为电磁阻尼。
2、应用:磁电式电表中 安装的使指针很快地停下 的铝框;电气机车内部可 使机车快速停下的电磁制 动器等
思考与讨论
电磁阻尼与电磁驱动的区别和联系
• 电磁阻尼是导体相对于磁场运动; 电磁驱动是磁场相对于导体运动. • 安培力的作用都是阻碍它们间的 相对运动。
电磁感应的其他一些应用(课本28页练习题)
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电磁阻尼,使金属盘,磁铁和金属球 快速停下,机械能转化为电能以热的形 式散发到周围的空气中。
课堂练习
• 例1、如图所示,水平方向的磁场垂直于光滑曲面, 闭合小金属环从高h的曲面上端无初速滑下,又沿曲 面的另一侧上升,则( D ) • A.若是匀强磁场,环在左侧上升的高度小于h • B.若是匀强磁场,环在左侧上升的高度大于h • C.若是非匀强磁场,环在左侧上升高度等于h • D.若是非匀强磁场,环在左侧上升的高度小于h
涡流的利用
探雷器的长柄 线圈中,通有变化 的电流,在其周围 就产生变化的磁场, 埋在地下的金属物 品,由于电磁感应 而形成涡流,涡流 的磁场反过来又作 用于线圈,使仪器 报警。
线圈

涡流的利用
机场、车站及 重要场所的安检门 及工作人员手上的 探测器,也是利用 与探雷器类似的电 磁感应原理使仪器 报警,来探测进出 人员身上携带的金 属物品。
涡流(eddy current)
1、定义:块状金属在变化的磁场中,或在磁场运动时, 金属块内将产生感应电流。这种电流在金属块内自成闭合 回路,很像水的旋涡,故叫涡电流,简称涡流。 2、如图所示,绝缘导线绕在金属块上,当通以交变电流 时,磁通量不断变化,将产生涡流,若金属块电阻率小, 则产生的涡流很强,产生的热量很多,使铁芯发热浪费电 能,还可能损坏电器。 3、如图所示,薄硅 钢片使涡流被限制在 狭窄的薄片之内,使 电阻增大,减弱涡流, 减小损失。且硅钢片 比普通钢片电阻率大, 其涡流损失只有普通 钢的1/5~1/4。

电磁感应定律、楞次定律、自感练习

电磁感应定律、楞次定律、自感练习

电磁感应定律、楞次定律、自感练习一、选择题1.如图所示,直导线中通以电流I,矩形线圈与通电直导线共面,下列情况中不能产生感应电流的是()A.电流I增大时B.线圈向右平动C.线圈向下平动D.线圈绕ab边转动2.(2011届·云浮检测)位于载流长直导线近旁的两根平行铁轨A和B,与长直导线平行且在同一水平面上,在铁轨A、B上套有两段可以自由滑动的导体CD和EF,如图所示,若用力使导体EF向右运动,则导体CD将()A.保持不动B.向右运动C.向左运动D.先向右运动,后向左运动3.(2011届·杭州测试)如图所示,匀强磁场的方向垂直于电路所在平面,导体棒ab与电路接触良好.当导体棒ab在外力F作用下从左向右做匀加速直线运动时,若不计摩擦和导线的电阻,整个过程中,灯泡L未被烧毁,电容器C 未被击穿,则该过程中()A.感应电动势将变小B.灯泡L的亮度变大C.电容器C的上极板带负电D.电容器两极板间的电场强度将减小4.如图中半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B中,绕O轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动,则通过电阻R的电流的大小和方向是(金属圆盘的电阻不计)()A.由c到d,I=Br2ω/R B.由d到c,I=Br2ω/RC.由c到d,I=Br2ω/(2R) D.由d到c,I=Br2ω/(2R)5.将一磁铁插入闭合线圈,第1次插入所用时间为Δt1,第2次插入所用时间为Δt2,且Δt2=2Δt1,则()A.两次产生的感应电动势之比为2∶1B.两次通过线圈的电荷量之比为2∶1C.两次线圈中产生的热量之比为2∶1D.两次线圈中感应电流的功率之比为2∶16.(2011届·合肥检测)如图所示,有两个相邻的匀强磁场,宽度均为L,方向垂直纸面向外,磁感应强度大小分别为B、2B.边长为L的正方形线框从位置甲匀速穿过两个磁场到位置乙.规定感应电流逆时针方向为正,则感应电流i随时间t变化的图象是下图中的()7.如图所示,平行金属导轨间距为d,一端跨接电阻R,匀强磁场磁感应强度为B,方向垂直于导轨平面,一根长金属棒与导轨成θ角放置,棒与导轨电阻不计.当棒沿垂直于棒的方向以恒定速率v在导轨上滑行时,通过电阻的电流是()A.Bdv/(R sinθ) B.Bdv/R θ/R D.Bdv cosθ/R8.(2011届·深圳测试)如图所示,垂直纸面的正方形匀强磁场区域内,有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd,现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场,则导体框从两个方向移出磁场的两过程中()A.导体框中产生的感应电流方向不同B.导体框中产生的焦耳热相同C.导体框ab边两端电势差相同D.通过导体框截面的电荷量相同9.如图所示,用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和2L的两只闭合线框a 和b,以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外,不考虑线框的动能,若外力对环做的功分别为W a、W b,则W a∶W b为()A.1∶4 B.1∶2 C.1∶1 D.不能确定10.如图所示,在直导线下方有一矩形线框,当直导线中通有方向如图所示且均匀增大的电流时,线框将()A.有顺时针方向的电流B.有逆时针方向的电流C.靠近直导线D.静止不动11.(2011届·长沙检测)如图所示,A线圈接一灵敏电流计,B线框放在匀强磁场中,B线框的电阻不计,具有一定电阻的导体棒可沿线框无摩擦滑动.今用一恒力F向右拉CD由静止开始运动,B线框足够长,则通过电流计中的电流方向和大小变化是()A.G中电流向上,强度逐渐增强B.G中电流向下,强度逐渐增强C.G中电流向上,强度逐渐减弱,最后为零D.G中电流向下,强度逐渐减弱,最后为零12.(2011届·龙岩测试)矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,如图甲所示,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示,则()A.从0到t1时间内,导线框中电流的方向为adcbaB.从0到t1时间内,导线框中电流越来越小C.从t1到t2时间内,导线框中电流越来越大D.从t1到t2时间内,导线框bc边受到安培力大小保持不变13.(2011届·漳州检测)如图所示,P、Q是两个完全相同的灯泡,L是直流电阻为零的纯电感,且自感系数L很大.C是电容较大且不漏电的电容器,下列判断正确的是()A.S闭合时,P灯亮后逐渐熄灭,Q灯逐渐变亮B.S闭合时,P灯、Q灯同时亮,然后P灯变暗,Q灯变得更亮C.S闭合,电路稳定后,S断开时,P灯突然亮一下,然后熄灭,Q灯立即熄灭D.S闭合,电路稳定后,S断开时,P灯突然亮一下,然后熄灭,Q灯逐渐熄灭二、非选择题(共46分)14.(6分)边长为10 cm的正方形矩形线圈固定在匀强磁场中,磁场方向与线圈平面的夹角θ=30°,如图所示,磁感应强度随时间的变化规律为:B=2+3t(T),则在第1 s内穿过线圈的磁通量变化量ΔΦ为______Wb.O轴转动,电阻R用电刷接于圆盘中心和边缘之间.当圆盘做顺时针方向的转动时(从上向下看),通过R的电流方向是.B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内,有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd,以速度v沿垂直于磁感线的方向匀速通过磁场,如图所示.从ab边进入磁场时开始计时.(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象.(2)判断线框中有无感应电流.若有,判断出感应电流的方向.17.(2011届·龙岩测试)(16分)如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,一个磁感应强度B=0.50 T的匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P间连接阻值为R=0.30 Ω的电阻,长为L=0.40 m、电阻为r=0.20 Ω的金属棒ab紧贴在导轨上.现使金属棒ab由静止开始下滑,通过传感器记录金属棒ab下滑的距离,其下滑距离与时间的关系如下表所示,导轨电阻不计.(g =2(1)(2)金属棒的质量.(3)在前0.7 s的时间内,电阻R上产生的热量.18.(2011届·皖南测试)(18分)如图所示,两平行长直金属导轨置于竖直平面内,间距为L,导轨上端有阻值为R的电阻,质量为m的导体棒垂直跨放在导轨上,并搁在支架上,导轨和导体棒电阻不计,接触良好,且无摩擦.在导轨平面内有一矩形区域的匀强磁场,方向垂直纸面向里,磁感应强度为 B.开始时导体棒静止,当磁场以速度v匀速向上运动时,导体棒也随之开始运动,并很快达到恒定的速度,此时导体棒仍处在磁场区域内,试求:(1)导体棒的恒定速度;(2)导体棒以恒定速度运动时,电路中消耗的电功率.。

自感现象同步练习

自感现象同步练习

自感现象同步练习基础练习1.关于自感现象的下列说法中正确的是:()A.感应电流一定和原电流方向相反B.线圈的自感系数大,它的自感电动势一定大C.对于同一线圈,当电流变化较大时,产生的自感电动势也较大D.对于同一线圈,当电流变化较快时,产生的自感电动势也较大2.下列说法中正确的是:()A.当线圈中电流增大时,自感电流的方向与原电流方向相反B.当线圈中电流减小时,自感电流的方向与原电流方向相同C.通过线圈的磁通量的变化与线圈中电流的变化成正比D.线圈的自感系数是线圈自身的特性3.如图16-5-1所示,开关原来接通,当开关突然断开的瞬间,电阻R中:()A.无电流B.仍有电流,方向由B向AC.仍有电流,方向由A向B D.无法判断4.如图16-5-2所示,电感线圈的电阻值很小,但自感系数很大.A、B为完全相同的灯泡,当开关闭合时,有:()A.A、B一起亮,而后A熄灭B.A、B一起亮,而后B熄灭C.A比B先亮,然后A逐渐变暗D.B比A先亮,然后B逐渐变暗5.如图16-5-3所示,两个电阻的值都为R,多匝线圈的电阻和电池的内阻均可忽略,电键原来断开,电路中的电流为I,现将S闭合,线圈产生自感电动势,它的作用为:()A.使电路中电流减小,最后减小为零B.阻碍电路中电流增大,使之保持不变C.阻碍电路中电流增大,最后电流小于ID.阻碍电路中电流增大,最后电流等于2I图16-5-3综合练习1.如图16-5-4所示,电阻R和电感L的值都很大,电感器的电阻很小可不计.A、B为两只完全相同的灯泡.当电键闭合时,有:()A.A比B先亮,而后A熄灭B.B比A先亮,而后B熄灭C.A、B一起亮,而后A熄灭D.A、B一起亮,而后B熄灭2.如图所示,电感线圈的直流电阻灯RRL,当电流达到稳定时,小灯泡中的电流为RI,开关S断开的瞬间,有:()A.灯泡更亮一下熄灭B.灯泡中的电流会大于RIC.灯泡中的电流与RI方向相反,且大于RID.灯泡中的电流与RI方向相反,且小于RI3.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.图16-5-6 4.如图16-5-7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:A灯________,B灯________(2)电键断开时,A灯________,B灯________.图16-5-7参考答案基础练习1.D 2.ABCD 3.C 4.D 5.D综合练习1.D 2.D 3.a→b >b→a <4.(1)从亮到灭变亮(2)闪烁一下再熄灭立即熄灭。

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自感(练习题)作业导航:1.知道什么是自感现象和自感电动势.2.知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量,知道它的单位.3.知道自感现象的利和弊以及对它们的利用和防止.一、选择题(每小题4分,共32分)1.一个线圈的电流在均匀增大,则这个线圈的()A.自感系数也将均匀增大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2.下列哪些单位关系是不正确的()A.1 亨=1 欧·秒B.1 亨=1 伏·安/秒C.1 伏=1 韦/秒D.1 伏=1 亨·安/秒3.关于自感电动势的方向,正确的说法是()A.它总是同原电流方向相同B.它总是同原电流方向相反C.当原电流增大时,它与原电流方向相同D.当原电流减小时,它与原电流方向相同4.如图16-66所示,当闭合S和断开S的瞬间能观察到的现象分别是()图16-66A.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5.如图16-67所示,电路中A、B是完全相同的灯泡,L是电阻不计的电感线圈,下列说法中正确的是()图16-67A.当开关S闭合时,A灯先亮,B灯后亮B.当开关S闭合时,A、B灯同时亮,以后B灯更亮,A灯熄灭C.当开关S闭合时,B灯先亮,A灯后亮D.当开关S闭合时,A、B灯同时亮,以后亮度不变6.如图16-68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()①在电路(甲)中,断开S,A将渐渐变暗②在电路(甲)中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗③在电路(乙)中,断开S,A将渐渐变暗④在电路(乙)中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗图16-68A.①③B.①④C.②③D.②④7.如图16-69所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略.下列说法中正确的是()图16-69①合上开关S接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮②合上开关S接通电路时,A1和A2始终一样亮③断开开关S切断电路时,A2立刻熄灭,A1过一会儿才熄灭④断开开关S切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭A.①③B.①④C.②③D.②④8.图16-70中,L为电阻很小的线圈,G1和G2为内阻不计、零点在表盘中央的电流计.当开关S 处于闭合状态时,两表的指针皆偏向右方.那么,当开关S断开时,将出现下面哪种现象()图16-70A.G1和G2的指针都立即回到零点B.G1的指针立即回到零点,而G2的指针缓慢地回到零点C.G1的指针缓慢地回到零点,而G2的指针先立即偏向左方,然后缓慢地回到零点D.G1的指针先立即偏向左方,然后缓慢地回到零点,而G2的指针缓慢地回到零点二、非选择题(共28分)9.(4分)在国际单位制中,磁通量的单位是__________,磁感应强度的单位是______________,自感系数的单位是______________.10.(5分)如图16-71所示的电路,L为自感线圈,R是一个灯泡,E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,通过电灯的电流方向是__________.图16-7111.(5分)演示自感现象的实验电路图如图16-72所示,L 是电感线圈,A1、A2是规格相同的灯泡,R 的阻值与L 的直流电阻值相同.当开关S 由断开到合上时,观察到的自感现象是__________,最后达到同样亮.图16-7212.(7分)固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd ,各边长为l ,其中ab 是一段电阻为R 的均匀电阻丝,其余三边均为电阻可忽略的铜线.磁场的磁感强度为B ,方向垂直纸面向里,现有一与ab 段的材料、粗细、长度都相同的电阻丝PQ 架在导线框上,如图16-73所示,以恒定的速度v 从ad 滑向bc ,当PQ 滑过31l 的距离时,通过aP 段电阻丝的电流是多大?方向如何?图16-7313.(7分)图16-74中,位于竖直平面内的矩形平面导线框abdc ,水平边ab 长L1=1.0 m ,竖直边bd 长L2=0.5 m ,线框的质量m =0.2 kg ,电阻R =2 Ω,其下方有一匀强磁场区域,该区域的上、下边界PP ′和QQ ′均与ab 平行,两边界间距离为H ,H >L2,磁场的磁感强度B =1.0 T ,方向与线框平面垂直,如图所示,令线框的dc边从离磁场区域上边界PP′的距离为h=0.7 m处自由下落,已知线框的dc边进入磁场以后,ab边到达边界PP′之前的某一时刻线框的速度已达到这一阶段的最大值,问从线框开始下落到dc边刚刚到达磁场区域下边界QQ′过程中,磁场作用于线框的安培力做的总功为多少?(g=10 m/s2,不计空气阻力)图16-74参考答案一、选择题(每小题4分,共32分)1.解析:自感系数是线圈本身特征的物理量,不随电流而变;电流均匀变化,则磁通量的变化率和自感电动势均不变.故D选项正确.答案:D2.答案:B3.解析:自感电动势总是阻碍原电流的变化.故D选项正确.答案:D4.A5.B6.解析:本题考查同学们对断电时产生的自感电动势的阻碍作用的理解.在电路断开时,电感线圈的自感电动势阻碍原电流的减小,此时电感线圈在电路中相当于一个电源,表现为两个方面:一是自感电动势所对应的电流方向与原电流方向一致;二是在断电瞬间,自感电动势所对应的电流大小与原电流的大小相等,以后以此电流开始缓慢减小到零.(甲)图中,电灯A与电感线圈L在同一个支路中,流过的电流相同;断开电键S时,线圈L中的自感电动势要维持原电流不变,所以,电键断开的瞬间,电灯A的电流不变,以后电流渐渐变小.因此电灯渐渐变暗.(乙)图中,电灯A所在支路的电流比电感线圈所在支路的电流要小(因为电感线圈的电阻很小),断开电键S时,电感线圈的自感电动势要阻碍电流的变小,此瞬间电感线圈中的电流不变,电感线圈相当于一个电源给灯A供电.因此,反向流过A的电流瞬间要变大,然后渐渐变小,所以电灯要先亮一下,然后渐渐变暗.故B选项正确.答案:B7.解析:本题考查了对通电自感和断电自感现象的理解,以及纯电感线圈在电流稳定时相当于一根短路导线.通电瞬间,L中有自感电动势产生,与L在同一支路的灯A1要逐渐变亮,而A2和电源构成回路则立即亮;稳定后,A1与A2并联,两灯一样亮.断开电键瞬间,L中有自感电动势,相当于电源,与A1、A2构成回路,所以两灯都过一会儿才熄灭.故B选项正确.答案:B8.解析:S断开后,自感电流的方向与G2原电流方向相同,与G1原电流方向相反.故D选项正确.答案:D二、非选择题(共28分)9.Wb,T,H.10.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,所以电流流经R时的方向是B→A.答案:A→B,B→A说明:分析自感现象时,关键是搞清原电流的方向及产生的自感电动势的作用.11.解析:A2支路是纯电阻电路,S接通,电流立即通过.A1支路的电感线圈L对电流的变化起较强阻碍作用,当电路稳定后,自感的阻碍作用消失,所以A1逐渐亮,最后两灯同样亮.答案:A2立即亮,A1逐渐亮(或A2先亮,A1后亮)说明:自感现象作为电磁感应定律的应用,在历年物理考题中经常出现.尽管这方面的考题并不难,但极易丢分.解决这类问题的关键是明确感应电流的磁场总是阻碍(而不是阻止)原磁场的变化,所以通电时产生反方向的电流,断电时,为维持原电流,产生同方向电流.12.解析:PQ右移切割磁感线,产生感应电动势,此时外电路由Pa与Pb两部分并联而成.画出等效电路图,由闭合电路欧姆定律即可得解.方向从Q 指向P .因此,可以把PQ 作为电源,其内电阻为R ,滑过3l 时的等效电路如图所示. 外电路的总电阻为R 外=R R R RR 9232313231=+⋅. 电路的总电流为 I =R BlvRR Blv R r E11992=+=+外内. 根据并联电路电流分配关系,可求得通过aP 段的电流大小为:IaP =32I =R Blv 116 方向由P 到ad . 答案:RBlv116,方向由P 到ad13.解析:依题意,线框的ab 边到达磁场边界PP ′之前某一时刻线框速度达到这一阶段速度最大值,以v0表示这一最大速度,则有:在最大速度v0时,E =BL1v0,线框中电流I =Rv BL R E 01=, F 安=BIL1=Rv L B 0122速度达最大值条件:F 安=mg 即Rv L B 0122=mgv0=122L B m gR=4.0 m/s dc 边继续向下运动过程中,直至线框ab 边到达磁场上边界PP ′,线框保持速度v0不变.故从线框自由下落至ab 边进入磁场过程中,由动能定理:mg(h +L2)-W 安=21mv20 W 安=mg(h +L2)-21mv20=[0.2×10×(0.7+0.5)-21×0.2×4.02] J =0.8 Jab 边进入磁场后,直至dc 边到达磁场区域下边界QQ ′过程中,作用于整个线框安培力为零,安培力做功也为零,线框只在重力作用下做加速运动.故线框从开始下落到dc 边刚达磁场区域下边界QQ ′过程中,安培力所做的总功即为线框自由下落至ab 边进入磁场过程中安培力所做的功.W 安=0.8 J ,安培力做负功. 答案:0.8 J ,安培力做负功.。

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