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。

闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起。

某同学另找来器材再探究此实验。

他连接好电路，经重复实验，线圈上的套环均未动。

对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是（）A. 线圈接在了直流电源上B. 电源电压过高C. 所选线圈的匝数过多D. 所用套环的材料与老师的不同7.如图中两个电路是研究自感现象的电路，对实验结果的描述正确的是（）①接通开关时，灯P2立即就亮，P1稍晚一会儿亮；②接通开关时，灯P1立即就亮，P2稍晚一会儿亮；③断开开关时，灯P1立即熄灭，P2稍晚一会儿熄灭；④断开开关时，灯P2立即熄灭，P1稍晚一会儿熄灭．A. ①③B. ①④C. ②③D. ②④8.对自感系数大小没有影响的是（）A. 线圈的长度B. 线圈的匝数C. 交流电的峰值D. 有无铁芯9.如图所示，L是电感足够大的线圈，其直流电阻可忽略不计，D1和D2是两个相同的灯泡，若将电键S闭合，等灯泡亮度稳定后，再断开电键S，则（）A. 电键S闭合时，灯泡D1、D2同时亮，然后D1会变暗直到不亮，D2更亮B. 电键S闭合时，灯泡D1很亮，D2逐渐变亮，最后一样亮C. 电键S断开时，灯泡D1、D2同时熄灭D. 电键S断开时，灯泡D1随之熄灭，而D2会更亮一下后才熄灭10.如图所示，A、B相灯相同，L是带铁芯的电阻可不计的线圈，下列说法正确的是（）A. K合上瞬间，A灯先亮起来B. K合上稳定后，A，B同时亮着C. K断开瞬间，B立即熄灭，A灯闪一下再熄灭D. K断开瞬间，A，B同时熄灭11.如图所示电路中，L为电感线圈，电阻不计，A、B为两灯泡，则（）A. 合上S时，A先亮，B后亮B. 合上S时，A、B同时亮C. 合上S稳定后，A变亮，B熄灭D. 断开S时，A熄灭，B重新亮后再熄灭12.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. 当线圈中电流反向时，线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反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13.如图为演示自感现象的实验电路，电感线圈的自感系数较大，且使得滑动变阻器接入电路中的阻值与线圈直流电阻相等，下列判断正确的是（）A. 接通开关S，灯A1、A2立即变亮B. 接通开关S，灯A1逐渐变亮，A2立即变亮C. 断开开关S，灯A1、A2同时熄灭D. 断开开关S，灯A1逐渐熄灭，A2立即熄灭14.同学们，你想有惊无险的体验一下“触电”的感觉吗？只要用一节干电池、几根导线、开关和一个日光灯的镇流器就能实现．几位同学手拉手连成一排，另一位同学将电池、镇流器、开关用导线连接起来，并将它们和首、尾两位同学空着的手相连，在开关断开时就会使连成一排的同学都有触电的感觉，该实验的原理是________现象．15.如图，A、B是完全相同的两个小灯泡，L为自感系数很大、电阻可以忽略的带铁芯的线圈，开关K闭合的瞬间A、B同时发光，随后A灯变________，B灯变________；断开开关K的瞬间，A灯________，B灯________．16.演示自感现象的实验电路图如图所示。

L是自感线圈，A1、A2是规格相同的灯泡，R的阻值与L的直流电阻阻值相同。

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。

17.根据所学知识填空：（1）在研究自感现象时，自感系数较大的线圈一般都有直流电阻，某同学利用如图甲所示的电路采用伏安法测定线圈的直流电阻，在实验测量完毕后，将电路拆去时应A. 先断开开关S1B. 先断开开关S2C. 先拆去电流表D. 先拆去电阻R（2）如图乙所示是甲同学研究自感现象的实验电路图，并用电流传感器显示出在t=1×10﹣3s时断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈L的电流（如图丙）．已知电源电动势E=9V，内阻不计，灯泡R1的阻值为9Ω，电阻R的阻值为3Ω．a、开关断开时，流过灯泡的电流方向________（左到右、右到左），该同学观察到的现象为________，b、线圈的直流电阻为________Ω．断电瞬间线圈的自感电动势为________V．18.如图所示，光滑弧形轨道和一足够长的光滑水平轨道相连，水平轨道上方有一足够长的金属杆，杆上挂有一光滑螺线管A。

在弧形轨道上高为h的地方，无初速释放一磁铁B（可视为质点），B下滑至水平轨道时恰好沿螺线管A的中心轴运动，设A、B的质量分别为M、m，若最终A、B速度分别为v A、v B。

（1）螺线管A将向哪个方向运动？（2）全过程中整个电路所消耗的电能。

1.【答案】B【解析】【解答】解：当K突然断开时，电感L由于自感，电流继续原方向流动，L、L1和L3构成一闭合回路，L中电流从I1逐渐减少，则通过L1的电流也逐渐减少．通过L3的电流开始时比原来电流大，后逐渐变小．当K突然断开时，电感L相当于电源，由此时二极管处于反向截止状态，故L2立即熄灭．故B正确，ACD错误．故选：B【分析】当K突然断开时，电感L由于自感，电流继续原方向流动，但二极管反向不导通，所以L2不亮，又因为原来L中电流比L3的电流大，所以L3将更亮，之后再变暗．2.【答案】A【解析】【解答】解：A、电动机应用了线圈在磁场中受到安培力转动．故A错误．B、电磁灶里面的线圈中变化的电流，产生变化的磁场，从而形成涡流，根据电流的热效应进行加热．故B正确．C、日光灯启动时利用了“自感”所产生的高压．故C正确．D、煤气灶点火装置利用感应圈产生的高压电火花．故D正确．本题选错误的，故选：A．【分析】电动机应用了线圈在磁场中受到安培力转动；电磁灶利用变化的磁场产生涡流进行加热；日光灯启动时利用镇流器产生自感电动势，得到高电压．3.【答案】D【解析】【解答】S断开后，线圈产生自感电动势与灯泡构成回路，自感线圈中电流由2 A逐渐减小为零，灯泡电流反向并由2 A逐渐减小为零，故选项D符合题意。

故答案为：D。

【分析】本题考查线圈在电路中对电路的影响，属于常见题型，断开电源后两条支路形成一个闭合回路，线圈暂时充当电源。

4.【答案】C【解析】【解答】当开关S1、S2均闭合且电路达到稳定，则电感线圈L的自感现象消失，把小灯泡A短路，此时无电流通过小灯泡A ，故选项A错误；将S1断开的瞬间，电感线圈L与小灯泡A组成回路，使小灯泡A亮一下之后在熄灭，而小灯泡B立即熄灭，故选项B错误；将S1断开的瞬间电感线圈L与小灯泡A组成回路，使原先通过小灯泡B和电阻R的电流全部通过小灯泡A ，所以通过灯泡A的电流最大值要比原来通过灯泡B的电流大，故选项C正确；将S2断开，电感线圈L与小灯泡B串联的总电阻比小灯泡A与电阻R串联小，所以，将S2断开，电路达到稳定，灯泡A的亮度比B的亮度暗些，故选项D错误。

故选C【分析】本题考查线圈在电路中对电路的影响，线圈在电路中总是阻碍回路中电流的变化。

电感总是阻碍电流的变化，线圈中的电流减小时，产生自感电流的方向更原电流的方向相同，阻碍减小，当与灯泡构成电路回路时，灯泡亮度逐渐变暗，若流过灯的电流比原来的大，则会变得更亮，然后逐渐变暗。

5.【答案】C【解析】【解答】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电磁感应现象，因此消除了自感，选项A、B错误，只有C正确．故选C【分析】本题考查线圈在电路中对电路的影响，线圈在电路中总是阻碍回路中电流的变化。

电感总是阻碍电流的变化，线圈中的电流减小时，产生自感电流的方向更原电流的方向相同，阻碍减小，当与灯泡构成电路回路时，灯泡亮度逐渐变暗，若流过灯的电流比原来的大，则会变得更亮，然后逐渐变暗。

6.【答案】D【解析】【解答】金属套环跳起来的原因是开关S闭合时，套环上产生的感应电流与通电螺线管上的电流相互作用而引起的，线圈接在直流电源上时，金属套环也会跳起。

电压越高线圈匝数越多，S闭合时，金属套环跳起越剧烈。

若套环是非导体材料，则套环不会跳起，故A、B、C选项不符合题意，D选项符合题意。

故答案为：D。

【分析】感应电流的磁场总是阻碍产生感应电流的磁场的磁通量的变化，要发生电磁感应必须是导体线圈。

7.【答案】A【解析】【解答】解：左图中，接通开关时，由于线圈阻碍电流的增加，故P1稍晚一会儿亮；断开开关时，虽然线圈中产生自感电动势，但由于没有闭合回路，灯P1立即熄灭；右图中，线圈和灯泡并联，接通开关时，由于线圈阻碍电流的增加，故灯泡可以立即就亮，但电流稳定后，灯泡会被短路而熄灭；断开开关时，线圈中产生自感电动势，通过灯泡构成闭合回路放电，故P2稍晚一会儿熄灭；故①③正确，②④错误；故选：A．【分析】线圈中电流发生变化时，会产生自感电动势，阻碍电流的变化，起到延迟电流变化的作用，遵循“增反减同”的规律．8.【答案】C【解析】【解答】解：自感系数的大小决定因素：线圈的大小、形状、匝数，以及是否有铁芯等因素有关．本题选择没有影响的，故选：C．【分析】自感系数由线圈自身决定，与其它因素无关．线圈越长、单位长度上匝数越多自感系数越大，有铁芯比没有铁芯大得多．9.【答案】A【解析】【解答】解：AB、刚闭合S的瞬间，由于L的自感作用，L瞬间相当于断路，所以电流通过D1D2，灯泡D1、D2的亮度相同，闭合S待电路达到稳定后，L相当于短路，D1被短路熄灭，通过D2的电流比原来大，D2更亮．故A正确，B错误；CD、闭合S待电路达到稳定后，再将S断开，L与D1组成回路，所以D2立即熄灭，D1先变比S刚闭合时亮，后逐渐变暗到熄灭，故CD错误．故选：A【分析】根据线圈对电流突变时的反应：增大时阻碍增大，减小时相当于电源；结合欧姆定律分析．10.【答案】C【解析】【解答】解：AB、开关K闭合的瞬间，两灯同时获得电压，所以A、B同时发光．由于线圈的电阻可以忽略，灯A逐渐被短路，流过A灯的电流逐渐减小最后熄灭，B灯电流逐渐增大，故AB错误；CD、断开开关K的瞬间，B灯的电流突然消失，立即熄灭，流过线圈的电流将要减小，产生自感电动势，相当电源，自感电流流过A灯，所以A灯突然闪亮一下再熄灭，故C正确，D错误．故选：C．【分析】开关K闭合的瞬间，电源的电压同时加到两灯的两端，两灯同时发光．由于线圈的电阻可以忽略，灯A逐渐被短路，随后A灯变暗，B灯变亮．断开开关K的瞬间，B灯立即熄灭，A灯突然闪亮一下再熄灭．11.【答案】B,C,D【解析】【解答】ABC、合上S时，电路中立即就有了电流，故灯泡A、B同时变亮；但通过线圈的电流增加，线圈会产生自感电动势，故线圈的电流缓慢增加；当电流稳定后，线圈相当于直导线，灯泡B被短路，故电键闭合后，A、B同时亮，但B逐渐熄灭，而A更亮，故A错误，BC正确；D、断开S时，A灯立即熄灭；线圈产生自感电动势和灯泡B构成闭合电路，B灯先闪亮后逐渐变暗，故D正确；故选：BCD．【分析】电感线圈L中电流变化时，会产生自感电动势，阻碍电流的变化；故电键接通瞬间通过线圈的电流缓慢增加，电键断开瞬间通过线圈的电流缓慢减少．12.【答案】A,C【解析】【解答】由法拉第电磁感应定律可知，当线圈中的电流不变时，不产生自感电动势，A符合题意；当线圈中的电流反向时，相当于电流减小，线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相同，B不符合题意；当线圈中的电流增大时，自感电动势阻碍电流的增大，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反，所以选项C符合题意，同理可知选项D不符合题意．故答案为：A、C。