高中物理第二册自感现象 日光灯原理 练习与解析

自感现象日光灯原理练习与解析

1．下列关于自感的说法中，正确的是

A.自感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.线圈中产生自感电动势较大的，其自感系数也较大

D.加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要大

答案：AD

2．如图16-5-8所示的电路中，A

1和A

2

是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以

忽略不计.下列说法中正确的是

A.合上开关K接通电路时，A

2先亮，A

1

后亮，最后一样亮

B.合上开关K接通电路时，A

1和A

2

始终一样亮

C.断开开关K切断电路时，A

2立即熄灭，A

1

过一会熄灭

D.断开开关K切断电路时，A

1和A

2

都要过一会才熄灭

图16-5-8

解析：K闭合时，A

2支路中的电流立即达到最大，A

2

先亮，A

1

支路中有一线圈L

产生自感电动势阻碍电流增大，使得流过A

1

的电流不能突变而只能从零开始逐渐增

加,所以A

1

后亮.电流达到最大时，强度不再变化，自感电动势消失.又由于线圈电阻可以忽略，两灯泡又完全相同，因此两支路电流相同，因而两灯一样亮，所以选

项A正确.K断开时，回路的原电流消失，但L中产生的自感电动势，在闭合回路A

1A 2 L

中形成感应电流，使流过线圈L和两灯泡A

1和A

2

的电流都是逐渐减小，因而A

1

和

A

2

都是过一会才熄灭.因此选项D正确.

答案：AD

3．如图16-5-9中L

A 、L

B

完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略不计，则

图16-5-9

A.S闭合瞬间，L

A 、L

B

同时发光，接着L

A

变暗L

B

变得更亮

B.S闭合瞬间，L

A 不亮L

B

立即亮

C.S闭合瞬间，L

A 、L

B

都不立即亮

D.稳定后再断开S瞬间，L

B 熄灭,L

A

灯亮且比L

B

更亮

解析：当S闭合瞬间，L支路中的电流从无到有发生“变化”，因此，在L中产

生自感电动势阻碍电流增加，由于自感系数很大，对电流的阻碍作用很强，所以S

接通的极短时间内L中电流几乎为零，L并没有起到“短路”的作用，L

A

灯中有电

流通过，L

A 、L

B

同时亮.由于L中电流从无到有很快稳定，感应电动势消失，上述那

种对电流的阻碍作用不再存在，它对L

A 灯的短路作用形成，L

A

灯便熄灭，由于电路

的电阻变小，L

B

灯便显得更亮.

答案：A

4．如图16-5-10所示，多匝线圈的电阻和电池的内阻可以忽略，两个电阻的阻

值都是R.开关S原来开着，电流I

=E/2R，今闭合开关将一电阻短路，于是线圈中有自感电动势产生，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，最后电流总小于I

C.有阻碍电流增大的作用，因而电流保持I

不变

D.有阻碍电流增大的作用，但电流最后还要增大到2I

图16-5-10

解析：当闭合开关S ，电阻变小，电流变大，线圈产生的自感电动势阻碍电流增大.但这不是阻止，电流还是要增大，达到稳定时，I=

R

E

=2I 0. 答案：D

5．如图16-5-11所示电路中，A 、B 是相同的两个灯泡,L 是一个带铁芯的线圈，电阻可不计.调节R ，电路稳定时两灯都正常发光，则在开关合上和断开时

A.两灯同时点亮、同时熄灭

B.合上S 时，B 比A 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

图16-5-11

解析：合上S 时，B 灯立即正常发光.A 灯支路中，由于L 产生的自感电动势阻碍电流增大，A 灯将迟一些时间才能达到正常发光状态，选项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，由它作为电源时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，如图16-5-12所示.选项C 错误.因为断开S 后，由L 作为电源的电流是从原来稳定时通过L 中的电流值逐渐减小的，所以A 、B 两灯只是延缓一些时间熄灭，并不会比原来更亮，选项D 错误.正确选项为

B.

图16-5-12 答案：B

6．如图16-5-13所示，L的直流电阻与电阻R的阻值相同，S

1、S

2

是相同的灯

泡.以下说法正确的是

图16-5-13

A.K闭合的瞬间，S

1比S

2

亮

B.K闭合的瞬间，S

2比S

1

亮

C.K断开的瞬间，S

2

先灭

D.K断开的瞬间，S

1、S

2

同时熄灭

解析：当K闭合时，S

1与S

2

同时亮，但由于L的自感，对电流的阻碍作用比R

大，所以S

1比S

2

要亮一些.断开K时，由于L产生自感电动势，与S

1

组成闭合回路，

而由于导线ab的短接，R和S

2上没有电流，所以S

1

要比S

2

后暗，S

2

立即熄灭.

答案：AC

7．如图16-5-14所示的电路中，L是自感系数很大的用导线绕成的理想线圈，开关S原来是闭合的.当开关S断开时，则

A.刚断开时，电容器放电，电场能变为磁场能

B.刚断开时，L中电流反向

C.灯泡L′立即熄灭

D.LC电路将发生电磁振荡，刚断开时，磁场能最大

图16-5-14

解析：由题中所给条件“L是自感系数很大的用导线绕成的理想线圈”可知L 线圈的电阻为零.开关S断开前，电流流经L′灯泡和L线圈，L线圈两端无电势差，即电容器两端无电势差，电容器带电荷量为零.开关S断开时，灯泡L′立即熄灭，