人教版高中物理选修1-1 3.6自感现象涡流作业
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第六节自感现象作业
一、选择题
1.如图3-6-1所示,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()
图3-6-1
A.灯泡立即熄灭
B.灯泡慢慢熄灭
C.灯泡突然闪亮一下再慢慢熄灭
D.灯泡突然闪亮一下再突然熄灭
2.关于线圈自感系数的说法,正确的是()
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,自感系数变小
C.把线圈匝数增加一些,自感系数变大
D.电感是自感系数的简称
3.关于线圈中自感电动势的大小的说法中正确的是()
A.电感一定时,电流变化越大,电动势越大
B.电感一定时,电流变化越快,电动势越大
C.通过线圈的电流为零的瞬间,电动势为零
D.通过线圈的电流为最大值的瞬间,电动势最大
4.如图3-6-2所示的电路中,线圈电阻可以忽略不计.和是两个完全相同的小灯泡,随着开关S的闭合和断开的过程中(灯丝不会断),和的亮度变化情况是()
A.S闭合,很亮且亮度不变,亮度逐渐增加,最后两灯一样亮;S断开,立即熄灭,逐渐亮
B.S闭合,不亮,很亮;S断开,和都立即不亮
C.S闭合,、同时亮,而后灭,亮度不变;S断开,立即熄灭,亮一下才灭
D.S闭合,、同时亮,后逐渐熄灭,则逐渐变得更亮;S断开,立即熄灭,亮一下才灭
图3-6-2
5.如图3-6-3所示,为一纯电感线圈(即电阻为零),是一灯泡,下列说法正确的是()
图3-6-3
A.开关S接通瞬间,无电流通过灯泡
B.开关S接通后,电路稳定时,无电流通过灯泡
C.开关S断开瞬间,无电流通过灯泡
D.开关S接通瞬间及接通稳定后,灯泡中均有从至的电流,而在开关S断开瞬间,灯泡中有从到的电流
6.在图3-6-4所示电路中,为电阻很小的线圈,和为零点在表盘中央的相同的电流表.当开关S闭
合时,电流表指针偏向右方,那么当开关S断开时,将出现的现象是()
图3-6-4
A.和指针都立即回到零点
B.指针立即回到零点,而指针缓慢地回到零点
C.指针缓慢回到零点,而指针先立即偏向左方,然后缓慢地回到零点
D.指针先立即偏向左方,然后缓慢地回到零点,而指针缓慢地回到零点
7.如图3-6-5所示,电路中为一电感线圈,支路和支路电阻相等,则()
图3-6-5
A.合上开关S时,电流表的示数小于电流表的示数
B.合上开关S时,电流表的示数等于电流表的示数
C.断开开关S时,电流表的示数大于电流表的示数
D.断开开关S时,电流表的示数等于电流表的示数
8.如图3-6-6所示,多匝线圈和电池的内阻均为零,两个电阻的阻值均为,开关S开启,电路中的电流为,现将S闭合,于是线圈中产生自感电动势,此自感电动势( )
图3-6-6
A.有阻碍电流的作用,最后电流由减小为零
B.有阻碍电流的作用,最后总电流小于
C.有阻碍电流增大的作用,因而电流保持不变
D.有阻碍电流增大的作用,但电流还是要增大到2
9.如图3-6-7所示,闭合电路中一定长度的螺线管可自由伸缩,通电时灯泡有一定的亮度,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
图3-6-7
10.如图3-6-8(a)、(b)中,电阻和自感线圈的电阻值相等,接通S,使电路达到稳定状态,灯泡发光,则()
图3-6-8
①在电路(a)中,断开S,将渐渐变暗
②在电路(a)中,断开S,将先变得更亮,然后渐渐变暗
③在电路(b)中,断开S,将渐渐变暗
④在电路(b)中,断开S,将先变得更亮,然后渐渐变暗
A.①③
B.②③
C.②④
D.①④
11.在如图3-6-9所示的电路中,、为两个完全相同的灯泡,为自感线圈,为电,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()
图3-6-9
A.合上开关,先亮,后亮;断开开关,、同时熄灭
B.合上开关,先亮,后亮;断开开关,先熄灭,后熄灭
C.合上开关,先亮,后亮;断开开关,、同时熄灭
D.合上开关,、同时亮;断开开关,先熄灭,后熄灭
二、填空题(请将正确的答案填到横线上)
12.金属块放在的磁场中,或者让它在磁场中时,金属块内将产生,即
涡流.
三、计算题
13.(20分)图3-6-10是高频焊接原理示意图,线圈中通以高频交流电时,待焊接的金属工件中就产生感
应电流,由于焊缝处的接触电阻很大,放出的焦耳热很多,致使温度升得很高,将金属熔化,焊接在一起.我国生产的自行车车架就是用这种办法焊接的.
图3-6-10
试定性地说明:为什么交变电流的频率越高,焊缝处放出的热量越多.
第六节自感现象参考答案
一、选择题
1.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,但由于
线圈与灯串联,在开关S断开后,不能形成闭合回路,因此灯在开关断开后,电供给的电流为零,灯立即熄灭.因此本题的正确答案应为A.
点评:这个题学生在选择的过程中,容易错选C,究其原因是没有把在自感现象的演示实验中看到S 断开时出现灯不立即熄灭,而是闪亮一下再慢慢熄灭的电路连接情况搞清楚.
2.BCD
3.B
4.D 解析:当S接通时,对电流有阻碍作用,电输出的电流通过和串联后与电相连,故和同
时亮.随着通过的电流增大,的直流电阻不计,的分流作用增大,的电流逐渐减小为零.由于总电阻
变小,总电流变大,通过的电流增大,灯变得更亮.当S断开,中无电流,立即熄灭.而电感将要
维持它的电流不变,因与组成回路,将亮一下后再灭.
5.B 解析:开关S接通瞬间,电与灯泡构成回路,此时有电流通过灯泡,方向从;而电路稳
定后,中不产生自感电动势,因为是纯电感线圈,不计电阻,相当于一根短路导线,所以没有电流流过灯泡;当开关S断开瞬间,中产生自感电动势,其方向与原电流方向一致,相当于电,与构成回路,使得有电流通过灯泡,方向.所以选B.
6.D 解析:电流表指针的偏转方向与电流的流向有关.根据题意,电流自右向左时,指针向右偏.那
么,电流自左向右时,指针应向左偏.当开关S断开瞬间,中电流立即消失,而由于自感作用,电流不
能立即消失,电流沿、、的方向在由它们组成的闭合回路中继续维持一个较短时间,即中的电流
按原方向自右向左逐渐减为零,而中的电流和原方向相反,变为自左向右,和中的电流同时减为零;
也就是指针先立即偏向左方,然后缓慢地回到零点,而指针缓慢地回到零点,故D项正确.点评:自感电流的方向用楞次定律判断,当导体中电流增加时,自感电流的方向与原的方向相反,当电流减小时,自感电流的方向与原的方向相同.
7.AD 解析:电路接通时,支路有电感线圈,由于电流要增加,产生的自感电动势阻碍其电流的
增大,因而支路中电流缓慢增大.所以电流表的示数小于电流表的示数,选项A正确.
断电瞬间,电感线圈中电流减弱,产生自感电动势阻碍电流的减弱.在这里相当于一个电,通过
形成一个回路,维持一段时间的电流,此时电流表、示数相同,故选项D正确.
8.D 解析:自感线圈对变化的电流起阻碍作用,它的作用不同于电阻,电阻对电流(不管是否变化)
起阻碍作用.自感线圈的作用对变化的电流起阻碍作用,使电流的变化缓慢,但不能阻止原电流的变化,所
以闭合S后,自感线圈中出现的自感电动势阻碍了电流从开始增加,但不能阻止,最终电流增加为
点评:自感电动势的作用是阻碍原电流的变化,具体表现为:电流增加时,阻碍增加;电流减少时,阻碍减少,在效果上延缓了变化,但不会阻止变化.
9.D 解析:加上软铁棒,使螺线管磁场变强,则螺线管产生的自感电动势阻碍磁场的增强,使原电流
减小,故灯泡变暗,螺线管变长.
10.D 解析:在电路(a)中自感线圈与灯泡串联,与的电流相等,断开S时产生自感电动势将
使与中的电流值从稳定状态逐渐减小,将渐渐变暗,而不是立即熄灭.在电路(b)中,与并联,