高中物理 第1章 電磁感應(yīng)與現(xiàn)代生活 1_5 自感現(xiàn)象與日光燈學(xué)業(yè)分層測評 滬科版選修3-2

《高中物理 第1章 電磁感應(yīng)與現(xiàn)代生活 1_5 自感現(xiàn)象與日光燈學(xué)業(yè)分層測評 滬科版選修3-2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第1章 電磁感應(yīng)與現(xiàn)代生活 1_5 自感現(xiàn)象與日光燈學(xué)業(yè)分層測評 滬科版選修3-2（6頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1.5 自感現(xiàn)象與日光燈 (建議用時(shí)：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1.下列說法中正確的是 (　　) A.電路中電流越大，自感電動勢越大 B.電路中電流變化越大，自感電動勢越大 C.線圈中電流均勻增大，線圈的自感系數(shù)也均勻增大 D.線圈中電流為零時(shí)，自感電動勢不一定為零 【解析】　自感系數(shù)L跟線圈中的電流無關(guān)，是由線圈本身的性質(zhì)決定的，而自感電動勢的大小跟電流變化的快慢有關(guān)，故D正確. 【答案】　D 2.(多選)無線電力傳輸目前已取得重大突破，日本展出了一種非接觸式電源供應(yīng)系統(tǒng).這種系統(tǒng)基于電磁感應(yīng)原理可無線傳輸電力.兩個(gè)感應(yīng)線圈可以放置在左右相鄰或上下相對的位置，原理示意圖如圖158所示.下列說法正確的是 (　　) A　　　B 圖158 A.若A線圈中輸入電流，B線圈中就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 B.只有A線圈中輸入變化的電流，B線圈中才會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 C.A中電流越大，B中感應(yīng)電動勢越大 D.A中電流變化越快，B中感應(yīng)電動勢越大 【解析】　根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的條件，只有處于變化的磁場中，B線圈才能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，A錯(cuò)，B對；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢的大小取決于磁通量變化率，所以C錯(cuò)，D對. 【答案】　BD 3.如圖159所示，閉合電路中的螺線管可自由伸縮，螺線管有一定的長度，燈泡具有一定的亮度.若將一軟鐵棒從螺線管左邊迅速插入螺線管內(nèi)，則將看到(　　) 圖159 A.燈泡變暗　 B.燈泡變亮 C.螺線管縮短 D.螺線管長度不變 【解析】　當(dāng)軟鐵棒插入螺線管中時(shí)，穿過螺線管的磁通量增加，故產(chǎn)生反向的自感電動勢，使總電流減小，燈泡變暗，每匝線圈間同向電流吸引力減小，螺線管變長. 【答案】　A 4.如圖所示，S為起輝器，L為鎮(zhèn)流器.其中日光燈的接線圖正確的是(　　) 【解析】　根據(jù)日光燈的工作原理，要想使日光燈發(fā)光，燈絲必須預(yù)熱發(fā)出電子，燈管的兩端應(yīng)有瞬時(shí)高壓，這兩個(gè)條件缺一不可.當(dāng)動、靜觸片分離后，選項(xiàng)B中燈管和電源斷開，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；選項(xiàng)C中鎮(zhèn)流器與燈管斷開，無法將瞬時(shí)高壓加在燈管兩端，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；選項(xiàng)D中燈絲左、右端分別被短接，無法預(yù)熱放出電子，不能使燈管中的氣體導(dǎo)電，選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 【答案】　A 5.在制精密電阻時(shí)，為了消除制作過程中由于電流變化而引起的自感現(xiàn)象，采取了雙線并繞的方式，如圖1510所示，其道理是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：72000042】 圖1510 A.當(dāng)電路中的電流變化時(shí)，兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的自感電動勢相互抵消 B.當(dāng)電路中的電流變化時(shí)，兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電流相互抵消 C.當(dāng)電路中的電流變化時(shí)，兩股導(dǎo)線中原電流的磁通量相互抵消 D.以上說法都不對 【解析】　采用雙線并繞的方式，當(dāng)電流通過時(shí)，兩股導(dǎo)線中的電流方向是相反的，不管電流怎樣變化，任何時(shí)刻兩股電流總是等大反向的，所產(chǎn)生的磁場也是等大反向的，故總磁通量等于零，在該線圈中不會產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，因此消除了自感，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，只有C正確. 【答案】　C 6.在如圖1511所示的電路中，兩個(gè)相同的小燈泡L1和L2分別串聯(lián)一個(gè)帶鐵心的電感線圈L和一個(gè)滑動變阻器R.閉合開關(guān)S后，調(diào)整R，使L1和L2發(fā)光的亮度一樣，此時(shí)流過兩個(gè)燈泡的電流均為I.然后，斷開S.若t′時(shí)刻再閉合S，則在t′前后的一小段時(shí)間內(nèi)，正確反映流過L1的電流i1、流過L2的電流i2隨時(shí)間t變化的圖像是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：72000043】 圖1511 【解析】　由題中給出的電路可知，電路由L與L1和L2與R兩個(gè)支路并聯(lián)，在t′時(shí)刻，L1支路的電流因?yàn)橛蠰的自感作用，所以i1由零逐漸增大，L2支路為純電阻電路，i2不存在逐漸增大的過程，所以選項(xiàng)B正確. 【答案】　B 7.在生產(chǎn)實(shí)際中，有些高壓直流電路中含有自感系數(shù)很大的線圈，當(dāng)電路中的開關(guān)S由閉合到斷開時(shí)，線圈會產(chǎn)生很大的自感電動勢，使開關(guān)S處產(chǎn)生電弧，危及操作人員的人身安全.為了避免電弧的產(chǎn)生，可在線圈處并聯(lián)一個(gè)元件，在下列設(shè)計(jì)的方案中(如圖所示)可行的是 (　　) A　　　　　　　B　　　　　　C　　　　　　D 【解析】　斷開開關(guān)S，A圖中由于電容器被充電，開關(guān)S處仍將產(chǎn)生電??；B、C圖中閉合開關(guān)時(shí)，電路發(fā)生短路；而D圖是利用二極管的單向?qū)щ娦允咕€圈短路可避免開關(guān)處電弧的產(chǎn)生，故D正確. 【答案】　D 8.如圖1512所示的電路中，兩個(gè)相同的電流表G1和G2的零點(diǎn)均在刻度盤中央，當(dāng)電流從“十”接線柱流入時(shí)，指針向左擺；當(dāng)電流從“一”接線柱流入時(shí)，指針向右擺.在電路接通后再斷開開關(guān)S的瞬間，下列說法中正確的是 (　　) 【導(dǎo)學(xué)號：72000044】 圖1512 A.G1指針向右擺，G2指針向左擺 B.G1指針向左擺，G2指針向右擺 C.兩表指針都向右擺 D.兩表指針都向左擺 【解析】　當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，流經(jīng)電感線圈L的電流方向自左向右.當(dāng)斷開開關(guān)S的瞬間，通過線圈L的電流將變小，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流方向與原電流方向相同，也將是自左向右流，以阻礙原電流減小的變化.這樣在由L、G2、R及G1組成的閉合電路中，感應(yīng)電流將從G2的負(fù)接線柱流入，因而G2的指針向右偏；感應(yīng)電流將從G1的正接線柱流入，因而G1的指針向左偏. 【答案】　B [能力提升] 9.如圖1513所示，電感線圈L的自感系數(shù)足夠大，其直流電阻忽略不計(jì)，LA、LB是兩個(gè)相同的燈泡，且在下列實(shí)驗(yàn)中不會燒毀，電阻R2的阻值約等于R1的兩倍大，則(　　) 圖1513 A.閉合開關(guān)S時(shí)，LA、LB同時(shí)達(dá)到最亮，且LB更亮一些 B.閉合開關(guān)S時(shí)，LA、LB均慢慢亮起來，且LA更亮一些 C.斷開開關(guān)S時(shí)，LA慢慢熄滅，LB馬上熄滅 D.斷開開關(guān)S時(shí)，LA慢慢熄滅，LB閃亮后才慢慢熄滅 【解析】　由于線圈L的自感系數(shù)足夠大，閉合開關(guān)S時(shí)產(chǎn)生很強(qiáng)的阻礙，純電阻R2無自感，因此LA慢慢亮起來，LB隨即達(dá)到穩(wěn)定亮度，A、B錯(cuò)；當(dāng)電路穩(wěn)定時(shí)，將線圈L等效為導(dǎo)線，則有IL＝IA＞IB.斷開開關(guān)S時(shí)，則由于自感線圈L與LB、R2形成閉合回路，因此有I′B＞IB，因此斷開開關(guān)S時(shí)，LA慢慢熄滅，LB閃亮后才慢慢熄滅，C錯(cuò)D對. 【答案】　D 10.(多選)如圖1514所示為一個(gè)日光燈電路，主要由燈管、鎮(zhèn)流器和起輝器等元件組成.在日光燈正常工作的情況下，則(　　) 圖1514 A.燈管兩端的燈絲跟鎮(zhèn)流器、起輝器、開關(guān)都是串聯(lián)的 B.燈管在開始點(diǎn)燃時(shí)，需要一個(gè)很高的瞬時(shí)電壓，可通過使用鎮(zhèn)流器來達(dá)到這個(gè)要求 C.燈管點(diǎn)燃發(fā)光后，鎮(zhèn)流器不再起作用 D.燈管在點(diǎn)燃發(fā)光后，起輝器的兩個(gè)觸片是分離的，起輝器不再起作用 【解析】　閉合開關(guān)，電壓加在起輝器兩極間，氖氣放電發(fā)出輝光，產(chǎn)生的熱量使U形動觸片膨脹，跟靜觸片接觸使電路接通，燈絲和鎮(zhèn)流器中有電流通過.電路接通后，起輝器中的氖氣停止放電，U形動觸片冷卻收縮，兩個(gè)觸片分離，電路自動斷開.在電路突然斷開的瞬間，由于鎮(zhèn)流器電流急劇減小，會產(chǎn)生很高的自感電動勢，方向與電源電動勢方向相同，這個(gè)自感電動勢與電源電壓加在一起，形成一個(gè)瞬時(shí)高壓，加在燈管中的氣體開始放電，于是日光燈成為電流的通路開始發(fā)光.日光燈開始發(fā)光后，由于交變電流通過鎮(zhèn)流器線圈，線圈中會產(chǎn)生自感電動勢，它總是阻礙電流的變化，這時(shí)的鎮(zhèn)流器起著降壓、限流的作用，保證日光燈正常發(fā)光.所以選項(xiàng)B、D正確. 【答案】　BD 11.如圖1515甲所示為研究自感實(shí)驗(yàn)電路圖，并用電流傳感器顯示出在t＝110－3s時(shí)，斷開開關(guān)前后一段時(shí)間內(nèi)各時(shí)刻通過線圈L的電流(如圖1515乙).已知電源電動勢E＝6 V，內(nèi)阻不計(jì)，燈泡R1的阻值為6 Ω，電阻R的阻值為2 Ω. 甲　　　　　　　　　　乙 圖1515 (1)線圈的直流電阻RL＝________Ω. (2)開關(guān)斷開時(shí)，該同學(xué)觀察到的現(xiàn)象是____________________，并計(jì)算開關(guān)斷開瞬間線圈產(chǎn)生的自感電動勢是________V. 【解析】　由圖像可知S閉合穩(wěn)定時(shí) IL＝1.5 A RL＝－R＝ Ω－2 Ω＝2 Ω 此時(shí)小燈泡的電流I1＝＝ A＝1 A S斷開后，L、R、R1組成臨時(shí)回路 電流由1.5 A逐漸減小，所以燈泡會閃亮一下再熄滅，自感電動勢E＝IL(R＋RL＋R1)＝15 V 【答案】　(1)2　(2)燈泡閃亮一下后逐漸變暗，最后熄滅　15 12.如圖1516所示，燈泡電阻大小為8 Ω.線圈的直流電阻為2 Ω，電源電動勢為4 V，電阻忽略不計(jì).試計(jì)算在S斷開時(shí)刻線圈L的自感電動勢大小. 【導(dǎo)學(xué)號：72000045】 圖1516 【解析】　根據(jù)直流電路知識，計(jì)算出穩(wěn)定時(shí)通過燈泡A的電流為0.5 A，通過線圈L的電流為2 A.斷開S瞬間，通過燈泡A的0.5 A電流立即消失，由于“自感要阻礙通過線圈的原電流變化”.流經(jīng)L的2 A電流將由2 A逐漸減小，所以斷開S時(shí)刻的自感電動勢大小E＝I2(RL＋RA)＝20 V. 【答案】　20 V