2019-2020年高中物理 第2章第3節(jié)自感現象的應用檢測試題 魯科版選修3-2.doc

2019-2020年高中物理 第2章第3節(jié)自感現象的應用檢測試題 魯科版選修3-21.(xx東北師大附中高二期末)一個稱為“千人震”的趣味物理小實驗，實驗是用一節(jié)電動勢為1.5 V的新干電池、幾根導線、開關和一個用于日光燈上的鎮(zhèn)流器(自感線圈)幾位做實驗的同學手拉手連成一排，另一位同學將電池、鎮(zhèn)流器、開關用導線將它們和首、尾兩位同學的手相連，如圖所示，在開關閉合或斷開時就會使連成一排的同學都有觸電感覺，則()A該實驗的原理是鎮(zhèn)流器的自感現象B該實驗的原理是1.5 V的電壓讓人感到觸電C人有觸電感覺是在開關閉合的瞬間D在開關斷開瞬間和斷開后比較長的時間內人都會有觸電感覺解析：選A.開關接通或斷開時，鎮(zhèn)流器會產生自感電動勢開關閉合時，人兩端電壓為1.5 V，電流太小，人不會有觸電的感覺，開關斷開瞬間，自感電動勢與原電流方向相同，且鎮(zhèn)流器產生的自感電動勢較大，人會有觸電感覺所以只有A正確2.在如圖所示的電路中，兩個相同的電流表G1和G2的零點在刻度盤中央當電流從“”接線柱流入時，指針向右擺；當電流從“”接線柱流入時，指針向左擺在電路接通且穩(wěn)定后再斷開開關S的瞬間，下述說法中正確的是()AG1指針向右擺，G2指針向左擺BG1指針向左擺，G2指針向右擺C兩表的指針都向右擺D兩表的指針都向左擺解析：選A.由題意可知，電流表指針擺動方向與流經電流表電流方向相同，當S斷開時由于L的自感作用，流過G1的電流方向不變，大小逐漸減小，所以G1指針向右擺，又由于G1、G2與L組成新的閉合回路，G2中電流從“”入、從“”出，所以G2指針向左擺，A對，B、C、D錯3.如圖所示的電路中，電源的電動勢為E，內阻為r，電感L的電阻不計，電阻R的阻值大于燈泡D的阻值，在t0時刻閉合開關S，經過一段時間后，在tt1時刻斷開S，下列表示A、B兩點間電壓UAB隨時間t變化的圖象中，正確的是()解析：選B.開關閉合時，由于線圈的自感阻礙作用，可看做電阻，線圈電阻逐漸減小，并聯電路電阻逐漸減小，路端電壓UAB逐漸減??；開關閉合后再斷開時，線圈的感應電流與原電流方向相同，形成回路，燈泡中的電流方向與原來相反，并逐漸減小到零，路端電壓UAB逐漸減小到零，UAB為負值A圖象開關閉合時，UAB增大，不符合題意，錯誤；B圖象電壓UAB的變化規(guī)律符合題意，正確；C圖象的電壓UAB先增大后減小，且方向不變，錯誤；D圖象在兩過程中電壓UAB始終為正，不正確4.在如圖所示的電路中，a、b為兩個完全相同的燈泡，L為自感線圈，E為電源，S為開關關于兩燈泡點亮和熄滅的先后次序，下列說法正確的是()A合上開關，a先亮，b后亮；斷開開關，a、b同時熄滅B合上開關，b先亮，a后亮；斷開開關，a先熄滅，b后熄滅C合上開關，b先亮，a后亮；斷開開關，a、b同時熄滅D合上開關，a、b同時亮；斷開開關，b先熄滅，a后熄滅解析：選C.由于L是自感線圈，當合上開關S時，自感線圈L將產生自感電動勢，阻礙電流的流過，故有b燈先亮，而a燈后亮當S斷開時，a、b組成回路，L產生自感電動勢阻礙電流的減弱，由此可知，a、b同時熄滅，故選項C正確5.如圖所示，自感線圈的自感系數很大，直流電阻為零，開關S原來是合上的，在S斷開后：(1)若電阻R1>R2，燈泡明暗情況如何變化？(2)若電阻R1<R2，燈泡明暗情況如何變化？解析：當S斷開后，原來電源提供的電流I2立即消失，但自感線圈貯存的磁場能釋放變成電能通過小燈泡通過自感線圈的電流I1由于自感的作用，在開關斷開后是逐漸衰減的，因而小燈泡逐漸變暗到熄滅(1)因為R1>R2，即I1<I2，所以小燈泡在熄滅前不會比原來變得更亮(2)因為R1<R2，即I1>I2，所以小燈泡開始時比原來更亮，再逐漸變暗，直至熄滅答案：(1)小燈泡熄滅前不會比原來變得更亮，逐漸變暗到熄滅(2)小燈泡開始時比原來更亮，再逐漸變暗，直至熄滅一、選擇題1.關于線圈的自感系數，下列說法中正確的是()A線圈中電流變化量越大，線圈的自感系數越大B線圈中電流變化越快，線圈的自感系數越大C若線圈中通入恒定電流，線圈的自感系數為零D不管電流如何變化，線圈的自感系數不變解析：選D.線圈的自感系數是由線圈本身的因素決定的，與線圈是否通電，以及所通電流的變化情況無關2.關于自感現象，下列說法中正確的是()A自感現象是線圈自身的電流變化而引起的電磁感應現象B自感電動勢總是阻止原電流的變化C自感電動勢的方向總是與原電流方向相反D自感電動勢的方向總是與原電流方向相同解析：選A.根據自感的定義，A正確，B錯誤；選項C、D把阻礙電流變化理解成阻礙電流了，其實自感電動勢與原電流方向可以相同，也可以相反根據阻礙含義，若原電流增大，自感電動勢就阻礙增大，與原電流方向相反；若原電流減小，自感電動勢就阻礙減小，與原電流方向相同，故C、D錯3.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電路中電流變化越快，自感電動勢越大C線圈中電流均勻增大，線圈的自感系數也均勻增大D線圈中電流為零時，自感電動勢不一定為零解析：選BD.自感系數L跟線圈中的電流無關，是由線圈本身的性質決定的，而自感電動勢的大小跟電流變化的快慢有關，故B、D正確4.(xx福鼎中學高二期末)如下圖所示的四個日光燈的接線圖中，S1為啟動器，S2、S3為電鍵，L為鎮(zhèn)流器，不能使日光燈正常發(fā)光的是()解析：選B.日光燈工作時，電流通過鎮(zhèn)流器、燈絲、電源和啟動器形成回路，使啟動器發(fā)出輝光，相當于啟動器短路接通，同時電流加熱燈絲，燈絲發(fā)射電子，鎮(zhèn)流器起控制加熱電流的作用；之后啟動器斷開瞬間，鎮(zhèn)流器產生很大的自感電動勢，出現一個高電壓加在燈管兩端，燈管中的氣體導電、發(fā)光，此時啟動器已無作用所以啟動器可用手動的開關來代替(實際操作時，當啟動器丟失或損壞時，可手持帶絕緣皮的導線短接啟動器然后再斷開)，所以A、C、D項正確，B項錯誤5.如圖所示，L為自感系數較大的線圈，電路穩(wěn)定后小燈泡正常發(fā)光，當斷開電路的瞬間會有()A燈泡立刻熄滅B燈泡慢慢熄滅C閃亮一下后再慢慢熄滅D閃亮一下后突然熄滅解析：選A.當電路斷開時，由于通過線圈的電流從有到零，線圈將產生自感電動勢，但由于線圈與燈泡不能構成閉合回路，因此燈泡立刻熄滅6.如圖所示電路，A1、A2均為零刻度在中央的電流表L是一帶鐵芯的線圈，R為電阻兩條支路的直流電阻相等那么在接通和斷開電鍵的瞬間，兩電流表的讀數I1、I2的大小關系是()A接通時I1<I2，斷開時I1>I2B接通時I2<I1，斷開時I1I2C接通時I1>I2，斷開時I1<I2D接通時I1I2，斷開時I1<I2解析：選B.接通時，L的自感作用阻礙L所在支路電流的增加，I1>I2；斷開時，由于L的自感作用，在L、R組成的臨時回路中，I1I2，B對7.(xx射陽中學高二期末)如圖所示，電流表A和電壓表V均為理想電表，電壓表量程為20 V，電流表量程為15 A，線圈的自感系數足夠大，不計線圈直流電阻及電源內阻，電源電動勢為12 V，電阻R1 ，則下列說法中正確的是()A合上S瞬間，電壓表讀數最大，其值為12 VB電路穩(wěn)定后，電流表讀數最大，其值為12 AC斷開S瞬間，電流表和電壓表的示數都立即減為0D在斷開S時，為了避免不必要的損失，應在斷開前將電壓表取下，并將S放入耐高壓的絕緣油中解析：選ABD.合上開關S瞬間，由于線圈產生自感電動勢阻礙電流的增大，流過線圈的電流為零，即線圈處相當于斷路，電壓表讀數為12 V；電流穩(wěn)定后，線圈兩端電壓為零，電壓表讀數為零，A、B正確斷開瞬間，電流表讀數瞬間為零，但線圈與電壓表構成回路，線圈由于產生自感電動勢，所以電壓表仍有讀數，C錯誤斷開S時，由于線圈產生的自感電動勢較大，為保護電壓表，應先將電壓表取下，為避免S出現電火花，應將S放入絕緣油中，D正確8.如圖所示，閉合電路中的螺線管可自由伸縮，螺線管有一定的長度，這時燈泡具有一定的亮度，若將一軟鐵棒從螺線管左邊插入螺線管時，則將看到()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：選A.軟鐵棒迅速插入的過程中，穿過螺線管的磁通量增加，螺線管產生電磁感應現象根據楞次定律可知，感應電流的磁場將阻礙磁通量的增加，產生的感應電動勢與原電動勢方向相反，所以，電路中的總電動勢減小，造成電流減小，故有燈泡變暗和螺線管伸長的現象發(fā)生選項A正確如圖所示，a、b、c為三個相同的燈泡，額定電壓稍大于電源的電動勢，電源內阻可以忽略L是一個本身電阻可忽略的電感線圈開關S閉合現突然斷開，已知在這一過程中燈泡都不會燒壞，則下列關于c燈的說法中正確的是()A亮度保持不變B將閃亮一下，而后逐漸熄滅C將閃亮一下，而后逐漸恢復原來的亮度D將變暗一下，而后逐漸恢復原來的亮度解析：選C.S斷開前，L把a燈短路，加在c燈兩端電壓為電源電壓，流過c燈電流是流過L電流的一半當S斷開的瞬間，L上的電流要減小，L上產生自感電動勢阻礙電流的減小，所以開始時，通過c的電流是原來的2倍，比原來亮得多，隨后電流逐漸減小，達到穩(wěn)定后，c兩端的電壓又等于電源電壓，所以亮度跟原來的一樣，C正確在如圖所示的電路中，兩個相同的小燈泡L1和L2分別串聯一個帶鐵芯的電感線圈L和一個滑動變阻器R.閉合開關S后，調整R，使L1和L2發(fā)光的亮度一樣，此時流過兩個燈泡的電流均為I.然后，斷開S.若t時刻再閉合S，則在t前后的一小段時間內，正確反映流過L1的電流i1、流過L2的電流i2隨時間t的變化的圖象是()解析：選B.閉合開關S后，調整R，使兩個燈泡L1、L2發(fā)光的亮度一樣，電流為I，說明RLR.若t時刻再閉合S，流過電感線圈L和燈泡L1的電流迅速增大，使電感線圈L產生自感電動勢，阻礙了流過L1的電流i1增大，直至達到電流為I，故A錯誤，B正確；而對于t時刻再閉合S，流過燈泡L2的電流i2立即達到電流為I，故C、D錯誤二、非選擇題在圖所示電路中，L為一自感線圈，如果開關S斷開，電流從最大值減小到零的時間為0.05 s，產生的感應電動勢為180 V，可使氖管發(fā)光；如果電流在0.03 s內減小到零，則氖管兩端可得到多大電壓？解析：由線圈自感電動勢的大小公式EL得：E1L，E2L解方程組得：E2E1180 V300 V.答案：300 V如圖所示的電路中，電源電動勢E6 V，內阻不計，A1和A2是兩個相同的小燈泡，都標有“6 V，0.3 A”，L是一個自感系數很大的線圈，其直流電阻與R相同，均為20 .試分析：在開關S接通和斷開瞬間，通過燈泡A1和A2的電流大小及兩燈亮度的變化解析：(1)開關S接通瞬間，A1、A2同時亮，IA1IA2IR，RA1RA220 ，IA10.2 A，IA20.1 A，所以A1比A2亮穩(wěn)定后IA1IA20.15 A，A1、A2亮度相同(2)開關S斷開瞬間，IA10.15 A，IA20，即A2立即熄滅，A1的電流由0.15 A逐漸減小到零，所以A1后熄滅答案：S接通瞬間，A1、A2同時亮，IA12IA20.2 A，A1比A2亮S斷開瞬間，IA10.15 A，IA20，A2立即熄滅，A1逐漸熄滅