高二物理选修3-2自感、互感、涡流达标检测试题（附答案和解释）

精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 1 / 11高二物理选修 3-2 自感、互感、涡流达标检测试题（附答案和解释）滚动检测(三)自感、互感、涡流(时间：60 分钟满分：100 分)一、选择题(本题共 10 小题，每小题 7 分，共 70分在每小题给出的四个选项中，至少有一个是正确的，全选对的得 7 分，选对但不全的得 4 分，有选错的得 0 分)1.图 1如图 1 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，螺线管伸长解析当插入软铁棒时，穿过线圈的磁通量增大，线圈产生自感，自感电流阻碍磁通量的增加，所以通过线圈的电流减小，灯泡变暗线圈各匝上电流为同方向，同向电流精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 2 / 11相互吸引，电流减小，各匝之间相互吸引力减小，螺线管伸长，故 D 正确答案D2.图 2如图 2 所示，电灯 A 和 B 与固定电阻的电阻均为 R，L 是自感系数很大线圈当 S1 闭合、S2 断开且电路稳定时，A、B 亮度相同，再闭合 S2，待电路稳定后将 S1 断开，下列说法正确的是()AB 立即熄灭BA 灯将比原来更亮一些后再熄灭c有电流通过 B 灯，方向为 cdD有电流通过 A 灯，方向为 ba解析断开 S2 而只闭合 S1 时，A、B 两灯一样亮，可知线圈 L 的电阻也是 R，在 S1、S2 闭合时，IAIL，故当 S2 闭合、S1 突然断开时，流过 A 灯的电流只是方向变为 ba，但其大小不突然增大，A 灯不出现更亮一下再熄灭的现象，故 D 项正确，B 项错误由于固定电阻 R 几乎没有自感作用，故断开 S1 时，B 灯电流迅速变为零，而立即熄灭，故 A 项正确，c 项错误，综上述分析可知，本题正确选项为 A 和 D.答案AD精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 3 / 11图 33如图 3 所示的电路中，L1、L2 是完全相同的灯泡，线圈L 的自感系数较大，它的电阻与定值电阻 R 相等下列说法正确的是()A闭合开关 S 时，L1 先亮、L2 后亮，最后它们一样亮B闭合开关 S 时，L1、L2 始终一样亮c断开开关 S 时，L2 立刻熄灭、L1 过一会才熄灭D断开开关 S 时，L2、L1 都要过一会才熄灭解析由于电感的自感现象闭合开关 S 时，L2 会立即亮，而 L1 是逐渐变亮，由于两支路电阻相同，电路稳定后，两支路流过的电流相同，最后它们一样亮，则 A、B 错；断开开关 S 时，由于电感的自感现象 L2、L1 过一会才熄灭，则D 对 c 错答案D4下列关于日光灯启动器的作用的描述，正确的是()A启动器只在日光灯启动时起作用B日光灯正常工作时，取走启动器，日光灯就不能正常工作c启动器在日光灯起动时，相当一个自动开关D启动器在日光灯正常工作时，一直保持导通状态，使得精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 4 / 11电路闭合答案Ac5下列关于镇流器的说法，错误的是()A镇流器在日光灯电路中就起着一阻值很大的电阻的作用B镇流器在日光灯启动时相当于一个电源c镇流器在日光灯正常工作时，可用一根导线替代D镇流器在工作时总是阻碍电路中电流的变化答案Ac6.图 4弹簧上端固定，下端挂一只条形磁铁，使磁铁上下振动，磁铁的振动幅度不变若在振动过程中把线圈靠近磁铁，如图 4 所示，观察磁铁的振幅将会发现()AS 闭合时振幅逐渐减小，S 断开时振幅不变BS 闭合时振幅逐渐增大，S 断开时振幅不变cS 闭合或断开，振幅变化相同DS 闭合或断开，振幅都不发生变化解析S 断开时，磁铁振动穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中无感应电流，振幅不变；S 闭合时有感应电流，有电能产生；磁铁的机械能越来越少，振幅逐渐减少，A 正确答案A精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 5 / 117.图 5图 5 中 L 是绕在铁芯上的线圈它与电阻 R、R0 及开关和电池 E 构成闭合回路开关 S1 和 S2 开始都处在断开状态设在 t0 时刻，接通开关 S1，经过一段时间，在tt1 时刻，再接通开关 S2，则能较准确表示电阻 R 两端的电势差 Uab 随时间 t 变化的图线是()解析闭合 S1，由于线圈会阻碍电流的突然变大，Uab 不会突然变大，D 选项不正确；达到稳定后，再闭合 S2，由于线圈的作用，原有电流慢慢变小，Uab 也从原来的数值慢慢减小，故选 A.答案A8如图 6 是用电流传感器(相当于电流表，其电阻可以忽略不计)研究自感现象的实验电路，图中两个电阻的阻值均为 R，L 是一个自感系数足够大的自感线圈，其直流电阻值也为 R.下图是某同学画出的在 t0 时刻开关 S 切换前后，通过传感器的电流随时间变化的图象关于这些图象，下列说法中正确的是()精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 6 / 11图 6A图 6 中甲是开关 S 由断开变为闭合，通过传感器 1 的电流随时间变化的情况B图 6 中乙是开关 S 由断开变为闭合，通过传感器 1 的电流随时间变化的情况c图 6 中丙是开关 S 由闭合变为断开，通过传感器 2 的电流随时间变化的情况D图 6 中丁是开关 S 由闭合变为断开，通过传感器 2 的电流随时间变化的情况解析开关 S 由断开变为闭合瞬间，流过自感线圈的电流为零，流过传感器 1、2 的电流均为 E2R.闭合电路稳定后，流过传感器 1 的电流为 2E3R，流过传感器 2 的电流为E3R；开关断开后，流过传感器 1 的电流立即变为零，流过传感器 2 的电流方向相反，从 E3R 逐渐变为零答案Bc9.图 7如图 7 所示，E 为电池，L 是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2 是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡，S 是控制电路的开关对于这个电路，下列说法中正精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 7 / 11确的是()A刚闭合开关 S 的瞬间，通过 D1、D2 的电流大小相等B刚闭合开关 S 的瞬间，通过 D1、D2 的电流大小不相等c闭合开关 S 待电路达到稳定，D1 熄灭，D2 亮度始终不变D闭合开关 S 待电路达到稳定，再将 S 断开瞬间，D2 立即熄灭，D1 闪亮一下再熄灭解析开关 S 闭合的瞬间，线圈 L 可看做暂时的断路，故通过两灯泡的电流相等，且同时亮，A 对 B 错；电路稳定后，由于线圈直流电阻忽略不计，将灯泡 D1 短路，灯泡 D2 获得更多电压，会更亮，c 错误；若断开开关 S，此时线圈与灯泡 D1 构成回路，继续对其供电，灯泡 D1 将闪亮一下后再逐渐熄灭，灯泡 D2 无法形成回路将立即熄灭，D 对答案AD10如图 8 甲所示，在光滑水平面上用恒力 F 拉质量为 m的单匝均匀正方形铜线框，边长为 a，在 1 位置以速度 v0进入磁感应强度为 B 的匀强磁场并开始计时 t0，若磁场的宽度为 b(b3a)，在 3t0 时刻线框到达 2 位置速度又为v0 并开始离开匀强磁场此过程中 vt 图象如图 8 乙所示，则()图 8精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 8 / 11At0 时，线框右侧边 mN 的两端电压为 Bav0B在 t0 时刻线框的速度为 v0Ft0mc线框完全离开磁场的瞬间(位置 3)的速度一定比 t0 时刻线框的速度大D线框从进入磁场(位置 1)到完全离开磁场(位置 3)的过程中产生的电热为 2Fb解析t0 时，线框右侧边 mN 的两端电压为外电压，为34Bav0，A 项错误；从 t0 时刻至 3t0 时刻线框做匀加速运动，加速度为 Fm，故在 t0 时刻的速度为v02at0v02Ft0m，B 项错误；因为 t0 时刻和t3t0 时刻线框的速度相等，进入磁场和穿过磁场的过程中受力情况相同，故在位置 3 时的速度与 t0 时刻的速度相等，c 项错误；线框在位置 1 和位置 3 时的速度相等，根据动能定理，外力做的功等于克服安培力做的功，即有FbQ，所以线框穿过磁场的整个过程中，产生的电热为2Fb，D 项正确答案D二、非选择题(本题共 3 小题，共 30 分计算题要求有必要的文字叙述，列出必要的方程和演算步骤)11(6 分)图 9精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 9 / 11把一个用丝线悬挂的铅球放在电路中的线圈上方，如图 9所示，在下列三种情况下，悬挂铅球的丝线所受的拉力与铅球不在线圈上方时比较：当滑动变阻器的滑动头向右移动时，拉力_当滑动头向左移动时，拉力_当滑动头不动时，拉力_(填“变大” 、 “不变”或“变小”)答案变小变大不变12(10 分)图 10 是一种延时继电器的示意图铁芯上有两个线图 10圈 A 和 B.线圈 A 跟电源连接，线圈 B 两端连在一起，构成一个闭合电路在断开开关 S 的时候，弹簧 k 并不会立刻将衔铁 D 拉起而使触头 c(连接工作电路)离开，而是过一小段时间后才执行这个动作，延时继电器就是这样得名的(1)请解释：当开关 S 断开后，为什么电磁铁还会继续吸住衔铁一段时间？(2)如果线圈 B 不闭合，是否会对延时效果产生影响？为什么？解析(1)当开关 S 断开后，电磁铁还会继续吸住衔铁一段时间是由于通过 B 线圈的磁通量减少，由于互感现象，B 中精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 10 / 11产生互感电流，产生的电流磁场对衔铁仍有吸引，故能够延时(2)如果线圈 B 不闭合，无互感电流，无磁场产生，不能延时答案见解析13(14 分)图 11(2012绍兴一中)在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中，B0.2T，有一水平放置的光滑框架，宽度为L0.4m，如图 11 所示，框架上放置一质量为 0.05kg，电阻为 1 的金属杆 cd，框架电阻不计若 cd 杆以恒定加速度 a2m/s2，由静止开始做匀变速运动，则(1)在 5s 内平均感应电动势是多少？(2)第 5s 末，回路中的电流多大？(3)第 5s 末，作用在 cd 杆上的水平外力多大？解析(1