2019-2020学年高中物理 第一章 电磁感应 第六节 自感现象及其应用巩固提升训练（含解析）粤教版选修3-2

第六节 自感现象及其应用随堂检测学生用书p251关于线圈的自感系数，下面说法正确的是()a线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大b线圈中的电流等于零时，自感系数也等于零c线圈中电流变化越快，自感系数越大d线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定解析：选d.线圈的自感系数是由线圈本身的因素及有无铁芯决定的，与有无电流、电流变化情况都没有关系，故b、c错误，d正确；自感电动势的大小除了与自感系数有关，还与电流的变化率有关，故a错误2启动器是由电容器和氖管两大部分组成，其中氖管中充有氖气，内部有静触片和u形动触片通常动、静触片不接触，有一个小缝隙，则下列说法中错误的是()a当电源的电压加在启动器两极时，氖气放电并产生热量，导致u形动触片受热膨胀b当电源的电压加在启动器两极后，启动器的两个触片才接触，使电路有电流通过c电源的电压加在启动器两极前，启动器的两个触片就接触着，电路就已经有电流通过d当电路通电后，两个触片冷却重新分离解析：选c.依据日光灯的工作原理可知，电源把电压加在启动器的两极之间，使氖气放电而发出辉光辉光产生热量使u形动触片膨胀伸展，跟静触片接触把电路接通电路接通后，启动器的氖气停止放电，u形动触片冷却收缩，两个触片分开，电路自动断开3如图所示，闭合电路中的螺线管可自由伸缩，螺线管有一定的长度，灯泡具有一定的亮度若将一软铁棒从螺线管左边迅速插入螺线管内，则将看到()a灯泡变暗b灯泡变亮c螺线管缩短 d螺线管长度不变解析：选a.当软铁棒插入螺线管中时，穿过螺线管的磁通量增加，故产生反向的自感电动势，使总电流减小，灯泡变暗，每匝线圈间同向电流吸引力减小，螺线管变长4(多选)在如图所示的电路中，三个相同的灯泡a、b、c和电感l1、l2与直流电源连接，电感的电阻忽略不计电键s从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有()aa先变亮，然后逐渐变暗bb先变亮，然后逐渐变暗cc先变亮，然后逐渐变暗 db、c都逐渐变暗解析：选ad.s断开前，灯泡a、b、c中的电流相同，均为i.l1中的电流i12i，l2中的电流i2i.当s断开后，电源被撤除，剩下灯泡与线圈形成新的闭合回路灯泡b、c中的电流由i逐渐减小，两灯逐渐变暗灯泡a中的电流先由i增至2i，然后逐渐减小，所以灯泡a先变亮后变暗a、d两项正确5如图是用电流传感器(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，电源的电动势为e，内阻为r，自感线圈l的自感系数足够大，其直流电阻值大于灯泡d的阻值，在t0时刻闭合开关s，经过一段时间后，在tt1时刻断开开关s.在选项图所示的图象中，可能正确表示电流传感器记录的电流随时间变化情况的是()解析：选b.闭合开关的瞬间，电感的电阻很大，灯泡中有一定的电流通过，过一段时间，电感的电阻减小，电感与灯泡并联的两端电压减小，故灯泡中的电流变小，选项a、d均错误；当时间再延长，灯泡的电流稳定在某一值上，当断开开关时，电感产生自感电动势，电感中的电流与原来的电流方向相同，它与灯泡组成的电路中，感应电流沿逆时针方向，而灯泡中原来的电流沿顺时针方向，故灯泡中的电流比稳定时要小一些，然后电流随自感电动势的减小而慢慢减小到0，故选项b正确，c错误课时作业学生用书p77(单独成册)一、单项选择题1一个线圈中的电流均匀增大，这个线圈的()a磁通量均匀增大b自感系数均匀增大c自感系数、自感电动势均匀增大d自感系数、自感电动势、磁通量都不变解析：选a.电流均匀增大时，线圈中磁感应强度均匀增大，所以磁通量均匀增大，而自感电动势取决于磁通量的变化率，所以自感电动势不变；自感系数取决于线圈本身的因素，也保持不变，只有选项a正确2.对如图所示能演示自感现象的电路，下列说法正确的是()a当开关闭合时，小灯泡将立刻变亮b当开关断开时，小灯泡将立刻熄灭c当开关断开时，小灯泡将逐渐熄灭d以上说法都不对解析：选b.当开关闭合时，电路中通过电感器的电流增大，会产生阻碍电路电流增大的自感电流，小灯泡逐渐亮起来，当开关断开时电感器处于断路状态，不能形成闭合回路，故小灯泡立刻熄灭，故b正确3在制作精密电阻时，为消除使用过程中由于电流的变化而引起的自感现象，采取了双线绕法，如图所示其理由是()a当电路中电流变化时，两股导线产生的自感电动势互相抵消b当电路中电流变化时，两股导线中的感应电流互相抵消c当电路中电流变化时，两股导线产生的磁通量互相抵消d当电路中电流变化时，电流的变化量互相抵消解析：选c.由于双线绕法使两根平行导线中的电流方向总是相反，它们产生的磁通量互相抵消，从而使导线中不产生感应电动势、感应电流，从而使自感现象的影响减弱到可以忽略的程度4在如图所示电路中，l为电阻很小的线圈，g1和g2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g1指针偏向右方，那么当开关s断开时，将出现的现象是()ag1和g2指针都立即回到零点bg1指针立即回到零点，而g2指针缓慢地回到零点cg1指针缓慢回到零点，而g2指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点dg1指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而g2指针缓慢地回到零点解析：选d.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，g1中电流立即消失，而l由于自感作用，电流不能立即消失，电流沿l、g2、g1的方向在由它们组成的闭合回路中继续维持一个短时间，即g2中的电流按原方向自右向左逐渐减小为零，而g1中的电流和原方向相反，变为自左向右，和g2中的电流同时减为零；也就是g1指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而g2指针缓慢地回到零点，故d正确5如图所示，对于原来闭合的开关s突然断开的瞬间，会看到灯a更亮的闪一下再熄灭，设s闭合时，灯中电流为i灯，线圈l中电流为il，开关断开的瞬间灯a中电流为i灯，线圈l中电流为il，则()ai灯i灯，ililbi灯i灯，ililci灯i灯，ili灯，ilil解析：选a.在l和灯a的并联电路里，因为l的电阻比灯a的电阻小得多，闭合s时，l内的电流il比灯a内电流i灯大得多，断开s的瞬间，因为il的减小才产生自感电动势，自感电动势阻碍il的减小，因此流过线圈l的电流只能是减小而不能是增大，断开瞬间有ilil，这时l和灯a组成的闭合回路是串联的，在自感电动势的作用下使il流过灯a，故i灯il.虽说il是减小的，但在开始断开的一小段时间内还是比灯a原来的电流i灯大，则有i灯i灯，断开s时，线圈l与灯泡、电阻r组成临时回路，由于自感作用，此时，灯泡中电流与线圈中电流同向且大小相等，即i灯ili灯，所以灯泡先变得更亮，然后渐渐变暗，c错，d对9如图所示电路中，自感系数较大的线圈l的直流电阻不计，下列操作中不能使电容器c的a板带正电的是()as闭合的瞬间bs断开的瞬间cs闭合电路稳定后ds闭合、向左移动变阻器触头解析：选acd.s闭合电路稳定时，线圈两端没有电势差，电容器两板不带电；s闭合瞬间，或向左移动变阻器触头时，电流增大，线圈产生自感电动势方向与电流方向相反，使b板带正电；s断开的瞬间，电流减小，线圈产生自感电动势的方向与电流方向相同，使a板带正电10在如图所示的电路中，l是一带铁芯的线圈，r为电阻两条支路的直流电阻相等那么在接通和断开开关的瞬间，两电流表的读数i1、i2的大小关系错误的是()a接通时i1i2，断开时i1i2b接通时i1i2，断开时i1i2c接通时i1i2，断开时i1i2d接通时i1i2，断开时i1i2解析：选acd.当开关接通瞬间，r中电流立即增大到正常值i2.而线圈中的电流从零开始增大，产生自感电动势阻碍电流的增大，则电流i1只能逐渐增大，故i1i2.断开开关瞬间，线圈产生的自感电流流过线圈和电阻r，两者串联，电流相同，i1i2.故选项b正确，选项a、c、d错误三、非选择题11如图所示，l是自感系数较大的一个线圈，电源的电动势为6 v，开关s已闭合，当s断开时，在l中出现的自感电动势e100 v此时a、b两点间的电势差为_解析：断开s的瞬间，l中出现的自感电动势与原电流同向，此时电源电动势与线圈自感电动势同方向串联，故开关a、b两端的电势差为uee106 v.答案：106 v12两平行金属直导轨水平置于匀强磁场中，导轨所在平面与磁场垂直，导轨右端接两个规格相同的小灯泡及一