高中物理巩固练习互感和自感涡流

【巩固练习】一、选择题1．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，自感系数减小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2．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3．如图所示，开关S闭合且电路达到稳定时，小灯泡能正常发光，则（）A．当S闭合瞬间，小灯泡将慢慢变亮B．当S闭合瞬间，小灯泡立即变亮C．当S断开瞬间，小灯泡慢慢熄灭D．当S断开瞬间，小灯泡先闪亮一下，再慢慢熄灭4．在图所示的电路中，两个灵敏电流表G1和G2的零点都在刻度盘中央，当电流从“＋”接线柱流入时，指针向右摆；电流从“－”接线柱流入时，指针向左摆。在电路接通后再断开的瞬间，下列说法中符合实际情况的是()A．G1表指针向左摆，G2表指针向右摆B．G1表指针向右摆，G2表指针向左摆C．G1、G2表的指针都向左摆D．G1、G2表的指针都向右摆5．如图所示，两个电阻均为R，线圈L的电阻及电池内阻均可忽略，S原来断开，电路中的电流。现将S闭合，于是电路中产生自感电动势，此自感电动势的作用是（）A．使电路的电流减小，最后由I0减到零B．有阻碍电流增大的作用，最后电流小于I0C．有阻碍电流增大的作用，因而电流总保持不变D．有阻碍电流增大的作用，但电流还是增大，最后变为2I06．如图是用于观察自感现象的电路图，设线圈的自感系数较大，线圈的直流电阻RL与灯泡的电阻R满足RLR，则在开关S由闭合到断开的瞬间，可以观察到（）A．灯泡立即熄灭B．灯泡逐渐熄灭C．灯泡有明显的闪亮现象D．只有在RLR时，才会看到灯泡有明显的闪亮现象7．(2016北京校级模拟)电磁炉采用感应电流（涡流）的加热原理，是通过电子线路产生交变磁场，把铁锅放在炉面上时，在铁锅底部产生交变的电流。它具有升温快、效率高、体积小、安全性好等优点。下列关于电磁炉的说法中正确的是（

）A．电磁炉面板可采用陶瓷材料，发热部分为铁锅底部B．电磁炉面板可采用金属材料，通过面板发热加热锅内食品C．电磁炉可以用陶瓷器皿作为锅具对食品加热D．可以通过改变电子线路的频率来改变电磁炉的功率8．下列关于涡流的说法中正确的是（）A．涡流跟平时常见的感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的B．涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电流C．涡流有热效应，但没有磁效应D．在硅钢中不能产生涡流9．下列磁场垂直加在圆盘上能产生涡流的是（）10．甲、乙两个完全相同的铜环可绕固定轴OO′旋转，当它们以相同的初始角速度开始转动后，由于阻力，经相同的时间后便停止；若将环置于磁感应强度B大小相同的匀强磁场中，甲环的转轴与磁场方向平行，乙环的转轴与磁场方向垂直，如图所示，当甲、乙两环同时以相同的角速度开始转动后，则下列判断正确的是（）A．甲环先停B．乙环先停C．两环同时停下D．无法判断两环停止的先后二、填空题11．如图所示的电路，L为自感线圈，R是一灯泡，当S闭合的瞬间，通过灯泡的电流方向是________。当S断开的瞬间，通过灯泡的电流方向是________。12．（2016山西校级月考）（1）在研究自感现象时，自感系数较大的线圈一般都有直流电阻，某同学利用如图甲所示的电路采用伏安法测定线圈的直流电阻，在实验测量完毕后，将电路拆去时应______A．先断开开关S1

B．先断开开关S2C．先拆去电流表

D．先拆去电阻R（2）如图乙所示是甲同学研究自感现象的实验电路图，并用电流传感器显示出在t=1×10-3s时断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈L的电流（如图丙）．已知电源电动势E=9V，内阻不计，灯泡R1的阻值为9Ω，电阻R的阻值为3Ω．a、开关断开时，流过灯泡的电流方向______（左到右、右到左），该同学观察到的现象为______，b、线圈的直流电阻为______Ω，断电瞬间线圈的自感电动势为V13．如图所示，已知ε=20V，R1=20Ω，R2=10Ω，L是纯电感线圈，电源内阻不计，则S闭合稳定时，ab间的电压是_________，再打开S的瞬间，ab间的电压是_____。

三、解答题14．如图所示，L是自感系数较大的一个线圈，电源的电动势为6V，开关S已闭合，当S断开时，在L中产生的自感电动势E＇=100V，求此时a、b两点间的电势差。15．（2015保山校级期中）如图所示，a、b灯分别标有“36V40W”和“36V25W”，闭合电建，调节R，能使a、b都正常发光。断开电建后重做实验，电建闭合后看到的现象是什么？稳定后哪只灯较亮？再断开电建，又将看到什么现象？16．如图所示的是一种触电保安器，变压器A处用双股相线（火线）和零线平行绕制成线圈，然后接到用电器上，B处有一个输出线圈，一旦有电流，经放大后便能立即推动断电器J切断电源。（1）增加开灯的盏数，能否切断电源？（2）双手分别接触火线和零线，能否切断电源？（3）单手接触相线，脚与地相接触而触电，能否切断电源？【答案与解析】一、选择题1．【答案】BCD【解析】自感系数的大小是由线圈的匝数、材料、粗细、有无铁芯等决定的，与电流大小、自感电动势大小无关，匝数越多，自感系数越大，有铁芯时，自感系数显著增大，故A选项错，B、C选项正确；同时，自感系数简称为电感，故D选项也正确。2．【答案】B【解析】自感电动势由自感系数￡和电流变化快慢共同决定，，故A、C、D选项错误，B正确。3．【答案】A【解析】当S闭合瞬间，通过L的电流增大，自感电动势的方向与原电流方向相反，阻碍电流的增大，故A慢慢变亮；当S断开瞬间，A将立即熄灭，因为S断开，再无电流回路。4．【答案】B【解析】电路接通后线圈中电流方向向右，当电路断开时，线圈中电流减小，产生与原方向相同的自感电动势，与G2和电阻组成闭合回路，所以G1中电流方向向右，G2中电流方向向左，即G1指针向右摆，G2指针向左摆。B项正确。5．【答案】D【解析】本题考查通电时电感线圈中自感电动势对电流的阻碍作用。当S闭合时，电路中的电阻减小，电流增大，线圈的作用是阻碍电流的增大，A错；阻碍电流增大，不是不让电流增大，而是让电流增大的速度减缓，B、C错；最后达到稳定时，，故D正确。6．【答案】C【解析】S闭合电路稳定时，由于RLR，那么ILIR，S断开的瞬时，流过线圈的电流屯要减小，在L上产生的自感电动势要阻碍电流的减小，通过灯原来的电流IR随着开关断开变为零，而灯与线圈形成闭合回路，流过线圈的电流IL通过灯泡，由于ILIR，因此灯开始有明显的闪亮，C正确。A、B错误。若RLR，则ILIR，这样不会有明显的闪亮，D错。7．【答案】AD【解析】电磁炉是利用电磁感应加热原理制成的电气烹饪器具。由高频感应加热线圈（即励磁线圈）、高频电力转换装置、控制器及铁磁材料锅底炊具等部分组成。使用时，加热线圈中通入交变电流，线圈周围便产生一交变磁场，交变磁场的磁力线大部分通过金属锅体，在锅底中产生大量涡流，从而产生烹饪所需的热。所以电磁炉发热部分需要用铁锅底部，而不能用陶瓷材料，而电磁炉的面板如果用金属材料制成，使用时会发生电磁感应要损失一部分电能，故面板要用绝缘材料，可采用陶瓷材料，A正确，BC错误；锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关，故可以通过改变电子线路的频率来改变电磁炉的功率，D正确。。8．【答案】A【解析】涡流是一种特殊的电磁感应现象，它是感应电流，既有热效应，也有磁效应。硅钢片中能产生涡流，但电流较小，故选A。9．【答案】BCD【解析】只有变化的磁场才会使圆盘产生涡流。10．【答案】B【解析】甲不产生感应电流，乙产生感应电流，机械能不断转化为内能，故先停下来。二、填空题11．【答案】A→R→BB→R→A12．【答案】(1)B

(2)a、右到左，灯泡闪亮一下后慢慢熄灭；b、3，22.5【解析】（1）若先断开开关S1或先拆去电流表或先拆去电阻R，由于L的自感作用都会使L和电压表组成回路，原先L中有较大的电流通过，现在这个电流将通过电压表，造成电表损坏，所以实验完毕应先断开开关S2．故选：B（2）由楞次定律可知，断开开关后，线圈产生的感应电流向右，则通过灯泡的电流向左．断开开关前，通过线圈的电流为1.5A，由，得RL=3Ω．断开开关后，通过线圈的最大电流为1.5A，断开开关前通过灯泡的电流．所以灯泡闪亮一下后慢慢熄灭．线圈的自感电动势E′=I（R+RL+R1）=1.5×15=22.5V13．【答案】0，60V

【解析】S闭合稳定时，ab间没有电流变化，无电势差，所以ab间电压为0；

打开S的瞬间，产生自感现象，但电流还未改变，仍为，所以ab间的电压为。

三、解答题14．【答案】106V【解析】当S断开时，线圈中产生的自感电动势阻碍原电流的减小，因此电动势方向与线圈中原电流方向相同，即L的右端电势高于左端电势，由于S断开时a、b两点间断路，相当于电阻很大，所以整个回路中由电动势造成的电势差集中在a、b两点间，，即a点的电势比b点低106V。15．【答案】电建闭合后看到的现象是：b立刻变亮，a逐渐变亮；稳定后a灯比较亮。再断开电建，将看到的现象：a逐渐熄灭，同时b将闪亮一下再逐渐熄灭。【解析】闭合瞬间，L相当于断路，b立刻变亮，a逐渐变亮；稳定后由于a的电功率大，所以a灯比较亮。电建断开，L相当于电源，与两个灯泡串联，a逐渐熄灭；同时由于稳定后/