2019版物理人教版选修1-1训练：3.6 自感现象　涡流 .docx

www.ks5u.com六、自感现象涡流课时过关能力提升基础巩固1下列关于自感现象的论述,正确的是()A.线圈的自感系数跟线圈电流的变化率成正比B.当导体中电流减弱时,自感电流的方向与原电流方向相反C.当导体中电流增大时,自感电流的方向与原电流方向相反D.穿过线圈的磁通量的变化和线圈中电流的变化成正比解析:线圈的自感系数是由线圈本身的性质决定的,与线圈的长度、单位长度的匝数、线圈的横截面积、有无铁芯等有关,而与线圈的电流的变化率无关,自感电流的方向总是阻碍原来线圈中电流的变化,即原来线圈中电流增大,自感电流的方向与原电流方向相反,线圈中电流减弱,自感电流的方向与原电流方向相同。答案:CD2下列说法中正确的是()A.电路中电流越大,自感电动势越大B.电路中电流变化越大,自感电动势越大C.线圈中电流均匀增大,线圈的自感系数也均匀增大D.线圈中的电流为零时,自感电动势不一定为零解析:在自感一定的情况下,电流变化越快,自感电动势越大,与电流的大小、电流变化的大小没有必然的关系,选项A、B错误;线圈的自感系数是由线圈本身的性质决定的,与线圈的大小、形状、匝数、有无铁芯等有关,而与线圈的电流的变化率无关,选项C错误。答案:D3关于线圈的自感系数大小的下列说法中,正确的是()A.通过线圈的电流越大,自感系数也越大B.线圈中的电流变化越快,自感系数也越大C.插有铁芯时线圈的自感系数会变大D.线圈的自感系数与电流的大小、电流变化的快慢、是否有铁芯等都无关解析:自感系数是由电感线圈本身的因素决定的,包括线圈的大小、单位长度上的匝数,而且有铁芯时比无铁芯时自感系数要大。答案:C4如图所示,电路中A、B为两个完全相同的灯泡,L为自感线圈,E为电源,S为开关。关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序,下列说法正确的是()A.闭合开关,A先亮,B后亮;断开开关,A、B同时熄灭B.闭合开关,B先亮,A后亮;断开开关,A先熄灭,B后熄灭C.闭合开关,B先亮,A后亮;断开开关,A、B同时熄灭D.闭合开关,A、B同时亮;断开开关,B先熄灭,A后熄灭解析:由于线圈自感的存在,总是阻碍导体中电流的变化,开关闭合时,电流增大,L阻碍电流的增大,所以,A后亮,B先亮。开关断开后,L阻碍电流的减小,由于开关断开前,两电路达到稳定状态,已知A、B灯泡完全相同,则RA+RL>RB,即 IA<IB,因此B中的电流不会瞬时增大,可知在整个回路中,电流逐渐减小,A、B同时熄灭。答案:C5下列哪些做法是减少涡流的产生()A.在电动机、变压器中的线圈中加入铁芯B.电动机、变压器内部铁芯都是由相互绝缘的硅钢片组成C.在电磁冶金中,把交变电流改成直流D.一些大型用电器采用特制的安全开关解析:在电动机、变压器中,为增强磁场,把绕组都绕在铁芯上,以增强磁场,但铁芯中会产生很强的涡流,为了减少涡流,铁芯都用电阻率很大的硅钢片叠成,将硅钢片表面进行处理,生成不导电的氧化层,相互绝缘,可进一步减少涡流,所以选项A不正确,选项B正确;电磁冶金利用产生的涡流,而只有当空间中磁通量变化的时候,才会有涡流产生,直流电流稳定,产生的磁场也稳定,是不会引起涡流的,所以选项C不正确;选项D与涡流无关,是为了防止自感。答案:B6如图所示,冶炼金属的高频感应炉的示意图。冶炼炉内装入被冶炼的金属,线圈通入高频交变电流,这时被冶炼的金属就能被熔化。这种冶炼方法速度快,温度容易控制,并能避免有害杂质混入被冶炼的金属中,因此适于冶炼特种金属,该炉的加热原理是()A.利用线圈中电流产生的焦耳热B.利用红外线C.利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流D.利用交变电流的交变磁场所激发的电磁波解析:利用交变电流产生的交变磁场引起炉内金属截面的磁通量变化,使金属中产生感应电流,因整块金属的电阻相当小,所以感应电流很强,它在金属内自成回路流动时,形成漩涡状的电流,即涡流,涡流产生大量的焦耳热使炉内温度升高,金属熔化,故选C项。当然线圈中也因有交变电流会产生一定的焦耳热,但它是相当少的,根本不可能使炉内温度高到使金属熔化的程度,故选项A不可能。答案:C7考场常用的金属探测器如图所示,你认为它的工作原理是利用了()A.电流的磁效应B.电流的热效应C.电磁感应原理D.磁体吸引铁等磁性材料解析:金属探测器内是由一系列线圈与电源及检测电路组成的,当附近有金属材料时会因为电磁感应而产生涡流,涡流产生的磁场会引起检测电路产生报警现象。答案:C8如图所示,电路中当开关S断开后,灯泡A是否会更亮一下?更亮一下的条件是什么?解析:当开关断开时,线圈储存的磁场能会通过小灯泡以电能的形式释放,设开关闭合时,电源路端电压为U,线圈的电阻为RL,灯泡的电阻为RA,则通过线圈的电流为IL=URL,通过灯泡的电流为IA=URA。当开关断开后,线圈和灯泡组成的回路中的电流从IL开始减弱。若RA>RL,有IA<IL,在断开开关的瞬间,通过灯泡的电流会瞬时增大,灯泡会更亮一下;若 RA<RL,有IA>IL,开关断开后,灯泡不会更亮一下。答案:见解析能力提升1如图所示,L为一纯电感线圈(直流电阻不计),A为一灯泡,下列说法正确的是()A.开关S闭合的瞬间,无电流通过灯泡B.开关S闭合后,电路稳定时,无电流通过灯泡C.开关S断开的瞬间,无电流通过灯泡D.开关S闭合的瞬间及接通后电路稳定时,灯泡中均有从a到b的电流,而在开关断开瞬间灯泡中则有从b到a的电流解析:开关S闭合的瞬间,灯泡中的电流从a到b,线圈由于自感作用,通过它的电流是逐渐增大的。开关S闭合后,电路稳定时,纯电感线圈对电流无阻碍作用,将灯泡短接,灯泡中无电流通过。开关S断开的瞬间,由于线圈的自感作用,线圈中原有向右的电流将逐渐减小,该电流通过灯泡形成回路,故开关断开瞬间灯泡中有从b到a的电流。答案:B2下列日常生活中的家用电器利用涡流原理工作的是()A.收音机B.微波炉C.电磁炉D.电视机解析:在这几种家用电器中只有电磁炉是利用了涡流的原理来工作的。答案:C3变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成,而不采用一整块硅钢,这主要是为了()A.增大涡流,提高变压器的效率B.减小涡流,增大铁芯的发热量C.增大涡流,减小铁芯的发热量D.减小涡流,减小铁芯的发热量解析:涡流的主要效应之一就是发热,而变压器的铁芯发热,是我们不希望出现的,所以不采用整块硅钢,而采用薄硅钢片叠压在一起,目的是减小涡流,减小铁芯的发热量,进而提高变压器的效率。答案:D4右图是测定自感系数很大的线圈L的直流电阻的电路图。L两端并联一只电压表,用来测量自感线圈的直流电压,在测量完毕后,将电路拆除时应()A.先断开S1B.先断开S2C.先拆除电流表D.先拆除电阻R解析:S1断开瞬间,L中产生很大的自感电动势,若此时S2闭合,则可能将电压表烧坏,故应先断开S2。答案:B5如图所示,甲、乙是规格相同的灯泡,A、B两端加直流电压时,甲灯正常发光,乙灯完全不亮;当A、B两端加上有效值和直流电压相等的交流电压时,甲灯发出微弱的光,乙灯能正常发光。则与甲灯串联的元件X是;与乙灯串联的元件Y是。答案:电感线圈电容器6电磁炉是利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场,磁化铁质锅底,使之形成无数个小涡流,加快锅底分子运动,锅底自身高速发热达到加热食物的目的,其工作原理如图所示。(1)使用微型电脑控制的电磁炉加热时不产生明火、无烟尘、无废气、清洁、安全、高效节能,是现代家庭中理想的灶具。请写出电磁炉在使用中涉及的物理知识(只写两点):和。(2)在使用电磁炉加热食物时,电磁炉和锅之间的传热方向:由传递给;使用电磁炉加热食物的过程中要消耗能得到能。答案:(1)热传递电流的磁效应(2)锅电磁炉电内7如图所示,高频焊接原理示意图。线圈中通以高频交变电流时,待焊接的金属工件中就会产生感应电流,由于焊缝处的接触电阻很大,放出的焦耳热很多,致使温度升得很高,将金属熔化,焊接在一起。我国生产的自行车车架就是用这种办法焊接的。试定性地说明:为什么交变电流的频率越高,焊缝处放出的热量越多?解析:交变电流的频率越高,它产生的磁场的变化就越快。根据法拉第电磁感应定律,在待焊接工件中产生的感应电动势就越大,感应电流就越大,而放出的热量与电流的二次方成正比,所以交变电流的频率越高,焊缝处放出的热量越多。答案:见解析