2022年高中物理第章电磁感应第节自感现象及其应用学业分层测评粤教版 .pdf

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1、1 自感现象及其应用(建议用时： 45 分钟) 学业达标 1关于线圈的自感系数、自感电动势的下列说法中正确的是( ) A线圈中电流变化越大，线圈自感系数越大B对于某一线圈，自感电动势正比于电流的变化量C一个线圈的电流均匀增大，这个线圈的自感系数、自感电动势都不变D自感电动势总与原电流方向相反【解析】线圈的自感系数L只由线圈本身的因素决定，选项 A错误 自感电动势与电流的变化率有关，与 I无直接关系， 选项 B错误，C正确E自方向在电流增大时与原电流方向相反，在电流减小时与原电流方向相同，选项D错误【答案】C 2( 多选 ) 下列说法正确的是( ) A当线圈中电流不变时，线圈中没有自感电动势B当

2、线圈中电流反向时，线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反C当线圈中电流增大时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反D当线圈中电流减小时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反【解析】由法拉第电磁感应定律可知，当线圈中电流不变时，不产生自感电动势，A对；当线圈中电流反向时，相当于电流先减小后反向增大，线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相同，B错；当线圈中电流增大时，自感电动势阻碍电流的增大，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反，C对；当线圈中电流减小时，自感电动势阻碍电流的减小，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相同，D错【答案】AC 3在制造精密电阻

3、时，为消除电阻使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采取了双线绕法，如图1-6-5 所示，其道理是( ) 【导学号： 90270037】图 1-6-5A当电路中电流变化时，两股导线中产生的自感电动势互相抵消B当电路中电流变化时，两股导线中产生的感应电流互相抵消C当电路中电流变化时，两股导线中产生的磁通量互相抵消D以上说法均不正确名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 2 【解析】由于采用双线并绕的方法，当有电流通过时，

4、两股导线中的电流方向是相反的，不管电流怎样变化，任何时刻两股电流总是等大反向的，所产生的磁通量也是等大反向的，故总磁通量等于零，在该线圈中不会产生电磁感应现象，因此消除了自感，选项A、B、D错误，只有选项C正确【答案】C 4. 如图 1-6-6所示的是自感现象的实验装置，A是灯泡，L是带铁芯的线圈，E为电源，S是开关下述判断正确的是( ) 图 1-6-6AS接通的瞬间，L产生自感电动势，S接通后和断开瞬间L不产生自感电动势BS断开的瞬间L产生自感电动势，S接通瞬间和接通后L不产生自感电动势CS在接通或断开的瞬间L都产生自感电动势，S接通后L不再产生自感电动势DS在接通或断开瞬间以及S接通后，L

5、一直产生自感电动势【解析】S断开和接通瞬间，通过线圈的电流都发生变化，都产生感应电动势，S接通后通过线圈的电流不再变化，没有感应电动势产生，故A、B、D错误， C正确【答案】C 5. 如图 1-6-7所示，R1、R2的阻值均为R，电感线圈L的电阻及电池内阻均可忽略不计，S原来断开，电路中电流I0E2R. 现将 S 闭合，于是电路中产生自感电动势，自感电动势的作用是 ( ) 图 1-6-7A使电路的电流减小，最后由I0减小到零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，但电流最后还是变为2I0【解析】当 S闭合时，电路中电阻减小，电流

6、增大，线圈的作用是阻碍电流的增大，选项 A 错误；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，选项B、C错误；最后达到稳定时，IER2I0，故选项 D正确名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - 3 【答案】D 6如图 1-6-8 所示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RL?R，则在开关S由闭合到断开的瞬间，可以观察到( ) 图 1-6-8A灯泡立即熄灭B灯泡

7、逐渐熄灭C灯泡有明显的闪亮现象D只有在RL?R时，才会看到灯泡有明显的闪亮现象【解析】S闭合电路稳定时，由于RL?R，那么IL?IR，S断开的瞬间，流过线圈的电流IL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泡原来的电流IR随着开关的断开变为零，而灯泡与线圈形成闭合回路，此时灯泡的电流等于流过线圈的电流，即从IL开始逐渐变小，由于IL?IR，因此灯泡开始时有明显的闪亮现象，C正确， A、B错若RL?R时，IL?IR，这样不会有明显的闪亮，D错【答案】C 7关于日光灯的发光实质，下列说法中正确的有( ) 【导学号： 90270038】A是由于灯管两端的灯丝在炽热状态下发光，后经灯管壁多

8、次反射和透射传到周围空间B是在镇流器的高电压作用下，灯管内气体被电离成为导体，形成大电流，使气体处于炽热状态而发光C日光灯发出的其实就是紫外线D日光灯发出的光，实质上是紫外线激发荧光物质发光【解析】日光灯发光的本质，是灯丝发射的电子与汞原子碰撞而放出紫外线，紫外线照射灯管内壁的荧光物质而发光故选项D正确【答案】D 8下列关于日光灯的说法中正确的是( ) A日光灯是常用的照明灯具之一，它所消耗的电功率仅为相同亮度白炽灯的1513B灯管内气体的击穿电压和正常工作电压都是220 V C灯管发光是由于管内的气体被加热到炽热状态，发出的光D让日光灯正常工作，必须一直给其提供比220 V 高很多的电压【解

9、析】日光灯比白炽灯发光效率高，属于节能的灯具，它所消耗的电功率仅为相同名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - 4 亮度白炽灯的1513，故选项 A正确灯管启动电压高于220 V 、正常工作电压低于220 V，选项 B 、D错误灯管发光是因为灯管两端炽热的灯丝释放出大量电子，这些电子与汞原子碰撞而放出紫外线，涂在内壁的荧光物质在紫外线的照射下发出可见光，选项C错误【答案】A 9 镇流器是由一个线圈和铁芯构成的，下列说法中正

10、确的是( ) 【导学号：90270039】A镇流器中加入铁芯变成了电磁铁，在日光灯电路中起开关的作用B镇流器在日光灯正常发光后，只消耗电能，为了节能可以把它短路C日光灯电路中的镇流器可以用白炽灯泡来替代D镇流器中的铁芯是为了增大自感系数【解析】镇流器中加入铁芯是为了增大线圈整体的自感系数，进而产生更大的自感电动势以击穿灯管内气体而导通；灯管导通后镇流器又起降压限流作用，故不可将其短路，且在启动时不可用白炽灯泡来代替，故D正确【答案】D 10在实际生产中，有些高压直流电路中含有自感系数很大的线圈，当电路中的开关S由闭合到断开时，线圈会产生很高的自感电动势，使开关 S处产生电弧， 危及操作人员的人

11、身安全为了避免电弧的产生，可在线圈处并联一个元件下图所示方案可行的是( ) 【解析】开关断开时， 线圈L内由于产生自感电动势阻碍原电流的减小，利用二极管的单向导电性使线圈短路即可避免电弧的产生，方案D是可行的【答案】D 能力提升 11( 多选 )如图 1-6-9 所示是研究自感通电实验的电路图，A1、A2是两个规格相同的小灯泡，闭合开关调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，调节可变电阻R1，使它们都正常发光，然后断开开关S. 重新闭合开关S，则 ( ) 图 1-6-9A闭合瞬间， A1立刻变亮， A2逐渐变亮B闭合瞬间，A2立刻变亮， A1逐渐变亮C稳定后，L和R两端电势差一定相同名师资料总结 -

12、 - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - 5 D稳定后， A1和 A2两端电势差不相同【解析】闭合瞬间， A2立刻变亮， A1逐渐变亮，稳定后，两个灯泡的亮度相同，说明它们的电压相同，L和R两端电势差一定相同，选项B、C正确， A、D错误【答案】BC 12. 如图 1-6-10所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡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 S.下列表示A、

13、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中，正确的是( ) 【导学号：90270040】图 1-6-10【解析】S闭合时，由于自感L的作用，经过一段时间电流稳定时L电阻不计可见电路的外阻是从大变小的过程由U外R外R外rE可知U外也是从大变小的过程t1时刻断开S，由于自感在L、R、D构成的回路中电流从B向A且中间流过D ，所以t1时刻UAB反向，B正确【答案】B 13(多选 ) 下列对日光灯元件的认识，正确的是( ) A启动器氖管内的氖气在较低电压下发光，但不适于照明B灯管内的汞蒸气在较高电压下发光且适合照明C启动器中的电容器是使动、静触片在分离时不产生火花D灯管内壁的荧光物质是在灯丝发出的电子激发

14、下发光的【解析】启动器相当于自动开关，配合镇流器产生瞬时高压，启动器发光时间短且弱，不适于照明，选项A正确电容器的作用是在动、静触片分离时不产生火花，以避免烧毁触片，选项 C正确灯管内汞蒸气在高电压导通，炽热灯丝发出的大量电子与汞原子碰撞而放出紫外线，荧光物质在紫外线照射下发出可见光，选项B、D均错误【答案】AC 14. 如图 1-6-11所示为研究自感实验电路图，并用电流传感器显示出在t1103 s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 1-6-12) 已知电源电动势E6 V，内阻不计，灯泡R1的阻值为6 ，电阻R的阻值为 2 . 求：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下

15、载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - 6 图 1-6-11图 1-6-12(1) 线圈的直流电阻RL的值是多少？(2) 开关断开时，该同学观察到什么现象？(3) 计算开关断开瞬间线圈产生的自感电动势【解析】(1) 由图象可知S闭合稳定时IL1.5 A RLEILR61.52 2 S断开前小灯泡电流I1ER166 A1 A. (2)S 断开后，L、R、R1组成临时回路电流由 1.5 A逐渐减小，所以灯会闪亮一下再熄灭(3) 自感电动势EIL(RRLR1) 15 V. 【答案】(1)2 (2) 灯泡闪亮一下后逐渐变暗，最后熄灭(3)15 V 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -