2022年高中物理第章电磁感应自感学业分层测评教科版选修- .pdf

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1、1 5 自感( 建议用时： 45 分钟) 学业达标 1关于自感现象，下列说法正确的是( ) A感应电流方向一定和原电流方向相反B线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数也一定较大C对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感系数较大D对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感电动势也较大【解析】根据自感现象可知，当原电流增大时，感应电流阻碍它的增大，感应电流的方向与原电流的方向相反；当原电流减小时，感应电流阻碍它的减小，感应电流的方向与原电流的方向相同，所以选项 A是错误的； 自感系数是由线圈本身的性质决定的，与其他因素无关，因此选项B、C都是错误的；自感电动势与电流的变化率、自感系数有关，选

2、项D是正确的【答案】D 2一个线圈的电流均匀增大，则这个线圈的( ) A自感系数也将均匀增大B自感电动势也将均匀增大C磁通量的变化率也将均匀增大D自感系数、自感电动势都不变【解析】自感系数是描述线圈本身特征的物理量，不随电流的变化而变化；电流均匀变化，则磁通量的变化率和自感电动势均不变，故D项正确【答案】D 3(2016肃南高二期末) 如图 1-6-10 所示电路中，当开关S断开瞬间 ( ) 【导学号： 31310050】图 1-6-10A流经R2的电流方向向右，流经L的电流方向向左B流经R2的电流方向向左，流经L的电流方向向右C流经R2和L的电流方向都向右D流经R2和L的电流方向都向左【解析

3、】在 S断开前，自感线圈L中有自右向左的电流，断开S后瞬间，L的电流要名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - 2 减小， 于是L中产生自感电动势，阻碍自身电流的减小，但电流还是逐渐减小为零，原来跟L并联的电阻R2，由于电源的断开，向左的电流会立即消失，但此时它却与L形成了串联的回路，L中维持的正在减弱的电流恰好从电阻R2中流过，方向由左到右【答案】A 4( 多选) 如图 1-6-11 所示，日光灯正常发光时，流过灯管的电

4、流为I，那么对于灯丝ab上的电流，以下说法正确的是( ) 图 1-6-11【导学号： 31310051】A灯丝ab上的电流处处为IB灯丝a处的电流为IC灯丝b处的电流为I，其他地方的电流都比I小D灯丝b处最容易烧断【解析】当日光灯正常发光时，启动器是断开的，因此在ab上没有电流，故选项A、B错误；导通后是气体导电，所以电流存在于b处到d处之间，故选项C、D正确【答案】CD 5如图 1-6-12 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( ) 图 1-6-12A灯泡变亮，螺线管缩短B灯泡变暗，螺线管缩短C灯泡变亮

5、，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】D 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - 3 6( 多选 ) 如图 1-6-13为日光灯电路，关于该电路，以下说法中正确的是( ) 图 1-6-13【导学号： 31

6、310052】A启动过程中，启动器断开瞬间镇流器L产生瞬时高压B日光灯正常发光后，镇流器L使灯管两端电压低于电源电压C日光灯正常发光后启动器是导通的D图中的电源可以是交流电源，也可以是直流电源【解析】日光灯中镇流器的作用是，当启动器断开的瞬间产生瞬时高压，击穿灯管中的稀薄气体导电，而启动后自感电动势会使灯管两端的电压低于电源电压，故 A、B均正确；灯管导通后，启动器断开，日光灯只能用交流电源供电，故C、D均错【答案】AB 7如图 1-6-14所示，电阻R和线圈自感系数L都较大， 电感线圈的直流电阻不计，A、B是两只完全相同的灯泡，当开关S闭合时，电路可能出现的情况是( ) 图 1-6-14AA

7、、B一起亮，然后B熄灭BA比B先亮，然后A熄灭CA、B一起亮，然后A熄灭DB比A先亮，然后B熄灭【解析】当开关 S闭合时， 线圈L相当于阻值无穷大的电阻，线圈所在支路相当于断路，则电流同时流过灯泡A、B，故A、B同时亮当电路稳定后，线圈L相当于理想导线，灯泡A被短路，故A熄灭正确选项为C. 【答案】C 8如图 1-6-15 所示电路中， S是闭合的，此时流过线圈L的电流为I1，流过灯 D的电流为I2，且I1I2，在t1时刻将 S断开，那么流过灯D的电流随时间变化的图像是下列图中的( ) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - -

8、 - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - 4 图 1-6-15【导学号： 31310053】【解析】注意分析各段时间内流过灯D电流的方向的变化情况S闭合时流过灯D的电流大小为I2，方向由左向右；S断开时灯 D中电流立即减小为零，由于线圈L的作用，I1不能立即减小为零，L与灯 D构成闭合电路， 其中电流由I1逐渐减小至零， 流经灯 D的电流方向由右向左，故选D. 【答案】D 能力提升 9如图 1-6-16 所示是测定自感系数很大的线圈L的直流电阻的电路，L两端并联一个电压表，用来测自感线圈的直流电压在测量完毕后，将电路解体时应先(

9、 ) 图 1-6-16A断开 S1B断开 S2C拆除电流表D拆除电阻R【解析】当 S1、S2均闭合时，电压表与线圈L并联；当S2闭合而 S1断开时，电压表与线圈L串联所以在干路断开前后自感线圈L中电流方向相同而电压表中电流方向相反只要不断开S2，线圈L与电压表就会组成回路，在断开干路时，L中产生与原来电流同方向的自感电流，使电压表指针反向转动而可能损坏电压表正确答案为B. 【答案】B 10如图 1-6-17 所示电路中，L为电感线圈，C为电容器， 当开关S由断开变为闭合时( ) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名

10、师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - 5 图 1-6-17【导学号： 31310054】AA灯中无电流通过，不可能变亮BA灯中有电流通过，方向由a到bCB灯逐渐熄灭，c点电势高于d点电势DB灯逐渐熄灭，c点电势低于d点电势【解析】当开关 S处于断开状态时，电容器C处于充电结束状态，线圈L中有电流由c流到d，当开关S由断开变为闭合时，由于自感作用，线圈L中的电流逐渐减小，B灯逐渐熄灭，且c点电势低于d点电势， D 正确， C 错误；电容器C也通过 S 形成放电回路，A灯中有电流通过，方向为由b到a，故 A 、B均错误【答案】D 11(

11、2016徐州高三质检) 如图 1-6-18所示电路，L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈， D1、D2和 D3是三个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源，在t0 时刻，闭合开关 S， 电路稳定后在t1时刻断开开关S.规定以电路稳定时流过D1， D2的电流方向为正方向，分别用I1、I2表示流过D1和 D2的电流，则下图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是( ) 图 1-6-18【解析】由于电源内阻不计，通电的一瞬间，D2的电流瞬间稳定并保持不变，因为线圈L产生自感电动势，阻碍电流的增加，故D1的电流缓慢增大；t1时刻断开开关，L产生自感电动势阻碍电流的减小，线圈L与 D1、D2、D3构成闭合

12、回路，回路的电流大小在线圈中原电流大小I1的基础上逐渐减小，方向与线圈中原电流I1的方向相同，故D1中电流在原来基础上逐渐减小到零，所以A、B 错误； D2中的电流方向相反，大小在I1的基础上逐渐减小到零，所以C正确， D错误【答案】C 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - 6 12如图 1-6-19所示是一种触电保护器，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

13、有电流，经放大后便能立即推动继电器 J 切断电源，下列情况中能起保护作用的是哪一种？说明理由【导学号： 31310055】图 1-6-19(1) 增加开灯的盏数，能否切断电源？(2) 双手分别接触相线和零线，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？【解析】(1) 不能因A处线圈采用的是双线绕法，增加开灯的盏数只会使电路中电流增大，但A中两线中电流始终大小相等方向相反，磁通量相互抵消，B中磁通量不发生改变，故不能推动J 切断电源(2) 不能双手接触相线和零线，相当于增加了用电器，理由同(1) (3) 能因为有电流通过人体而流入地下，使A中两导线中电流不再大小相等，B

14、中磁通量发生改变，B中产生感应电流，从而推动J 切断电流【答案】见解析13 如图 1-6-20甲所示为研究自感实验电路图，并用电流传感器显示出在t1103s时断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈L的电流 ( 如图乙 ) 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 . 甲乙图 1-6-20(1) 线圈的直流电阻RL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) 由图像可知S闭合稳定时IL1.5 A 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - -

15、 - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - 7 RLEILR61.52 2 此时小灯泡的电流：I1ER166 A1 A. (2)S 断开后，L、R、R1组成闭合回路电流由 1.5 A逐渐减小，所以灯泡会闪亮一下再熄灭(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 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -