2.5涡流现象及其应用 课时作业（word解析版）

2021-2022学年粤教版（2019）选择性必修第二册
2.5涡流现象及其应用 课时作业（解析版）
1．奥斯特的电流磁效应实验具有划时代的意义，揭示了电与磁之间的联系。下列现象中进一步揭示电与磁之间联系的实验现象是（　　）
A．摩擦起电现象 B．互感现象 C．电流热效应 D．霍尔效应
2．如图所示，电源的电动势为，内阻不能忽略。、是两个相同的小灯泡，是一个有一定的电阻且自感系数很大的线圈。关于这个电路的以下说法正确的是（ ）
A．从开关闭合到电路中电流稳定的时间内，灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定
B．从开关闭合到电路中电流稳定的时间内，灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定
C．从开关由闭合到断开瞬间，灯闪亮一下再熄灭
D．从开关由闭合到断开瞬间，电流仍自左向右通过灯
3．如图，电灯的灯丝电阻为3Ω，电池电动势为2V，内阻不计，线圈匝数足够多，其直流电阻小于灯丝电阻．先合上电键K，稳定后突然断开K，则下列说法正确的是（ ）
A．电灯立即变暗再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相同
B．电灯立即变暗再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相反
C．电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相同
D．电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相反
4．如图所示的电路中，线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，A、B是两个相同的灯泡，下列说法中正确的是（　　）
A．S闭合后，A、B同时发光且亮度不变
B．S闭合后，A立即发光，然后又逐渐熄灭
C．S断开的瞬间，A、B同时熄灭
D．S断开的瞬间，A再次发光，然后保持亮度不变
5．在国际单位制中，下列是自感系数的单位是（ ）
A．库仑（C） B．安培（A） C．亨利 (H） D．特斯拉（T）
6．如图所示，两个相同的灯泡a、b和电阻不计的线圈L (有铁芯)与电源E连接，下列说法正确的是
A．S闭合瞬间，a灯发光b灯不发光
B．S闭合，a灯立即发光，后逐渐变暗并熄灭
C．S断开，b灯“闪”一下后熄灭
D．S断开瞬间，a灯左端的电势高于右端电势
7．如图，小明做自感现象实验时，连接电路如图所示，其中L是自感系数较大、电阻可不计的线圈，、是规格相同的灯泡，D是理想二极管。则（　　）
A．闭合开关S，立即变亮，然后亮度不变
B．闭合开关S，、都逐渐变亮，最后亮度相同
C．断开开关S，逐渐变暗至熄灭，变亮后再与同时熄灭
D．断开开关S，逐渐变暗至熄灭，一直不亮
8．如图所示，两个完全相同的灯泡a、b分别与自感系数很大的线圈L和定值电阻R组成电路（线圈L的直流电阻与定值电阻R的阻值相等），闭合开关S，待电路稳定后两灯均正常发光。下列说法正确的是（　　）
A．闭合开关瞬间，通过a灯和b灯的电流相等
B．闭合开关后，a、b灯逐渐变亮
C．闭合开关，待电路稳定后断开开关，通过b灯的电流方向不变
D．闭合开关，待电路稳定后断开开关，a、b灯逐渐变暗
9．如图所示的电路中，电感L的自感系数很大，电阻可忽略，D为理想二极管，则下列说法正确的有（　　）
A．当S闭合时，L1立即变亮，L2逐渐变亮
B．当S闭合时，L1一直不亮，L2逐渐变亮
C．当S断开时，L2立即熄灭
D．当S断开时，L1L2都突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭
10．某同学在做如图所示的自感实验中，灯泡两端并联了自感系数L很大的自感线圈，其直流电阻大于灯泡电阻。关于该实验，下列说法正确的是（　　）
A．S接通瞬间，灯泡会逐渐变亮 B．S接通稳定时，灯泡会熄灭
C．S断开后的瞬间，灯泡的电流从右向左 D．S断开后，灯泡会闪亮一下再熄灭
11．如图所示的电路中，a，b为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，线圈的电阻不可忽略，E为电源，S为开关。下列说法正确的是（　　）
A．合上开关，a先亮，b逐渐变亮，断开开关，a、b同时熄灭
B．合上开关，b先亮，a逐渐变亮，断开开关，a先熄灭，b后熄灭
C．合上开关，b先亮，a逐渐变亮，断开开关，a、b同时熄灭
D．合上开关，b先亮，a逐渐变亮，断开开关，a、b同时熄灭，但b灯要闪亮一下再熄灭
12．如图所示，三个相同的灯泡a、b、c和电阻不计的线圈L与内阻不计的电源连接，下列判断正确的是（　　）
A．K闭合瞬间，b、c两灯亮度不同B．K闭合足够长时间后，b、c两灯亮度相同
C．K断开瞬间，a、c两灯立即熄灭D．K断开之后，b灯突然闪亮，再逐渐变暗
13．在如图所示电路中，a、b、c为三盏完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈，E为电源，S为开关，关于三盏灯泡，下列说法正确的是（　　）
A．合上开关，c先亮，a、b后亮
B．合上开关一会儿后，a、b一样亮
C．断开开关，c马上熄灭，a、b一起缓慢熄灭
D．断开开关，b会先闪亮一下再熄灭
14．如图所示电路中，A、B是相同的两个小灯泡。L是一个带铁芯的线圈，电阻可不计。调节滑动变阻器R，电路稳定时两灯都正常发光，则在开关闭合和断开时（　　）
A．两灯同时亮、同时熄灭
B．闭合S时，B比A先达到正常发光状态
C．断开S时，A、B两灯都不会立即熄灭，通过A灯的电流方向与原电流方向相同
D．断开S时，A灯一定立刻熄灭
15．如图所示，L是自感系数很大、直流电阻很小的线圈，下列情况可能发生的是（　　）
A．只闭合的瞬间，灯逐渐亮起来
B．先闭合，再合上，稳定后，灯不亮
C．、均闭合，稳定后，只断开的瞬间，灯立即熄灭，灯亮一下再熄灭
D．、均闭合，稳定后，只断开的瞬间，和灯过一会儿才熄灭
16．如图所示，无轨电车在行驶的过程中，由于车身颠簸，有可能使车顶上的“辫子”瞬间脱离电网线，这时可观察到有电火花闪现。请说一说电火花产生的原因。
17．如图所示，先闭合S，调节R2使A1、A2的亮度相同，再调节R1，使A1、A2都正常发光，然后断开S.再次闭合S，观察两只灯泡在电路接通瞬间的发光情况有什么不同？根据楞次定律分析该现象产生的原因．
参考答案
1．B
【详解】
A．摩擦起电现象揭示了电荷转移现象，A错误；
B．电生磁、磁生电现象先后揭示了电与磁之间紧密联系，开启了电磁相互联系研究的新篇章，互感现象属于电磁感应现象，B正确；
C．电流热效应揭示了电与热之间的联系，C错误；
D．霍尔效应揭示了运动的带电粒子在外磁场中因受到洛伦兹力的作用而偏转，从而在垂直于电流和磁场的方向上将产生电势差的规律，D错误。
故选B。
2．A
【详解】
A．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻亮，当线圈电流阻碍作用较小后，由闭合电路欧姆定律可知，则总电流增大，灯泡A两端的电压逐渐减小，则导致A灯逐渐变暗，当线圈对电流的电感阻碍作用消失时，灯泡亮度稳定。故A正确；
B．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，随着线圈的电感阻碍逐渐减小，B灯逐渐变亮，当线圈对电流没有阻碍时，灯泡亮度稳定。故B错误；
C．开关闭合电路稳定时，通过线圈的电流小于通过灯泡A的电流；在开关断开瞬间，线圈产生自感电动势提供瞬间电压给两灯泡供电，由于不会出现电流比之前还大的现象，因此A灯不会闪亮一下，只会一同慢慢熄灭。故C错误；
D．在开关断开瞬间，线圈相当于电源，电流方向仍不变，所以电流自右向左通过A灯，故D错误；
故选A。
3．D
【详解】
突然断开K，线圈将产生自感现象，且与电灯构成一闭合回路，此时通过电灯的电流向上，与断开前的电流方向相反；因线圈直流电阻比灯泡小，断开前通过线圈是电流大于通过灯泡的电流，即电灯会突然比原来亮一下再熄灭，故D正确，ABC错误。
故选D。
4．B
【详解】
AB．刚闭合S时，电源的电压同时加到两灯上，A、B同时亮，随着L中电流增大，由于线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，A逐渐被短路直到熄灭，外电路总电阻减小，总电流增大，B灯更亮，故A错误，B正确；
CD．S闭合一段时间后，再断开S，B立即熄灭，线圈中电流减小，产生自感电动势，感应电流流过A灯，不流过B灯，A闪亮一下后熄灭，B灯立即熄灭，故CD错误。
故选B。
5．C
【解析】
试题分析：库仑是电量的单位，故A错误；安培是电流的单位，故B错误；亨利是自感系数的单位，故C正确；特斯拉是磁感应强度的单位，故D错误。
考点：自感现象和自感系数．
6．B
【详解】
A．闭合开关瞬间，两小灯泡均有电流流过，同时发光，A错误；
B．闭合开关瞬间，a灯立即发光，根据楞次定律可知线圈中产生的阻碍原电流变大的感应电流逐渐减小至0，因为a灯和线圈并联，所以通过线圈的电流逐渐增大，通过a灯的电流逐渐减小，亮度逐渐减小，因为线圈电阻不计，所以稳定时a灯被短路，最后熄灭，B正确；
C．断开开关瞬间，b灯断路无电流流过，立即熄灭，C错误；
D．断开开关瞬间，根据楞次定律可知，通过线圈的电流水平向右，所以线圈作为感应电动势右端电势高于左端，所以a灯右端的电势高于左端，D错误。
故选B。
7．C
【详解】
A B. 闭合开关S，由于二极管有单向导电性，中无电流，始终不亮；线圈L产生自感现象，L1逐渐变亮，故AB错误；
C D. 断开开关S的瞬间，线圈L产生自感现象，相当于电源，灯泡和串联，二极管正向通电，所以逐渐变暗至熄灭，变亮后再与同时熄灭，故C正确，D错误。
故选C。
8．D
【详解】
AB．闭合开关的瞬间，b灯立即正常发光，a灯所在电路上线圈产生自感电动势，阻碍电流的增大，电流只能逐渐增大，a灯逐渐变亮，AB错误；
CD．线圈L的直流电阻与定值电阻R的阻值相等，则电路稳定后通过a灯的电流等于通过b灯的电流。待电路稳定后断开开关，L中产生自感电动势，相当于电源，a、b两灯串联，同时逐渐变暗，两灯不会闪亮；通过a灯的电流方向不变，通过b灯的电流方向与开始时相反，C错误，D正确。
故选D。
9．B
【详解】
AB．当S闭合时，因二极管加上了反向电压，故二极管截止，L1一直不亮；通过线圈的电流增加，感应电动势阻碍电流增加，故使得L2逐渐变亮，B正确，A错误；
CD．当S断开时，由于线圈自感电动势阻碍电流的减小，故通过L1的电流要在L2-L1-D-L之中形成新的回路，故L1突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭，L2也逐渐熄灭，CD错误。
故选B。
10．C
【详解】
AB．闭合开关的瞬间，电压直接加到灯泡两端，所以灯泡立即亮；由于线圈中自感电动势的阻碍，流过线圈的电流逐渐增大，闭合开关稳定后，自感作用消失，通过灯泡的电流比开始时略小，但灯泡不会熄灭，故A错误，B错误；
CD．闭合开关，待电路稳定后断开开关，线圈产生的自感电动势维持自身的电流且逐渐减小，线圈与灯泡构成自感回路，电流的方向从右向左流过灯泡，灯泡逐渐熄灭；由于线圈的直流电阻大于灯泡电阻，则电路中的电流稳定时灯泡中的电流大于线圈中的电流，线圈产生的自感电动势维持自身的电流且逐渐减小，所以灯泡逐渐熄灭，不会闪亮一下，故C正确，D错误。
故选C。
11．C
【详解】
合上开关，因为线圈的自感，所以b先亮，a逐渐变亮；断开前，由于线圈有电阻，两灯泡一样，所以a灯泡电流较小，断开开关，a、b及线圈构成回路，因为自感，a灯泡的小电流经过b灯，会同时逐渐熄灭，不会发生闪亮现象。
故选C。
12．D
【详解】
A．由于线圈自感作用，阻碍电流变化，K闭合瞬间，流过线圈L的电流为零，b、c两灯串联后与a灯并联，因此K闭合瞬间，b、c两灯亮度相同，A错误；
B．K闭合足够长时间后，电路达到稳定状态，线圈自感作用消失，这时线圈相当于导线，将b灯短路，此时b灯熄灭，a、c两灯并联在电路中，亮度相同，B错误；
C．K断开瞬间，线圈L相当于电源，此时a、c两灯串联后与b灯并联，因此b灯会突然闪亮然后三个灯再逐渐变暗，C错误，D正确。
故选D
13．BC
【详解】
A．开关S闭合瞬间，因线圈L的电流增大，导致出现阻碍电流的增大，则b、c先亮，a后亮，故A错误；
B．合上开关一会儿后，因线圈中电流恒定，则相当于导线，所以a、b一样亮，故B正确；
CD．断开开关S的瞬间，由电感的特性可知：L和a、b组成的回路中有电流，导致a、b一起缓慢熄灭；而c没有电流，则马上熄灭；a、b、c为三盏完全相同的灯泡，则两个a与b的电流是相等的，b不能闪亮一下，故C正确，D错误。
故选BC。
14．BC
【详解】
AB．闭合S时，由于线圈的自感作用，阻碍电流的变化，因此流过线圈的电流逐渐增加，故B立刻变亮，而A逐渐变亮，最后两灯一样亮，B正确，A错误；
CD．断开S时，由于线圈的自感作用，阻碍电流的变化，流过线圈的电流逐渐减小，此时A、B及L构成闭合回路，因此流过两个灯的电流都逐渐减小，并且流过A灯的电流方向与原电流方向相同，流过B灯的电流方向与原电流方向相反，C正确，D错误。
故选BC。
15．ABC
【详解】
A．只闭合的瞬间，由于线圈的自感作用，流过灯的电流将逐渐增大，灯逐渐亮起来，而灯立即变亮，选项A正确；
B．先闭合，再合上，稳定后，由于线圈的直流电阻很小，灯几乎被短路，故灯不亮，选项B正确；
CD．、均闭合稳定后，只断开的瞬间，由于闭合，线圈L与灯构成回路，
由于线圈L的自感作用，电流将由稳定时L中的值逐渐减小，由于，所以灯将亮一下再熄灭，而灯与电阻R串联后被短路，故灯立即熄灭，选项C正确，选项D错误。
故选ABC。
16．由于自感现象产生很大的感应电动势，从而产生电火花。
【详解】
“辫子”脱离电网线的瞬间电流减小，车内的线圈所产生的自感电动势很大，在“辫子”与电网线的空隙的空气被电离，从而产生电火花。
17．见解析
【详解】
现象：灯泡A2立即发光，灯泡A1逐渐亮起来．
原因：电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的磁通量逐渐增加，为了阻碍磁通量的增加，感应电流产生的磁通量与原来电流产生的磁通量方向相反，则线圈中感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍了L中电流的增加，即推迟了电流达到稳定值的时间．