2.3自感现象与涡流基础巩固（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2.3自感现象与涡流基础巩固（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 556.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-02 20:35:03 | ||
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文档简介
2.3自感现象与涡流基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第二册
一、选择题（共14题）
1．电磁炉是我们生活中常见的厨具，它的工作原理是：当线圈中通入交变电流时，变化的电流产生变化的磁场，变化的磁场在铁锅内产生感应电流，利用电流的热效应来加热食物。加热过程中所利用的电磁学规律的发现者为（ ）
A．牛顿 B．库仑 C．法拉第 D．洛伦兹
2．在制作精密电阻时，为了清除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采用双线并绕的方法，如图所示。其原理是（ ）
A．当电路中的电流变化时，两股导线产生的自感电动势相互抵消
B．当电路中的电流变化时，两股导线产生的感应电流相互抵消
C．当电路中的电流变化时，两股导线中原电流的磁通量相互抵消
D．以上说法都不对
3．如图所示的电路中，电键S闭合且电路达到稳定时，流过灯泡A和线圈L的电流分别为I1和I2。在电键S切断的瞬间，为使小灯泡能比原来更亮一些，然后逐渐熄灭，则（ ）
A．必须使I2>I1
B．与I1、I2大小无关，但必须使线圈自感系数L足够大
C．自感系数L越大，切断时间越短，则I2也越大
D．不论自感系数L多大，电键S切断瞬间I2都会先增大后减小
4．在日光灯的连接线路中，关于启动器作用，下列说法中正确的是( )．
A．日光灯启动时，为灯管提供瞬时高压
B．日光灯正常工作时，起降压限流的作用
C．起到一个自动开关的作用
D．以上说法均不正确
5．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
6．如图所示，带铁芯的电感线圈的直流电阻与电阻器R的阻值相同，A1和A2是两个完全相同的电流表，则下列说法中正确的是（ ）
A．闭合S瞬间，电流表A1示数等于A2示数
B．闭合S瞬间，电流表A1示数大于A2示数
C．断开S瞬间，电流表A1示数不变，电流表A2示数为0
D．断开S瞬间，电流经电流表A1的方向不变，流经A2方向改变
7．如图中灯泡A1、A2完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略不计，则（ ）
A．S闭合瞬间，A1、A2同时发光，接着A1变暗A2变得更亮
B．S闭合瞬间，A1不亮A2立即亮
C．S闭合瞬间，A1、A2都不立即亮
D．闭合S，电路稳定后再断开S的瞬间，A2熄灭，A1比A2（稳定时亮度）更亮
8．图中的小灯泡A、B完全相同，带铁心的线圈自感系数很大、电阻忽略不计，则（ ）
A．S闭合瞬间，A灯不亮，B灯立即亮
B．S闭合瞬间，B灯不亮，A灯立即亮
C．S闭合瞬间，A、B灯同时亮，以后B灯更亮，A灯熄灭
D．稳定后再断开S的瞬间，A、B灯立即熄灭
9．如图所示的电路中，L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，、和是三个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源，在时刻，闭合开关S，电路稳定后在时刻断开开关S，规定以电路稳定时流过、的电流方向为正，分别用、表示流过和的电流，则下图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是（ ）
B．
C． D．
10．如图，A、B是两个完全相同的灯泡，L是自感线圈，自感系数很大，电阻可以忽略，则以下说法正确的是（ ）
A．当K闭合时，A灯先亮，B灯后亮
B．当K闭合时，B灯先亮
C．当K闭合时，A、B灯同时亮，随后B灯更亮，A灯熄灭
D．当K闭合时，A、B灯同时亮，随后A灯更亮，B灯亮度不变
11．如图是电磁炉内部结构及锅的示意图，下列说法正确的是（ ）
A．通电线圈接通交变电流，频率越小，加热越快
B．通电线圈接通交变电流，频率越大，加热越快
C．通电线圈接通恒定电流，电流越大，加热越快
D．将不锈钢锅换成陶瓷锅，电流越大，加热越快
12．在如图所示的电路中，ab为两个完全相同的灯泡，L为自感系数较大而电阻不能忽略的线圈，E为电源，S为开关；关于两灯泡点亮和熄灭的下列说法正确的是（ ）
A．断开开关，a逐渐熄灭、b先变得更亮后再与a同时熄灭
B．断开开关，b逐渐熄灭、a先变得更亮后再与b同时熄灭
C．合上开关，a先亮，b后亮；稳定后a、b一样亮
D．合上开关，b先亮，a后亮；稳定后b比a更亮一些
13．如图所示，A，B是两个完全相同的灯泡，L是自感系数很大的线圈，其直流电阻忽略不计．当电键K闭合时，电源内阻不能忽略，下列说法正确的是
A．A比B先亮，然后A熄灭
B．AB一起亮，然后A熄灭
C．A、B一起亮，然后A逐渐变亮，B的亮度不变
D．B比A先亮，然后B逐渐变暗，A逐渐变亮
14．如图甲、乙所示的电路中，电阻R的阻值小于灯A的电阻，电路稳定时自感线圈L的电阻为零，则（ ）
A．在电路甲中，接通S时，A将立即亮起来
B．在电路甲中，接通S稳定后断开S，A将先变得更亮，然后逐渐变暗
C．在电路乙中，接通S时，A将逐渐亮起来
D．在电路乙中，接通S稳定后断开S，A将先变得更亮，然后逐渐变暗
二、填空题（共4题）
15．互感现象危害：互感现象能发生在任何两个______的电路之间．在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作．
16．自感电动势：E＝L ，其中是______；L是______，简称自感或电感．单位：______，符号：______.
17．自感系数
（1）自感电动势：，其中是___________；L是___________，简称自感或电感。单位：___________，符号：___________。
（2）自感系数与线圈的___________、___________、___________，以及是否有___________等因素有关。
18．研究自感的实验电路图如图甲所示，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（如图乙所示）。已知电源电动势E=6V，内阻不计，灯泡R1的阻值为5，电阻R的阻值为1。
（1）线圈的直流电阻RL=___________。
（2）闭合开关瞬间，看到电灯___________；
A.逐渐变亮
B.立即变亮，然后变暗
C.立即变亮，亮度不变
（3）闭合开关一段时间后，再断开开关瞬间，看到电灯___________；
A.立即熄灭
B.闪亮一下再逐渐熄灭
C.逐渐熄灭
（4）断开开关后，通过电灯的电流方向___________（填∶a→b或b→a）。
三、综合题（共4题）
19．磁悬浮列车是一种高速低耗的新型交通工具，如图（a）所示。它的驱动系统可简化为如下模型，固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形金属框，电阻为R的金属框置于xOy平面内，MN长为l平行于y轴，NP宽为d平行于x轴，如图（b）所示。轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，磁感应强度B沿Ox方向按波长为的正弦规律分布，如图（c）所示。整个磁场以一定的速率沿Ox方向匀速平移，忽略一切阻力，列车在驱动系统作用下沿Ox方向加速行驶。
（1）简要叙述列车运行中获得驱动力的原理。
（2）为使列车获得最大驱动力，MN、PQ边应处于磁场中的什么位置？
20．在图所示电路中，L为一自感线圈，如果开关S断开，电流从最大值减小到零的时间为0.05s，产生的感应电动势为180V，可使氖管发光；如果电流在0.03s内减小到零，则氖管两端可得到多大电压？
21．李辉用多用表的欧姆挡测量一个演示用可拆变压器原线圈的电阻，以断定它是否断路．刘伟为了使李辉操作方便，用两手分别握住线圈暴露出金属导线的两端让李辉测量．测量时表针摆过了一定角度，李辉由此确认线圈没有断路．正当李辉把多用表的表笔与被测线圈脱离时，刘伟突然惊叫起来，说自己被电击了一下．李辉很奇怪，用手摸摸线圈两端，没有什么感觉，再摸摸多用表的两表笔，也没有什么感觉，两位同学隐隐觉得这个现象和线圈有关系．请你分析一下，是什么原因导致断开电表时刘伟被电击
22．如图所示，水平放置的光滑导轨MN、PQ上放有长为L、电阻为R、质量为m的金属棒ab，导轨左端接有内阻不计、电动势为E的电源组成回路，整个装置放在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨电阻不计且足够长，并与开关S串联。求闭合开关后，金属棒可达到的最大速度。
参考答案
1．C
2．C
3．A
4．C
5．B
6．D
7．A
8．C
9．C
10．C
11．B
12．D
13．D
14．D
15．相互靠近
16．电流的变化率 自感系数 亨利 H.
17．电流的变化率 自感系数 亨利 H 大小 形状 圈数 铁芯
18．3 C B b→a
19．（1）由于列车速度与磁场平移速度不同，导致穿过金属框的磁通量发生变化，由于电磁感应，金属框中会产生感应电流，该电流受到安培力即为驱动力。
（2）NM、PQ应位于磁场中磁感应强度同为最大值且反向的地方
20．300V
21．线圈在与表笔断开瞬间产生了感应电动势
22．
一、选择题（共14题）
1．电磁炉是我们生活中常见的厨具，它的工作原理是：当线圈中通入交变电流时，变化的电流产生变化的磁场，变化的磁场在铁锅内产生感应电流，利用电流的热效应来加热食物。加热过程中所利用的电磁学规律的发现者为（ ）
A．牛顿 B．库仑 C．法拉第 D．洛伦兹
2．在制作精密电阻时，为了清除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采用双线并绕的方法，如图所示。其原理是（ ）
A．当电路中的电流变化时，两股导线产生的自感电动势相互抵消
B．当电路中的电流变化时，两股导线产生的感应电流相互抵消
C．当电路中的电流变化时，两股导线中原电流的磁通量相互抵消
D．以上说法都不对
3．如图所示的电路中，电键S闭合且电路达到稳定时，流过灯泡A和线圈L的电流分别为I1和I2。在电键S切断的瞬间，为使小灯泡能比原来更亮一些，然后逐渐熄灭，则（ ）
A．必须使I2>I1
B．与I1、I2大小无关，但必须使线圈自感系数L足够大
C．自感系数L越大，切断时间越短，则I2也越大
D．不论自感系数L多大，电键S切断瞬间I2都会先增大后减小
4．在日光灯的连接线路中，关于启动器作用，下列说法中正确的是( )．
A．日光灯启动时，为灯管提供瞬时高压
B．日光灯正常工作时，起降压限流的作用
C．起到一个自动开关的作用
D．以上说法均不正确
5．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
6．如图所示，带铁芯的电感线圈的直流电阻与电阻器R的阻值相同，A1和A2是两个完全相同的电流表，则下列说法中正确的是（ ）
A．闭合S瞬间，电流表A1示数等于A2示数
B．闭合S瞬间，电流表A1示数大于A2示数
C．断开S瞬间，电流表A1示数不变，电流表A2示数为0
D．断开S瞬间，电流经电流表A1的方向不变，流经A2方向改变
7．如图中灯泡A1、A2完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略不计，则（ ）
A．S闭合瞬间，A1、A2同时发光，接着A1变暗A2变得更亮
B．S闭合瞬间，A1不亮A2立即亮
C．S闭合瞬间，A1、A2都不立即亮
D．闭合S，电路稳定后再断开S的瞬间，A2熄灭，A1比A2（稳定时亮度）更亮
8．图中的小灯泡A、B完全相同，带铁心的线圈自感系数很大、电阻忽略不计，则（ ）
A．S闭合瞬间，A灯不亮，B灯立即亮
B．S闭合瞬间，B灯不亮，A灯立即亮
C．S闭合瞬间，A、B灯同时亮，以后B灯更亮，A灯熄灭
D．稳定后再断开S的瞬间，A、B灯立即熄灭
9．如图所示的电路中，L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，、和是三个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源，在时刻，闭合开关S，电路稳定后在时刻断开开关S，规定以电路稳定时流过、的电流方向为正，分别用、表示流过和的电流，则下图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是（ ）
B．
C． D．
10．如图，A、B是两个完全相同的灯泡，L是自感线圈，自感系数很大，电阻可以忽略，则以下说法正确的是（ ）
A．当K闭合时，A灯先亮，B灯后亮
B．当K闭合时，B灯先亮
C．当K闭合时，A、B灯同时亮，随后B灯更亮，A灯熄灭
D．当K闭合时，A、B灯同时亮，随后A灯更亮，B灯亮度不变
11．如图是电磁炉内部结构及锅的示意图，下列说法正确的是（ ）
A．通电线圈接通交变电流，频率越小，加热越快
B．通电线圈接通交变电流，频率越大，加热越快
C．通电线圈接通恒定电流，电流越大，加热越快
D．将不锈钢锅换成陶瓷锅，电流越大，加热越快
12．在如图所示的电路中，ab为两个完全相同的灯泡，L为自感系数较大而电阻不能忽略的线圈，E为电源，S为开关；关于两灯泡点亮和熄灭的下列说法正确的是（ ）
A．断开开关，a逐渐熄灭、b先变得更亮后再与a同时熄灭
B．断开开关，b逐渐熄灭、a先变得更亮后再与b同时熄灭
C．合上开关，a先亮，b后亮；稳定后a、b一样亮
D．合上开关，b先亮，a后亮；稳定后b比a更亮一些
13．如图所示，A，B是两个完全相同的灯泡，L是自感系数很大的线圈，其直流电阻忽略不计．当电键K闭合时，电源内阻不能忽略，下列说法正确的是
A．A比B先亮，然后A熄灭
B．AB一起亮，然后A熄灭
C．A、B一起亮，然后A逐渐变亮，B的亮度不变
D．B比A先亮，然后B逐渐变暗，A逐渐变亮
14．如图甲、乙所示的电路中，电阻R的阻值小于灯A的电阻，电路稳定时自感线圈L的电阻为零，则（ ）
A．在电路甲中，接通S时，A将立即亮起来
B．在电路甲中，接通S稳定后断开S，A将先变得更亮，然后逐渐变暗
C．在电路乙中，接通S时，A将逐渐亮起来
D．在电路乙中，接通S稳定后断开S，A将先变得更亮，然后逐渐变暗
二、填空题（共4题）
15．互感现象危害：互感现象能发生在任何两个______的电路之间．在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作．
16．自感电动势：E＝L ，其中是______；L是______，简称自感或电感．单位：______，符号：______.
17．自感系数
（1）自感电动势：，其中是___________；L是___________，简称自感或电感。单位：___________，符号：___________。
（2）自感系数与线圈的___________、___________、___________，以及是否有___________等因素有关。
18．研究自感的实验电路图如图甲所示，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（如图乙所示）。已知电源电动势E=6V，内阻不计，灯泡R1的阻值为5，电阻R的阻值为1。
（1）线圈的直流电阻RL=___________。
（2）闭合开关瞬间，看到电灯___________；
A.逐渐变亮
B.立即变亮，然后变暗
C.立即变亮，亮度不变
（3）闭合开关一段时间后，再断开开关瞬间，看到电灯___________；
A.立即熄灭
B.闪亮一下再逐渐熄灭
C.逐渐熄灭
（4）断开开关后，通过电灯的电流方向___________（填∶a→b或b→a）。
三、综合题（共4题）
19．磁悬浮列车是一种高速低耗的新型交通工具，如图（a）所示。它的驱动系统可简化为如下模型，固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形金属框，电阻为R的金属框置于xOy平面内，MN长为l平行于y轴，NP宽为d平行于x轴，如图（b）所示。轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，磁感应强度B沿Ox方向按波长为的正弦规律分布，如图（c）所示。整个磁场以一定的速率沿Ox方向匀速平移，忽略一切阻力，列车在驱动系统作用下沿Ox方向加速行驶。
（1）简要叙述列车运行中获得驱动力的原理。
（2）为使列车获得最大驱动力，MN、PQ边应处于磁场中的什么位置？
20．在图所示电路中，L为一自感线圈，如果开关S断开，电流从最大值减小到零的时间为0.05s，产生的感应电动势为180V，可使氖管发光；如果电流在0.03s内减小到零，则氖管两端可得到多大电压？
21．李辉用多用表的欧姆挡测量一个演示用可拆变压器原线圈的电阻，以断定它是否断路．刘伟为了使李辉操作方便，用两手分别握住线圈暴露出金属导线的两端让李辉测量．测量时表针摆过了一定角度，李辉由此确认线圈没有断路．正当李辉把多用表的表笔与被测线圈脱离时，刘伟突然惊叫起来，说自己被电击了一下．李辉很奇怪，用手摸摸线圈两端，没有什么感觉，再摸摸多用表的两表笔，也没有什么感觉，两位同学隐隐觉得这个现象和线圈有关系．请你分析一下，是什么原因导致断开电表时刘伟被电击
22．如图所示，水平放置的光滑导轨MN、PQ上放有长为L、电阻为R、质量为m的金属棒ab，导轨左端接有内阻不计、电动势为E的电源组成回路，整个装置放在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨电阻不计且足够长，并与开关S串联。求闭合开关后，金属棒可达到的最大速度。
参考答案
1．C
2．C
3．A
4．C
5．B
6．D
7．A
8．C
9．C
10．C
11．B
12．D
13．D
14．D
15．相互靠近
16．电流的变化率 自感系数 亨利 H.
17．电流的变化率 自感系数 亨利 H 大小 形状 圈数 铁芯
18．3 C B b→a
19．（1）由于列车速度与磁场平移速度不同，导致穿过金属框的磁通量发生变化，由于电磁感应，金属框中会产生感应电流，该电流受到安培力即为驱动力。
（2）NM、PQ应位于磁场中磁感应强度同为最大值且反向的地方
20．300V
21．线圈在与表笔断开瞬间产生了感应电动势
22．