2.4互感核自感同步训练(Word版含答案)

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名称 2.4互感核自感同步训练(Word版含答案)
格式 doc
文件大小 387.5KB
资源类型 教案
版本资源 粤教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-03-08 08:00:39

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文档简介

2.4互感和自感
一、选择题(共15题)
1.如图所示,L是自感系数很大的线圈,但其自身的电阻几乎为零。A和B是两个完全相同的小灯泡(  )
A.当开关S由断开变为闭合时,A灯的亮度始终不变
B.当开关S由断开变为闭合时,B灯由亮变为更明亮
C.当开关S由闭合变为断开时,A灯由亮逐渐变暗,直至熄灭
D.当开关S由闭合变为断开时,B灯突然变亮,后逐渐变暗,直至熄灭
2.如图所示的电路中,AB是相同的两小灯,L是一个带铁芯的线圈,电阻可不计,调节R,电路稳定时两灯都正常发光,在在开关合上和断开时( )
A.两灯同时点亮、同时熄灭
B.合上S时,B比A先到达正常发光状态
C.断开S时,A灯会突然闪亮一下后再熄灭
D.断开S时,通过B灯的电流方向与原电流方向相同
3.国际单位制的基本单位有米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔、坎德拉等个。导出单位自感系数用上述基本单位可表示为(  )
A. B.
C. D.
4.如图所示,L是自感系数很大的线圈,其直流电阻几乎为0,A和B是两个相同的小灯泡。闭合开关,待电路稳定后,灯泡A恰能正常发光,则(  )
A.闭合开关,灯泡A、B均逐渐变亮 B.闭合开关,灯泡A立即变亮,灯泡B逐渐变亮
C.断开开关,灯泡A会闪亮一下再逐渐熄灭 D.断开开关,灯泡B不可能被烧坏
5.如图所示,E为电池,L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈,D1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡。则下列说法错误的是( )
A.刚闭合S的瞬间,通过D1、D2的电流大小相等
B.刚闭合S的瞬间,通过D2的电流大于通过D1的电流
C.闭合S待电路稳定后,D1熄灭,D2比原来更亮
D.闭合S待电路稳定后,将S断开瞬间,D2立即熄灭,D1闪亮一下再熄灭
6.在如图所示的电路中,两个完全相同的小灯泡和分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R。闭合开关S待电路稳定后,调整R的滑片使和亮度一样,此时通过两个灯泡的电流均为I。在之后的时刻断开S,则在如图所示的图像中,能正确反映前后的一小段时间内通过的电流和通过的电流随时间t变化关系的是(  )
A.B.C. D.
7.如图所示,线圈L的自感系数很大,且其电阻可以忽略不计,L1、L2是两个完全相同的小灯泡,随着开关S闭合和断开的过程中,L1、L2的亮度变化情况是(灯丝不会断)(  )
A.S闭合,L1亮度不变,L2亮度逐渐变亮,最后两灯一样亮;S断开,L2立即不亮,L1逐渐变亮
B.S闭合,L1亮度不变,L2很亮;S断开,L1、L2立即不亮
C.S闭合,L1、L2同时亮,而后L1逐渐熄灭,L2亮度不变;S断开,L2立即不亮,L1亮一下才灭
D.S闭合,L1、L2同时亮,而后L1逐渐熄灭,L2则逐渐变得更亮;S断开,L2立即熄灭,L1亮一下才灭
8.在如图所示的电路中,A和B为两个完全相同的灯泡,L为自感线圈(自身电阻忽略不计),E为电源,S为开关,下列说法正确的是( )
A.闭合开关S,B灯立即发光
B.闭合开关S,稳定后A灯比B灯亮
C.开关S断开后,A灯的电流逐渐减小
D.开关S断开后,B灯的电流先逐渐增大,再逐渐减小
9.下列四幅演示实验图中,实验现象表述正确的是(  )
A.图甲用磁铁靠近轻质铝环A,A会靠近磁铁
B.图乙断开开关S,触点C立即断开
C.图丙演示反向电流相互吸引,同向电流相互排斥
D.图丁电子射线管(A为阴极),接通高压电源后,荧光屏上的电子束向上偏转
10.如图所示,为灯泡,为自感系数很大的线圈,其直流电阻可忽略不计,为电源,为定值电阻,为开关,下列正确的是  
A.合上开关,灯逐渐变亮,后保持亮度不变
B.合上开关,灯逐渐变亮。后逐渐变暗,直至熄灭
C.电路稳定后断开开关,灯立即熄灭
D.电路稳定后断开开关,灯将闪亮一下后逐渐变暗,直至熄灭
11.如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略。下列说法中正确的是(  )
A.合上开关S接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮
B.合上开关S接通电路时,A1和A2始终一样亮
C.断开开关S切断电路时,A2立刻熄灭,A1过一会才熄灭
D.断开开关S切断电路时,A1会闪亮一下再熄灭
12.如图为演示自感现象的实验电路,为相同的灯泡,电感线圈的自感系数较大,且使得滑动变阻器接入电路中的阻值与线圈直流电阻相等,下列判断正确的是(  )
A.接通开关S,灯立即变亮
B.接通开关S,灯逐渐变亮,立即变亮
C.断开开关S,灯逐渐熄灭
D.断开开关S,灯逐渐熄灭,闪一下逐渐熄灭
13.如图所示,电感线圈 L 的自感系数足够大,其直流电阻忽略不计,LA、LB是两个相同的灯泡,且在下列实验中不会烧毁,电阻 R2的阻值约等于 R1的两倍,则(  )
A.闭合开关 S 时,LA、LB同时达到最亮,且LB更亮一些
B.闭合开关 S 时,LB立刻亮起来,LA缓慢变亮,且最后LA更亮一些
C.断开开关 S 时,LA慢慢熄灭,LB马上熄灭
D.断开开关 S 时,LA慢慢熄灭,LB闪亮后才慢慢熄灭
14.如图所示电路中,L为电感线圈,电阻不计,A、B为两灯泡,则(  )
A.合上S时,A先亮、B后亮
B.合上S时,A、B同时亮
C.合上S稳定后,A变亮、B熄灭
D.断开S时,A、B同时熄灭
15.如下左图所示的电路中,三个灯泡、、的电阻关系为,电感L的电阻可忽略,D为理想二极管。电键S从闭合状态突然断开时,则下列判断正确的是(  )
A.立即熄灭
B.先变亮,然后熄灭
C.先变亮,然后熄灭
D.立即熄灭
二、填空题
16.本题为选做题,考生只选择一题作答.若两题都作答,则按24-A题计分.
A.(本题供选修1 -1的考生作答.) 如图所示的电路,当开关闭合时,小灯泡将 (选填“逐渐”或“立刻”)变亮.当开关断开时,小灯泡将 (选填“逐渐”或“立刻”)熄灭. B.(本题供选修3 - 1的考生作答.) 如图所示的电路,当开关与a相连时,通过灵敏电流表G的电流方向 (选填“向左”或“向右”) .然后将开关与b相连,此时通过灵敏电流表的电流方向 (选填 “向左”或“向右”) .
17.一个线圈,接通电路时,通过它的电流变化率为10A/s,产生的自感电动势为2.0V;切断电路时,电流变化率为5.0×103A/s,产生的自感电动势是________V,这线圈的自感系数是________H。
18.如图所示的电路,当开关闭合时,小灯泡将_____(选填“逐渐”或“立刻”)变亮,这是由于_____电动势阻碍了电流的增大.当开关断开时,小灯泡将_____(选填“逐渐”或“立刻”)熄灭.
19.在学习了自感的知识以后,高二年级的某物理兴趣小组的同学在学校的探究实验室用以下的器材进行了探究:直流电阻可以不计线圈L,规格相同的灯泡和,规格为3V、20欧的滑动变阻器他们按图连接好实验电路图,滑动变阻器的滑片移到移到中间。
当开关S闭合时,他们可以观察到的实验现象是:______(填选项前的字母);
A.灯比先亮起来,最终比亮
B.比灯先亮起来,最终比亮
C.两灯同时亮
当S断开时,他们观察到的实验现象是______(填选项前的字母)。
A.两灯立即同时熄灭
B.先闪亮一下,然后两灯一起慢慢熄灭
C.先熄灭,A1慢慢熄灭
三、综合题
20.按照图连接电路.
(1)开关S接通时,灯泡1和2的发光情况有什么不同?
(2)利用已学知识解释该现象。
21.如图所示的电路中,电流表的内阻不计,电阻R1=2.5 Ω,R2=7.5 Ω,线圈的直流电阻可以忽略。闭合开关S的瞬间,电流表读数I1=0.2 A,当线圈中的电流稳定后,电流表的读数I2=0.4 A,试求电池的电动势和内阻。
22.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,危及操作人员的人身安全。为了避免电弧的产生,几名同学分别提出了以下四种方案,如图所示,哪种(些)方案可行?
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】
AB.当开关S由断开变为闭合时,电路接通,由于电感的自感,阻碍电流的流过,则相当于A、B串联,两灯均立即变亮,接着电感的自感效应减弱,电感中电流逐渐变大,B灯电流逐渐减小,最后电感将B灯短路,B灯熄灭,由于A灯分压变大,所以A灯变亮,故AB错误;
CD.当开关S由闭合变为断开时,电路断开,A灯立即熄灭,电感由于自感效应,相当于电源并与B灯构成回路,则B灯突然变亮,并逐渐变暗直至熄灭,故C错误;D正确。
故选D。
2.B
【详解】
AB.因为A灯支路有电感线圈的存在会阻碍电流的变化,所以合上S时,A灯支路电流缓慢增加,A灯逐渐变亮,B灯瞬间正常发光,所以B比A先到达正常发光状态,A错误B正确.
CD.断开S时,电感线圈要阻碍电流的减小,A支路电流从原值缓慢减小,所以A灯逐渐熄灭,不会闪亮一下;而此时A、B组成闭合回路,流经B灯泡的电流方向与原方向相反,CD错误.
3.A
【详解】
根据
可知
单位为,根据
所以
整理得
故选A。
4.D
【详解】
AB.闭合开关,电流可以迅速通过灯泡A和灯泡B,故灯泡A、B均立即变亮,之后随着线圈自感电动势阻碍作用的减弱,其电流逐渐增大,稳定时相当于导线,把灯泡B短路,故灯泡B点亮后逐渐熄灭,AB错误;
C.断开开关,线圈的自感电动势相当于电源,通过灯泡B形成回路,故灯泡B会闪亮一下再逐渐熄灭,而灯泡A直接熄灭,C错误;
D.断电瞬间,通过灯泡B的电流不会大于通电瞬间通过灯泡B的电流,故断开开关,灯泡B不可能被烧坏,D正确。
故选D。
5.B
【详解】
AB.刚闭合开关S的瞬间,线圈L中电流增大,由于自感,会阻碍电流增大,因为自感系数很大,所以相当L断路,故D1、D2串联,电流相等,故A正确,B错误;
C.闭合开关S待电路达到稳定后,线圈L中不存在自感电流,由于线圈的电阻可以忽略不计,所以D1相当于短路,故D1熄灭,D2比原来更亮,故C正确;
D.如果再将S断开的瞬间,因为通过L的电流减小,所以会产生很大的自感电流,所以D2立即熄灭,D1闪亮一下再熄灭,故D正确。
本题选择错误的,故选B。
6.A
【详解】
AB.与线圈串联,断开S瞬间,流过线圈的电流不变,电感线圈产生与流过它的电流同向的感应电动势,电动势慢慢变小,则电流慢慢变小,且变小得越来越慢, B错误A正确;
CD.S断开的瞬间,流过的电流反向,之后电流逐渐减小,CD错误。
故选A。
7.D
【详解】
S闭合瞬间,自感线圈L相当于一个大电阻,以后阻值逐渐减小到0,所以观察到的现象是灯泡L1和L2同时亮,以后L1逐渐变暗到熄灭,L2逐渐变得更亮。S断开瞬间,自感线圈相当于一个电动势逐渐减小的内阻不计的电源,它与灯泡L1组成闭合回路,所以L2立即熄灭,L1亮一下才熄灭。ABC错误,D正确。
故选D。
8.C
【详解】
A.电感线圈L因自感会阻碍电流的增大,则闭合开关S时,B灯的支路电流慢慢增大,B灯慢慢发光,故A错误;
B.电路稳定后的线圈L因无自身电阻而看成导线,则A和B两并联电路的电阻相同,则两灯的功率相同,亮度一样,故B错误;
CD.开关S断开后,线圈L阻碍电流减小而充当了新电源的作用,因稳定时流过L的电流和A的相同,则两灯泡都是逐渐变暗,也不会出现先闪亮后变暗的现象,故C正确,D错误。
故选C。
9.D
【详解】
A.图甲用磁铁靠近轻质铝环A,由于A环中发生电磁感应,根据楞次定律可知,A将远离磁铁,故A错误;
B.图乙断开开关S,由于B线圈中发生电磁感应现象阻碍电流的减小,因此线圈仍有磁性,触电C不立即断开,故B错误;
C.根据左手定则可知,图丙演示反向电流相互排斥,同向电流相互吸引,故C错误;
D. 根据左手定则可知,图丁电子射线管(A为阴极),接通高压电源后,荧光屏上的电子束向上偏转,故D错误。
故选D。
10.D
【详解】
AB.开关S闭合时,电路中立即建立了电场,故立即就有了电流,故灯泡A立即亮;但通过线圈的电流要增加,会产生自感电动势,电流缓慢增加;当电流稳定后,线圈相当于直导线,灯泡A被短路,故电键闭合后,灯泡A立即亮,但A又逐渐变暗,直至熄灭,故A错误,B错误;
CD.由于闭合开关S,电路稳定时,A灯泡已经熄灭,而线圈产生的感应电流只能从原来的大小开始逐渐减小,所以开关S断开时,A灯将闪亮一下后逐渐变暗,直至熄灭,故C错误,D正确;
故选D。
11.A
【详解】
AB.合上开关S接通电路时,A2先亮,在电感作用下电流缓慢增加A1支路电流缓慢增加A1后亮,由于电感电阻不计,两灯泡相同,最后一样亮。故A正确,B错误;
CD.断开开关S切断电路时,A1和A2构成新回路,电流为原A1支路电流,故两灯均过一会熄灭。因电流未增加不会闪亮一下。CD错误。
故选A。
12.C
【详解】
AB.接通开关S,灯立即变亮,由于线圈的自感,灯逐渐变亮,选项AB错误;
CD.由于为相同的灯泡,滑动变阻器接入电路中的阻值与线圈直流电阻相等,所以电路稳定时通过灯的电流相等。断开开关S,电感线圈产生自感电动势阻碍电流减小,则灯、逐渐熄灭,所以C正确,D错误。
故选C。
13.BD
【详解】
AB.闭合开关S,LB与电阻连接,立即就亮,LA与线圈连接,因为线圈的自感,LA慢慢亮起了,电阻R2阻值约等于R1的两倍,所以最后LA更亮一些,故A错误,B正确;
CD.断开开关,线圈与两个电阻和灯泡组成闭合回路,电流只能慢慢减小,但开始时,LB的电流小,故LA慢慢熄灭,LB闪亮一下再熄灭,故C错误,D正确。
故选BD。
14.BC
【详解】
ABC.合上S时,电路中立即就有了电流,故灯泡A、B同时变亮;但通过线圈的电流增加,线圈会产生自感电动势,故线圈的电流缓慢增加;当电流稳定后,线圈相当于直导线,灯泡B被短路,故电键闭合后,A、B同时亮,但B逐渐熄灭,而A更亮,故A错误BC正确;
D.断开S时,A灯立即熄灭;线圈产生自感电动势和灯泡B构成闭合电路,B灯先闪亮后逐渐变暗,故D错误;
故选BC。
15.CD
【详解】
断开S的瞬间,因二极管的导通方向与电流方向相反,则立即熄灭,线圈L与灯泡、构成回路,因线圈产生感应电动势,所以灯泡、均将由亮变暗,故CD正确,AB错误;故选CD.
16.24-A.逐渐 立刻;24-B.向右 向左.
【详解】
试题分析:24-A.当开关闭合时,由于自感作用,电感器要阻碍电流的增大,小灯泡逐渐变亮.当开关断开时,由于无法形成回路,小灯泡立即熄灭.
24 - B.当开关与a相连时,电容器充电,通过灵敏电流表G的电流方向向右;将开关与b相连,电容器放电,由于上极板带正电,此时通过灵敏电流表的电流方向向左.
17. 1.0×103 0.2
【详解】
自感电动势公式
结合电流变化率为10A/s,产生的自感电动势为2.0V,则有
当切断电路时,电流变化率为5.0×103A/s,产生的自感电动势是
18. 逐渐 自感 立即
【详解】
试题分析:当电键K闭合时,通过线圈L的电流增大,穿过线圈的磁通量增大,根据楞次定律判断灯泡的亮度变化.
解:当开关闭合时,通过线圈L的电流增大,穿过线圈的磁通量增大,线圈产生的感应电动势阻碍电流的增大,电路的电流只能逐渐增大,A逐渐亮起来.当开关断开时,电路断开,线圈和灯泡不能构成回路,故电流立即为零,故小灯泡立刻熄灭.
故答案为逐渐;自感;立即
19. A B
【详解】
合上开关K接通电路,A2立即亮,线圈对电流的增大有阻碍作用,所以通过A1的电流慢慢变大,最后由于线圈L的电阻不计,则最终流过A1的电流比较大,A1比较亮;所以A2比A1先亮起来,最终A1比A2亮,故选A;
断开开关K切断电路时,通过A2的原来的电流立即消失,线圈对电流的减小有阻碍作用,所以通过A1的电流会慢慢变小,并且通过A2;由于流过A1的电流比较大,所以A2先闪亮一下,然后两灯一起慢慢熄灭,故选B.
20.(1)灯泡2立即发光,而灯泡1是逐渐亮起来的.
(2)接通电源的瞬间,电流增加,线圈L中产生感应电动势.根据楞次定律,感应电动势会阻碍电流的增加,所以灯泡1慢慢地亮起来.
21.3 V,5 Ω
【详解】
闭合开关S的瞬间,R1和R2串联接入电路,由闭合电路欧姆定律得
电路稳定后,R2被短路,由闭合电路欧姆定律得
联立解得E=3 V,r=5 Ω
22.d方案可行
【详解】
a图中开关断开时,线圈L内由于产生自感电动势有阻碍原电流减小的作用,图中并联电容器,L与C不能形成回路,不能避免使开关S处产生电弧;c图中当并联电阻时,只能对电阻放电,仍不能解决电弧现象;图bd,当并联发光二极管时,由于发光二极管有单向导电性,因此注意方向,b图中的二极管的接法能使电源短路,唯有d图,当断开电源时,产生的感应电流能通过二极管形成回路,既能避免产生电弧,又能不影响电路,故d方法可行。
答案第1页,共2页