第二章 第3节自感现象与涡流（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第二章 第3节自感现象与涡流（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 578.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-26 20:40:18 | ||
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文档简介
2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第二册第二章第3节自感现象与涡流
每天一课练
一、单选题
1． 如图所示，某品牌手机一经面世，就受到世人追捧，除了领先世界的5G通信、信息安全以外，人们还可以体验它无线充电的科技感。题图为无线充电原理图，由与充电底座相连的送电线圈和与手机电池相连的受电线圈构成。当送电线圈通入周期性变化的电流时，就会在受电线圈中感应出电流，从而实现为手机充电。在充电过程中（ ）
A．送电线圈中产生均匀变化的磁场
B．送电线圈中产生稳定不变的磁场
C．无线充电的原理是互感现象
D．手机电池是直流电源，所以受电线圈输出的是恒定电流
2． 如图所示，上下开口、内壁光滑的金属管和塑料管竖直放置。小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部。则关于小磁块，下列说法正确是（ ）
A．小磁块下落时间长的管是塑料管
B．在两个下落过程中的机械能都守恒
C．小磁块在下落时间短的管中做自由落体运动
D．小磁块落至底部时速度大小相等
3． 图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈，、、是三个完全相同的灯泡。实验时，断开开关瞬间，灯突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关，灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同。下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，与的电阻值相同
B．图甲中，闭合，电路稳定后，中电流大于中电流
C．图乙中，变阻器与的电阻值相同
D．图乙中，闭合瞬间，中电流与变阻器中电流相等
4． 如图所示的电路中，灯泡、的电阻关系为，电感L的直流电阻可忽略，D为理想二极管。下列判断正确的是（ ）
A．开关K闭合后，、立即变亮
B．开关K闭合后，逐渐变亮，立即变亮
C．闭合电路且稳定后，再断开开关K，先变亮，然后逐渐变暗，立即熄灭
D．闭合电路且稳定后，再断开开关K，逐渐变暗，先变亮，然后逐渐变暗
5． 如图所示，电阻R的阻值和线圈自感系数L的值都较大，电感线圈的直流电阻不计，A、B是两只完全相同的灯泡，则下列说法正确的是（ ）
A．当开关S闭合时，B比A先亮，然后A熄灭
B．当开关S闭合时，B比A先亮，然后B熄灭
C．当电路稳定后开关S断开时，B立刻熄灭，A闪一下后再逐渐熄灭
D．当电路稳定后开关S断开时，B逐渐熄灭，A闪一下后再逐渐熄灭
6． 如图所示，LA、LB是两个电阻值都为r的完全相同的小灯泡，小灯泡的电阻值大于定值电阻R的电阻值。L是一个自感很大的线圈，它的电阻值与定值电阻的电阻值相等。由于自感现象，当开关S接通或断开时，下列说法正确的是（ ）
A．S接通时，灯泡LA先亮，LB后亮
B．S接通时，IA=IB
C．S断开时，LB立即灭，LA先闪亮一下再灭
D．S断开时，IA=IB
7． 某同学想对比电感线圈和小灯泡对电路的影响，他设计了如图甲所示的电路，电路两端电压恒定，A1、A2为完全相同的电流传感器。先闭合开关K得到如图乙所示的图像，等电路稳定后，断开开关（断开开关的实验数据未画出）。下列关于该实验的说法正确的是（ ）
A．闭合开关时，自感线圈中电流为零，其自感电动势也为零
B．乙图中的曲线表示电流传感器A2测得的数据
C．断开开关时，小灯泡会明显闪亮后逐渐熄灭
D．时刻小灯泡与线圈的电阻相等
8． 如图所示，两个相同的灯泡、，分别与定值电阻R和自感线圈L串联，自感线圈的自感系数很大，闭合电键S，电路稳定后两灯泡均正常发光。下列说法正确的是（ ）
A．闭合电键S后，灯泡逐渐变亮
B．断开电键S后，灯泡电流方向由A向B逐渐减小
C．断开电键S后，灯泡、都逐渐变暗
D．断开电键S后，灯泡逐渐变暗，立即熄灭
9． 如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上放一小铁锅冷水。现接通交流电源，几分钟后，锅中的水沸腾起来，时刻的电流方向已在图中标出，且此时电流正在增大，下列说法正确的是（ ）
A．线圈中电流变化越大，自感电动势越大，自感系数也增大
B．小铁锅中产生涡流，涡流的热效应使水沸腾起来
C．时刻，从上往下看，小铁锅中的涡流沿逆时针方向
D．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能增大涡流
10．如图所示的电路中，和是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略不计，下列说法中正确的是（ ）
A．合上开关S接通电路时，先亮后亮，最后一样亮
B．合上开关S接通电路时，和始终一样亮
C．断开开关S切断电路时，立即熄灭，过一会才熄灭
D．断开开关S切断电路时，立即熄灭，过一会才熄灭
二、多选题
11．如图所示电路，L是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计，和是两个完全相同的小灯泡，将开关闭合，待灯泡亮度稳定后，再将开关S断开，则下列说法正确的是（ ）
A．S闭合瞬间，先亮，后亮，最后两灯一样亮
B．S闭合瞬间，两灯同时亮，以后熄灭，变亮
C．S断开时，灯立即熄灭，亮一下再慢慢熄灭
D．S断开时，两灯都立即熄灭
12．如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，L是自感系数较大的线圈。闭合开关S，当电路稳定后，两灯泡亮度相同，将开关S断开，下列说法正确的是（ ）
A．A逐渐熄灭，B瞬时熄灭 B．A和B一起逐渐熄灭
C．断开S瞬间，通过B灯的电流方向向左 D．断开S瞬间，通过A灯的电流方向向左
13．如图所示，A、B是完全相同的两个小灯泡，L为自感系数很大、电阻可以忽略的带铁芯的线圈，则（ ）
A．电键S闭合瞬间，A、B同时发光，随后A灯变暗，B灯变亮
B．电键S闭合瞬间，B灯亮，A灯不亮
C．断开电键S瞬间，A、B灯同时熄灭
D．断开电键S瞬间，B灯立即熄灭，A灯突然闪亮一下再熄灭
14．如图所示的电路中，L为带铁芯的电感线圈，直流电阻不计，下列说法正确的是（ ）
A．合上S时，灯泡立即变亮 B．合上S时，灯泡慢慢变亮
C．断开S时，灯泡立即熄灭 D．断开S时，灯泡慢慢熄灭
15．在图示电路中，电阻R和线圈L的阻值相同，和是两个完全相同的灯泡，线圈电感足够大。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关瞬间，和的亮度相同
B．闭合开关瞬间，比更亮
C．断开开关后，慢慢熄灭，立即熄灭
D．断开开关后，和都慢慢熄灭
三、解答题
16．如图所示是利用高频交流焊接自行车零件的原理图，其中外圈A是通过高频交流电的线圈，B是自行车的零件，a是待焊接的接口，焊口两端接触在一起。当A中通有交变电流时，B中会产生感应电流，使得接口处的金属熔化而焊接起来，问：
（1）为什么在其他条件不变的情况下，交变电流的频率越高，焊接得越快；
（2）为什么焊接过程中，接口a处已经熔化而零件的其他部分并不很热。
17．某同学在学习了涡流现象的知识后，制作了如图所示的实验装置。将一个玩具小人连接弹簧悬挂起来，玩具的底部粘上一块强磁铁，并分别制作了铝环、塑料环和带缺口的铝环。
请利用上述实验器材，通过比较的方式，分别设计一个能够演示电磁驱动和演示电磁阻尼的实验。
2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第二册第二章第3节自感现象与涡流（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C C B C C D C B A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BC BD AD BC BC
三、解答题
16．（1）磁通量变化率大，感应电动势和感应电流都变大，热功率也随着变大；（2）接口处电阻大，串联电路中电流强度处处相等，电阻大的地方生热较多
17．要演示电磁驱动和演示电磁阻尼实验，必须要在圆环中产生感应电流，感应电流的磁场与玩具小人下面的磁铁作用产生阻尼作用，则必须要求圆环是闭合的铝环，不能用塑料环或带缺口的铝环。
演示电磁阻尼设计实验如下：让圆环不动，让玩具小人上下振动起来，则会发现小人的振动很快停止；
演示电磁驱动设计实验如下：先让玩具小人不动，让圆环上下振动起来，则会发现小人也很快振动起来；
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每天一课练
一、单选题
1． 如图所示，某品牌手机一经面世，就受到世人追捧，除了领先世界的5G通信、信息安全以外，人们还可以体验它无线充电的科技感。题图为无线充电原理图，由与充电底座相连的送电线圈和与手机电池相连的受电线圈构成。当送电线圈通入周期性变化的电流时，就会在受电线圈中感应出电流，从而实现为手机充电。在充电过程中（ ）
A．送电线圈中产生均匀变化的磁场
B．送电线圈中产生稳定不变的磁场
C．无线充电的原理是互感现象
D．手机电池是直流电源，所以受电线圈输出的是恒定电流
2． 如图所示，上下开口、内壁光滑的金属管和塑料管竖直放置。小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部。则关于小磁块，下列说法正确是（ ）
A．小磁块下落时间长的管是塑料管
B．在两个下落过程中的机械能都守恒
C．小磁块在下落时间短的管中做自由落体运动
D．小磁块落至底部时速度大小相等
3． 图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈，、、是三个完全相同的灯泡。实验时，断开开关瞬间，灯突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关，灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同。下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，与的电阻值相同
B．图甲中，闭合，电路稳定后，中电流大于中电流
C．图乙中，变阻器与的电阻值相同
D．图乙中，闭合瞬间，中电流与变阻器中电流相等
4． 如图所示的电路中，灯泡、的电阻关系为，电感L的直流电阻可忽略，D为理想二极管。下列判断正确的是（ ）
A．开关K闭合后，、立即变亮
B．开关K闭合后，逐渐变亮，立即变亮
C．闭合电路且稳定后，再断开开关K，先变亮，然后逐渐变暗，立即熄灭
D．闭合电路且稳定后，再断开开关K，逐渐变暗，先变亮，然后逐渐变暗
5． 如图所示，电阻R的阻值和线圈自感系数L的值都较大，电感线圈的直流电阻不计，A、B是两只完全相同的灯泡，则下列说法正确的是（ ）
A．当开关S闭合时，B比A先亮，然后A熄灭
B．当开关S闭合时，B比A先亮，然后B熄灭
C．当电路稳定后开关S断开时，B立刻熄灭，A闪一下后再逐渐熄灭
D．当电路稳定后开关S断开时，B逐渐熄灭，A闪一下后再逐渐熄灭
6． 如图所示，LA、LB是两个电阻值都为r的完全相同的小灯泡，小灯泡的电阻值大于定值电阻R的电阻值。L是一个自感很大的线圈，它的电阻值与定值电阻的电阻值相等。由于自感现象，当开关S接通或断开时，下列说法正确的是（ ）
A．S接通时，灯泡LA先亮，LB后亮
B．S接通时，IA=IB
C．S断开时，LB立即灭，LA先闪亮一下再灭
D．S断开时，IA=IB
7． 某同学想对比电感线圈和小灯泡对电路的影响，他设计了如图甲所示的电路，电路两端电压恒定，A1、A2为完全相同的电流传感器。先闭合开关K得到如图乙所示的图像，等电路稳定后，断开开关（断开开关的实验数据未画出）。下列关于该实验的说法正确的是（ ）
A．闭合开关时，自感线圈中电流为零，其自感电动势也为零
B．乙图中的曲线表示电流传感器A2测得的数据
C．断开开关时，小灯泡会明显闪亮后逐渐熄灭
D．时刻小灯泡与线圈的电阻相等
8． 如图所示，两个相同的灯泡、，分别与定值电阻R和自感线圈L串联，自感线圈的自感系数很大，闭合电键S，电路稳定后两灯泡均正常发光。下列说法正确的是（ ）
A．闭合电键S后，灯泡逐渐变亮
B．断开电键S后，灯泡电流方向由A向B逐渐减小
C．断开电键S后，灯泡、都逐渐变暗
D．断开电键S后，灯泡逐渐变暗，立即熄灭
9． 如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上放一小铁锅冷水。现接通交流电源，几分钟后，锅中的水沸腾起来，时刻的电流方向已在图中标出，且此时电流正在增大，下列说法正确的是（ ）
A．线圈中电流变化越大，自感电动势越大，自感系数也增大
B．小铁锅中产生涡流，涡流的热效应使水沸腾起来
C．时刻，从上往下看，小铁锅中的涡流沿逆时针方向
D．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能增大涡流
10．如图所示的电路中，和是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略不计，下列说法中正确的是（ ）
A．合上开关S接通电路时，先亮后亮，最后一样亮
B．合上开关S接通电路时，和始终一样亮
C．断开开关S切断电路时，立即熄灭，过一会才熄灭
D．断开开关S切断电路时，立即熄灭，过一会才熄灭
二、多选题
11．如图所示电路，L是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计，和是两个完全相同的小灯泡，将开关闭合，待灯泡亮度稳定后，再将开关S断开，则下列说法正确的是（ ）
A．S闭合瞬间，先亮，后亮，最后两灯一样亮
B．S闭合瞬间，两灯同时亮，以后熄灭，变亮
C．S断开时，灯立即熄灭，亮一下再慢慢熄灭
D．S断开时，两灯都立即熄灭
12．如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，L是自感系数较大的线圈。闭合开关S，当电路稳定后，两灯泡亮度相同，将开关S断开，下列说法正确的是（ ）
A．A逐渐熄灭，B瞬时熄灭 B．A和B一起逐渐熄灭
C．断开S瞬间，通过B灯的电流方向向左 D．断开S瞬间，通过A灯的电流方向向左
13．如图所示，A、B是完全相同的两个小灯泡，L为自感系数很大、电阻可以忽略的带铁芯的线圈，则（ ）
A．电键S闭合瞬间，A、B同时发光，随后A灯变暗，B灯变亮
B．电键S闭合瞬间，B灯亮，A灯不亮
C．断开电键S瞬间，A、B灯同时熄灭
D．断开电键S瞬间，B灯立即熄灭，A灯突然闪亮一下再熄灭
14．如图所示的电路中，L为带铁芯的电感线圈，直流电阻不计，下列说法正确的是（ ）
A．合上S时，灯泡立即变亮 B．合上S时，灯泡慢慢变亮
C．断开S时，灯泡立即熄灭 D．断开S时，灯泡慢慢熄灭
15．在图示电路中，电阻R和线圈L的阻值相同，和是两个完全相同的灯泡，线圈电感足够大。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关瞬间，和的亮度相同
B．闭合开关瞬间，比更亮
C．断开开关后，慢慢熄灭，立即熄灭
D．断开开关后，和都慢慢熄灭
三、解答题
16．如图所示是利用高频交流焊接自行车零件的原理图，其中外圈A是通过高频交流电的线圈，B是自行车的零件，a是待焊接的接口，焊口两端接触在一起。当A中通有交变电流时，B中会产生感应电流，使得接口处的金属熔化而焊接起来，问：
（1）为什么在其他条件不变的情况下，交变电流的频率越高，焊接得越快；
（2）为什么焊接过程中，接口a处已经熔化而零件的其他部分并不很热。
17．某同学在学习了涡流现象的知识后，制作了如图所示的实验装置。将一个玩具小人连接弹簧悬挂起来，玩具的底部粘上一块强磁铁，并分别制作了铝环、塑料环和带缺口的铝环。
请利用上述实验器材，通过比较的方式，分别设计一个能够演示电磁驱动和演示电磁阻尼的实验。
2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第二册第二章第3节自感现象与涡流（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C C B C C D C B A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BC BD AD BC BC
三、解答题
16．（1）磁通量变化率大，感应电动势和感应电流都变大，热功率也随着变大；（2）接口处电阻大，串联电路中电流强度处处相等，电阻大的地方生热较多
17．要演示电磁驱动和演示电磁阻尼实验，必须要在圆环中产生感应电流，感应电流的磁场与玩具小人下面的磁铁作用产生阻尼作用，则必须要求圆环是闭合的铝环，不能用塑料环或带缺口的铝环。
演示电磁阻尼设计实验如下：让圆环不动，让玩具小人上下振动起来，则会发现小人的振动很快停止；
演示电磁驱动设计实验如下：先让玩具小人不动，让圆环上下振动起来，则会发现小人也很快振动起来；
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