人教版选择性必修二 2.4 互感专题(含答案)

文档属性

名称 人教版选择性必修二 2.4 互感专题(含答案)
格式 zip
文件大小 1.4MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-12-07 13:56:43

图片预览

文档简介

人教版选择性必修二第二章互感专题(含答案)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题(本大题共10小题,共60.0分)
1. 如图所示,线圈和电流表相连,线圈和电源、开关连成一闭合电路。线圈和线圈绕在同一个竖直铁芯上。下列说法中正确的是( )
A. 闭合和断开开关的瞬间,通过电流表的电流方向相同
B. 闭合开关的瞬间,线圈、相互吸引
C. 断开开关的瞬间,通过电流表的电流方向为从下向上
D. 保持开关闭合,电流表指针偏转到某一位置,并保持不变
2. 如图为一种延时开关示意图,和是绕在同一个铁芯上的两个线圈,其中与电源、开关构成回路,的两端用导线直接连起来。当闭合后,铁芯吸住衔铁,开关触头就将高压电路接通;当断开时,衔铁仍被铁芯吸住,一会儿后才被弹簧拉上去,从而实现延时断开电路的目的。下列说法正确的是( )
A. 起延时效果的主要部件是线圈
B. 闭合电路稳定工作后,导线中有从流向的感应电流
C. 断开瞬间,导线中有从流向的感应电流
D. 电源的正负极对调接入后,该装置就没有延时效果
3. 为解决智能手机电池不耐用问题,一种新型的充电方式无线充电产生了。如图所示为无线充电原理图,由与充电基座相连的送电线圈和与手机电池相连的受电线圈构成。那么关于无线充电过程,下列说法正确的是( )
A. 送电线圈接直流电源 B. 受电线圈输出的是恒定电流
C. 送电线圈和受电线圈通过互感完成对电池充电 D. 送电线圈和受电线圈通过涡流完成对电池充电
4. 无线充电技术能实现能量的无线传输,如图是无线充电设备给手机充电,下列关于无线充电的说法正确的是( )
A. 充电的原理主要利用了自感
B. 充电设备与手机不接触也能充电
C. 充电设备与手机的充电电流一定相等
D. 充电设备中的线圈通恒定电流也可以对手机无线充电
5. 在变电所,经常要用交流电表去监测电网上的强电流,使用的仪器是电流互感器.图中,能正确反映其工作原理的是( )
A. B.
C. D.
6. 电磁感应现象在科技和生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是( )
A. 图中利用了发射线圈和接收线圈之间的互感现象构成变压器,从而实现手机充电
B. 图中给电磁炉接通恒定电流,可以在锅底产生涡流,给锅中食物加热
C. 图中如果线圈不闭合,断开会产生延时效果
D. 图中给电子感应加速器通以恒定电流时,被加速的电子获得恒定的加速度
7. 测量大电流时需要用到电流互感器,图中电流互感器线圈匝数较少,工作时电流为,线圈匝数较多,工作时电流为,下列说法正确的是( )
A. 接、接,,线圈细一些
B. 接、接,,线圈粗一些
C. 接、接,,线圈粗一些
D. 接、接,,线圈细一些
8. 如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒、,当在外力作用下运动时,在磁场力的作用下向右运动,则所做的运动可能是( )
A. 向右加速运动 B. 向左加速运动 C. 向右匀速运动 D. 向左减速运动
9. 年月,英国物理学家法拉第在经历多次失败后,终于发现了电磁感应现象。法拉第最初发现电磁感应现象的实验装置如图所示,软铁环上绕有、两个线圈。关于该实验,下列说法中正确的是( )
A. 先闭合,再闭合后,线圈中有持续的电流产生
B. 先闭合,再闭合后,线圈中有持续的电流产生
C. 、均闭合,断开瞬间,线圈中的感应电流向左流过电流表
D. 、均闭合,断开瞬间,线圈中的感应电流向右流过电流表
10. 如图所示,两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接,另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针用一弹性细丝悬挂在直导线正上方,开关断开时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 闭合开关,小磁针极朝垂直纸面向里转动,接着回到原位
B. 闭合开关,小磁针极朝垂直纸面向里转动,并保持在转动后的位置
C. 开关从闭合状态断开,小磁针极不发生偏转
D. 开关从闭合状态断开,小磁针极朝垂直纸面向里转动,接着回到原位
二、填空题(本大题共1小题,共16.0分)
11. 如图所示,开关闭合到电路中电流稳定的时间内,灯立刻变亮,灯逐渐变亮,这种现象叫做_______。给金属块缠上线圈,线圈中通入反复变化的电流,金属块中产生如图中虚线所示的感应电流,这样的电流称为_______,真空冶炼炉就是利用它产生的热量使金属熔化。
三、简答题(本大题共1小题,共24.0分)
12. 如图所示的是一种触电保安器,变压器处用双股相线火线和零线平行绕制成圈,然后接到用电器上,处有一个输出线圈,一旦有电流,经放大后便能立即推动继电器切断电源,下列情况下能起保安作用的是哪一种?说明理由。
增加开灯的盏数,能否切断电源?
双手分别接触火线和零线,能否切断电源?
单手接触相线,脚与地接触而触电,能否切断电源?
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【解答】
A、开关合上或断开瞬间,电路中电流变化,线圈产生的磁场变化,穿过线圈的磁通量变化,产生感应电流,根据楞次定律,闭合与断开开关瞬间,通过电流表的电流方向相反。故A错误;
D、开关闭合一段时间后,线圈中是恒定的电流,线圈产生稳恒的磁场,穿过左线圈的磁通量不变,没有感应电流产生,指针不偏转。故D错误。
B、闭合开关的瞬间,电路中电流变化,线圈产生的磁场变化,穿过线圈的磁通量增加,根据楞次定律“来拒去留”可知。线圈、相互排斥,故B选项错误;
C、断开开关的瞬间,电路中电流变化,线圈产生的磁场减小,穿过线圈的磁通量减小,根据楞次定律,通过电流表的电流方向为从下向上。故C正确。
故选:。
【分析】
本题考查互感原理,感应电流产生的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化。根据这个条件分析判断有没有感应电流产生,根据楞次定律判断感应电流的方向,掌握“增反减同、来拒去留、增缩减扩”。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查电磁感应中的互感现象和楞次定律的应用,图中有两个线圈,其中有电源,接通电路后有电流通过,会产生磁性;而线圈无电源,开关闭合稳定工作后没有电流,只有当中的磁场发生变化时,根据电磁感应现象,线圈才会产生感应电流,起起延时效果的主要部件是线圈,根据楞次定律和安培定则,可判断在断开瞬间,导线中的感应电流的方向。
【解答】
A.线圈接电源,断电之后线圈中无电流,线圈周围也不存在磁场,在线圈中断电的时,线圈中会产生感应电流,周围存在感应电流的磁场,起延时效果,故A错误;
B.闭合电路稳定工作后,线圈中的磁通量不变化,所以导线中无感应电流,故B错误;
C.由安培定则可判断线圈中原磁场的方向向下,断开瞬间,线圈中磁通量减少,根据楞次定律,增反减同,所以线圈中感应电流的磁场方向向下,由安培定则可判断导线中有从流向的感应电流,故C正确;
D.电源的正负极对调接入后,在断开瞬间,线圈中磁通量减少,线圈中也会产生感应电流,同样起到延时效果,故D错误。
故选C。
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查互感现象的应用,明确互感现象的原理是解决问题的关键。周期性变化的磁场产生周期性变化的电场,无线充电的原理是互感现象。
【解答】
送电线圈要接入交流电源,周期性变化的电流产生周期性变化的磁场,周期性变化的磁场在受电线圈中产生周期性变化的感应电流,所以受电线圈中产生的不是恒定电流;送电线圈和受电线圈是通过互感完成对电池充电的,送电线圈和受电线圈不是通过涡流完成对电池充电,故C正确, ABD错误。
故选C。
4.【答案】
【解析】
【分析】
无线充电技术原理上是由于变化的磁场产生电流,以此进行分析。
本题主要考查了法拉第电磁感应定律,解题关键在于产生感应电流,则需要回路完整并且穿过回路的磁通量发生变化。
【解答】
充电的原理是由于线圈内电流再变化,从而引起磁场的变化,此时手机周围的磁场发生变化,穿过手机的磁通量发生改变,从而在手机内部产生电流,此时主要利用了互感,故AD错误,B正确;
C.充电设备的电流不一定相等,就像变压器工作一样,原副线圈匝数不一定相同,故C错误。
故选B。
5.【答案】
【解析】
【分析】本题考查电流互感器的连接和原理。
电流互感器的原理是利用电磁感应中的互感现象,构造由闭合的铁心和绕组组成,主要作用是把大电流变为小电流,根据变压器基本原理可知电流与匝数成反比,故电流互感器原线圈匝数比副线圈匝数少;电流互感器应该串联接入测量电路。
【解答】由理想变压器的原副线圈电流与匝数成反比可知,要把大电流变为小电流,则互感器副线圈匝数应该大于原线圈匝数,且需要串联在测量电路中,故A正确,BCD错误。
故选A。
6.【答案】
【解析】
【分析】
变压器的工作原理是互感,是一种电磁感应原理。电磁炉应通以交变电流。延时继电器是利用电磁感应原理。电子感应加速器能通以交变电流。
解决本题的关键要理解各种装置的工作原理,要掌握电磁感应产生的条件,来分析其工作原理。
【解答】
A.图中利用了发射线圈和接收线圈之间的互感现象构成变压器,利用互感原理使手机充电,故A正确;
B.图中给电磁炉接通交变电流,可以在锅底产生涡流,给锅中食物加热,故B错误;
C.图中如果线圈不闭合,断开,线圈中不产生感应电流,工作电路会立即断开,不会产生延时效果,故C错误;
D.图中给电子感应加速器通以交变电流时,产生交变的磁场,感应出交变电压,使电子获得恒定的加速度,故D错误。
故选A。
7.【答案】
【解析】
【分析】
电流互感器的作用是使大电流变成小电流,然后利用变压器工作原理即可确定接哪一端.
本题考察远距离输电和理想变压器的基础知识,熟练掌握电压、电流等关系是解决此类题目的关键.
【解答】
B.电流互感器的作用是使大电流变成小电流,所以,B错误;
D.利用变压器工作原理,所以,输入端接,输出端接,D错误;
由于,所以粗一些,线圈细一些,C错误,A正确;
故选A。

8.【答案】
【解析】解:
根据右手螺旋定则可知,处于产生的垂直向里的磁场中,在磁场力作用下向右运动,说明受到的磁场力向右,由左手定则可知电流由指向,由楞次定律可知,线圈中产生感应电流的磁场应该是向上减小,或向下增加;再由右手定则可知可能是向左加速运动或向右减速运动。
故B正确,ACD错误。
故选:。
处于通电导线产生的磁场中,当有感应电流时,则在磁场力作用下向右运动,说明受到的磁场力向右,由左手定则可知电流由指向,由楞次定律可知,线圈中产生感应电流的磁场应该是向上减小,或向下增加;再由楞次定律可知的运动情况。
本题关键是分析好引起感应电流的磁通量的变化,进而才能分析产生电流的磁通量是由什么样的运动产生的。
9.【答案】
【解析】
【分析】
根据磁通量的变化判断是否产生感应电流,根据楞次定律判断感应电流方向。
掌握理想变压器的变压原理,会根据楞次定律判断感应电流的方向,简单的记忆口诀:增反减同。
【解答】
A、先闭合,再闭合后,穿过线圈的磁通量增大,则穿过的磁通量也增大,所以线圈中有感应电流产生;当中的电流稳定后,磁通量不再增大,则中不再有感应电流,故A错误;
B、先闭合,电流稳定后再闭合后,线圈中的磁通量不变,所以没有持续的电流产生,故B错误;
、当线圈电路中的开关断开的瞬间,线圈磁通量减少,由安培定则可知,穿过的磁通量方向向上,则穿过的磁通量的方向向下;线圈中的磁通量也减少,根据楞次定律知中产生感应电流,感应电流磁场的方向向下,所以感应电流向右流过电流表,故C错误,D正确。
故选:。
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查电磁感应中的互感现象,以及通电导线周围磁场,基础题。
开关闭合的瞬间,在左线圈中产生感应电流,根据楞次定律判断出感应电流的方向,结合安培定则得出直导线周围磁场的方向,从而确定小磁针的偏转方向;同理当开关断开后,左边线圈的磁场从有到无,从而根据楞次定律判断出感应电流的方向,结合安培定则得出直导线周围磁场的方向,从而确定小磁针的偏转方向。
【解答】
开关闭合后的瞬间,根据楞次定律,左边线圈中产生电流,电流的方向由南到北,根据安培定则,直导线上方的磁场方向垂直纸面向里,则小磁针极向纸里偏转,保持一段时间后,根据安培定则,可知,左边线圈中有磁通量,却不变,因此左边线圈中不会产生感应电流,那么小磁针回到原位,故A正确,B错误;
开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,由选项分析可知,根据楞次定律,左边线圈中产生电流,电流的方向由北到南,根据安培定则,直导线上方的磁场方向垂直纸面向外,则小磁针极朝垂直纸面向外的方向转动,故CD错误。
故选A。
11.【答案】自感 涡流
【解析】
【分析】
根据自感和涡流的基本概念回答即可。
本题考查的是自感和涡流的基本概念;是基础知识。
【解答】
开关闭合到电路中电流稳定的时间内,灯立刻变亮,灯逐渐变亮,这种现象叫做自感;
给金属块缠上线圈,线圈中通入反复变化的电流,金属块中产生如图中虚线所示的感应电流,这样的电流称为涡流;
故填:自感;涡流。

12.【答案】答:不能;因处线圈是采用的双线绕法,增加开灯的盏数只会使电路中电流增大,但中两线中电流始终大小相等方向相反,磁通量相互抵消,中磁通量不发生改变,不能产生感应电流,故不能推动切断电源。
不能;双手分别接触火线和零线,与多打开几盏电灯情况相似,线圈中正、反向电流总是相等,不引起磁通量变化,保安器不能自动切断电源,不起保安作用。
能;因为有电流通过人体而流入地下,使中零线与火线的电流不同从而产生磁场,中磁通量发生改变,中产生感应电流,从而推动切断电源。
【解析】本题主要考查的是变压器的工作原理,只有磁通量发生改变,端才有电流通过。
电路正常工作时,由于线圈为双股线缠绕,电流产生的磁场正好抵消,所以中无感应电流,继电器不会动作,但若由触电造成内两股线中的电流不相等时,内就会产生感应电流,使继电器动作,切断电源,起到保护作用。
第1页,共1页