同步课时精练(六)2.3自感现象与涡流(含解析)

文档属性

名称 同步课时精练(六)2.3自感现象与涡流(含解析)
格式 docx
文件大小 794.8KB
资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 物理
更新时间 2024-02-05 21:06:36

图片预览

文档简介

同步课时精练(六)2.3 自感现象与涡流(后附解析)
一、单选题
1.下面字母能表示自感系数单位的是(  )
A.J B.H C.Wb D.L
2.2021年7月25日,台风“烟花”登陆上海后,“中国第一高楼”上海中心大厦上的阻尼器开始出现摆动,给大楼进行减振。如图所示,该阻尼器首次采用了涡电流技术,带有永磁铁的质量块附着在阻尼器的底部。质量块在摆动中通过导体板上方时,导体板内产生涡电流。关于阻尼器,下列说法正确的是(  )
A.阻尼器摆动时产生的涡电流源于电磁感应现象
B.阻尼器摆动时产生的涡电流源于外部电源供电
C.阻尼器将电能转化成为机械能
D.质量块通过导体板上方时,导体板的涡电流大小与质量块的速率无关
3.如图所示的电路中,自感和是完全相同的灯泡,自感线圈L的直流电阻可以忽略。下列说法正确的是(  )

A.合上开关K瞬间,和同时亮
B.合上开关K瞬间,立刻亮,逐渐变亮
C.合上开关K一段时间后,和一样亮
D.合上开关K一段时间后,比更亮
4.如图所示的电路中,和是完全相同的灯泡,线圈的电阻可以忽略,下列说法正确的是(  )
A.合上开关S接通电路,灯先亮,后亮,最后一样亮
B.合上开关S接通电路,和始终一样亮
C.断开开关S切断电路,立刻熄灭,过一会儿才熄灭
D.断开开关S切断电路,和立刻熄灭
5.如图所示,电路中L为一自感线圈,两支路直流电阻相等,则(  )

A.闭合开关S时,稳定前电流表A1的示数等于电流表A2的示数
B.闭合开关S时,稳定前电流表A1的示数大于电流表A2的示数
C.闭合开关S时,稳定前电流表A1的示数小于电流表A2的示数
D.断开开关S时,稳定前电流表A1的示数小于电流表A2的示数
6.如图所示,铁芯上绕有线圈A和B,线圈A与电源连接,线圈B与理想发光二极管D相连,衔铁E连接弹簧K控制触头C的通断,忽略A的自感,下列说法正确的是( )
A.闭合S,D闪亮一下
B.闭合S,C将会过一小段时间接通
C.断开S,D不会闪亮
D.断开S,C将会过一小段时间断开
7.如图,线圈L的自感系数极大,直流电阻忽略不计;D1、D2是两个二极管,当电流从“+”流向“-”时能通过,反之不通过;R0是保护电阻,则(  )
A.闭合S之后,B灯慢慢变亮
B.闭合S之后,A灯亮且亮度不变
C.断开S瞬时,A灯闪一下再慢慢熄灭
D.断开S瞬时,B灯闪一下再慢慢熄灭
8.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L电感足够大且线圈L的阻值小于灯泡阻值。下列说法正确的是(  )
A.闭合开关瞬时,先亮,后亮
B.断开开关后,和都慢慢熄灭
C.断开开关后,慢慢熄灭,立即熄灭
D.断开开关后,闪亮一下后慢慢熄灭,立即熄灭
9.磁电式电流表是常用的电学实验器材,图甲为其结构示意图。电表内部由线圈、磁铁、极靴、圆柱形软铁、螺旋弹簧等构成。图乙为线圈在磁场中的受力示意图,下列说法正确的是(  )
A.极靴与圆柱形软铁之间为匀强磁场
B.当线圈中电流方向改变时,线圈受到的安培力方向不变
C.在运输磁电式电流表时,通常把正、负极接线柱用导线连在一起,是利用了电磁阻尼原理
D.通电线圈通常绕在铝框上,其主要原因是铝的电阻率小,可以减小焦耳热的产生
二、多选题
10.在如图所示的电路中,A、B 是相同的灯泡,L为自感系数足够大、直流电阻不计的线圈。下列说法正确的有(  )
A.闭合S瞬间,A 灯立即亮
B.闭合S瞬间,B 灯逐渐变亮
C.闭合S待电路稳定后,断开S的瞬间,A灯立即熄灭
D.闭合S待电路稳定后,断开S的瞬间,B灯逐渐熄灭
11.如图是公路上安装的一种测速“电子眼”。在“电子眼”前方路面下间隔一段距离埋设两个通电线圈,当车辆通过线圈上方的道路时,会引起线圈中电流的变化,系统根据两次电流变化的时间及线圈之间的距离,对超速车辆进行抓拍。下列判断正确的是( )
A.汽车经过线圈会产生感应电流
B.线圈中的电流是由于汽车通过线圈时发生电磁感应引起的
C.“电子眼”测量的是汽车经过第二个线圈的瞬时速率
D.如果某个线圈出现故障,没有电流,“电子眼”就无法正常工作
12.如图所示,L是自感系数很大的线圈,但其自身的直流电阻为零。A和B是两个相同的小灯泡,下列说法不正确的是(  )
A.闭合开关S后,灯泡A亮度一直保持不变
B.闭合开关S后,灯泡A、B同时变亮,最后亮度相同
C.闭合开关,电路稳定后,再断开S,灯泡A逐渐变暗,直到不亮
D.闭合开关,电路稳定后,再断开S,灯泡B由暗变亮,再逐渐熄灭
三、解答题
13.如图所示是一种延时继电器的示意图,铁芯上有两个线圈A和B.当S1闭合时,电磁铁将吸引衔铁D,使触头C接通电路工作.
(1)如果闭合S2,当S1断开时,要延迟一段时间,弹簧才将衔铁D拉起使触头C断开电路,这种延迟是由于线圈A还是B的作用?是应用了什么物理原理?
(2)如果断开S2,当S1断开时,是否还有延时作用?
14.一个线圈的电流在0.001s内有0.02A的变化,产生50V的自感电动势,求线圈的自感系数?如果这个电路中的电流的变化率变为40A/s,自感电动势为多大?
15.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
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
解析:自感系数单位的是亨利H。
答案:B。
2.A
解析:AB.阻尼器摆动时产生的涡电流源于电磁感应现象,A正确,B错误;
C.阻尼器将机械能转化成为电能,C错误;
D.磁通量变化越快,产生的感应电动势越大,故质量块通过导体板上方时,导体板的涡电流大小与质量块的速率有关,D错误。
答案:A。
3.C
解析:AB.合上开关K瞬间,由于电感线圈会阻碍电流的增大,所以支路电流缓慢增大,逐渐变亮,支路由于只有灯泡,所以立刻亮,选项AB错误;
CD.合上开关K一段时间后,自感线圈对电流不再有阻碍作用,又线圈L的直流电阻可以忽略,故两灯泡一样亮,C正确、D错误。
答案:C。
4.A
解析:AB.合上开关S接通电路,灯先亮,电感线圈L阻碍电流增大,所以后亮,最终两灯泡一样亮,故A正确,B错误;
CD.断开开关S切断电路,电感线圈L阻碍电流减小,继续为两灯泡提供电流,所以两灯泡都是逐渐熄灭,C、D错误。
答案:A。
5.B
解析:ABC.闭合开关S时,导致线圈中电流增加,则产生反感电动势,从而阻碍电流的增加,所以稳定前电流表A1的示数大于A2的示数。故AC错误B正确;
D.断开开关S时,导致线圈中电流减小,则产生反感电动势,从而阻碍电流的减小,则线圈与电阻串联构成一个新电路,所以稳定前电流表A1的示数等于A2的示数。故D错误。
答案:B。
6.D
解析:AB.当闭合S瞬间时,穿过线圈B的磁通量要增加,根据楞次定律:增反减同,结合右手螺旋定则可知,线圈B的电流方向逆时针,而由于二极管顺时针方向导电,则线圈B不会闪亮一下,则线圈A中磁场立刻吸引C,导致其即时接触,故AB错误;
CD.当断开S瞬间时,穿过线圈B的磁通量要减小,根据楞次定律:增反减同,结合右手螺旋定则可知,电流方向为顺时针,则二极管处于导通状态,则D会闪亮,同时对线圈A有影响,阻碍其磁通量减小,那么C将会过一小段时间断开,故C错误,D正确。
答案:D。
点拨:该题考查楞次定律与右手螺旋定则的应用,注意穿过闭合线圈的磁通量变化,线圈相当于电源,而电流是从负板流向正极,同时理解二极管的单向导电性。
7.D
解析:AB.闭合S瞬间,A灯二极管正向导通A灯亮,B灯二极管正向不能导通,因此不亮,之后线圈自感阻碍逐渐减小,电流从自感线圈流过的电流逐渐增大,A灯又熄灭,故AB错误;
CD.断开S瞬间,线圈L产生与原电流方向相同的自感电流,可通过D2,故B灯闪一下再慢慢熄灭,而不能通过D1,故A灯不亮,故C错误,D正确。
答案:D。
8.D
解析:A.闭合开关瞬时,虽然L会产生自感电动势阻碍通过其电流增大,但对通过L1的电流无影响,所以L1和L2同时亮,故A错误;
BCD.断开开关后,L会产生自感电动势阻碍通过其电流减小,此时L相当于一个电源,而L1与L在一个闭合回路中,L2与L不在一个闭合回路中,所以L2立即熄灭;又因为线圈L的阻值小于灯泡阻值,所以在断开开关前,通过L的电流大于通过L1的电流,在断开开关瞬间,通过L1的电流会突然增大至L的初始电流,所以L1闪亮一下后随着自感电动势的减小而慢慢熄灭,故BC错误,D正确。
答案:D。
9.C
解析:A.极靴与圆柱形软铁之间的磁场均匀地辐向分布,磁感应强度方向并不是处处相同,所以该磁场并不是匀强磁场,故A错误;
B.当线圈中电流方向改变时,磁场方向不变,所以线圈受到的安培力方向发生改变,故B错误;
C.在运输过程中,由于振动会使指针不停摆动,可能使指针损坏,将接线柱用导线连在一起,相当于把表的线圈电路组成闭合电路,在指针摆动过程中线圈切割磁感线产生感应电流,利用电磁阻尼原理,阻碍指针摆动,防止指针因撞击而变形,故C正确;
D.用金属铝做线圈框架,主要原因有:1、铝不导磁,用铝做框架可以减小对磁场的影响,保证仪表的准确性更高;2、铝材料较轻,电阻率较小,能更好地利用电磁阻尼现象,使指针迅速停下来,故D错误。
答案:C。
10.BC
解析:AB.开关闭合后瞬间,由于线圈自感电动势的阻碍,电流逐渐增大,AB灯都逐渐变亮,故A错误,B正确;
CD.开关由闭合到断开瞬间,由于无法形成通过线圈的闭合回路,则AB灯都立即熄灭,故D错误,C正确。
答案:BC。
11.AD
解析:A.在“电子眼”前方路面下间隔一段距离埋设的是“通电线圈”,汽车上大部分是金属,当汽车通过线圈时,汽车金属中会产生感应电流,故A正确;
B.线圈本身就是通电线圈,线圈中的电流并不是由于汽车通过线圈时发生电磁感应引起的,汽车通过时产生的电磁感应现象只是引起线圈中电流发生变化,故B错误;
C.“电子眼”是根据两次电流变化的时间及线圈之间的距离,算出汽车通过两个线圈的平均速度,故C错误;
D.如果某个线圈出现故障,没有电流,汽车经过时就不会产生电滋感应现象,“电子眼”就无法正常工作,故D正确。
答案:AD。
12.ABC
解析:AB.闭合开关S后,灯泡A、B同时变亮,之后由于线圈的通电自感,且其电阻几乎为零,则灯泡B缓慢熄灭,灯泡A逐渐变亮,故AB错误;
CD.闭合开关,电路稳定后,再断开S,灯泡A立即熄灭,但由于线圈的断电自感,则灯泡B由暗变亮,再逐渐熄灭,故C错误,D正确。
由于本题是选不正确的,答案:ABC。
13.(1)B;电磁感应;(2)无.
解析:(1)当S1断开时,导致由于线圈B中的磁通量变小,从而出现感应电流,致使F中仍有磁性,出现延迟一段时间才被释放.所以由于B线圈的电磁感应作用,才产生延时释放D的作用.
(2)若断开B线圈的开关S2,当S1断开,F中立即没有磁性,所以没有延时功能.
答:(1)这种延迟是由于线圈B的作用.是应用了电磁感应.
(2)如果断开S2,当S1断开时,没有延时功能.
14.2.5H;100V
解析:由
得自感系数
当时,自感电动势
15.线圈在与表笔断开瞬间产生了感应电动势
解析:欧姆表的测量电阻时,其电流值非常小,人即使直接接触也不会有电击感;而变压器的线圈在电流变化时会产生自感电动势,这个值比较大,人会有电击感,由于刘伟双手分别握住线圈裸露的两端,故实际相当于刘伟并联到了变压器上.
点晴:本题考查了自感电动势产生的条件,要知道欧姆表测电阻时,电流是很小的;当电流变化时线圈才会产生较大的自感电动势.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页