第四章 第6节、第7节 互感与自感 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 同步练习 Word版含解析

6　互感和自感
7　涡流、电磁阻尼和电磁驱动
?(多选)下列应用与涡流有关的是 (　　)
A.高频感应冶炼炉
B.探雷器
C.车站安检门
D.闭合线圈在匀强磁场中转动,切割磁感线产生电流
?(多选)下列对变压器和电动机中的涡流认识正确的是 (　　)
A.涡流会使铁芯温度升高,危及线圈绝缘材料的寿命
B.涡流发热要损耗额外的能量
C.可以将变压器和电动机的铁芯用相互绝缘的很薄的硅钢片叠压而成,这样可以减小铁芯中的感应电动势
D.涡流产生于变压器和电动机的线圈中,对原电流起阻碍作用
?如图4-7-1所示,使一个水平铜盘绕过其圆心的竖直轴OO'转动,且假设摩擦等阻力不计,转动是匀速的.现把一个蹄形磁铁移近铜盘,则 (　　)
图4-7-1
A.铜盘转动将变慢
B.铜盘转动将变快
C.铜盘仍以原来的转速转动
D.铜盘的转动速度如何变化要由磁铁的上、下两端的极性来决定
?甲、乙两个完全相同的铜环可绕固定轴OO'旋转,当两环以相同的初始角速度开始转动后,由于阻力,经过相同的时间后便停止.若将环置于磁感应强度B大小相同的匀强磁场中,甲环的转轴与磁场方向平行,乙环的转轴与磁场方向垂直,如图4-7-2所示,当甲、乙两环同时以相同的角速度开始转动后,则下列判断正确的是(　　)
图4-7-2
A.甲环先停
B.乙环先停
C.两环同时停下
D.无法判断两环停止的先后顺序
?如图4-7-3所示为高频电磁炉的工作示意图,它是采用电磁感应原理产生涡流加热的,它利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场,当变化的磁场通过含铁质锅的底部时,即会产生无数小涡流,使锅体本身自行高速升温,然后再加热锅内食物.电磁炉工作时产生的电磁波完全被线圈底部的屏蔽层和顶板上的含铁质锅所吸收,不会泄漏,对人体健康无危害.关于电磁炉,以下说法中正确的是 (　　)
图4-7-3
A.电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的
B.电磁炉是利用变化的磁场产生涡流,使含铁质锅底迅速升温,进而对锅内食物加热的
C.电磁炉是利用变化的磁场使食物中的极性水分子振动和旋转来对食物加热的
D.电磁炉跟电炉一样是让电流通过电阻丝产生热量来对食物加热的
?[2017·湖北宜昌一中高二月考] 在如图4-7-4所示的电路中,a、b为两个完全相同的灯泡,L为自感线圈,E为电源,S为开关.关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序,下列说法正确的是 (　　)
图4-7-4
A.合上开关,a先亮,b逐渐变亮;断开开关,a、b同时熄灭
B.合上开关,b先亮,a逐渐变亮;断开开关,a先熄灭,b后熄灭
C.合上开关,b先亮,a逐渐变亮;断开开关,a、b同时熄灭
D.合上开关,a、b同时亮;断开开关,b先熄灭,a后熄灭
?(多选)如图4-7-5所示,E为电池组,L是自感线圈(直流电阻不计),L1、L2是规格相同的小灯泡.下列判断正确的是 (　　)
图4-7-5
A.开关S闭合时,L1先亮,L2后亮
B.闭合S达到稳定时,L1熄灭,L2比起初更亮
C.断开S时,L1闪亮一下
D.断开S时,L1、L2均不立即熄灭
?[2017·广东实验中学高二期中]如图4-7-6所示是测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路,L两端并联一只电压表,用来测自感线圈的直流电压.在测量完毕后,要拆除电路时,应先 (　　)
图4-7-6
A.断开S1 B.断开S2
C.拆除电流表 D.拆除电阻R
?如图4-7-7所示,A和B是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈,其电阻与定电阻R相同.由于存在自感现象,在开关S闭合和断开时,灯A和B先后亮灭的顺序是 (　　)
图4-7-7
A.S闭合时,A先达到最亮;S断开时,A后灭
B.S闭合时,B先达到最亮;S断开时,B后灭
C.S闭合时,A先达到最亮;S断开时,A先灭
D.S闭合时,B先达到最亮;S断开时,B先灭
(多选)[2017·四川绵阳南山中学高二期中]图4-7-8中电感线圈L的直流电阻为RL,小灯泡的电阻为R,且RL小于R,小量程电流表G1、G2的内阻不计.当开关S闭合且稳定后,小灯泡正常发光,电流表G1、G2的指针均偏向右侧(电流表的零刻度在表盘的中央),则当开关S断开时,下列说法中正确的是 (　　)
图4-7-8
A.G1、G2的指针都立即回到零点
B.G1指针缓慢回到零点,G2指针立即左偏,然后缓慢回到零点
C.G1指针缓慢回到零点,G2指针立即回到零点
D.小灯泡闪亮一下后,再逐渐熄灭
如图4-7-9所示,蹄形磁铁的两极之间放置一个线圈abcd,磁铁和线圈都可以绕OO'轴转动.当磁铁按图示方向绕OO'轴转动时,线圈的运动情况是 (　　)
图4-7-9
A.俯视时,线圈顺时针转动,转速与磁铁相同
B.俯视时,线圈逆时针转动,转速与磁铁相同
C.线圈与磁铁转动方向相同,但转速小于磁铁的转速
D.线圈静止不动
(多选)如图4-7-10所示的电路中,三个灯泡L1、L2、L3的电阻关系为R1图4-7-10
A.L1先变亮,然后逐渐变暗
B.L2先变亮,然后逐渐变暗
C.L3先变亮,然后逐渐变暗
D.L2立即熄灭
如图4-7-11所示,条形磁铁用细线悬挂在O点,O点正下方固定一个水平放置的铝线圈.让磁铁在竖直面内摆动,下列说法中正确的是 (　　)
图4-7-11
A.磁铁左右摆动一次,线圈内感应电流的方向改变两次
B.磁铁始终受到感应电流的磁场的斥力作用
C.磁铁所受到的感应电流对它的作用力始终是阻力
D.磁铁所受到的感应电流对它的作用力有时是阻力,有时是动力
1.ABC
2.AB　[解析] 电动机、变压器的线圈都绕在铁芯上,工作时,线圈中流过变化的电流,在铁芯中产生涡流,使铁芯发热,浪费能量,热量过高,损害电器,所以选项A、B正确,D错误;变压器和电动机的铁芯用相互绝缘的很薄的硅钢片叠成,这样做的目的是增大铁芯的电阻,阻断涡流回路,减小涡流,提高效率,感应电动势的大小由线圈中的电流的变化率决定,选项C错误.
3.A　[解析] 当一个蹄形磁铁移近铜盘时,铜盘转动,切割磁感线,产生感应电流,由楞次定律可知,安培力阻碍其相对运动,所以铜盘的转动将变慢.本题也可以从能量守恒的角度去分析,因为铜盘转动切割磁感线,产生感应电流,铜盘的机械能不断转化成电能,铜盘转动会逐渐变慢,选项A正确.
4.B　[解析] 由于转动过程中穿过甲环的磁通量不变,穿过乙环的磁通量变化,所以甲环中不产生感应电流,乙环中产生感应电流.乙环会有一部分机械能不断地转化为电能,最终转化为焦耳热散失掉,所以乙环先停下来,B正确.
5.B　[解析] 电磁炉的工作原理是利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场,变化的磁场通过含铁质锅的底部产生无数小涡流,使锅体温度升高后加热食物,故选项A、C、D错误,B正确.
6.C　[解析] 由于a、b为两个完全相同的灯泡,当开关接通瞬间,b灯泡立刻发光,而a灯泡由于线圈的自感而渐渐变亮;当开关断开瞬间,两灯泡串联,由于线圈的自感而阻碍电流的减小,组成闭合回路,两灯泡同时熄灭,故选项C正确.
7.BC　[解析] 开关S闭合时,L1、L2同时亮,电流从无到有,A错误.闭合S达到稳定时,L1被短路,电路中电阻减小,L2比起初更亮,B正确.断开S时,线圈阻碍电流减小,故L1会闪亮一下,而L2在S断开后无法形成通路,会立即熄灭,C正确,D错误.
8.B　[解析] L的自感系数很大,当S2闭合,S1断开时,在线圈、电压表所构成的回路中,产生瞬间高压,损坏电压表,故应先断开S2,再把电源断开,B正确.
9.A　[解析] 开关S闭合时,线圈对电流的增大有阻碍作用,所以干路中的电流全部流经灯A,而灯B与R并联在电路中,故灯A先达到最亮;开关S断开时,线圈对电流的减小有阻碍作用,产生自感电动势,线圈与灯A组成闭合回路,所以灯A慢慢变暗,而灯B立刻熄灭,A正确.
10.BD
11.C　[解析] 当磁铁转动时,由楞次定律知,线圈中有感应电流产生,以阻碍磁通量的变化,即“效果”是使线圈受力后运动的方向与磁铁转动的方向相同,以减小磁通量的变化,因而线圈跟着转起来,但转速小于磁铁的转速,这是因为如果转速相等,线圈中的磁通量不再变化,起“驱动”作用的安培力将消失,C正确.
12.CD　[解析] 开关S处于闭合状态时,线圈和二极管均相当于导线,通过灯泡L1、L2、L3的电流关系为I1>I2>I3.当开关S突然断开时,线圈相当于电源,由于此时二极管处于反向截止状态,故L2立即熄灭,选项B错误,选项D正确;线圈、灯泡L1和L3构成一个闭合回路,线圈中电流从I1逐渐减小,则通过灯泡L1的电流逐渐减小,通过灯泡L3的电流先突然变大,然后逐渐变小,故灯泡L1逐渐变暗,灯泡L3先变亮,然后逐渐变暗,选项A错误,选项C正确.
13.C　[解析] 磁铁向下摆动时,根据楞次定律可判断,线圈中产生逆时针方向的感应电流(从上往下看),磁铁受到感应电流对它的作用力为斥力,阻碍它靠近;磁铁向上摆动时,根据楞次定律可判断,线圈中产生顺时针方向的感应电流(从上往下看),磁铁受到感应电流对它的作用力为引力,阻碍它远离,所以磁铁左右摆动一次过程中,电流方向改变四次,感应电流对它的作用力始终是阻力,C正确.