2019-2020年高中物理 第2章第3节自感现象的应用检测试题 鲁科版选修3-2.doc

2019-2020年高中物理 第2章第3节自感现象的应用检测试题 鲁科版选修3-21.(xx东北师大附中高二期末)一个称为“千人震”的趣味物理小实验，实验是用一节电动势为1.5 V的新干电池、几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器(自感线圈)几位做实验的同学手拉手连成一排，另一位同学将电池、镇流器、开关用导线将它们和首、尾两位同学的手相连，如图所示，在开关闭合或断开时就会使连成一排的同学都有触电感觉，则()A该实验的原理是镇流器的自感现象B该实验的原理是1.5 V的电压让人感到触电C人有触电感觉是在开关闭合的瞬间D在开关断开瞬间和断开后比较长的时间内人都会有触电感觉解析：选A.开关接通或断开时，镇流器会产生自感电动势开关闭合时，人两端电压为1.5 V，电流太小，人不会有触电的感觉，开关断开瞬间，自感电动势与原电流方向相同，且镇流器产生的自感电动势较大，人会有触电感觉所以只有A正确2.在如图所示的电路中，两个相同的电流表G1和G2的零点在刻度盘中央当电流从“”接线柱流入时，指针向右摆；当电流从“”接线柱流入时，指针向左摆在电路接通且稳定后再断开开关S的瞬间，下述说法中正确的是()AG1指针向右摆，G2指针向左摆BG1指针向左摆，G2指针向右摆C两表的指针都向右摆D两表的指针都向左摆解析：选A.由题意可知，电流表指针摆动方向与流经电流表电流方向相同，当S断开时由于L的自感作用，流过G1的电流方向不变，大小逐渐减小，所以G1指针向右摆，又由于G1、G2与L组成新的闭合回路，G2中电流从“”入、从“”出，所以G2指针向左摆，A对，B、C、D错3.如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，在t0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在tt1时刻断开S，下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中，正确的是()解析：选B.开关闭合时，由于线圈的自感阻碍作用，可看做电阻，线圈电阻逐渐减小，并联电路电阻逐渐减小，路端电压UAB逐渐减小；开关闭合后再断开时，线圈的感应电流与原电流方向相同，形成回路，灯泡中的电流方向与原来相反，并逐渐减小到零，路端电压UAB逐渐减小到零，UAB为负值A图象开关闭合时，UAB增大，不符合题意，错误；B图象电压UAB的变化规律符合题意，正确；C图象的电压UAB先增大后减小，且方向不变，错误；D图象在两过程中电压UAB始终为正，不正确4.在如图所示的电路中，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()A合上开关，a先亮，b后亮；断开开关，a、b同时熄灭B合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a先熄灭，b后熄灭C合上开关，b先亮，a后亮；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后熄灭解析：选C.由于L是自感线圈，当合上开关S时，自感线圈L将产生自感电动势，阻碍电流的流过，故有b灯先亮，而a灯后亮当S断开时，a、b组成回路，L产生自感电动势阻碍电流的减弱，由此可知，a、b同时熄灭，故选项C正确5.如图所示，自感线圈的自感系数很大，直流电阻为零，开关S原来是合上的，在S断开后：(1)若电阻R1R2，灯泡明暗情况如何变化？(2)若电阻R1R2，即I1I2，所以小灯泡在熄灭前不会比原来变得更亮(2)因为R1I2，所以小灯泡开始时比原来更亮，再逐渐变暗，直至熄灭答案：(1)小灯泡熄灭前不会比原来变得更亮，逐渐变暗到熄灭(2)小灯泡开始时比原来更亮，再逐渐变暗，直至熄灭一、选择题1.关于线圈的自感系数，下列说法中正确的是()A线圈中电流变化量越大，线圈的自感系数越大B线圈中电流变化越快，线圈的自感系数越大C若线圈中通入恒定电流，线圈的自感系数为零D不管电流如何变化，线圈的自感系数不变解析：选D.线圈的自感系数是由线圈本身的因素决定的，与线圈是否通电，以及所通电流的变化情况无关2.关于自感现象，下列说法中正确的是()A自感现象是线圈自身的电流变化而引起的电磁感应现象B自感电动势总是阻止原电流的变化C自感电动势的方向总是与原电流方向相反D自感电动势的方向总是与原电流方向相同解析：选A.根据自感的定义，A正确，B错误；选项C、D把阻碍电流变化理解成阻碍电流了，其实自感电动势与原电流方向可以相同，也可以相反根据阻碍含义，若原电流增大，自感电动势就阻碍增大，与原电流方向相反；若原电流减小，自感电动势就阻碍减小，与原电流方向相同，故C、D错3.下列说法中正确的是()A电路中电流越大，自感电动势越大B电路中电流变化越快，自感电动势越大C线圈中电流均匀增大，线圈的自感系数也均匀增大D线圈中电流为零时，自感电动势不一定为零解析：选BD.自感系数L跟线圈中的电流无关，是由线圈本身的性质决定的，而自感电动势的大小跟电流变化的快慢有关，故B、D正确4.(xx福鼎中学高二期末)如下图所示的四个日光灯的接线图中，S1为启动器，S2、S3为电键，L为镇流器，不能使日光灯正常发光的是()解析：选B.日光灯工作时，电流通过镇流器、灯丝、电源和启动器形成回路，使启动器发出辉光，相当于启动器短路接通，同时电流加热灯丝，灯丝发射电子，镇流器起控制加热电流的作用；之后启动器断开瞬间，镇流器产生很大的自感电动势，出现一个高电压加在灯管两端，灯管中的气体导电、发光，此时启动器已无作用所以启动器可用手动的开关来代替(实际操作时，当启动器丢失或损坏时，可手持带绝缘皮的导线短接启动器然后再断开)，所以A、C、D项正确，B项错误5.如图所示，L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开电路的瞬间会有()A灯泡立刻熄灭B灯泡慢慢熄灭C闪亮一下后再慢慢熄灭D闪亮一下后突然熄灭解析：选A.当电路断开时，由于通过线圈的电流从有到零，线圈将产生自感电动势，但由于线圈与灯泡不能构成闭合回路，因此灯泡立刻熄灭6.如图所示电路，A1、A2均为零刻度在中央的电流表L是一带铁芯的线圈，R为电阻两条支路的直流电阻相等那么在接通和断开电键的瞬间，两电流表的读数I1、I2的大小关系是()A接通时I1I2B接通时I2I2，断开时I1I2D接通时I1I2，断开时I1I2；断开时，由于L的自感作用，在L、R组成的临时回路中，I1I2，B对7.(xx射阳中学高二期末)如图所示，电流表A和电压表V均为理想电表，电压表量程为20 V，电流表量程为15 A，线圈的自感系数足够大，不计线圈直流电阻及电源内阻，电源电动势为12 V，电阻R1 ，则下列说法中正确的是()A合上S瞬间，电压表读数最大，其值为12 VB电路稳定后，电流表读数最大，其值为12 AC断开S瞬间，电流表和电压表的示数都立即减为0D在断开S时，为了避免不必要的损失，应在断开前将电压表取下，并将S放入耐高压的绝缘油中解析：选ABD.合上开关S瞬间，由于线圈产生自感电动势阻碍电流的增大，流过线圈的电流为零，即线圈处相当于断路，电压表读数为12 V；电流稳定后，线圈两端电压为零，电压表读数为零，A、B正确断开瞬间，电流表读数瞬间为零，但线圈与电压表构成回路，线圈由于产生自感电动势，所以电压表仍有读数，C错误断开S时，由于线圈产生的自感电动势较大，为保护电压表，应先将电压表取下，为避免S出现电火花，应将S放入绝缘油中，D正确8.如图所示，闭合电路中的螺线管可自由伸缩，螺线管有一定的长度，这时灯泡具有一定的亮度，若将一软铁棒从螺线管左边插入螺线管时，则将看到()A灯泡变暗B灯泡变亮C螺线管缩短 D螺线管长度不变解析：选A.软铁棒迅速插入的过程中，穿过螺线管的磁通量增加，螺线管产生电磁感应现象根据楞次定律可知，感应电流的磁场将阻碍磁通量的增加，产生的感应电动势与原电动势方向相反，所以，电路中的总电动势减小，造成电流减小，故有灯泡变暗和螺线管伸长的现象发生选项A正确如图所示，a、b、c为三个相同的灯泡，额定电压稍大于电源的电动势，电源内阻可以忽略L是一个本身电阻可忽略的电感线圈开关S闭合现突然断开，已知在这一过程中灯泡都不会烧坏，则下列关于c灯的说法中正确的是()A亮度保持不变B将闪亮一下，而后逐渐熄灭C将闪亮一下，而后逐渐恢复原来的亮度D将变暗一下，而后逐渐恢复原来的亮度解析：选C.S断开前，L把a灯短路，加在c灯两端电压为电源电压，流过c灯电流是流过L电流的一半当S断开的瞬间，L上的电流要减小，L上产生自感电动势阻碍电流的减小，所以开始时，通过c的电流是原来的2倍，比原来亮得多，随后电流逐渐减小，达到稳定后，c两端的电压又等于电源电压，所以亮度跟原来的一样，C正确在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2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后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I.然后，断开S.若t时刻再闭合S，则在t前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t的变化的图象是()解析：选B.闭合开关S后，调整R，使两个灯泡L1、L2发光的亮度一样，电流为I，说明RLR.若t时刻再闭合S，流过电感线圈L和灯泡L1的电流迅速增大，使电感线圈L产生自感电动势，阻碍了流过L1的电流i1增大，直至达到电流为I，故A错误，B正确；而对于t时刻再闭合S，流过灯泡L2的电流i2立即达到电流为I，故C、D错误二、非选择题在图所示电路中，L为一自感线圈，如果开关S断开，电流从最大值减小到零的时间为0.05 s，产生的感应电动势为180 V，可使氖管发光；如果电流在0.03 s内减小到零，则氖管两端可得到多大电压？解析：由线圈自感电动势的大小公式EL得：E1L，E2L解方程组得：E2E1180 V300 V.答案：300 V如图所示的电路中，电源电动势E6 V，内阻不计，A1和A2是两个相同的小灯泡，都标有“6 V，0.3 A”，L是一个自感系数很大的线圈，其直流电阻与R相同，均为20 .试分析：在开关S接通和断开瞬间，通过灯泡A1和A2的电流大小及两灯亮度的变化解析：(1)开关S接通瞬间，A1、A2同时亮，IA1IA2IR，RA1RA220 ，IA10.2 A，IA20.1 A，所以A1比A2亮稳定后IA1IA20.15 A，A1、A2亮度相同(2)开关S断开瞬间，IA10.15 A，IA20，即A2立即熄灭，A1的电流由0.15 A逐渐减小到零，所以A1后熄灭答案：S接通瞬间，A1、A2同时亮，IA12IA20.2 A，A1比A2亮S断开瞬间，IA10.15 A，IA20，A2立即熄灭，A1逐渐熄灭