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2019-2020年高中物理 3.1自感現(xiàn)象與日光燈自我小測 滬科版選修3-2 1下列關(guān)于自感的說法中正確的是(　　) A．自感是由于導體自身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象 B．自感電動勢的大小跟穿過線圈的磁通量的變化快慢有關(guān) C．自感電流的方向總是與原電流的方向相反 D．對不同的線圈，電流變化快慢相同時，產(chǎn)生的自感電動勢不同 2如下圖所示，S為啟動器，L為鎮(zhèn)流器，其中日光燈的接線圖正確的是(　　) 3關(guān)于線圈的自感系數(shù)，下列說法中正確的是…(　　) A．線圈中產(chǎn)生的自感電動勢越大，線圈的自感系數(shù)一定越大 B．線圈中的電流變化越快，自感系數(shù)就越大 C．線圈中的電流不發(fā)生變化，自感系數(shù)一定為零 D．線圈的自感系數(shù)與線圈自身的因素以及有無鐵芯有關(guān) 4如下圖所示，L是一個純電感線圈，R為一個燈泡，下列說法中正確的是(　　) A．開關(guān)S接通瞬間和斷開瞬間，燈泡中都有從a到b的電流通過 B．開關(guān)S接通瞬間，燈泡中有從a到b的電流通過，斷開瞬間則為從b到a C．開關(guān)S接通瞬間，燈泡中有從a到b的電流通過，斷開瞬間則沒有電流通過 D．開關(guān)S接通瞬間和斷開瞬間，燈泡中都沒有電流通過 5在如下圖所示電路中，L為電阻很小的線圈，G1和G2為零點在表盤中央的相同的電流表。當開關(guān)S閉合時，電流表G1指針偏向右方，那么當開關(guān)S斷開時，將出現(xiàn)的現(xiàn)象是(　　) A．G1和G2指針都立即回到零點 B．G1指針立即回到零點，而G2指針緩慢地回到零點 C．G1指針緩慢地回到零點，而G2指針先立即偏向左方，然后緩慢地回到零點 D．G1指針先立即偏向左方，然后緩慢地回到零點，而G2指針緩慢地回到零點 6如下圖所示，線圈L的自感系數(shù)很大，且其電阻可以忽略不計，A1、A2是兩個完全相同的小燈泡，在開關(guān)S閉合和斷開的過程中，A1、A2的亮度變化情況是(燈絲不會斷)(　　) A．S閉合，A1亮度不變，A2亮度逐漸變亮，最后兩燈一樣亮；S斷開，A2立即不亮，A1逐漸不亮 B．S閉合，A1不亮，A2很亮；S斷開，A1、A2立即不亮 C．S閉合，A1、A2同時亮，而后A1逐漸熄滅，A2亮度不變；S斷開，A2立即不亮，A1亮一下才滅 D．S閉合，A1、A2同時亮，而后A1逐漸熄滅，A2則逐漸變得更亮；S斷開，A2立即不亮，A1亮一下才滅 7(xx泉州高二檢測)如下圖所示，帶鐵芯的電感線圈的電阻與電阻器R的阻值相同，A1和A2是兩個完全相同的電流表，則下列說法中正確的是…(　　) A．閉合S瞬間，電流表A1示數(shù)小于A2示數(shù) B．閉合S瞬間，電流表A1示數(shù)等于A2示數(shù) C．斷開S瞬間，電流表A1示數(shù)大于A2示數(shù) D．斷開S瞬間，電流表A1示數(shù)等于A2示數(shù) 8某線圈通有如圖所示的電流，則線圈中自感電動勢改變方向的時刻有(　　) A．第1 s末 B．第2 s末 C．第3 s末 D．第4 s末 9如下圖所示，L為自感線圈，A是一個燈泡，當S閉合瞬間，a、b兩點電動勢相比，________點電勢較高，當S切斷瞬間a、b兩點電勢相比，________點電勢較高。 10下圖中，電源的電動勢E＝15 V，內(nèi)阻不計，R1＝5 Ω，R2＝15 Ω，電感線圈的自感系數(shù)很大，線圈的直流電阻不計。求當S接通的瞬間、S接通后電流達到穩(wěn)定時以及S切斷的瞬間流過R1的電流。 參考答案 1答案：ABD 2解析：根據(jù)日光燈的工作原理，要想使日光燈發(fā)光，燈絲需要預熱發(fā)出電子，燈管兩端應(yīng)有瞬時高壓，這兩個條件缺一不可。當動、靜觸片分離后，選項B中燈管和電源斷開，選項B錯誤；選項C中鎮(zhèn)流器與燈管斷開，無法將瞬時高壓加在燈管兩端，選項C錯誤；選項D中燈絲左、右端分別被短接，無法預熱放出電子，不能使燈管氣體導電，選項D錯誤。 答案：A 3答案：D 4解析：在開關(guān)S接通瞬間，燈泡中立即有從a到b的恒定電流通過；此時由于自感現(xiàn)象，通過線圈的電流則是逐漸增加的。在開關(guān)S接通電路穩(wěn)定后，通過燈泡和線圈的電流不再發(fā)生變化。開關(guān)S斷開瞬間，線圈中原來向右的電流突然減小，由于自感現(xiàn)象的存在，線圈將產(chǎn)生維持這一電流的自感電動勢(在線圈中自左向右)，因此在線圈L和燈泡R形成的新的閉合回路中，有電流從燈泡的b端流向a端，所以正確選項為B。 答案：B 5解析：電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流的流向有關(guān)。根據(jù)題意，電流自右向左時，指針向右偏。那么，電流自左向右時，指針應(yīng)向左偏。當開關(guān)S斷開瞬間，G1中電流立即消失，而L由于自感作用，電流不能立即消失，電流沿L、G2、G1的方向在由它們組成的閉合回路中繼續(xù)維持一較短時間，即G2中的電流按原方向自右向左逐漸減為零，而G1中的電流和原方向相反，變?yōu)樽宰笙蛴?，和G2中的電流同時減為零，也就是G1指針先立即偏向左方，然后緩慢地回到零點，而G2指針緩慢地回到零點，故D項正確。 答案：D 6解析：當S接通，L的自感系數(shù)很大，對電流的阻礙作用較大，A1和A2串接后與電源相連，A1和A2同時亮，隨著L中電流的增大，L的直流電阻不計，L的分流作用增大，A1的電流逐漸減小為零，由于總電阻變小，總電流變大，A2的電流增大，A2變得更亮。當S斷開，A2中無電流，立即熄滅，而電感L將要維持本身的電流不變，L與A1組成閉合電路，A1燈要亮一下后再熄滅，綜上所述，選項D正確。 答案：D 7解析：開關(guān)S閉合瞬間，線圈L產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流增大，所以此時電流表A1中電流小于電流表A2中電流，A項正確。開關(guān)斷開時，線圈L與A1、A2和R構(gòu)成回路，線圈L中產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流減小，所以A1、A2中電流也逐漸減小，但始終相等，D項正確。 答案：AD 8解析：在自感現(xiàn)象中當原電流減小時，自感電動勢與原電流的方向相同，當原電流增加時，自感電動勢與原電流方向相反。在圖像中0～1 s時間內(nèi)原電流正方向減小，所以自感電動勢的方向是正方向，在1 s～2 s時間內(nèi)原電流負方向增加，所以自感電動勢與其反方向相反，即沿正方向；同理分析2 s～3 s、3 s～4 s時間內(nèi)可得正確答案為B、D。 答案：BD 9解析：開關(guān)接通的瞬間，線圈的自感作用將阻礙電流的增加，自感電動勢是反電動勢，故a端電勢高；斷開開關(guān)的瞬間，線圈中自感電動勢的方向與原電流方向相同，b端是高電勢處。 答案：a　b 10解析：S剛接通的時刻，通過電感線圈的電流不能突變，由于接通前電感線圈中的電流為零，所以在S剛接通的時刻，R1中的電流I1＝0。 當S接通后電流達到穩(wěn)定時，直流電阻不計的電感線圈猶如一根無電阻導線，故電路中的R1、R2并聯(lián)。電源的內(nèi)阻不計，可得R1中的電流I1′＝E/R1＝15 V/5 Ω＝3 A。 S剛斷開的時刻，因為電感線圈的電流不能突變，所以流過R1的電流I1″＝I1′＝3 A且I1″的方向與I1′的方向相同(自左向右通過R1)。 需要指出的是，S斷開的那一時刻，電流自右向左通過R2，電流I2″大小等于I1″(即為3 A)；而S接通的那一時刻，電流是自左向右通過R2的，電流的大小I2＝1 A。 答案：見解析