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2019-2020年高中物理 第2章第3節(jié)自感現(xiàn)象的應(yīng)用檢測試題 魯科版選修3-2 1.(xx東北師大附中高二期末)一個稱為“千人震”的趣味物理小實驗，實驗是用一節(jié)電動勢為1.5 V的新干電池、幾根導(dǎo)線、開關(guān)和一個用于日光燈上的鎮(zhèn)流器(自感線圈)．幾位做實驗的同學(xué)手拉手連成一排，另一位同學(xué)將電池、鎮(zhèn)流器、開關(guān)用導(dǎo)線將它們和首、尾兩位同學(xué)的手相連，如圖所示，在開關(guān)閉合或斷開時就會使連成一排的同學(xué)都有觸電感覺，則(　　) A．該實驗的原理是鎮(zhèn)流器的自感現(xiàn)象 B．該實驗的原理是1.5 V的電壓讓人感到觸電 C．人有觸電感覺是在開關(guān)閉合的瞬間 D．在開關(guān)斷開瞬間和斷開后比較長的時間內(nèi)人都會有觸電感覺 解析：選A.開關(guān)接通或斷開時，鎮(zhèn)流器會產(chǎn)生自感電動勢．開關(guān)閉合時，人兩端電壓為1.5 V，電流太小，人不會有觸電的感覺，開關(guān)斷開瞬間，自感電動勢與原電流方向相同，且鎮(zhèn)流器產(chǎn)生的自感電動勢較大，人會有觸電感覺．所以只有A正確． 2.在如圖所示的電路中，兩個相同的電流表G1和G2的零點在刻度盤中央．當(dāng)電流從“＋”接線柱流入時，指針向右擺；當(dāng)電流從“－”接線柱流入時，指針向左擺．在電路接通且穩(wěn)定后再斷開開關(guān)S的瞬間，下述說法中正確的是(　　) A．G1指針向右擺，G2指針向左擺 B．G1指針向左擺，G2指針向右擺 C．兩表的指針都向右擺 D．兩表的指針都向左擺 解析：選A.由題意可知，電流表指針擺動方向與流經(jīng)電流表電流方向相同，當(dāng)S斷開時由于L的自感作用，流過G1的電流方向不變，大小逐漸減小，所以G1指針向右擺，又由于G1、G2與L組成新的閉合回路，G2中電流從“－”入、從“＋”出，所以G2指針向左擺，A對，B、C、D錯． 3.如圖所示的電路中，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，電感L的電阻不計，電阻R的阻值大于燈泡D的阻值，在t＝0時刻閉合開關(guān)S，經(jīng)過一段時間后，在t＝t1時刻斷開S，下列表示A、B兩點間電壓UAB隨時間t變化的圖象中，正確的是(　　) 解析：選B.開關(guān)閉合時，由于線圈的自感阻礙作用，可看做電阻，線圈電阻逐漸減小，并聯(lián)電路電阻逐漸減小，路端電壓UAB逐漸減??；開關(guān)閉合后再斷開時，線圈的感應(yīng)電流與原電流方向相同，形成回路，燈泡中的電流方向與原來相反，并逐漸減小到零，路端電壓UAB逐漸減小到零，UAB為負值．A圖象開關(guān)閉合時，UAB增大，不符合題意，錯誤；B圖象電壓UAB的變化規(guī)律符合題意，正確；C圖象的電壓UAB先增大后減小，且方向不變，錯誤；D圖象在兩過程中電壓UAB始終為正，不正確． 4.在如圖所示的電路中，a、b為兩個完全相同的燈泡，L為自感線圈，E為電源，S為開關(guān)．關(guān)于兩燈泡點亮和熄滅的先后次序，下列說法正確的是(　　) A．合上開關(guān)，a先亮，b后亮；斷開開關(guān)，a、b同時熄滅 B．合上開關(guān)，b先亮，a后亮；斷開開關(guān)，a先熄滅，b后熄滅 C．合上開關(guān)，b先亮，a后亮；斷開開關(guān)，a、b同時熄滅 D．合上開關(guān)，a、b同時亮；斷開開關(guān)，b先熄滅，a后熄滅 解析：選C.由于L是自感線圈，當(dāng)合上開關(guān)S時，自感線圈L將產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的流過，故有b燈先亮，而a燈后亮．當(dāng)S斷開時，a、b組成回路，L產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的減弱，由此可知，a、b同時熄滅，故選項C正確． 5.如圖所示，自感線圈的自感系數(shù)很大，直流電阻為零，開關(guān)S原來是合上的，在S斷開后： (1)若電阻R1>R2，燈泡明暗情況如何變化？ (2)若電阻R1R2，即I1I2，所以小燈泡開始時比原來更亮，再逐漸變暗，直至熄滅． 答案：(1)小燈泡熄滅前不會比原來變得更亮，逐漸變暗到熄滅． (2)小燈泡開始時比原來更亮，再逐漸變暗，直至熄滅． 一、選擇題 1.關(guān)于線圈的自感系數(shù)，下列說法中正確的是(　　) A．線圈中電流變化量越大，線圈的自感系數(shù)越大 B．線圈中電流變化越快，線圈的自感系數(shù)越大 C．若線圈中通入恒定電流，線圈的自感系數(shù)為零 D．不管電流如何變化，線圈的自感系數(shù)不變 解析：選D.線圈的自感系數(shù)是由線圈本身的因素決定的，與線圈是否通電，以及所通電流的變化情況無關(guān)． 2.關(guān)于自感現(xiàn)象，下列說法中正確的是(　　) A．自感現(xiàn)象是線圈自身的電流變化而引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象 B．自感電動勢總是阻止原電流的變化 C．自感電動勢的方向總是與原電流方向相反 D．自感電動勢的方向總是與原電流方向相同 解析：選A.根據(jù)自感的定義，A正確，B錯誤；選項C、D把阻礙電流變化理解成阻礙電流了，其實自感電動勢與原電流方向可以相同，也可以相反．根據(jù)阻礙含義，若原電流增大，自感電動勢就阻礙增大，與原電流方向相反；若原電流減小，自感電動勢就阻礙減小，與原電流方向相同，故C、D錯． 3.下列說法中正確的是(　　) A．電路中電流越大，自感電動勢越大 B．電路中電流變化越快，自感電動勢越大 C．線圈中電流均勻增大，線圈的自感系數(shù)也均勻增大 D．線圈中電流為零時，自感電動勢不一定為零 解析：選BD.自感系數(shù)L跟線圈中的電流無關(guān)，是由線圈本身的性質(zhì)決定的，而自感電動勢的大小跟電流變化的快慢有關(guān)，故B、D正確． 4.(xx福鼎中學(xué)高二期末)如下圖所示的四個日光燈的接線圖中，S1為啟動器，S2、S3為電鍵，L為鎮(zhèn)流器，不能使日光燈正常發(fā)光的是(　　) 解析：選B.日光燈工作時，電流通過鎮(zhèn)流器、燈絲、電源和啟動器形成回路，使啟動器發(fā)出輝光，相當(dāng)于啟動器短路接通，同時電流加熱燈絲，燈絲發(fā)射電子，鎮(zhèn)流器起控制加熱電流的作用；之后啟動器斷開瞬間，鎮(zhèn)流器產(chǎn)生很大的自感電動勢，出現(xiàn)一個高電壓加在燈管兩端，燈管中的氣體導(dǎo)電、發(fā)光，此時啟動器已無作用．所以啟動器可用手動的開關(guān)來代替(實際操作時，當(dāng)啟動器丟失或損壞時，可手持帶絕緣皮的導(dǎo)線短接啟動器然后再斷開)，所以A、C、D項正確，B項錯誤． 5.如圖所示，L為自感系數(shù)較大的線圈，電路穩(wěn)定后小燈泡正常發(fā)光，當(dāng)斷開電路的瞬間會有(　　) A．燈泡立刻熄滅 B．燈泡慢慢熄滅 C．閃亮一下后再慢慢熄滅 D．閃亮一下后突然熄滅 解析：選A.當(dāng)電路斷開時，由于通過線圈的電流從有到零，線圈將產(chǎn)生自感電動勢，但由于線圈與燈泡不能構(gòu)成閉合回路，因此燈泡立刻熄滅． 6.如圖所示電路，A1、A2均為零刻度在中央的電流表．L是一帶鐵芯的線圈，R為電阻．兩條支路的直流電阻相等．那么在接通和斷開電鍵的瞬間，兩電流表的讀數(shù)I1、I2的大小關(guān)系是(　　) A．接通時I1I2 B．接通時I2I2，斷開時I1I2；斷開時，由于L的自感作用，在L、R組成的臨時回路中，I1＝I2，B對． 7.(xx射陽中學(xué)高二期末)如圖所示，電流表A和電壓表V均為理想電表，電壓表量程為20 V，電流表量程為15 A，線圈的自感系數(shù)足夠大，不計線圈直流電阻及電源內(nèi)阻，電源電動勢為12 V，電阻R＝1 Ω，則下列說法中正確的是(　　) A．合上S瞬間，電壓表讀數(shù)最大，其值為12 V B．電路穩(wěn)定后，電流表讀數(shù)最大，其值為12 A C．?dāng)嚅_S瞬間，電流表和電壓表的示數(shù)都立即減為0 D．在斷開S時，為了避免不必要的損失，應(yīng)在斷開前將電壓表取下，并將S放入耐高壓的絕緣油中 解析：選ABD.合上開關(guān)S瞬間，由于線圈產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的增大，流過線圈的電流為零，即線圈處相當(dāng)于斷路，電壓表讀數(shù)為12 V；電流穩(wěn)定后，線圈兩端電壓為零，電壓表讀數(shù)為零，A、B正確．?dāng)嚅_瞬間，電流表讀數(shù)瞬間為零，但線圈與電壓表構(gòu)成回路，線圈由于產(chǎn)生自感電動勢，所以電壓表仍有讀數(shù)，C錯誤．?dāng)嚅_S時，由于線圈產(chǎn)生的自感電動勢較大，為保護電壓表，應(yīng)先將電壓表取下，為避免S出現(xiàn)電火花，應(yīng)將S放入絕緣油中，D正確． 8.如圖所示，閉合電路中的螺線管可自由伸縮，螺線管有一定的長度，這時燈泡具有一定的亮度，若將一軟鐵棒從螺線管左邊插入螺線管時，則將看到(　　) A．燈泡變暗　　　　　　 B．燈泡變亮 C．螺線管縮短 D．螺線管長度不變 解析：選A.軟鐵棒迅速插入的過程中，穿過螺線管的磁通量增加，螺線管產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象．根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場將阻礙磁通量的增加，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與原電動勢方向相反，所以，電路中的總電動勢減小，造成電流減小，故有燈泡變暗和螺線管伸長的現(xiàn)象發(fā)生．選項A正確． 如圖所示，a、b、c為三個相同的燈泡，額定電壓稍大于電源的電動勢，電源內(nèi)阻可以忽略．L是一個本身電阻可忽略的電感線圈．開關(guān)S閉合．現(xiàn)突然斷開，已知在這一過程中燈泡都不會燒壞，則下列關(guān)于c燈的說法中正確的是(　　) A．亮度保持不變 B．將閃亮一下，而后逐漸熄滅 C．將閃亮一下，而后逐漸恢復(fù)原來的亮度 D．將變暗一下，而后逐漸恢復(fù)原來的亮度 解析：選C.S斷開前，L把a燈短路，加在c燈兩端電壓為電源電壓，流過c燈電流是流過L電流的一半．當(dāng)S斷開的瞬間，L上的電流要減小，L上產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的減小，所以開始時，通過c的電流是原來的2倍，比原來亮得多，隨后電流逐漸減小，達到穩(wěn)定后，c兩端的電壓又等于電源電壓，所以亮度跟原來的一樣，C正確． 在如圖所示的電路中，兩個相同的小燈泡L1和L2分別串聯(lián)一個帶鐵芯的電感線圈L和一個滑動變阻器R.閉合開關(guān)S后，調(diào)整R，使L1和L2發(fā)光的亮度一樣，此時流過兩個燈泡的電流均為I.然后，斷開S.若t′時刻再閉合S，則在t′前后的一小段時間內(nèi)，正確反映流過L1的電流i1、流過L2的電流i2隨時間t的變化的圖象是(　　) 解析：選B.閉合開關(guān)S后，調(diào)整R，使兩個燈泡L1、L2發(fā)光的亮度一樣，電流為I，說明RL＝R.若t′時刻再閉合S，流過電感線圈L和燈泡L1的電流迅速增大，使電感線圈L產(chǎn)生自感電動勢，阻礙了流過L1的電流i1增大，直至達到電流為I，故A錯誤，B正確；而對于t′時刻再閉合S，流過燈泡L2的電流i2立即達到電流為I，故C、D錯誤． 二、非選擇題 在圖所示電路中，L為一自感線圈，如果開關(guān)S斷開，電流從最大值減小到零的時間為0.05 s，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為180 V，可使氖管發(fā)光；如果電流在0.03 s內(nèi)減小到零，則氖管兩端可得到多大電壓？ 解析：由線圈自感電動勢的大小公式E＝L得： E1＝L，E2＝L 解方程組得：E2＝E1＝180 V＝300 V. 答案：300 V 如圖所示的電路中，電源電動勢E＝6 V，內(nèi)阻不計，A1和A2是兩個相同的小燈泡，都標(biāo)有“6 V，0.3 A”，L是一個自感系數(shù)很大的線圈，其直流電阻與R相同，均為20 Ω.試分析：在開關(guān)S接通和斷開瞬間，通過燈泡A1和A2的電流大小及兩燈亮度的變化． 解析：(1)開關(guān)S接通瞬間，A1、A2同時亮，IA1＝IA2＋IR，RA1＝RA2＝20 Ω，IA1＝0.2 A，IA2＝0.1 A，所以A1比A2亮．穩(wěn)定后IA1＝IA2＝0.15 A，A1、A2亮度相同． (2)開關(guān)S斷開瞬間，IA1＝0.15 A，IA2＝0，即A2立即熄滅，A1的電流由0.15 A逐漸減小到零，所以A1后熄滅． 答案：S接通瞬間，A1、A2同時亮，IA1＝2IA2＝0.2 A，A1比A2亮 S斷開瞬間，IA1＝0.15 A，IA2＝0，A2立即熄滅，A1逐漸熄滅