高中物理人教版 (2019)選擇性必修第二冊第二章電磁感應(yīng)4 互感和自感作業(yè)課件ppt-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

第二章　3一、選擇題(本題共8小題，每題6分，共48分)1．關(guān)于線圈自感系數(shù)的說法，錯誤的是(　 A　)A．自感電動勢越大，自感系數(shù)也越大B．把線圈中的鐵芯抽出一些，自感系數(shù)減小C．把線圈匝數(shù)增加一些，自感系數(shù)變大D．電感是自感系數(shù)的簡稱解析：自感系數(shù)的大小是由線圈的匝數(shù)、材料、粗細(xì)、有無鐵芯等決定的，與電流大小、自感電動勢大小無關(guān)，匝數(shù)越多，自感系數(shù)越大，有鐵芯時，自感系數(shù)顯著增大，故 A選項錯誤，B、C選項正確；同時，自感系數(shù)簡稱為電感，故D選項也正確。2.在制造精密電阻時，為消除電阻使用過程中由于電流變化而引起的自感現(xiàn)象，采取了雙線繞法，如圖所示，其道理是(　C　)A．當(dāng)電路中電流變化時，兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的自感電動勢互相抵消B．當(dāng)電路中電流變化時，兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電流互相抵消C．當(dāng)電路中電流變化時，兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的磁通量互相抵消D．以上說法均不正確解析：由于采用雙線并繞的方法，當(dāng)電流通過時，兩股導(dǎo)線中的電流方向是相反的，不管電流怎樣變化，任何時刻兩股電流總是等大反向的，所產(chǎn)生的磁通量也是等大反向的，故總磁通量等于零，在該線圈中不會產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，因此消除了自感，選項A、B錯誤，只有C正確。3．關(guān)于自感現(xiàn)象、自感系數(shù)、自感電動勢，下列說法正確的是(　D　)A．當(dāng)線圈中通恒定電流時，線圈中沒有自感現(xiàn)象，線圈自感系數(shù)為零B．線圈中電流變化越快，線圈中的自感系數(shù)越大C．自感電動勢與原電流方向相反D．對于確定的線圈，其產(chǎn)生的自感電動勢與其電流變化率成正比解析：自感系數(shù)是描述線圈特性的物理量，只與線圈本身有關(guān)。當(dāng)線圈中通恒定電流時，線圈中沒有自感現(xiàn)象，不產(chǎn)生自感電動勢，但是線圈自感系數(shù)不為零，選項 A錯誤；線圈中電流變化越快，產(chǎn)生的自感電動勢越大，線圈中的自感系數(shù)與電流變化快慢無關(guān)，選項B錯誤；根據(jù)楞次定律，自感電動勢方向與電流變化的方向相反。當(dāng)線圈中電流增大時，自感電動勢阻礙電流增大，自感電動勢方向與原電流方向相反；當(dāng)線圈中電流減小時，自感電動勢阻礙電流減小，自感電動勢方向與原電流方向相同，選項C錯誤；對于確定的線圈，自感系數(shù)L一定，其產(chǎn)生的自感電動勢與其電流變化率成正比，選項D正確。4.在右圖所示的電路中，兩個靈敏電流表G1和G2的零點(diǎn)都在刻度盤中央，當(dāng)電流從“＋”接線柱流入時，指針向右擺；電流從“－”接線柱流入時，指針向左擺。在電路接通穩(wěn)定工作后再斷開的瞬間，下面哪個說法符合實(shí)際(　B　)A．G1指針向左擺，G2指針向右擺B．G1指針向右擺，G2指針向左擺C．G1、G2的指針向左擺D．G1、G2的指針向右擺解析：電路穩(wěn)定后斷開，通過電阻這一支路的電流立即消失，由于電感線圈對電流的變化有阻礙作用，會阻礙其減小，所以含有電感線圈的支路的電流從“＋”接線柱流入G1指針向右擺。含有電阻的支路電流從“－”接線柱流入G2指針向左擺。故B正確，A、C、D錯誤，故選B。5．在生產(chǎn)實(shí)際中，有些高壓直流電路含有自感系數(shù)很大的線圈，當(dāng)電路中的開關(guān)S由閉合到斷開時，線圈會產(chǎn)生很高的自感電動勢，使開關(guān)S處產(chǎn)生電弧，危及操作人員的人身安全。為了避免電弧的產(chǎn)生，可在線圈處并聯(lián)一個元件，下列方案可行的是(　D　)解析：當(dāng)并聯(lián)電容時只能放電，但無法解決電弧現(xiàn)象，故A錯誤；當(dāng)用導(dǎo)線短路時不會出現(xiàn)電弧，但線圈部分也就無法工作了，C錯誤；閉合S時，二極管處于反向截止?fàn)顟B(tài)，不影響電路正常工作。斷開S時，由于自感現(xiàn)象，線圈跟二極管D組成閉合回路，此時二極管處于正向?qū)ǎ梢员苊怆娀〉漠a(chǎn)生，故D選項正確。B錯誤。6．(多選)如圖所示，線圈L的自感系數(shù)很大，其直流電阻可以忽略，L1、L2是兩個完全相同的小燈泡，隨著開關(guān)S的閉合和斷開的過程中，L1、L2的亮度變化情況是(　BD　)A．當(dāng)開關(guān)S閉合時，L1立刻變亮，L2逐漸變亮，最后兩燈一樣亮B．當(dāng)開關(guān)S閉合時，L1、L2兩燈同時亮，以后L2燈更亮，L1燈熄滅C．當(dāng)開關(guān)S斷開時，L1、L2立即同時熄滅D．當(dāng)開關(guān)S斷開時，L2立即熄滅，L1亮一會兒才熄滅解析：當(dāng)S閉合時，產(chǎn)生通電自感，此時L中沒有電流通過，電路相當(dāng)于L1和L2串聯(lián)。隨后，L會將L1逐漸短路，同時L2中電流會逐漸增大，故B對；當(dāng)S斷開時，產(chǎn)生斷電自感，L相當(dāng)于電源且只對L1放電，故D對。7. (2020·江蘇揚(yáng)州高郵高三第二學(xué)期階段性調(diào)研)如圖所示，兩相同燈泡A1、A2，A1與一理想二極管D連接，線圈L的直流電阻不計。下列說法正確的是(　C　)A．閉合開關(guān)S后，A1會逐漸變亮B．閉合開關(guān)S穩(wěn)定后，A1，A2亮度相同C．?dāng)嚅_S的瞬間，a點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)低D．?dāng)嚅_S的瞬間，A1會逐漸熄滅解析：閉合開關(guān)S后，線圈產(chǎn)生自感電動勢，兩燈立刻亮，電路穩(wěn)定后，因線圈L的直流電阻不計，所以A1與二極管被短路，導(dǎo)致燈泡A1不亮，而A2將更亮，故A、B錯誤；斷開S瞬間，A2會立刻熄滅，線圈L與燈泡A1及二極管構(gòu)成回路，因線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，a端的電勢低于b端，但二極管具有單向?qū)щ娦裕曰芈窙]有形成電流，A1也立即熄滅，故D錯誤，C正確。8．如圖所示，兩個電阻阻值均為R，電感線圈L的電阻及電池內(nèi)阻均可忽略不計，S原來斷開，電路中電流I0＝，現(xiàn)將S閉合，于是L中產(chǎn)生了自感電動勢，此自感電動勢的作用是(　D　)A．使電路的電流減小，最后由I0減小到零B．有阻礙電流增大的作用，最后電流小于I0C．有阻礙電流增大的作用，因而電流總保持不變D．有阻礙電流增大的作用，但電流最后還是變?yōu)?I0解析：S閉合，電路中電阻減小，電流增大，線圈產(chǎn)生的自感電動勢的作用是阻礙原電流的增大，A錯；阻礙電流增大，不是不讓電流增大，而是讓電流增大的速度變慢，B、C錯；最后達(dá)到穩(wěn)定時，電路中電流為I＝＝2I0，故D正確。二、非選擇題9．(12分)有人認(rèn)為可用以下方法竊聽電話：將并在一起的兩根電話線分開，并在其中一根電話線旁邊鋪設(shè)一條兩端分別與耳機(jī)連接的導(dǎo)線，如圖所示。能用這種方法竊聽嗎？答案：能。解析：這是竊聽電話的古老方法。當(dāng)電流流入電話線時，環(huán)繞著電流有一磁場，如圖所示。如果我們把竊聽器的導(dǎo)線放在電話線附近，磁場也就環(huán)繞著竊聽器的導(dǎo)線。當(dāng)電話線中的電流以說話聲音的頻率變化時，環(huán)繞著竊聽器導(dǎo)線的磁場也隨之變化，在竊聽器導(dǎo)線中產(chǎn)生感應(yīng)電流。一、選擇題(本題共4小題，每題7分，共28分)1．(2021·福建省永春一中高二上學(xué)期月考)如圖所示電路中，開關(guān)S原先閉合，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)時，通過兩電阻的電流大小分別為I1，I2，已知R1＞R2，不計線圈L的直流電阻，為理想電流表。在某一時刻突然斷開開關(guān)S，則通過電流表的電流I隨時間t變化的圖線可能是下圖中的(　D　)解析：S斷開后的瞬間L與R1構(gòu)成閉合回路，流過電流表的電流反向且從I2開始減小，故D項正確。2.如圖所示是日光燈的結(jié)構(gòu)示意圖，若按圖示的電路連接，關(guān)于日光燈發(fā)光的情況，下列敘述中正確的是(　C　)A．S1接通，S2、S3斷開，日光燈就能正常發(fā)光B．S1、S2接通，S3斷開，日光燈就能正常發(fā)光C．S3斷開，接通S1、S2后，再斷開S2，日光燈就能正常發(fā)光D．當(dāng)日光燈正常發(fā)光后，再接通S3，日光燈仍能正常發(fā)光解析：當(dāng)S1接通，S2、S3斷開時，電源電壓220 V直接加在燈管兩端，達(dá)不到燈管啟動的電壓值，日光燈不能發(fā)光，選項 A錯誤；當(dāng)S1、S2接通，S3斷開時，燈管兩端被短路，電壓為零，日光燈不能發(fā)光，選項B錯誤；當(dāng)日光燈正常發(fā)光后，再接通S3，則鎮(zhèn)流器被短路，而燈管兩端的工作電壓為80 V左右這樣燈管兩端電壓過高，會損壞燈管，選項D錯誤；當(dāng)只有S1、S2接通，通過鎮(zhèn)流器的電流很大，再斷開S2，鎮(zhèn)流器中會產(chǎn)生很大的自感電動勢，和原電壓一起加在燈管兩端，使燈管中的氣體導(dǎo)電，日光燈正常發(fā)光，選項C正確。3．(2020·河北省阜城中學(xué)高二第一學(xué)期期末)置于勻強(qiáng)磁場中的金屬圓盤中央和邊緣各引出一根導(dǎo)線，與套在鐵芯上部的線圈A相連。套在鐵芯下部的線圈B引出兩根導(dǎo)線接在兩根水平導(dǎo)軌上，如圖所示。導(dǎo)軌上有一根金屬棒ab處在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場中。下列說法正確的是(　C　)A．圓盤順時針加速轉(zhuǎn)動時，ab棒將向右運(yùn)動B．圓盤順時針勻速轉(zhuǎn)動時，ab棒將向右運(yùn)動C．圓盤順時針減速轉(zhuǎn)動時，ab棒將向右運(yùn)動D．圓盤逆時針加速轉(zhuǎn)動時，ab棒將向左運(yùn)動解析：由右手定則可知，圓盤順時針加速轉(zhuǎn)動時，感應(yīng)電流從圓心流向邊緣，線圈A中產(chǎn)生的磁場方向向下且磁場增強(qiáng)。由楞次定律可知，線圈B中的感應(yīng)磁場方向向上，由安培定則可知，ab棒中感應(yīng)電流方向由a→b。由左手定則可知，ab棒受的安培力方向向左，ab棒將向左運(yùn)動。同理，若圓盤逆時針加速轉(zhuǎn)動時，ab棒將向右運(yùn)動；故A、D錯誤；當(dāng)圓盤順時針勻速轉(zhuǎn)動時，線圈A中產(chǎn)生恒定的電流，那么線圈B的磁通量不變，則ab棒沒有感應(yīng)電流，則將不會運(yùn)動，故B錯誤；若圓盤順時針減速轉(zhuǎn)動時，線圈A中產(chǎn)生的磁場方向向下且磁場減弱。由楞次定律可知，線圈B中的感應(yīng)磁場方向向下，由安培定則可知，ab棒中感應(yīng)電流方向由b→a，由左手定則可知，ab棒受的安培力方向向右，ab棒將向右運(yùn)動，故C正確；故選C。4．(多選)如圖所示的電路中，L為電感量足夠大的理想電感，C是電容量足夠大的理想電容，R1、R2是阻值大小合適的相同電阻，E是內(nèi)阻不計的直流電源。G1、G2是兩個零刻度在中央的相同的靈敏電流計，且當(dāng)電流從哪一側(cè)接線柱流入時，指針即向哪一側(cè)偏轉(zhuǎn)，對該電路下列判斷正確的是(　BD　) A．開關(guān)S閉合的瞬間，兩電流計將同時發(fā)生明顯的偏轉(zhuǎn)B．開關(guān)S閉合的瞬間，僅電流計G1發(fā)生明顯地偏轉(zhuǎn)C．開關(guān)S閉合電路穩(wěn)定后，兩電流計均有明顯不為零的恒定示數(shù)D．電路穩(wěn)定后再斷開電鍵S，此后的短時間內(nèi)，G1的指針將向右偏轉(zhuǎn)，G2的指針將向左偏轉(zhuǎn)解析：由于L為電感量足夠大的理想電感，C為電容量足夠大的理想電容，故開關(guān)S閉合的瞬間，由于L的自感，相當(dāng)于斷路，而電容器處于充電狀態(tài)，故G1中的電流明顯大于G2中的電流，故 A錯B正確；電路穩(wěn)定后G1被短路，故C錯誤；斷開S后，L通過G1放電，電容C通過G2放電，選項D正確。二、非選擇題5．(12分)如圖所示的是一種觸電保安器，變壓器A處用雙股相線(火線)和零線平行繞制成圈，然后接到用電器上，B處有一個輸出線圈，一旦有電流，經(jīng)放大后便能立即推動繼電器J切斷電源，下列情況下能起保安作用的是哪一種？說明理由。(1)增加開燈的盞數(shù)，能否切斷電源？(2)雙手分別接觸火線和零線，能否切斷電源？(3)單手接觸相線，腳與地接觸而觸電，能否切斷電源？答案：(1)不能　(2)不能　(3)能解析：(1)不能。因A處線圈是采用的雙線繞法，增加開燈的盞數(shù)只會使電路中電流增大，但A中兩線中電流始終大小相等方向相反，磁通量相互抵消，B中磁通量不發(fā)生改變，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故不能推動J切斷電源。(2)不能。理由同(1)。(3)能。因?yàn)橛须娏魍ㄟ^人體而流入地下，使A中零線與火線的電流不同從而產(chǎn)生磁場，B中磁通量發(fā)生改變，B中產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而推動J切斷電源。

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