湖南省醴陵市青云学校高中物理 第三章 第六节 自感现象 涡流同步检测 新人教版选修1-1（通用） 10页

第六节 自感现象 ‎ 建议用时 实际用时 满分 实际得分 ‎90分钟 ‎100分 一、 选择题（本题包括11小题，每小题给出的四个 选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选 项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3‎ 分，有选错或不选的得0分，共66分）‎ ‎1.如图‎3-6-1‎所示，为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关S的瞬间会有（ ）‎ 图‎3-6-1‎ A.灯泡立即熄灭 B.灯泡慢慢熄灭 C.灯泡突然闪亮一下再慢慢熄灭 D.灯泡突然闪亮一下再突然熄灭 ‎2.关于线圈自感系数的说法，正确的是（ ）‎ A.自感电动势越大，自感系数也越大 B.把线圈中的铁芯抽出一些，自感系数变小 C.把线圈匝数增加一些，自感系数变大 D.电感是自感系数的简称 ‎3.关于线圈中自感电动势的大小的说法中正确的是（ ）‎ A.电感一定时，电流变化越大，电动势越大 B.电感一定时，电流变化越快，电动势越大 C.通过线圈的电流为零的瞬间，电动势为零 D.通过线圈的电流为最大值的瞬间，电动势最大 ‎4．如图‎3-6-2‎ 所示的电路中，线圈电阻可以忽略不计．和是两个完全相同的小灯泡，随着开关S的闭合和断开的过程中（灯丝不会断），和的亮度变化情况是（ ）‎ A．S闭合，很亮且亮度不变，亮度逐渐增加，最后两灯一样亮；S断开，立即熄灭，逐渐亮 B.S闭合，不亮，很亮；S断开，和都立即不亮 C.S闭合，、同时亮，而后灭，亮度不变；S断开，立即熄灭，亮一下才灭 D.S闭合，、同时亮，后逐渐熄灭，则逐渐变得更亮；S断开，立即熄灭，亮一下才灭 图‎3-6-2‎ ‎5.如图‎3-6-3‎所示，为一纯电感线圈（即电阻为零），是一灯泡，下列说法正确的是（ ）‎ 图‎3-6-3‎ A.开关S接通瞬间，无电流通过灯泡 B.开关S接通后，电路稳定时，无电流通过灯泡 C.开关S断开瞬间，无电流通过灯泡 D.开关S接通瞬间及接通稳定后，灯泡中均有从至的电流，而在开关S断开瞬间，灯泡中有从到的电流 ‎6.在图‎3-6-4‎所示电路中，为电阻很小的线圈，和为零点在表盘中央的相同的电流表．当开关S闭合时，电流表 指针偏向右方，那么当开关S断开时，将出现的现象是（ ）‎ 图‎3-6-4‎ A.和指针都立即回到零点 B.指针立即回到零点，而指针缓慢地回到零点 C.指针缓慢回到零点，而指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点 D.指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而指针缓慢地回到零点 ‎7.如图‎3-6-5‎所示，电路中为一电感线圈，支路和支路电阻相等，则（ ）‎ 图‎3-6-5‎ A.合上开关S时，电流表的示数小于电流表的示数 B.合上开关S时，电流表的示数等于电流表的示数 C.断开开关S时，电流表的示数大于电流表的示数 D.断开开关S时，电流表的示数等于电流表的示数 ‎8.如图‎3-6-6‎所示，多匝线圈和电池的内阻均为零，两个电阻的阻值均为，开关S开启，电路中的电流为，现将S闭合，于是线圈中产生自感电动势，此自感电动势（ )‎ 图‎3-6-6‎ A.有阻碍电流的作用，最后电流由减小为零 B.有阻碍电流的作用，最后总电流小于 C.有阻碍电流增大的作用，因而电流保持不变 D.有阻碍电流增大的作用，但电流还是要增大到2‎ ‎9.如图‎3-6-7‎所示，闭合电路中一定长度的螺线管可自由伸缩，通电时灯泡有一定的亮度，若将一软铁棒从螺线管一端迅速插入螺线管内，则在插入过程中（ ）‎ A.灯泡变亮，螺线管缩短 B.灯泡变暗，螺线管缩短 C.灯泡变亮，螺线管伸长 D.灯泡变暗，螺线管伸长 图‎3-6-7‎ ‎10.如图‎3-6-8‎（a）、（b）中，电阻和自感线圈的电阻值相等，接通S，使电路达到稳定状态，灯泡发光，则（ ）‎ 图‎3-6-8‎ ‎①在电路（a）中，断开S，将渐渐变暗 ‎②在电路（a）中，断开S，将先变得更亮，然后渐渐变暗 ‎③在电路（b）中，断开S，将渐渐变暗 ‎④在电路（b）中，断开S，将先变得更亮，然后渐渐变暗 A．①③‎ B．②③‎ C．②④‎ D．①④‎ ‎11.在如图‎3-6-9‎所示的电路中，、为两个完全相同的灯泡，为自感线圈，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‎3-6-9‎ A.合上开关，先亮，后亮；断开开关，、同时熄灭 B.合上开关，先亮，后亮；断开开关，先熄灭，后熄灭 C.合上开关，先亮，后亮；断开开关，、同时熄灭 D.合上开关，、同时亮；断开开关，先熄灭，后熄灭 二、填空题（本题共14分.请将正确的答案填到横线上）‎ ‎12.金属块放在 的磁场中，或者让它在磁场中 时，金属块内将产生 ，即涡流.‎ 三、计算题（本题共20分.解答时应写出必要的文 字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎13.（20分）图‎3-6-10‎是高频焊接原理示意图，线圈中通以高频交流电时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，由于焊缝处的接触电阻很大，放出的焦耳热很多，致使温度升得很高，将金属熔化，焊接在一起．我国生产的自行车车架就是用这种办法焊接的．‎ 图‎3-6-10‎ 试定性地说明：为什么交变电流的频率越高，焊缝处放出的热量越多．‎ 第六节 自感现象 得分：‎ 一、 选择题 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ 答案 二、填空题 ‎12．‎ 三、计算题 ‎13．‎ 第六节 自感现象 参考答案 一、 选择题 ‎1.A 解析：当开关S断开时，由于通过自感线圈的电流从有变到零，线圈将产生自感电动势，但由于线圈与灯串联，在开关S断开后，不能形成闭合回路，因此灯在开关断开后，电源供给的电流为零，灯立即熄灭．因此本题的正确答案应为A．‎ 点评：这个题学生在选择的过程中，容易错选C，究其原因是没有把在自感现象的演示实验中看到S断开时出现灯不立即熄灭，而是闪亮一下再慢慢熄灭的电路连接情况搞清楚．‎ ‎2.BCD ‎3.B ‎4.D 解析：当S接通时，对电流有阻碍作用，电源输出的电流通过和串联后与电源相连，故和同时亮．随着通过的电流增大，的直流电阻不计，的分流作用增大，的电流逐渐减小为零．由于总电阻变小，总电流变大，通过的电流增大，灯变得更亮．当S断开，中无电流，立即熄灭．而电感将要维持它的电流不变，因与组成回路，将亮一下后再灭．‎ ‎5.B 解析：开关S接通瞬间，电源与灯泡构成回路，此时有电流通过灯泡，方向从；而电路稳定后，中不产生自感电动势，因为是纯电感线圈，不计电阻，相当于一根短路导线，所以没有电流流过灯泡；当开关S断开瞬间，中产生自感电动势，其方向与原电流方向一致，相当于电源，与构成回路，使得有电流通过灯泡，方向 .所以选B.‎ ‎6.D ‎ 解析：电流表指针的偏转方向与电流的流向有关．根据题意，电流自右向左时，指针向右偏．那么，电流自左向右时，指针应向左偏．当开关S断开瞬间，中电流立即消失，而由于自感作用，电流不能立即消失，电流沿、、的方向在由它们组成的闭合回路中继续维持一个较短时间，即中的电流按原方向自右向左逐渐减为零，而中的电流和原方向相反，变为自左向右，和中的电流同时减为零；也就是指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而指针缓慢地回到零点，故D项正确．‎ 点评：自感电流的方向用楞次定律判断，当导体中电流增加时，自感电流的方向与原来的方向相反，当电流减小时，自感电流的方向与原来的方向相同．‎ ‎7.AD 解析：电路接通时，支路有电感线圈，由于电流要增加，产生的自感电动势阻碍其电流的增大，因而支路中电流缓慢增大.所以电流表的示数小于电流表的示数，选项A正确.‎ 断电瞬间，电感线圈中电流减弱，产生自感电动势阻碍电流的减弱.在这里相当于一个电源，通过形成一个回路，维持一段时间的电流，此时电流表、示数相同，故选项D正确.‎ ‎8.D 解析：自感线圈对变化的电流起阻碍作用，它的作用不同于电阻，电阻对电流（不管是否变化）起阻碍作用.自感线圈的作用对变化的电流起阻碍作用，使电流的变化缓慢，但不能阻止原电流的变化，所以闭合S后，自感线圈中出现的自感电动势阻碍了电流从开始增加，但不能阻止，最终电流增加为 点评：自感电动势的作用是阻碍原电流的变化，具体表现为：电流增加时，阻碍增加；电流减少时，阻碍减少，在效果上延缓了变化，但不会阻止变化.‎ ‎9.D 解析：加上软铁棒，使螺线管磁场变强，则螺线管产生的自感电动势来阻碍磁场的增强，使原电流减小，故灯泡变暗，螺线管变长．‎ ‎10.D 解析：在电路（a）中自感线圈与灯泡串联，与的电流相等，断开S时产生自感电动势将使与中的电流值从稳定状态逐渐减小，将渐渐变暗，而不是立即熄灭．在电路（b）中，与并联，稳定时中电流比中电流大，断开S的瞬间，中电流从稳定值逐渐减小，故S断开瞬间，通过灯泡的电流变大，将先变得更亮，然后渐渐变暗．故选项D正确．‎ 点评：通过本题你应该分清断开S时，什么时候“逐渐变暗”，什么时候“先变得更亮，然后逐渐变暗”．‎ ‎11.C 解析：合上开关后，由于灯和线圈相连后接在电路中，当电路中电流变化时，线圈对电流有阻碍作用，所以闭合开关后，先亮，后亮；断开开关后都要过一会再灭.‎ 一、 填空题 ‎12.变化 运动 感应电流 二、 计算题 ‎13.解析：交变电流的频率越高，它产生的磁场的变化就越快．根据法拉第电磁感应定律，在待焊接工件中产生的感应电动势就越大，感应电流就越大，而放出的热量与电流的平方成正比，所以交变电流的频率越高，焊缝处放出的热量越多．‎ 点评：环形焊接金属工件，磁通量发生了变化，从而产生了感应电流，再由法拉第电磁感应定律判断感应电流的大小． ‎