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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(cè) 滬科版選修3-2 1下列關(guān)于自感的說(shuō)法中正確的是(　　) A．自感是由于導(dǎo)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(dòng)勢(shì)的大小跟穿過(guò)線(xiàn)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(duì)不同的線(xiàn)圈，電流變化快慢相同時(shí)，產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)不同 2如下圖所示，S為啟動(dòng)器，L為鎮(zhèn)流器，其中日光燈的接線(xiàn)圖正確的是(　　) 3關(guān)于線(xiàn)圈的自感系數(shù)，下列說(shuō)法中正確的是…(　　) A．線(xiàn)圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)越大，線(xiàn)圈的自感系數(shù)一定越大 B．線(xiàn)圈中的電流變化越快，自感系數(shù)就越大 C．線(xiàn)圈中的電流不發(fā)生變化，自感系數(shù)一定為零 D．線(xiàn)圈的自感系數(shù)與線(xiàn)圈自身的因素以及有無(wú)鐵芯有關(guān) 4如下圖所示，L是一個(gè)純電感線(xiàn)圈，R為一個(gè)燈泡，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．開(kāi)關(guān)S接通瞬間和斷開(kāi)瞬間，燈泡中都有從a到b的電流通過(guò) B．開(kāi)關(guān)S接通瞬間，燈泡中有從a到b的電流通過(guò)，斷開(kāi)瞬間則為從b到a C．開(kāi)關(guān)S接通瞬間，燈泡中有從a到b的電流通過(guò)，斷開(kāi)瞬間則沒(méi)有電流通過(guò) D．開(kāi)關(guān)S接通瞬間和斷開(kāi)瞬間，燈泡中都沒(méi)有電流通過(guò) 5在如下圖所示電路中，L為電阻很小的線(xiàn)圈，G1和G2為零點(diǎn)在表盤(pán)中央的相同的電流表。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電流表G1指針偏向右方，那么當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，將出現(xiàn)的現(xiàn)象是(　　) A．G1和G2指針都立即回到零點(diǎn) B．G1指針立即回到零點(diǎn)，而G2指針緩慢地回到零點(diǎn) C．G1指針緩慢地回到零點(diǎn)，而G2指針先立即偏向左方，然后緩慢地回到零點(diǎn) D．G1指針先立即偏向左方，然后緩慢地回到零點(diǎn)，而G2指針緩慢地回到零點(diǎn) 6如下圖所示，線(xiàn)圈L的自感系數(shù)很大，且其電阻可以忽略不計(jì)，A1、A2是兩個(gè)完全相同的小燈泡，在開(kāi)關(guān)S閉合和斷開(kāi)的過(guò)程中，A1、A2的亮度變化情況是(燈絲不會(huì)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(kāi)，A2立即不亮，A1逐漸不亮 B．S閉合，A1不亮，A2很亮；S斷開(kāi)，A1、A2立即不亮 C．S閉合，A1、A2同時(shí)亮，而后A1逐漸熄滅，A2亮度不變；S斷開(kāi)，A2立即不亮，A1亮一下才滅 D．S閉合，A1、A2同時(shí)亮，而后A1逐漸熄滅，A2則逐漸變得更亮；S斷開(kāi)，A2立即不亮，A1亮一下才滅 7(xx泉州高二檢測(cè))如下圖所示，帶鐵芯的電感線(xiàn)圈的電阻與電阻器R的阻值相同，A1和A2是兩個(gè)完全相同的電流表，則下列說(shuō)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．?dāng)嚅_(kāi)S瞬間，電流表A1示數(shù)大于A2示數(shù) D．?dāng)嚅_(kāi)S瞬間，電流表A1示數(shù)等于A2示數(shù) 8某線(xiàn)圈通有如圖所示的電流，則線(xiàn)圈中自感電動(dòng)勢(shì)改變方向的時(shí)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(xiàn)圈，A是一個(gè)燈泡，當(dāng)S閉合瞬間，a、b兩點(diǎn)電動(dòng)勢(shì)相比，________點(diǎn)電勢(shì)較高，當(dāng)S切斷瞬間a、b兩點(diǎn)電勢(shì)相比，________點(diǎn)電勢(shì)較高。 10下圖中，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝15 V，內(nèi)阻不計(jì)，R1＝5 Ω，R2＝15 Ω，電感線(xiàn)圈的自感系數(shù)很大，線(xiàn)圈的直流電阻不計(jì)。求當(dāng)S接通的瞬間、S接通后電流達(dá)到穩(wěn)定時(shí)以及S切斷的瞬間流過(guò)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(yù)熱發(fā)出電子，燈管兩端應(yīng)有瞬時(shí)高壓，這兩個(gè)條件缺一不可。當(dāng)動(dòng)、靜觸片分離后，選項(xiàng)B中燈管和電源斷開(kāi)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；選項(xiàng)C中鎮(zhèn)流器與燈管斷開(kāi)，無(wú)法將瞬時(shí)高壓加在燈管兩端，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；選項(xiàng)D中燈絲左、右端分別被短接，無(wú)法預(yù)熱放出電子，不能使燈管氣體導(dǎo)電，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案：A 3答案：D 4解析：在開(kāi)關(guān)S接通瞬間，燈泡中立即有從a到b的恒定電流通過(guò)；此時(shí)由于自感現(xiàn)象，通過(guò)線(xiàn)圈的電流則是逐漸增加的。在開(kāi)關(guān)S接通電路穩(wěn)定后，通過(guò)燈泡和線(xiàn)圈的電流不再發(fā)生變化。開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間，線(xiàn)圈中原來(lái)向右的電流突然減小，由于自感現(xiàn)象的存在，線(xiàn)圈將產(chǎn)生維持這一電流的自感電動(dòng)勢(shì)(在線(xiàn)圈中自左向右)，因此在線(xiàn)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(xiàng)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(shí)，指針向右偏。那么，電流自左向右時(shí)，指針應(yīng)向左偏。當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)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(shí)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(shí)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(diǎn)，而G2指針緩慢地回到零點(diǎn)，故D項(xiàng)正確。 答案：D 6解析：當(dāng)S接通，L的自感系數(shù)很大，對(duì)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(shí)亮，隨著L中電流的增大，L的直流電阻不計(jì)，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(dāng)S斷開(kāi)，A2中無(wú)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(xiàng)D正確。 答案：D 7解析：開(kāi)關(guān)S閉合瞬間，線(xiàn)圈L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流增大，所以此時(shí)電流表A1中電流小于電流表A2中電流，A項(xiàng)正確。開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，線(xiàn)圈L與A1、A2和R構(gòu)成回路，線(xiàn)圈L中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，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(xiàng)正確。 答案：AD 8解析：在自感現(xiàn)象中當(dāng)原電流減小時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)與原電流的方向相同，當(dāng)原電流增加時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)與原電流方向相反。在圖像中0～1 s時(shí)間內(nèi)原電流正方向減小，所以自感電動(dòng)勢(shì)的方向是正方向，在1 s～2 s時(shí)間內(nèi)原電流負(fù)方向增加，所以自感電動(dòng)勢(shì)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(shí)間內(nèi)可得正確答案為B、D。 答案：BD 9解析：開(kāi)關(guān)接通的瞬間，線(xiàn)圈的自感作用將阻礙電流的增加，自感電動(dòng)勢(shì)是反電動(dòng)勢(shì)，故a端電勢(shì)高；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)的瞬間，線(xiàn)圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與原電流方向相同，b端是高電勢(shì)處。 答案：a　b 10解析：S剛接通的時(shí)刻，通過(guò)電感線(xiàn)圈的電流不能突變，由于接通前電感線(xiàn)圈中的電流為零，所以在S剛接通的時(shí)刻，R1中的電流I1＝0。 當(dāng)S接通后電流達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，直流電阻不計(jì)的電感線(xiàn)圈猶如一根無(wú)電阻導(dǎo)線(xiàn)，故電路中的R1、R2并聯(lián)。電源的內(nèi)阻不計(jì)，可得R1中的電流I1′＝E/R1＝15 V/5 Ω＝3 A。 S剛斷開(kāi)的時(shí)刻，因?yàn)殡姼芯€(xiàn)圈的電流不能突變，所以流過(guò)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(guò)R1)。 需要指出的是，S斷開(kāi)的那一時(shí)刻，電流自右向左通過(guò)R2，電流I2″大小等于I1″(即為3 A)；而S接通的那一時(shí)刻，電流是自左向右通過(guò)R2的，電流的大小I2＝1 A。 答案：見(jiàn)解析