高中物理人教版1第三章電磁感應(yīng)自感現(xiàn)象渦流 課時訓練17自感現(xiàn)象渦流

課時訓練17自感現(xiàn)象渦流題組一自感現(xiàn)象1.變壓器鐵芯中的疊片間要互相絕緣是為了()A.增大電壓 B.增大渦流損耗C.減小渦流損耗 D.增大自感解析:鐵芯在磁通量變化情況下會產(chǎn)生渦流,疊片間絕緣可以減小因渦流而損失的能量.答案:C2.關(guān)于線圈的自感系數(shù)大小的下列說法中,不正確的是()A.通過線圈的電流越大,自感系數(shù)也越大B.線圈中的電流變化越快,自感系數(shù)也越大C.插有鐵芯時線圈的自感系數(shù)會變大D.線圈的自感系數(shù)與電流的大小、電流變化的快慢、是否有鐵芯等都無關(guān)解析:自感系數(shù)是由電感器本身的因素決定的,包括線圈的大小、單位長度上的匝數(shù),而且有鐵芯時比無鐵芯時自感系數(shù)大.答案:C3.下列關(guān)于自感的說法中,不正確的是()A.自感是由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象B.線圈中自感電動勢的方向總與引起自感的原電流的方向相反C.線圈中自感電動勢的大小與穿過線圈的磁通量變化的快慢有關(guān)D.加鐵芯后線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時要大解析:自感是由于線圈內(nèi)自身電流變化而引起的,感應(yīng)電動勢總是阻礙引起自感的原電流的變化,所以當原電流增大時,自感電動勢方向與原電流方向相反,當原電流減小時,二者方向相同,所以A正確,不符合題意,B錯誤,符合題意;自感電動勢與磁通量變化快慢及線圈自感系數(shù)有關(guān),而自感系數(shù)與有無鐵芯有關(guān),有鐵芯比無鐵芯時要大,所以C、D正確,不符合題意.答案:B4.如圖所示,A、B是兩個完全相同的燈泡,L是自感系數(shù)較大的線圈,其直流電阻忽略不計.當開關(guān)S閉合時,下列說法正確的是 ()和B一起亮,然后A熄滅和B一起亮,然后A逐漸熄滅比B先亮,然后A熄滅比A先亮,A逐漸變亮解析:由于A燈與自感系數(shù)較大的線圈L串聯(lián),B燈和電阻R串聯(lián),然后它們并聯(lián)后接入電源兩端,當開關(guān)S閉合時,線圈產(chǎn)生較大的自感電動勢阻礙電流的增加,使A燈中的電流逐漸變大,而B燈中的電流立即變大,因此,B燈先亮,A燈逐漸變亮,故選項D正確.答案:D5.如圖所示的電路中,A1和A2是完全相同的燈泡,線圈L的電阻可以忽略不計,下列說法正確的是()A.閉合開關(guān)S接通電路時,A2先亮,A1后亮,最后一樣亮B.閉合開關(guān)S接通電路時,A1和A2始終一樣亮C.斷開開關(guān)S切斷電路時,A2立刻熄滅,A1過一會兒才熄滅D.斷開開關(guān)S切斷電路時,A1和A2都要立即熄滅解析:開關(guān)S閉合后,A2立即發(fā)光,而A1和L串聯(lián),由于L的自感作用,電流會逐漸增大,所以A1要緩慢變亮.而線圈L的電阻不計,所以當電路穩(wěn)定后,I1=I2,A1與A2的亮度相同,選項A對,B錯;斷開S后,L、A1與A2構(gòu)成一個閉合回路,由于L的自感作用,仍然存在電流,所以A1、A2都要過一會兒才熄滅.選項C、D均錯.答案:A6.在如圖所示的電路中,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,那么在電路穩(wěn)定后開關(guān)S斷開時,將出現(xiàn)的現(xiàn)象是()和G2指針都立即回到零點指針立即回到零點,而G2指針緩慢地回到零點指針緩慢回到零點,而G2指針先立即偏向左方,然后緩慢地回到零點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)維持一個短時間,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題組二渦流7.以下器件利用渦流的有()A.電飯鍋 B.電熱水器C.電磁爐 D.微波爐解析:電飯鍋與電熱水器利用電流的熱效應(yīng)加熱,微波爐是利用微波在食物中引起水分子振動加熱,所以只有C項中電磁爐利用渦流.答案:C8.如圖所示,在一個繞有線圈的可拆變壓器鐵芯上分別放一小平底鐵鍋水和一玻璃杯水.給線圈通入電流,一段時間后,一個容器中水溫升高,則通入的電流與水溫升高的是()A.恒定電流、小鐵鍋B.恒定電流、玻璃杯C.變化的電流、小鐵鍋D.變化的電流、玻璃杯解析:通入恒定電流時,所產(chǎn)生的磁場不變,不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,通入變化的電流,所產(chǎn)生的磁場發(fā)生變化,鐵鍋是導(dǎo)體,在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生渦流,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,使水溫升高;渦流是由變化的磁通量在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的,所以玻璃杯中的水不會升溫.答案:C9.安檢門是一種檢測人員有無攜帶金屬物品的探測裝置,又稱金屬探測門.主要用來檢查人身體上隱藏的金屬物品,應(yīng)用在機場、車站、大型會議等人流較大的公共場所,用來檢查人身體上隱藏的金屬物品,如槍支、管制刀具等.當被檢查人員從安檢門通過,人身體上所攜帶的金屬超過根據(jù)質(zhì)量、數(shù)量或形狀預(yù)先設(shè)定好的參數(shù)值時,安檢門即刻報警,并顯示造成報警的金屬所在區(qū)位,讓安檢人員及時發(fā)現(xiàn)該人所隨身攜帶的金屬物品.你知道安檢門的工作原理嗎?答案:安檢門的內(nèi)部有若干個發(fā)射線圈和若干個接收線圈,均用環(huán)氧樹脂澆灌、密封在門框內(nèi).10kHz音頻信號通過發(fā)射線圈,在線圈周圍產(chǎn)生同頻率的交變磁場.當有金屬物體通過發(fā)射線圈形成的交變磁場時,交變磁場就會在該金屬導(dǎo)體表面產(chǎn)生電渦流.電渦流也將產(chǎn)生一個新的微弱磁場.新的微弱磁場的相位與金屬體位置、大小等有關(guān),可以在接收線圈中感應(yīng)出電壓.計算機根據(jù)感應(yīng)電壓的大小、相位來判定金屬物體的大小,并發(fā)出報警信號.(建議用時:30分鐘)1.下列情況中不可能產(chǎn)生渦流的是()A.把金屬塊放于勻強磁場中B.讓金屬塊在磁場中勻速運動C.讓金屬塊在磁場中加速運動D.把金屬塊放于變化的磁場中解析:渦流的產(chǎn)生符合法拉第電磁感應(yīng)定律,必須有變化的磁通量,閉合回路(金屬塊可以看成由無數(shù)個閉合回路組成)中才能產(chǎn)生感應(yīng)電流,即渦流,則B、C、D均有可能,故A符合題意.答案:A2.(雙選)關(guān)于線圈自感系數(shù)的說法,錯誤的是()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.線圈中的電流等于零時,自感系數(shù)也等于零解析:自感系數(shù)由電感器自身結(jié)構(gòu)特征決定,與自感電動勢的大小及電路中的電流無關(guān),故A、D說法錯誤;線圈匝數(shù)越大,自然系數(shù)越大,C正確;鐵芯抽出一些后,鐵芯的有效長度變短,自感系數(shù)減小,B正確.答案:AD3.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,當斷開開關(guān)S的瞬間會有()A.燈A立即熄滅B.燈A慢慢熄滅C.燈A突然閃亮一下再慢慢熄滅D.燈A突然閃亮一下再突然熄滅解析:當開關(guān)S斷開時,由于通過自感線圈的電流從有變到零,線圈將產(chǎn)生自感電動勢,線圈L與燈A串聯(lián),在S斷開后,不能形成閉合回路,因此燈A在開關(guān)斷開后,電源供給的電流為零,燈就立即熄滅.因此正確選項應(yīng)為A.答案:A4.如圖所示為考場常用的金屬探測器,你認為它的工作原理是利用了()A.電流的磁效應(yīng)B.電流的熱效應(yīng)C.電磁感應(yīng)原理D.磁體吸引鐵等磁性材料解析:金屬探測器內(nèi)是由一系列線圈與電源及檢測電路組成的,當有金屬材料時會因為電磁感應(yīng)而產(chǎn)生渦流,渦流產(chǎn)生的磁場會引起檢測電路產(chǎn)生報警現(xiàn)象.答案:C5.(雙選)如圖所示,電路中L為一電感線圈,ab支路和cd支路電阻相等,則 ()A.閉合開關(guān)S時,電流表A1的示數(shù)小于電流表A2的示數(shù)B.閉合開關(guān)S時,電流表A1的示數(shù)等于電流表A2的示數(shù)C.斷開開關(guān)S時,電流表A1的示數(shù)大于電流表A2的示數(shù)D.斷開開關(guān)S時,電流表A1的示數(shù)等于電流表A2的示數(shù)解析:閉合開關(guān)時,因為自感線圈阻礙A1所在支路電流的增加,故A1的示數(shù)小于A2的示數(shù);斷開開關(guān)時,線圈自感產(chǎn)生自感電動勢,成為電源,同時電感線圈L、電阻R及兩電流表A1、A2構(gòu)成回路,所以A1、A2的示數(shù)相等.答案:AD6.如圖所示是測定自感系數(shù)很大的線圈L直流電阻的電路,L兩端并聯(lián)一只電壓表,用來測量自感線圈的直流電壓,在測量完畢后,將電路解體時應(yīng)()A.先斷開S1 B.先斷開S2C.先拆除電流表 D.先拆除電阻R解析:S1斷開瞬間,L中產(chǎn)生很大的自感電動勢,若此時S2閉合,則可能將電壓表燒壞,故應(yīng)先斷開S2.答案:B7.用手捏住變壓器或電機線圈的兩端,與普通手電筒的電池兩極接觸一下,然后離開電池兩極,此時會有強烈的電擊感覺,這是為什么?如果變壓器或電機線圈發(fā)生故障,在用電表檢查時要注意什么?答案:用手捏住線圈兩端去接觸電池兩極相當于人體電阻和自感線圈并聯(lián)后去接電源,如圖.由于人體電阻R很大,線圈電阻RL一般很小,因此通過線圈的電流比通過人體的電流大得多.變壓器或線圈兩端與電池脫離接觸后,人體和線圈仍構(gòu)成一個閉合回路,由于自感作用,將有一個斷路時的短暫電流通過人體,這個電流的初始值等于原來通過線圈的電流,它比原來通過人體的電流大得多,因此將有一個很高的瞬時電壓加在人體上,此時人會感到強烈的電擊感覺.用電表檢查自感較大的線圈時,通常使用歐姆擋,因表內(nèi)有電池,如上所述,不要用手捏住線圈的兩端再去接觸表筆,以免斷開時受到電擊.應(yīng)當手握表筆的絕緣棒,直接讓表筆接觸線圈兩端,這樣,在表筆脫離接觸時,人體和線圈不構(gòu)成回路,可以避免電流通過人體放電.8.如圖是一演示實驗的電路圖,圖中L是一帶鐵芯的多匝線圈,A是一燈泡,起初開關(guān)處于閉合狀態(tài),電路是接通的.現(xiàn)將開關(guān)斷開,則在開關(guān)斷開后電燈泡A沒有立即熄滅,而是比原來更亮一下再熄滅.(1)開關(guān)斷開后通過燈泡A的電流方向是怎么樣的?(2)在開關(guān)斷開后電燈泡A為什么沒有立即熄滅?(3)有人說開關(guān)斷開的瞬間L中的自感電動勢很大,L中的電流突然增大,所以電燈比原來更亮一下再熄滅