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2019-2020年高中物理 第1章 電磁感應與現(xiàn)代生活 1.5 自感現(xiàn)象與日光燈課后訓練 滬科版選修3-2 1.關于線圈的自感系數(shù)、自感電動勢的下列說法正確的是(　　)。 A．線圈中電流變化越大，線圈自感系數(shù)越大 B．線圈中自感電動勢正比于電流的變化量 C．線圈中的電流變化越快，自感電動勢越大 D．自感電動勢總是與原電流的方向相反 2．某線圈通有如圖所示的電流，則線圈中自感電動勢改變方向的時刻有(　　)。 A．第1 s末 B．第2 s末 C．第3 s末 D．第4 s末 3．如圖所示，帶鐵芯的電感線圈的電阻與電阻器R的阻值相同，A1和A2是兩個完全相同的電流表，則下列說法中正確的是(　　)。 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．斷開S瞬間，電流表A1示數(shù)大于A2示數(shù) D．斷開S瞬間，電流表A1示數(shù)等于A2示數(shù) 4．如圖所示多匝線圈L電阻和電池內(nèi)阻不計，兩個電阻的阻值都是R，開關S原來是斷開的，電流I0＝，今合上開關S將一電阻短路，于是線圈有自感電動勢產(chǎn)生，電動勢(　　)。 A．有阻礙電流的作用，最后電流由I0減小到零 B．有阻礙電流的作用，最后電流總小于I0 C．有阻礙電流增大的作用，因而電流將保持I0不變 D．有阻礙電流增大的作用，但電流最后還是增大到2I0 5．如圖(a)、(b)所示，電阻R和電感線圈L的電阻值相等，接通S，使電路達到穩(wěn)定狀態(tài)，燈泡D發(fā)光，則(　　)。 ①在電路(a)中，斷開S，D將漸漸變暗 ②在電路(a)中，斷開S，D將先變得更亮，然后漸漸變暗 ③在電路(b)中，斷開S，D將漸漸變暗 ④在電路(b)中，斷開S，D將先變得更亮，然后漸漸變暗 A．①③ B．②③ C．②④ D．①④ 6．如圖所示，L是一個純電感線圈，A為一個燈泡，下列說法中正確的是(　　)。 A．開關S接通瞬間和斷開瞬間，燈泡中都有從a到b的電流通過 B．開關S接通瞬間，燈泡中有從a到b的電流通過，斷開瞬間則為從b到a C．開關S接通瞬間，燈泡中有從a到b的電流通過，斷開瞬間則沒有電流通過 D．開關S接通瞬間和斷開瞬間，燈泡中都沒有電流通過 7．如圖所示，L為自感線圈，A是一個燈泡，當S閉合瞬間，a、b兩點電動勢相比，________點電勢較高，當S切斷瞬間a、b兩點電勢相比，________點電勢較高。 8．如圖所示，電源的電動勢E＝15 V，內(nèi)阻不計，R1＝5 Ω，R2＝15 Ω，電感線圈的自感系數(shù)很大，線圈的直流電阻不計。求當S接通的瞬間、S接通后電流達到穩(wěn)定時以及S切斷的瞬間流過R1的電流。 參考答案 1. 答案：C 解析：線圈的自感系數(shù)由線圈本身的因素決定，故A錯；自感電動勢的大小跟導體中電流變化的快慢有關即：E＝，與電流的變化量無關，故B錯C正確；自感電動勢總是阻礙原電流的變化，當線圈中電流減小時自感電動勢方向與原電流方向相同，電流增大時，自感電動勢方向與原電流方向相反，故D錯。 2. 答案：BD 解析：在自感現(xiàn)象中當原電流減小時，自感電動勢與原電流的方向相同，當原電流增加時，自感電動勢與原電流方向相反。在圖像中0～1 s時間內(nèi)原電流正方向減小，所以自感電動勢的方向是正方向，在1～2 s時間內(nèi)原電流負方向增加，所以自感電動勢與其反方向相反，即沿正方向；同理分析2～3 s、3～4 s時間內(nèi)可得正確答案為B、D。 3. 答案：AD 解析：開關S閉合瞬間，線圈L產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流增大，所以此時電流表A1中電流小于電流表A2中電流，A項正確。開關斷開時，線圈L與A1、A2和R構(gòu)成回路，線圈L中產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流減小，所以A1、A2中電流也逐漸減小，但始終相等，D項正確。 4. 答案：D 解析：開關S由斷開到閉合，回路的電流要增大，因而在L上要產(chǎn)生自感電動勢，根據(jù)楞次定律，自感電動勢總是要阻礙引起它的電流的變化，這就是由于電流增加引起的自感電動勢，因此要阻礙原電流的增加，而阻礙不是阻止，電流仍要增大，而達到穩(wěn)定后其電流為2I0。選項D正確。 5. 答案：D 解析：在電路(a)中，電感線圈L與燈泡D串聯(lián)，D與L中的電流相等，斷開S時產(chǎn)生自感電動勢將使D與L中的電流值從穩(wěn)定狀態(tài)逐漸減小，D將漸漸變暗，而不是立即熄滅。在電路(b)中，L與D并聯(lián)，穩(wěn)定時L中電流比D中電流大，斷開S的瞬間，L中電流從穩(wěn)定值逐漸減小，故S斷開瞬間，通過燈泡D的電流變大，D將先變得更亮，然后漸漸變暗，故選項D正確。 6. 答案：B 解析：在開關S接通瞬間，燈泡中立即有從a到b的恒定電流通過；此時由于自感現(xiàn)象，通過線圈的電流則是逐漸增加的。在開關S接通電路穩(wěn)定后，通過燈泡和線圈的電流不再發(fā)生變化。開關S斷開瞬間，線圈中原來向右的電流突然減小，由于自感現(xiàn)象的存在，線圈將產(chǎn)生維持這一電流的自感電動勢(在線圈中自左向右)，因此在線圈L和燈泡A形成的新的閉合回路中，有電流從燈泡的b端流向a端，所以正確選項為B。 7. 答案：a　b 解析：開關接通的瞬間，線圈的自感作用將阻礙電流的增加，自感電動勢是反電動勢，故a端電勢高；斷開開關的瞬間，線圈中自感電動勢的方向與原電流方向相同，b端是高電勢處。 8. 答案：見解析 解析：S剛接通的時刻，通過電感線圈的電流不能突變，由于接通前電感線圈中的電流為零，所以在S剛接通的時刻，R1中的電流I1＝0。 當S接通后電流達到穩(wěn)定時，直流電阻不計的電感線圈猶如一根無電阻導線，故電路中的R1、R2并聯(lián)。電源的內(nèi)阻不計，可得R1中的電流I1′＝＝3 A。 S剛斷開的時刻，因為電感線圈的電流不能突變，所以流過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R1)。 需要指出的是，S斷開的那一時刻，電流自右向左通過R2，電流I2″大小等于I1″(即為3 A)；而S接通的那一時刻，電流是自左向右通過R2的，電流的大小I2＝1 A。