沪科版 (2019)选择性必修 第二册2.5 自感现象与日光灯测试题

2.5自感现象与日光灯基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第二册

一、选择题（共15题）

1．如图所示是研究通电自感实验的电路图，A1、A2是两个规格相同的小灯泡，闭合电键调节滑动变阻器R的滑动触头，使两个灯泡的亮度相同，调节滑动变阻器R1的滑动触头，使他们都正常发光，然后断开电键S．重新闭合电键S，则（　　）

A．闭合瞬间，立刻变亮，逐渐变亮

B．闭合瞬间，、均立刻变亮

C．稳定后，L和R两端的电势差一定相同

D．稳定后，和两端电势差不相同

2．如图所示的电路中，A、B是两个相同的灯泡，L是带有铁芯的线圈，其自感系数较大、电阻可忽略不计。已知闭合且电路稳定后两灯都正常发光，则（　　）

A．闭合S，两灯同时正常发光 B．闭合S，A比B先达到稳定发光状态

C．断开S，A灯先闪亮一下后逐渐熄灭 D．断开S，A灯和B灯逐渐熄灭

3．如图所示，开关S闭合且回路中电流达到稳定时，小灯泡A能正常发光，L为自感线圈，则（   ）

A．开关S闭合瞬时，小灯泡立即变亮

B．开关S闭合瞬时，小灯泡将慢慢变亮

C．开关S断开瞬时，小灯泡慢慢熄灭

D．开关S断开瞬时，小灯泡先闪亮一下，再慢慢熄灭

4．如图所示，A、B两灯相同，L是带铁芯的电阻可不计的线圈，下列说法中正确的是（  ）

A．开关K合上瞬间，B先亮起来

B．K合上稳定后，A、B同时亮着

C．K断开瞬间，A、B同时熄灭

D．K断开瞬间，B立即熄灭，A过一会儿再熄灭

5．如图甲、乙所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值相等且小于灯泡A的电阻，下列说法正确的是（　　）

A．接通S，甲、乙电路中，A均逐渐变亮

B．同时接通S，乙电路中，A将先亮，且稳定时比甲电路更亮

C．断开S，甲电路中，A将逐渐变暗，乙电路中，A将先闪亮一下，然后逐渐变暗

D．断开S瞬间，甲、乙电路中，通过灯A的电流方向都跟断开前的电流方向相反

6．如图所示的电路中，灯泡、的电阻关系为，电感L的直流电阻可忽略，D为理想二极管。下列判断正确的是（　　）

A．开关K闭合后，、立即变亮

B．开关K闭合后，逐渐变亮，立即变亮

C．闭合电路且稳定后，再断开开关K，先变亮，然后逐渐变暗，立即熄灭

D．闭合电路且稳定后，再断开开关K，逐渐变暗，先变亮，然后逐渐变暗

7．如图所示的电路，电源电动势为E，线圈L的电阻不计，以下判断正确的是

A．闭合S，稳定后，电容器两端电压为E

B．闭合S，稳定后，电容器的a极板带正电

C．断开S的瞬间，电容器的a极板将带正电

D．断开S的瞬间，电容器的a极板将带负电

8．如图所示的电路中，为三盏完全相同的灯泡，是自感线圈，线圈的阻值不可忽略．则下列说法正确的是（　　）

A．合上开关后，三盏灯同时亮起来

B．合上开关后，灯先亮起来，两盏灯后亮起来

C．断开开关后，三盏灯逐渐熄灭

D．断开开关后，灯先熄灭，接着两盏灯逐渐熄灭

9．如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是

A．合上开关K接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮

B．合上开关K接通电路时，A2始终比A1亮

C．断开开关K切断电路时，A2先熄灭，A1过一会儿才熄灭

D．断开开关K切断电路时，A1和A2都立刻熄灭

10．在如图所示的电路中，ab为两个完全相同的灯泡，L为自感系数较大而电阻不能忽略的线圈，E为电源，S为开关；关于两灯泡点亮和熄灭的下列说法正确的是（　　）

A．断开开关，a逐渐熄灭、b先变得更亮后再与a同时熄灭

B．断开开关，b逐渐熄灭、a先变得更亮后再与b同时熄灭

C．合上开关，a先亮，b后亮；稳定后a、b一样亮

D．合上开关，b先亮，a后亮；稳定后b比a更亮一些

11．如图所示电路中，A、B是相同的两小灯泡。L是一个带铁芯的线圈，电阻可不计，调节R，电路稳定时两灯泡都正常发光，则在开关合上和断开时（  ）

A．两灯同时点亮、同时熄灭

B．合上S时，B比A先到达正常发光状态

C．断开S时，A、B两灯都不会立即熄灭，通过A、B两灯的电流方向都与原电流方向相同

D．断开S时，A灯会突然闪亮一下后再熄灭

12．如图甲所示为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器监测通过电感线圈L中的电流。已知电路中电灯的电阻R1=6.0Ω，定值电阻R=2.0Ω，电源电动势为6.0V，内阻不计。闭合开关S使电路处于稳定状态，在t=0.1s时刻断开开关S，断开开关S前后电流传感器显示电流随时间变化的图像如图乙所示。根据以上信息下列说法中错误的是（　　）

A．可以求出电感线圈的直流电阻

B．可以估算出断开开关S后流过灯泡的电荷量

C．可以判断断开开关时电感线圈产生的自感电动势的正负极

D．可以判断断开开关后观察不到小灯泡闪亮现象

13．如图所示，A、B、C是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻很小的自感线圈．现将S闭合，下面说法正确的是(  )

A．B、C灯同时亮，A灯后亮

B．A灯一直不亮，只有B灯和C灯亮

C．A、B、C灯同时亮，并且亮暗没有变化

D．A、B、C灯同时亮，然后A灯逐渐变暗，最后熄灭

14．图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈，A1、 A2、 A3是三个完全相同的灯泡．实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同．下列说法正确的是(  　)

A．图甲中，A1与L1的电阻值相同

B．图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流

C．图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同

D．图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等

15．如图所示，电路中L表示的是 （      ）

A．灯泡

B．电容器

C．电感器

D．开关

二、填空题（共4题）

16．互感现象危害：互感现象能发生在任何两个______的电路之间．在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作．

17．为了演示接通电源的瞬间和断开电源的瞬间的电磁感应现象，设计了如图所示的电路图，A、B两灯规格相同，L的直流电阻和R相等，开关接通的瞬间，A灯的亮度_______（填“大于”“等于”或“小于”）B灯的亮度；通电一段时间后，A灯的亮度_____________（填“大于”“等于”或“小于”）B灯的亮度；断电的瞬间，B灯_______（填“立即”或“逐渐”）熄灭。

18．如图所示电路中，L是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计，和是两个完全相同的小灯泡。将电键K闭合，再将电键K断开，则观察到的现象是：K闭合瞬间，______________________________，______________________________。

19．如图甲所示是某同学研究自感现象的实验电路图，并用电流传感器显示出断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈L的电流（如图乙所示）。已知电源电动势E=9V，内阻不计，灯泡R1的阻值为10Ω，电阻R的阻值为2Ω。

(1)线圈的直流电阻为___________Ω。

(2)开关断开时，该同学观察到的现象为：___________。

三、综合题（共4题）

20．如图所示，线圈L的自感系数很大，先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关．

（1）开关断开前后，流过灯泡的电流方向相同吗？

（2）在开关断开过程中，有时灯泡闪亮一下再熄灭，有时灯泡只会缓慢变暗直至熄灭，请分析上述两种现象发生的原因是什么？

21．正得意呢，司机却把车停在了路边，跑到一个小超市买了一瓶水，回来系好安全带后才打火启动汽车，继续向前走。小明很奇怪，司机只是轻轻地一扭钥匙，汽油机就点火启动了，这是什么原理呢？小明立即用手机百度了一下，原来，电子点火器用到了刚学不久的自感现象！为了把原理说明白，小明设计了如下一个电路：如图所示，电池电动势为E、内阻可以忽略不计，L是一个匝数很多且有铁芯的线圈，其直流电阻为r，a、b之间的定值电阻阻值为R。然后小明设想了这样一组操作过程：先将开关S接通，电路稳定后，断开S，请你按小明的思路完成如下问题的分析：

（1）断开S瞬间，试确定通过定值电阻的电流大小和方向；

（2）断开S瞬间，线圈L相当于电源，试确定这个电源的电动势的大小；

（3）若R不是一个定值电阻，而是两个彼此靠近的金属电极，试说明断开S瞬间，两电极间产生电火花的原因。

22．在图所示电路中，L为一自感线圈，如果开关S断开，电流从最大值减小到零的时间为0.05s，产生的感应电动势为180V，可使氖管发光；如果电流在0.03s内减小到零，则氖管两端可得到多大电压？

23．如图所示，a．b灯分别标有“36V  40W”和“36V　25W”，闭合电键，调节R，能使a．b都正常发光断开电键后重做实验，电键闭合后看到的现象是什么？稳定后哪只灯较亮？再断开电键，又将看到什么现象？

参考答案

1．C

2．D

3．B

4．D

5．C

6．B

7．C

8．D

9．A

10．D

11．B

12．D

13．D

14．C

15．B

16．相互靠近

17．大于    等于    立即   

18．立刻亮而后熄灭    立刻亮而后更亮   

19．4    灯泡闪亮一下再熄灭   

20．

（1）S闭合时，流过灯泡A中的电流方向向左，S断开瞬间，流过灯泡A中的电流方向向右，所以开关S断开前后，流过灯泡的电流方向相反．

（2）在开关断开后灯泡又闪亮一下的原因是：灯泡断电后自感线圈中产生的感应电流比开关断开前流过灯泡的电流大．要想使灯泡闪亮一下再熄灭，就必须使自感线圈的直流电阻小于与之并联的灯泡电阻．而当线圈直流电阻大于或等于灯泡电阻时，灯泡只会缓慢变暗直至熄灭．

21．（1）断开S瞬间，通过定值电阻的电流大小为，方向向右；（2）断开S瞬间，线圈L相当于电源，这个电源的电动势的大小为；

（3）两靠近的金属电极间电阻极大，接近无穷大，根据E自=I（R+r）可知，断开S瞬间，L中产生的自感电动势很大，两个电极间的电压就会极高，因此极易击穿空气发生火花放电。

22．300V

23．电键闭合后看到的现象是b立刻变亮，a逐渐变亮；稳定后a灯比较亮．再断开电键，将看到a逐渐熄灭；同时b灯将闪亮一下后再逐渐熄灭．