高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第二册2.6 涡流现象与电磁炉同步训练题

这是一份高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第二册2.6 涡流现象与电磁炉同步训练题，共12页。试卷主要包含了自感系数等内容，欢迎下载使用。
【名师】第6节涡流现象与电磁炉-1课时练习一．填空题1．如图是测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路，L两端并联一只电压表（电压表的内阻RV很大），用来测电感线圈的直流电压，在测量完毕后将电路解体时．若先断开S1时，则_______ （填电压表或电流表）能损坏． 2．如图所示是一演示实验的电路图，图中L是一带铁芯的线圈，A是一灯泡，起初，开关处于闭合状态，电路是接通的，现将开关断开，则在开关断开的瞬间，a．b两点电势相比，_______（填“＞”或“＜”)。3．自感系数（1）自感电动势：，其中是___________；L是___________，简称自感或电感。单位：___________，符号：___________。（2）自感系数与线圈的___________．___________．___________，以及是否有___________等因素有关。 4．如图所示，一个称为“千人震”的趣味物理小实验所用器材是一节电动势为1.5V的新干电池．几根导线．开关和一个用于日光灯上的镇流器，几位同学手拉手连成一排，另一位同学将电池．镇流器．开关用导线连接起来，并将它们和首．尾两位同学两只空着的手相连，在开关____________（填“闭合”或“断开”）时就会使连成一排的同学都有触电的感觉，该实验的原理是_____________________。5．某实验小组利用如图所示的电路，研究“通电自感和断电自感”现象。已知L1和L2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与R相同。在开关S接通时，观察到的现象为_______，开关S断开时，观察到的现象为_______。A．灯泡L1比灯泡L2先达到最亮B．灯泡L2比灯泡L1先达到最亮C．灯泡L1比灯泡L2先暗D．灯泡L2比灯泡L1先暗6．如图所示，L是自感系数很大的线圈，其自身的电阻较小，A和B是两个相同的小灯泡．闭合开关S待电路稳定后，再把开关S断开的过程中，A灯泡的亮度变化情况是_____________（填“变亮”．“ 立即熄灭”．“ 闪亮后熄灭”）；B灯泡的亮度变化情况是__________________（填“不变”．“ 立即熄灭”．“ 闪亮后熄灭”）7．在下图所示的电路中，若线圈L的电阻与灯泡A的电阻相等，则开关S断开前后，通过线圈L的电流随时间变化的图像是图中的________，通过灯泡A的电流随时间变化的图像是图中的________。若远小于，则开关S断开前后，通过线圈L的电流随时间变化的图像是图中的________，通过灯泡A的电流随时间变化的图像是图中的_________。A． B． C． D． 8．在如图所示的日光灯工作原理电路图中：（1）开关闭合前，启动器的静触片和动触片是____________(填“接通的”或“断开的”)；（2）开关刚闭合时，220 V电压加在____________上，使__________发出辉光；（3）日光灯启动瞬间，灯管两端电压__________220 V(填“大于”．“等于”或“小于”)；（4）日光灯正常发光时，启动器的静触片和动触片________(填“接通”或“断开”)，镇流器起着__________作用，保证日光灯正常工作。 9．李辉同学想用如所示电路测量某电感线圈的直流电阻（估计约2Ω），电源电压．电流表电压表量程都合适，电压表内阻远大于2Ω，电流表外接没问题，滑动变阻器阻值也合适。但在进行测量之前，同组的刘伟同学对电路分析后认为测量完成后直接断开开关会有问题，请你也帮李辉分析一下问题所在并给出改进方案。存问题：___________改进方案：___________10．如图所示的电路中，L为自感线圈，R是一个灯泡，E是电源。当闭合S瞬间，通过灯泡的电流方向是________；（填A→B或B→A）当断开S瞬间，通过灯泡的电流方向是_____。（填A→B或B→A） 11．如图所示为演示自感现象的实验电路图，图中L是一个带铁芯的线圈，A是一只灯泡，电键S处于闭合状态，电路是接通的。现将电键S断开，则在电路切断的瞬间，通过灯泡A的电流方向是从______端到端______。（填a端或b端）12．如图所示的电路中，当开关S闭合时，小灯泡A1　   　（填“逐渐”或“立刻”）亮；然后当开关断开时，小灯泡中的电流方向是　    　（选填“向左”或“向右”）． 13．磁场的能量（1）线圈中电流从无到有时，磁场从无到有，电源把能量输送给___________，储存在___________中。（2）线圈中电流减小时，___________中的能量释放出来转化为电能。（3）自感电动势有阻碍线圈中___________的性质。 14．有一个称为“千人震”的趣味物理小实验如图1，实验是用一节电动势为1.5V的新干电池，几根导线．开关和一个用于日光灯上的镇流器，几位做这个实验的同学手拉手成一串，另一位同学将电池．镇流器．开关用导线将它们首．尾两位同学两个空着的手相连，如图所示，在通或断时就会使连成一串的同学都有触电感觉，该实验原理是　                　；人有触电感觉时开关是通，还是断的瞬间　           　，因为　                             　． 15．如图所示是工业生产中大部分光电控制设备用到的光控继电器的示意图，它由光源．光电管．放大器．电磁继电器等几部分组成．（1）示意图中，a端就是电源正极；（2）光控继电器的原理是:当光照射光电管时，_____________________________________________________________________________________________________．    
16．如图所示，线圈的直流电阻为10Ω，R=20Ω，线圈的自感系数较大，电源的电动势为6V，内阻不计。则在闭合S瞬间，通过L的电流为______A，通过R的电流为______A；S闭合后电路中的电流稳定时断开S的瞬间，通过R的电流为______A。17．在学习了自感的知识以后，高二年级的某物理兴趣小组的同学在学校的探究实验室用以下的器材进行了探究：直流电阻可以不计线圈L，规格相同的灯泡和，规格为3V．20欧的滑动变阻器他们按图连接好实验电路图，滑动变阻器的滑片移到移到中间。
 当开关S闭合时，他们可以观察到的实验现象是：______（填选项前的字母）；A．灯比先亮起来，最终比亮B．比灯先亮起来，最终比亮C．两灯同时亮当S断开时，他们观察到的实验现象是______（填选项前的字母）。A．两灯立即同时熄灭B．先闪亮一下，然后两灯一起慢慢熄灭C．先熄灭，A1慢慢熄灭18．如图所示，A1与A2是两只相同的电流表，自感线圈L的直流电阻和R相等，开关S闭合的瞬间，A1的示数________于A2的示数，S断开的瞬间，A1的示数________于A2的示数，（填“大”．“小”．“等）”。
 
参考答案与试题解析1．【答案】电压表【解析】考点:自感现象和自感系数． 分析:先进行ABC三项操作都会发生自感现象，在电压表中有强电流流过，发热过多，造成仪器烧坏．解答:解：若先断开开关S1或先拆去电流表或先拆去电阻R，由于L的自感作用都会使L和电压表组成回路，原先L中有较大的电流通过，现在这个电流将通过电压表，造成电表损坏．故答案为：电压表点评:本题考查了自感线圈的自感作用，在断开电源的瞬间L相当于电源，结合实验安全原则，应先消除自感现象． 2．【答案】＜【解析】【来源】重庆市凤鸣山中学2019-2020学年高二（下）6月物理试题 【分析】【详解】[1]．在S断开前，自感线圈L中有向右的电流，断开S后瞬间，L的电流要减小，于是L中产生自感电动势，阻碍自身电流的减小，但电流还是逐渐减小为零。原来跟L并联的灯泡A，由于电源的断开，向右的电流会立即消失。但此时它却与L形成了串联的回路，L中维持的正在减弱的电流恰好从灯泡A中流过，方向由b到a，即φa＜φb．3．【答案】     电流的变化率     自感系数     亨利     H     大小     形状     圈数     铁芯【解析】 （1）[1][2][3][4]自感电动势其中是电流的变化率；L是自感系数，简称自感或电感，单位：亨利，符号：H。（2）[5][6][7][8]自感系数与线圈的大小．形状．圈数，以及是否有铁芯等因素有关。4．【答案】  断开，   镇流器的自感现象【解析】当开关闭合后，镇流器与同学们并联，由于电源为1.5V的新干电池，所以电流很小。当断开时，镇流器电流发生变化，由于镇流器的自感现象，产生很高的瞬间电压，通过同学们身体时有触电的感觉。5．【答案】     A     D【解析】 [1]电键接通瞬间，电路中迅速建立了电场，立即产生电流，但线圈中产生自感电动势，阻碍电流的增加，故开始时通过灯泡L1的电流较大，故灯泡L1较亮；电路中自感电动势阻碍电流的增加，但不能阻止电流增加，电流稳定后，因L阻值与R相同，则两个灯泡一样亮，故选A；[2]电键断开瞬间，电路中电流要立即减小零，但线圈中会产生很强的自感电动势，与灯泡L1构成闭合回路放电，故断开时灯泡L2比灯泡L1先暗，故选D；6．【答案】A灯立刻熄灭    B灯先变亮 后逐渐熄灭    【解析】【来源】青海省大通回族土族自治县第一完全中学2019-2020学年高二（下）期中物理试题 【分析】【详解】 [1][2]S断开瞬时，A灯中电流消失，故立即熄灭，而B灯中由于电感中产生一个与电流同向的自感电动势，电流由灯泡B的左侧流入，故B灯亮一下逐渐熄灭。7．【答案】     A     C     B     D【解析】 [1] [2] 线圈L的电阻与灯泡A的电阻相等，则开关闭合时，通过两者的电流相等，开关S断开前后，由于线圈的自感，通过灯泡的电流大小相同方向相反，之后电流逐渐减小到0，故通过灯泡A的电流随时间变化的图像是图中的C。通过线圈L的电流方向不会变化，断开开关后，电流由最初值逐渐减小到0，即为图A。[3] [4] 若远小于，则开关闭合时，通过线圈的电流远大于通过灯泡的电流，开关S断开后瞬间，由于线圈的自感，通过灯泡的电流跟原方向相反，大小与线圈原电流大小相同，即通过灯泡A的电流随时间变化的图像是图中的D。通过线圈L的电流方向不会变化，断开开关后，电流由最初值逐渐减小到0，即为图B。8．【答案】     断开的     启辉器     日光     大于     断开     限流降压【解析】镇流器在启动时产生瞬时高压，在正常工作时起降压限流作用，电路接通后，启辉器中的氖气停止放电（启辉器分压少．辉光放电无法进行，不工作），U形片冷却收缩，两个触片分离，灯丝受热时发射出来的大量电子，在灯管两端高电压作用下，以极大的速度由低电势端向高电势端运动．在加速运动的过程中，碰撞管内氩气分子，使之迅速电离．在紫外线的激发下，管壁内的荧光粉发出近乎白色的可见光（1）[1] 开关合上前，启动器的静金属片和动金属片是断开的；（2）[2][3] 开关刚合上时，220V电压加在启辉器；使日光发光；（3）[4] 日光灯启动瞬间，灯管两端的电压高于220V；（4）[5] 日光灯正常发光时，启动器的静触片和动触片断开的；[6] 镇流器起着限流降压作用，保证日光灯正常工作。9．【答案】    ①. 见解析    ②. 见解析【解析】【分析】【详解】[1]若先断开开关，由于线圈的自感作用，线圈与电压表组成回路，原先线圈中有较大的电流通过，现在这个电流将通过电压表，造成电压表损坏。[2]在断开关前，先拆去电压表，或者把滑动变阻器的阻值调到最大，让通过线圈的电流变小。 10．【答案】        【解析】【来源】福建省莆田第二十五中学2019-2020学年高二（下)返校考试物理试题 【分析】【详解】[1]如图，开关S断开之前，通过灯R的电流方向为A到B[2]当开关断开后，R灯中原来的电流消失．通过线圈的电流要减小，穿过线圈的磁通量减小，产生自感电动势，根据楞次定律可知，线圈右端相当于电源的正极，左端相当于电源的负极，则通过灯R的电流方向由B到A11．【答案】a    b    【解析】【来源】新疆生产建设兵团第四师第一中学2019-2020学年高二（下）期中物理试题 在S断开前，自感线圈L中有向左的电流，断开S后瞬间，L的电流要减小，于是L中产生自感电动势，阻碍自身电流的减小，但电流还是逐渐减小为零。原来跟L并联的灯泡A，由于电源的断开，向左的电流会立即消失。但此时它却与L形成了串联的回路，L中维持的正在减弱的电流恰好从灯泡A中流过，方向由a到b。12．【答案】立刻，向右【解析】【考点】自感现象和自感系数．【专题】定性思想；推理法；电磁感应与电路结合．【分析】开关闭合后瞬间，A灯立刻亮，由于线圈自感电动势的阻碍，电流逐渐增大，B灯逐渐变亮．正常工作后，A灯．B灯一样亮．开关由闭合到断开瞬间，由于两灯原来电流相等，A．B两灯不会闪亮一下熄灭．根据楞次定律分析流过A灯的电流方向．【解答】解：开关闭合后瞬间，线圈自感电动势对灯A1没有阻碍作用，灯A1立刻亮．开关由闭合到断开瞬间，A1灯原来的电流立即减为零，线圈产生自感电动势阻碍电流减小，使线圈中电流只能逐渐减小．根据楞次定律可知，开关由闭合到断开瞬间，流过线圈的电流方向是电流自右向左，则通过A灯的电流自左向右．故答案为：立刻，向右【点评】本题考查对自感现象的理解和分析能力，可以用楞次定律和法拉第电磁感应定律判断．理解． 13．【答案】     磁场     磁场     磁场     电流变化【解析】 （1）[1][2]线圈中电流从无到有时，磁场从无到有，电源把能量输送给磁场，储存在磁场中。（2）[3]线圈中电流减小时，磁场中的能量释放出来转化为电能。（3）[4]自感电动势有阻碍线圈中电流变化的性质。14．【答案】（1）镇流器的自感现象；断开瞬间；只有在电路刚断开时才能产生很高的自感电动势使人产生触电的感觉． 【解析】【考点】自感现象和自感系数【分析】只有当闭合电路断开时，导致电路中的电流变化，镇流器出现自感现象，产生瞬间高压，给同学们都有触电感觉．【解答】解：当开关闭合后，镇流器与同学们并联，由于电源为1.5V的新干电池，所以电流很小．当断开时，镇流器电流发生变小，从而产生很高的瞬间电压，通过同学们身体有触电的感觉．故答案为：（1）镇流器的自感现象；断开瞬间；只有在电路刚断开时才能产生很高的自感电动势使人产生触电的感觉．【点评】镇流器中的线圈在电流发生变化时，产生很高的电压，相当于瞬间的电源作用． 15．【答案】（1）正（2）阴极K发射电子，电路中产生电流，经放大器放大后的电流使电磁铁M被磁化，将衔铁N吸住；无光照射光电管时，电路中无电流，N自动离开M【解析】考点:自感现象和自感系数． 分析:光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，根据光电效应方程判断光电子最大初动能的变化．解答:解:电路中要产生电流，则a端接电源的正极，阴极K发射电子，电路中产生电流，经放大器放大后的电流使电磁铁M被磁化，将衔铁N吸住；无光照射光电管时，电路中无电流，N自动离开M．故答案为:（1）正（2）阴极K发射电子，电路中产生电流，经放大器放大后的电流使电磁铁M被磁化，将衔铁N吸住；无光照射光电管时，电路中无电流，N自动离开M点评:解决本题的关键知道光电效应的条件，以及掌握光电效应方程，知道光电子的最大初动能与什么因素有关．  16．【答案】0    0.3    0.6    【解析】【来源】四川省内江市第六中学2019-2020学年高二（下)期中物理试题 【分析】【详解】[1]．在闭合S的瞬间，由于L的自感作用，将阻碍电流的增加，从零增加到最大，所以接通开关的瞬间通过L的电流为零；
[2]．电阻R无自感现象，接通瞬间就达到稳定电流为[3]．电路中的电流稳定时，流过L的电流在开关断开的瞬间，由电源提供给电阻R的电流瞬间消失，由于线圈L的自感作用，其电流不能马上消失，从稳定的电流逐渐减小到零，此时通过R的电流是线圈中的自感电流，所以方向与原电流方向相反，开关断开瞬间电流为0.6A。 17．【答案】    (1). A    (2). B【解析】【分析】【详解】[1]合上开关K接通电路，A2立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过A1的电流慢慢变大，最后由于线圈L的电阻不计，则最终流过A1的电流比较大，A1比较亮；所以A2比A1先亮起来，最终A1比A2亮，故选A；
[2]断开开关K切断电路时，通过A2的原来的电流立即消失，线圈对电流的减小有阻碍作用，所以通过A1的电流会慢慢变小，并且通过A2；由于流过A1的电流比较大，所以A2先闪亮一下，然后两灯一起慢慢熄灭，故选B．18．【答案】    (1). 大    (2). 等【解析】【分析】【详解】[1][2]开关S闭合瞬间，由于自感线圈L阻碍电流的增加，则A1的示数大于A2的示数；S断开的瞬间，原来通过A1的电流立即消失，在L支路，由于L产生的自感电动势阻碍电流的减小，则通过L的电流要在L-A2-A1 –R中形成新的回路，则通过A1的示数等于A2的示数。