高中鲁科版 (2019)第2章 电磁感应及其应用第3节 自感现象与涡流巩固练习

2.3自感现象与涡流同步练习2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第二册

一、选择题（共15题）

1．.安检门是一个用于安全检查的“门”，“门框”内有线圈’线圈中通有变化的电流.如果金属物品通过安检门，金属中会被感应出涡流，涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流，从而引起报警，关于这个安检门的以下说法正确的是（　　）

A．安检门能检查出毒贩携带的毒品

B．安检门能检查出旅客携带的水果刀

C．如果“门框”的线圈中通上恒定电流，安检门也能正常工作

D．安检门工作时，主要利用了电流的热效应原理

2．如图是用于观察自感现象的电路图，设线圈的自感系数较大，线圈的直流电阻与灯泡的电阻R满足，则在开关S由闭合到断开的瞬间，可以观察到（　　）

A．灯泡立即熄灭

B．灯泡逐渐熄灭

C．灯泡有闪亮现象

D．只有在时，才会看到灯泡有明显的闪亮现象

3．如图所示的电路中，L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1，D2是两个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源．电路稳定后在t1时刻断开开关S．规定以电路稳定时流过D1，D2的电流方向为正方向，分别用i1，i2表示流过D1和D2的电流，则图中能定性描述电流i随时间t变化关系的是（ ）

A． B．

C． D．

4．下列关于各物理量的单位，说法正确的是（　　）

A．动摩擦因数μ的单位是N

B．劲度系数k的单位是N·m

C．相对介电常数的单位是Ω-1

D．自感系数L的单位是

5．在如图所示的电路中，a、b、c为三盏完全相同的灯泡，L是自感线圈，直流电阻为RL，则下列说法正确的是（　　）

A．合上开关后，c先亮，a、b后亮

B．合上开关后，b、c先亮，电路稳定时b最亮

C．断开开关时，N点电势高于M点

D．断开开关后，c马上熄灭，a缓慢熄灭，b闪一下后缓慢熄灭

6．如图所示电路中，L为自感系数很大的电感线圈，其直流电阻不计，A、B为两相同灯泡，则（　　）

A．闭合开关S后，A先亮，B后亮

B．闭合开关S后，A先亮，然后缓慢变暗

C．断开开关S后，A和B都闪亮后逐渐熄灭

D．断开开关S后，A立即熄灭，B灯闪亮后逐渐熄灭

7．如图所示，某小组利用电流传感器（接入电脑，图中未画出）记录灯泡A和自感元件L构成的并联电路在断电瞬间各支路电流随时间的变化情况，表示小灯泡中的电流，表示自感元件中的电流（已知开关S闭合时），则下列图像中正确的是

A． B． 

C． D．

8．电磁炉是常用的电器，如图所示，关于电磁炉，以下说法中正确的是（　　）

A．电磁炉是利用变化的磁场在铁质锅底产生涡流，进而对锅内食物加热

B．电磁炉是利用变化的磁场在灶台台面产生涡流，利用热传导对锅内食物加热

C．电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的

D．在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉将不能起到加热作用

9．涡流内检测技术是一项用来检测各种金属管道是否有破损的技术。下图是检测仪在管道内运动及其工作原理剖面示意图，当激励线圈中通以正弦交流电时，金属管道壁内会产生涡流，涡流磁场会影响检测线圈的电流。以下有关涡流内检测仪的说法正确的是（　　）

A．检测线圈消耗功率等于激励线圈输入功率

B．在管道内某处检测时，如果只增大激励线圈中交流电的频率，则检测线圈的电流强度不变

C．在管道内某处检测时，如果只增大激励线圈中交流电的频率，则检测仪消耗功率将变大

D．当检测仪从金属管道完好处进入到破损处检测时，管道壁中将产生更强的涡流

10．图示的电路中，a、b、c为三盏完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈，E为电源，S为开关．关于三盏灯泡，下列说法正确的是

A．合上开关，c、b先亮，a后亮

B．合上开关一会后，b比a亮

C．断开开关，b、c同时熄灭，a缓慢熄灭

D．断开开关，c马上熄灭，a闪一下后和b一起缓慢熄灭

11．如图所示，电键S处于闭合状态，小灯泡A和B均正常发光，小灯泡A和线圈L电阻相等，现断开电键S，以下说法正确的是

A．小灯泡A会立即熄灭

B．小灯泡B过一会再熄灭

C．线圈L中的电流会立即消失

D．线圈L中的电流过一会再消失，且方向向右

12．水平放置的玻璃板上方有一用细线悬挂的可自由旋转的小磁针，下方有一水平放置的铜圆盘。圆盘的轴线与小磁针悬线在同一直线上，初始时小磁针与圆盘均处于静止状态。当圆盘绕轴逆时针方向匀速转动时，下列说法正确的是（　　）

A．小磁针不动

B．小磁针逆时针方向转动

C．小磁针顺时针方向转动

D．由于圆盘中没有磁通量的变化，圆盘中没有感应电流

13．在如图所示的电路中，A和B为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈(自身电阻忽略不计)，E为电源，S为开关，下列说法正确的是（ ）

A．闭合开关S，B灯立即发光

B．闭合开关S，稳定后A灯比B灯亮

C．开关S断开后，A灯的电流逐渐减小

D．开关S断开后，B灯的电流先逐渐增大，再逐渐减小

14．如图所示，电阻R和电感线圈L的值都较大，电感线圈的电阻不计，A、B是两只完全相同的灯泡，当开关S闭合时，下面能发生的情况是     （          ）

A．B比A先亮，然后B熄灭

B．A比B先亮，然后A熄灭

C．A、B一起亮，然后B熄灭

D．A、B一起亮，然后A熄灭

15．如图，电感线圈L的阻值与电阻R的阻值相同，a、b是两个完全相同的灯泡，则（　　）

A．闭合开关，a将逐渐变亮 B．闭合开关，b将逐渐变亮

C．断开开关，a立刻熄灭 D．断开开关，b立刻熄灭

二、填空题（共4题）

16．一个线圈接通电路时,通过它的电流变化率为10A/s,产生的自感电动势为3.0V,切断电路时,电流的变化率为50A/s,产生的自感电动势为______V,这个线圈的自感系数为______.

17．如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。A和B是两个相同的灯泡，则当开关S闭合瞬间，A、B两灯_________ (填“同时”或“不同时”)亮，当开关S断开瞬间，a点电势比b点电势______________（填“高”或“低”）。

18．如图所示为演示自感现象的实验电路，、为完全相同的小灯泡，当闭合开关S时_____（选填“”或“”）先亮；当断开开关S时两灯泡_____（选填“同时”或“不同时”）熄灭。

19．在研究自感现象时，自感系数较大的线圈一般都有直流电阻，某同学利用如图a所示的电路采用伏安法测定线圈的直流电阻，在实验测量完毕后，将电路拆去时应(      )

A．先断开开关S1 B．先断开开关S2 C．先拆去电流表       D．先拆去电源

三、综合题（共415题）

20．按照图连接电路。

（1）先闭合开关使灯泡发光，稳定后断开开关．观察并说明开关断开时灯泡的亮度。

（2）利用已学知识解释该现象。

21．如图为法拉第圆盘发电机的示意图：铜质圆盘安装在水平铜轴上，两铜片C、D分别与转动轴和圆盘的边缘接触。圆盘处于水平向右的匀强过场中，圆盘平面与磁感线垂直，从左向右看，圆盘以角速度沿顺时针方向匀速转动。已知匀强磁场磁感应强度大小为B，圆盘半径为r，定值电阻的阻值为R。

（1）判断通过电阻R的电流方向；

（2）求这个发电机的电动势E；

（3）如果圆盘不转动，使磁场的磁感应强度以规律变化（k为常数），请判断圆盘上是否产生了感应电流？是否有电流通过电阻R？简要说明理由。

22．如图所示装置，可以用来演示电磁阻尼现象.把铜片悬挂在电磁铁的两极间，形成一个摆.在电磁铁线圈（图中未画出）未通电时，铜片可以自由摆动，要经过较长时间才会停下来.而电磁铁线圈通电后，铜片会很快稳定并停下来.为什么？

23．如图所示是一种延时继电器的示意图，铁芯上有两个线圈A和B．当S1闭合时，电磁铁将吸引衔铁D，使触头C接通电路工作．

（1）如果闭合S2，当S1断开时，要延迟一段时间，弹簧才将衔铁D拉起使触头C断开电路，这种延迟是由于线圈A还是B的作用？是应用了什么物理原理？

（2）如果断开S2，当S1断开时，是否还有延时作用？

参考答案：

1．B

2．B

3．A

4．D

5．C

【解析】

6．D

7．C

8．A

9．C

10．A

11．D

12．B

13．C

14．C

15．A

16．     15V     0.3H

17．     同时     高

18．     A2     同时

19．B

20．（1）灯泡逐渐熄灭；

（2）开关断开时，通过线圈L的电流减小，这时会出现感应电动势阻碍线圈L中的电流减小，线圈中产生与原方向相同的电流，与灯泡构成闭合回路，所以灯泡不是马上熄灭，而是慢慢熄灭．

21．（1）由b流向a；（2）；（3）圆盘中产生感应电流；但没有电流通过电阻R。圆盘中产生涡旋电流，沿半径方向没有电势差，故没有电流通过电阻R。

22．

当电磁铁被励磁之后，由于穿过运动的钢片的磁通量发生变化，铜片内将产生感应电流。根据楞次定律，感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。因此铜片的摆动便因受到阻力而迅速停止，这就是电磁阻尼作用的结果。

23．（1）B；电磁感应；（2）无．