物理选择性必修 第二册2.5 自感现象与日光灯习题

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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．如图所示的电路中，、是两个相同的灯泡，L是一电阻不可忽略的线圈。先合上开关S，稳定后调节滑动变阻器R，使两灯泡都正常发光，再保持R不变，则在开关重新合上或断开时，下列说法正确的是A．合上S时，灯立即亮起来，逐渐变亮，最终二者一样亮B．断开S时，、两灯都不会立即熄灭，但一定是同时熄灭C．断开S时，、两灯都不会立即熄灭，且通过灯泡的电流方向与原电流方向相同D．断开S时，灯会突然闪亮一下后再熄灭2．在如图所示的电路中电源内阻不能忽略，两个相同的小灯泡和分别串联一个带铁芯的电感线圈和一个滑动变阻器。闭合开关后，调整，使和发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为。然后，断开。若时刻再闭合，则在前后的一小段时间内，正确反映流过的电流、流过的电流随时间变化的图像是（　　）A． B．C． D．3．如图，A、B是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈．下面说法正确的是（       ）A．闭合开关S时，A、B灯同时亮,且达到正常B．闭合开关S时，B灯比A灯先亮，最后一样亮C．闭合开关S时，A灯比B灯先亮最后一样亮D．断开开关S时，A灯慢慢熄灭，B灯闪亮一下再慢慢熄灭4．在如图所示的电路中，开关闭合且稳定后流过自感线圈的电流是，流过灯泡的电流是，现将开关突然断开，能正确反映流过灯泡的电流在开关断开前后随时间变化关系的图像是（　　） A． B． C． D．5．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6．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．闭合开关，a立刻变亮D．闭合开关，a一直不亮7．如图所示，电路中三个完全相同的灯泡a、b和c分别与电阻R、电感L和电容C串联，当电路两端接入电压为u＝220sin100πt V的交变电压，三个灯泡亮度恰好相同．若保持交变电压大小不变，将频率增大到60Hz，则将发生的现象是A．三灯亮度不变B．a不变、b变亮、c变暗C．三灯均变亮D．a不变、b变暗、c变亮8．如图所示的电路中，A、B两个小灯泡的电阻关系为RB＝2RA。L是一个带铁芯的线圈，阻值不计，调节R，电路稳定时两灯泡均正常发光，已知灯泡不会烧坏，则（　　）A．合上S时，A、B两灯同时点亮B．合上S时，A比B先到达正常发光状态C．断开S时，B灯会突然闪亮一下后再逐渐熄灭D．断开S时，通过A、B两灯的电流方向均与原电流方向相同9．如图所示，L是一带铁芯的理想电感线圈，其直流电阻为0，电路中A、B是两个完全相同的灯泡，与A灯泡串接一个理想二极管D，则 A．开关S断开瞬间，B灯泡逐渐熄灭，A灯泡立即熄灭B．开关S断开瞬间，A灯泡逐渐熄灭，B灯泡立即熄灭C．开关S闭合瞬间，A、B灯泡同时亮D．开关S闭合瞬间，A灯泡先亮10．如图所示，电路中A、B是规格相同的灯泡，L是电阻可忽略不计的电感线圈，那么（　　）A．合上S，A、B一起亮，然后A变暗后熄灭B．合上S，B先亮，A逐渐变亮，最后A、B一样亮C．断开S，A立即熄灭，B由亮变暗后熄灭D．断开S，A、B同时熄灭11．如图所示灯LA、LB完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略，则（　　）A．S闭合的瞬间，LA、LB同时发光，接着LA变暗，LB更亮，最后LA熄灭B．S闭合瞬间，LA不亮，LB立即亮C．S闭合瞬间，LA、LB都不立即亮D．稳定后再断开S的瞬间，LB熄灭，LA比LB(原先亮度)更亮12．在如图所示的电路中，A1和A2是两个完全相同的灯泡，线圈L的自感系数足够大，电阻不可忽略。下列说法中正确的是（　　）A．断开开关S时，A2闪亮一下再熄灭B．断开开关S时，A1和A2都立即熄灭C．断开开关S时，流过A2的电流方向向右D．合上开关S时，A2先亮，A1后亮，最后亮度不一样13．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是两个完全相同的小灯泡。下列说法正确的是（　　）A．闭合开关S后，A灯亮，B灯不亮B．闭合开关S后，A灯亮，B灯慢慢变亮C．开关S闭合电路稳定后，在突然断开的瞬间，A、B灯都闪亮一下D．开关S闭合电路稳定后，在突然断开的瞬间，A灯立即熄灭、B灯闪亮一下再熄灭14．如图所示，灯LA、LB完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略．则：（ ）A．S闭合瞬间，LB不亮，LA立即亮B．S闭合瞬间，LA不亮，LB立即亮C．S闭合瞬间，LA、LB都不立即亮D．S闭合瞬间、LA、LB同时发光，接着LA变暗，LB更亮，最后LA熄灭15．图甲和图乙是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗但没有熄灭；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，L1的电阻值为零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，断开S2后，两灯都逐渐熄灭D．图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等二、填空题（共4题）16．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）17．有一个称为“千人震”的趣味物理小实验，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来完成。几位做实验的同学手拉手成一串，和电池、镇流器、开关、导线连成图示实验电路，闭合开关，经过一段时间再断开开关，此过程中同学们会有触电的感觉。人有触电感觉发生在开关 ______ (填“接通瞬间”、“断开瞬间”或“一直接通”)时，其原因是________________。18．图为一演示实验电路图，图中L是一带铁芯的线圈，A是一灯泡，电键S处于闭合状态，电路是接通的．现将电键K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，这个实验是用来演示______现象的．19．在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，实验器材有规格为2.5V，0.6W的小电珠，电源，电压表（量程为3V），电流表（量程为0.6A），滑动变阻器，开关和导线若干等：(1)小明经过正确连线后开始实验，调节电路，电压从零开始，每增加相同的测量对应的电流。某次测量电压表和电流表的示数如图1所示，则电流表读度数I =______A，电压表读数U =____V。然后，他将测量数据在坐标纸上标出，如图2所示。为了获得更准确的实验图像，更合理的测量方案是(      )A．增加，在Oe间少测几组数据       B．减少，在Oa间多测几组数据C．减小，在ae间多测几组数据       D．不变，增加测量组数，直至电压表满量程(2)做好实验后，小明找来带铁芯的线圈，想验证断电自感现象。如图3所示，部分线路已接好，试在答题纸上完成连线(     )，实现小明的如下设想：闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡出现明显的闪亮然后延时熄灭的现象。但实验时发现：闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅出现不明显的延后熄灭现象，经检查电路无误后，虽经多次重复，仍未见明显的闪亮然后熄灭现象。要获得明显的实验效果，下列做法正确的是(      )A．改用电阻更小的小电珠              B．改用电阻更小的线圈C．改用自感系数更小的线圈       D．改用内阻更小的电源三、综合题（共4题）20．李辉用多用表的欧姆挡测量一个演示用可拆变压器原线圈的电阻，以断定它是否断路．刘伟为了使李辉操作方便，用两手分别握住线圈暴露出金属导线的两端让李辉测量．测量时表针摆过了一定角度，李辉由此确认线圈没有断路．正当李辉把多用表的表笔与被测线圈脱离时，刘伟突然惊叫起来，说自己被电击了一下．李辉很奇怪，用手摸摸线圈两端，没有什么感觉，再摸摸多用表的两表笔，也没有什么感觉，两位同学隐隐觉得这个现象和线圈有关系．请你分析一下，是什么原因导致断开电表时刘伟被电击?21．现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。它的基本原理如图所示，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动。电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化，产生的感生电场使电子加速。上图为侧视图，下图为真空室的俯视图，如果从上向下看，电子沿逆时针方向运动。当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时，电流的大小应该怎样变化才能使电子加速？22．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。23．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。
参考答案：1．B2．B3．B4．A5．A6．A7．D8．C9．C10．A11．A12．D13．D14．D15．C16．          17．     断开瞬间     断开瞬间产生瞬间高压18．     a     b     自感19．     0.26-0.28     0.99-1.00     B          B20．线圈在与表笔断开瞬间产生了感应电动势21．电子带负电，它在电场中受力的方向与电场方向相反。本题中电子沿逆时针方向运动，所以为使电子加速，产生的电场应沿顺时针方向。在图中，磁场方向由下向上。根据楞次定律，为使真空室中产生顺时针方向的感生电场，磁场应该由弱变强。也就是说，为使电子加速，电磁铁中的电流应该由小变大。22．（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。23．（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．