鲁科版 (2019)选择性必修 第二册第3节 自感现象与涡流同步训练题

2.3自感现象与涡流基础巩固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．如图所示电路中，A、B是两个完全相同的灯泡，L为自感系数很大的线圈，其直流电阻小于灯泡电阻．C是电容器，闭合开关，电路稳定时，B灯恰能正常发光，则下列说法正确的是（   ）

A．开关闭合的瞬间，A，B同时发光，亮度也相同

B．开关闭合的瞬间，B立即亮，A逐渐变亮

C．开关闭合足够长时间后再断开，A灯灯丝不可能被烧断

D．开关闭合足够长时间后再断开，B立即熄灭，而A逐渐熄灭

2．如图所示，是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零，和是两个相同的小灯泡．下列对实验现象的预测合理的是（   ）

A．开关由断开变为闭合时，灯先亮灯后亮

B．开关由断开变为闭合时，、两灯同时亮

C．开关由闭合变为断开时，、两灯同时立即熄灭

D．开关由闭合变为断开时，、两灯都会延迟一会儿熄灭

3．如图所示，线圈L的自感系数很大，且其直流电阻可以忽略不计，L1、L2是两个完全相同的小灯泡，开关S闭合和断开的过程中，灯L1、L2的亮度变化情况是(灯丝不会断)(　　)

A．S闭合，L1亮度不变，L2很亮；S断开，L1、L2立即熄灭

B．S闭合，L1亮度不变，L2亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮；S断开，L2立即熄灭，L1逐渐变暗

C．S闭合,L1、L2同时亮,而后L1逐渐熄灭,L2则逐渐变得更亮;S断开，L2立即熄灭，L1亮一下再熄灭

D．S闭合，L1、L2同时亮，而后L1逐渐熄灭，L2亮度不变；S断开，L2立即熄灭，L1亮一下再熄灭

4．如图所示，电路中A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈，则下列判断正确的是

A．S闭合瞬间，B灯先亮，A逐渐变亮

B．S闭合后电路稳定前，B先亮一下再逐渐变暗，A逐渐变暗

C．S闭合后电路稳定后，A灯和B灯亮度相同

D．S闭合后电路稳定后，再断开S时，A灯要亮一下再熄灭

5．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和D3是3个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源．在的时刻，闭合开关S，电路稳定后在时刻断开开关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、表示流过D1和D2的电流，则下图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是（　　）

A． B．

C． D．

6．下列说法正确的是（　　）

A．奥斯特发现了电流的磁效应，并发现了电磁感应现象

B．法拉第在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化

C．楞次发现了电流的磁效应，揭示了磁现象和电现象之间的联系

D．在电磁炉上加热食品须使用金属器皿，是因金属在交变磁场中产生涡流发热

7．在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，E为电源，S 为开关．下列说法正确的是（    ）

A．合上开关 S，a、b同时亮

B．合上开关 S，a先亮、b后亮

C．将原来闭合的开关 S 断开，a、b同时逐渐熄灭

D．将原来闭合的开关 S 断开，b会比原来更亮一下后逐渐熄灭

8．如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的直流电阻不可以忽略，下列说法中正确的是（　　）

A．合上S时，A1和A2同时亮起来

B．合上S时，A2比A1先亮，且最后A2比A1要亮些

C．断开S时，A2立刻熄灭，A1过一会儿熄灭

D．断开S时，A2会闪亮一下才熄灭

9．如图所示，电路中A、B是完全相同的灯泡，L是一带铁芯的线圈．开关S原来闭合，则开关S断开的瞬间(　　)

A．L中的电流方向改变，灯泡B立即熄灭

B．L中的电流方向不变，灯泡B要过一会儿才熄灭

C．L中的电流方向改变，灯泡A比B熄灭慢

D．L中的电流方向不变，灯泡A比B熄灭慢

10．如图电路中，L为自感线圈，电阻不计，A、B为两灯泡，则下列说法错误的是（ ）

A．合上S时，A先亮，B后亮

B．合上S时，A．B同时亮

C．合上S时，A变亮，B逐渐熄灭

D．断开S时，A熄灭，B重新亮后再熄灭

11．如图所示，L是自感系数很大的理想线圈，a、b为两只完全相同的小灯泡，R0是一个定值电阻，则下列有关说法中正确的是(   )

A．当S闭合瞬间，a灯比b灯亮

B．当S闭合待电路稳定后，两灯亮度相同

C．当S突然断开瞬间，a灯比b灯亮些

D．当S突然断开瞬间，b灯立即熄灭

12．如图所示的电路中，自感线圈的电阻不计、自感系数很大,A、B是完全相同的灯泡．当开关S闭合时，下面所述情况中正确的是（　　   ）

A．A比B先亮，然后A熄灭

B．B比A先亮，然后B逐渐变暗

C．A、B一起亮，然后A熄灭

D．A、B一起亮，然后B熄灭

13．在如图所示的电路中，L为电感线圈（电阻不计），A、B为两灯泡，以下结论正确的是（    ）

A．闭合开关S时，A先亮，B后亮

B．闭合开关S时，A、B同时亮，以后B变暗直至熄灭，A变亮

C．断开开关S时，A变亮，B熄灭

D．断开开关S时，A、B两灯都亮一下再逐渐熄灭

14．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，b、c先亮，a后亮

B．断开开关时，N点电势低于M点

C．断开开关后，b、c同时熄灭，a缓慢熄灭

D．断开开关后，c马上熄灭，b闪一下后缓慢熄灭

15．在如图所示的电路中，A1、A2、A3为额定功率、额定电压均相同的三个灯泡，L为电阻不计、自感系数很大的线圈。则下列说法正确的是(　　)

A．开关S闭合的瞬间，三个灯同时亮

B．开关S闭合的瞬间，A2、A3同时亮，A1逐渐变亮

C．开关S断开的瞬间，通过A2的电流方向是b→a

D．开关S断开的瞬间，A3立即熄灭，A2闪亮一下再逐渐熄灭

二、填空题（共4题）

16．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_____________________．

17．如图所示，灯A、B完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略.则S闭合的瞬间，观察到的现象是_____(填“A、B同时发光”“A先亮”“B先亮”），稳定后再断开S的瞬间，A_____，B____(填“立即熄灭”“闪亮一下再熄灭”“逐渐熄灭”）

18．在制造精密电阻时，为了消除在使用过程中由于电流变化而引起的______现象，常采用双线绕法，这是由于_____。

19．小管同学用如图所示的装置做“探究影响感应电流方向的因素”实验，螺线管A、滑动变阻器、开关与电池相连构成回路，螺线管B与“0刻度线”在中间的灵敏电流计构成闭合回路，螺线管B套在螺线管A的外面。

（1）为了探究影响感应电流方向的因素，闭合开关后，通过不同的操作观察指针摆动情况，以下正确的有________。

A．断开与闭合开关时指针会偏向同一侧

B．闭合开关，待电路稳定后，如果滑动变阻器的滑片不移动，指针不偏转

C．滑动变阻器的滑片匀速向左或匀速向右滑动，灵敏电流计指针都静止在中央

D．滑动变阻器的滑片向右加速移动和向右减速移动，都能使指针偏向同一侧

（2）图中，闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于最_______端（填“左”或“右”）；在未断开开关，也未把A、B两螺线管和铁芯分开放置的情况下，直接拆除某螺线管处导线，可能由于自感现象突然被电击一下，则被电击可能是在拆除____________（选填“A”或“B”）螺线管所在电路时发生的。

三、综合题（共4题）

20．如图所示是高频焊接原理示意图，线圈中通以高频交流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，由于焊接缝处的接触电阻很大，放出的焦耳热很多，致使温度升得很高，将金属熔化，焊接在一起．我国生产的自行车车架就是用这种办法焊接的．

试定性说明：为什么交变电流的频率越高，焊接缝处放出的热量越大？

21．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0。A和B是两个相同的小灯泡。

(1)当开关S由断开变为闭合时，A、B两个灯泡的亮度将如何变化？请作出解释。

(2)当开关S由闭合变为断开时，A、B两个灯泡的亮度又将如何变化？请作出解释。

22．如图所示，已知回旋加速器D形盒内的匀强磁场磁感应强度为B，盒的半径为R，粒子在盒间加速时的电压为u。质量为m、电荷量为q的粒子从间隙中心附近M极的某点以近似为零的初速度在加速器中被加速。求：

（1）D形盒间交变电压的周期；

（2）粒子在D形盒内获得的最大动能；

（3）粒子在D形盒内运行的总时间。（不计在电场中运动的时间）

23．在科技馆中常看到这样的表演：一根长1m左右的空心铝管竖直放置（图甲），把一枚磁性比较强的小圆柱形永磁体从铝管上端放入管口，圆柱直径略小于铝管的内径。根据一般经验，小圆柱自由下落1m左右的时间不会超过0.5s，但把小圆柱从上端放入管中后，过了许久它才从铝管下端落出。小圆柱在管内运动时，没有感觉到它跟铝管内壁发生摩擦，把小圆柱靠着铝管，也不见它们相互吸引。是什么原因使小圆柱在铝管中缓慢下落呢？如果换用一条有裂缝的铝管（图乙），圆柱在铝管中的下落就变快了。这又是为什么？

参考答案

1．C

2．B

3．C

4．D

5．C

6．D

7．C

8．B

9．D

10．A

11．C

12．B

13．B

14．A

15．B

16．断开，     镇流器的自感现象   

17．A、B同时发光    闪亮一下再熄灭    立即熄灭   

18．自感    平行导线上电流反向，因而磁场相抵消   

19．BD    左    A   

20．

交变电流的频率越高，它产生的磁场的变化就越快，根据法拉第电磁感应定律，在待焊接工件中产生的感应电动势就越大，感应电流就越大．而放出的电热与电流的平方成正比，所以交变电流的频率越高焊接处放出的热量越多．

21．(1)B灯先亮一下后逐渐熄灭；A灯立刻亮起来，后变得更亮；(2)灯泡A立即熄灭，灯泡B由熄灭变亮再逐渐熄灭。

22．（1）；（2）（3）

23．

甲管是无缝铝管，小圆柱下落时，产生电磁感应，出现涡流，则阻力很大，阻碍磁体与导体间的相对运动；而有裂缝的乙铝管，则不会产生感应电流，不会有涡流，也不会受到阻力作用，则小球在其中做自由落体运动，所以小圆柱穿越甲管的时间比穿越乙管的时间长。