2019-2020學年高中物理 第三章 電磁感應(yīng) 六 自感現(xiàn)象 渦流練習（含解析）新人教版選修1-1

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1、自感現(xiàn)象 渦流 一、選擇題 1．下列哪些單位關(guān)系是不正確的(　　) A．1亨＝1歐·秒 B．1亨＝1伏·安/秒 C．1伏＝1韋/秒 D．1伏＝1亨·安/秒 解析：由E＝L得L＝，取E＝1伏，＝1安/秒，得1亨＝1·秒＝1 歐·秒，故A、D正確，B不正確，由E＝n知C正確． 答案：B 2.如圖所示是冶煉金屬的高頻感應(yīng)爐的示意圖．冶煉爐內(nèi)裝入被冶煉的金屬，線圈通入高頻交變電流，這時被冶煉的金屬就能被熔化．這種冶煉方法速度快，溫度容易控制，并能避免有害雜質(zhì)混入被冶煉的金屬中，因此適于冶煉特種金屬，該爐的加熱原理是(　　) A．利用線圈中電流產(chǎn)生的焦耳熱 B．利用紅外線 C．利用交

2、變電流的交變磁場在爐內(nèi)金屬中產(chǎn)生的渦流 D．利用交變電流的交變磁場所激發(fā)的電磁波 解析：利用交變電流產(chǎn)生的交變磁場在引起爐內(nèi)金屬截面的磁通量變化時，使金屬中產(chǎn)生感應(yīng)電流，因整塊金屬的電阻相當小，所以感應(yīng)電流很強，它在金屬內(nèi)自成回路流動時，形成漩渦狀的電流，即渦流，渦流產(chǎn)生大量的焦耳熱使爐內(nèi)溫度升高，金屬熔化，故選C；當然線圈中也因有交變電流會產(chǎn)生一定的焦耳熱，但它是相當少的，根本不可能使爐內(nèi)溫度高到使金屬熔化的程度，故A不可能． 答案：C 3．下列關(guān)于自感現(xiàn)象的說法，正確的有(　　) A．自感現(xiàn)象不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象 B．自感電動勢不是感應(yīng)電動勢 C．自感電動勢總是阻礙電流的通過

3、D．自感電動勢總是阻礙電流的變化 解析：自感現(xiàn)象是由于自身電流變化，引起磁通量變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故選項A、B錯；自感的作用是阻礙電流的變化，電流增大時自感電動勢阻礙電流的增大，電流減小時自感電動勢阻礙電流的減小，而不是阻礙電流的通過，所以選項C錯，D對． 答案：D 4．一個線圈的電流在均勻增大，則這個線圈的(　　) A．自感系數(shù)也將均勻增大 B．自感電動勢也將均勻增大 C．磁通量的變化率也將均勻增大 D．自感系數(shù)、自感電動勢都不變 解析：自感系數(shù)是描述線圈本身特征的物理量，不隨電流而變；電流均勻變化，則磁通量的變化率和自感電動勢均不變，故D選項正確． 答案：D 5.

4、如圖所示，在一個繞有線圈的可拆變壓器鐵芯上分別放一小鐵鍋水和一玻璃杯水．給線圈通入電流，一段時間后，一個容器中水溫升高，則通入的電流與水溫升高的是(　　) A．恒定電流、小鐵鍋 B．恒定電流、玻璃杯 C．變化的電流、小鐵鍋 D．變化的電流、玻璃杯 解析：通入恒定電流時，所產(chǎn)生的磁場不變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，通入變化的電流，所產(chǎn)生的磁場發(fā)生變化，鐵鍋是導(dǎo)體，在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生渦流，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使水溫升高；渦流是由變化的磁通量在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的，所以玻璃杯中的水不會升溫． 答案：C 6．關(guān)于線圈的自感系數(shù)大小的下列說法，正確的是(　　) A．通過線圈的電流越大，自感系數(shù)也越大 B．線圈中

5、的電流變化越快，自感系數(shù)也越大 C．插有鐵芯時線圈的自感系數(shù)會變大 D．線圈的自感系數(shù)與電流的大小、電流變化的快慢、是否有鐵芯等都無關(guān) 解析：自感系數(shù)是由電感線圈本身的因素決定的，包括線圈的大小、單位長度上的匝數(shù)，而且有鐵芯時比無鐵芯時自感系數(shù)要大． 答案：C 7.在制作精密電阻時，為了消除使用過程中由于電流變化而引起的自感現(xiàn)象，采用了雙線并繞的方法，如圖所示，其原理是(　　) A．當電路中的電流變化時，兩股導(dǎo)線產(chǎn)生的自感電動勢相互抵消 B．當電路中的電流變化時，兩股導(dǎo)線產(chǎn)生的感應(yīng)電流相互抵消 C．當電路中的電流變化時，兩股導(dǎo)線中原電流的磁通量相互抵消 D．以上說法都不對

6、解析：由于采用雙線并繞的方法，當電流通過時，兩股導(dǎo)線中電流方向是相反的，不管電流怎樣變化，任何時刻兩股電流總是等大反向的，所產(chǎn)生的磁通量也是等大反向的，故總磁通量等于零，在該線圈中不會產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，因此消除了自感，選項A、B錯誤，C正確．故選C. 答案：C 8.如圖所示，電阻R和電感L的值很大，電源內(nèi)阻不可不計，A、B是完全相同的兩只燈泡，當開關(guān)S閉合時，下列判斷正確的是(　　) A．燈A比燈B先亮，然后燈A熄滅 B．燈B比燈A先亮，然后燈B逐漸變暗 C．燈A與燈B一起亮，而后燈A熄滅 D．燈A與燈B一起亮，而后燈B熄滅 解析：開關(guān)S閉合時，燈B立即亮，燈A由于電感L的自感作

7、用，將逐漸變亮，由于總電流逐漸變大，路端電壓變小，燈B逐漸變暗，選項B正確． 答案：B 9.如圖，L為電阻很小的線圈，G1和G2為內(nèi)阻不計、零點在表盤中央的電流計，當開關(guān)S處于閉合狀態(tài)時，兩表的指針皆偏向右方．那么，當開關(guān)S斷開時，將出現(xiàn)下面哪種現(xiàn)象(　　) A．G1和G2的指針都立即回到零點 B．G1的指針立即回到零點，而G2的指針緩慢地回到零點 C．G1的指針緩慢地回到零點，而G2的指針先立即偏向左方，然后緩慢地回到零點 D．G1的指針先立即偏向左方，然后緩慢地回到零點，而G2的指針緩慢地回到零點 解析：S斷開后，自感電流的方向與G2原電流方向相同，與G1原電流方向相反，故D

8、選項正確． 答案：D 10．(多選)如圖所示，電燈A和B與固定電阻的阻值均為R，L是自感系數(shù)很大的線圈．當S1閉合，S2斷開且電路穩(wěn)定時，A，B亮度相同，再閉合S2，待電路穩(wěn)定后將S1斷開，下列說法正確的是(　　) A．B燈立即熄滅 B．A燈將比原來更亮一些后再熄滅 C．有電流通過B燈，方向為c→d D．有電流通過A燈，方向為b→a 解析：S2斷開而閉合S1時，A、B兩燈一樣亮，可知線圈L的電阻也是R，在S1、S2閉合時，IA＝IL，故當S2閉合，S1突然斷開時，流過A燈的電流只是方向變?yōu)閎→a，但其大小不會突然增大，A燈不會出現(xiàn)更亮一下再熄滅的現(xiàn)象，故D項正確，B項錯誤．由于固

9、定電阻R幾乎沒有自感作用，故斷開S1時，B燈電流迅速變?yōu)榱?，立即熄滅，故A項正確，C項錯誤．由上述分析可知，本題正確選項為A和D. 答案：AD 二、非選擇題 11．在如圖所示的電路中，當開關(guān)S斷開后，燈泡A是否會更亮一下？更亮一下的條件是什么？ 解析：當開關(guān)斷開時，線圈儲存的磁場能會通過小燈泡以電能的形式釋放，設(shè)開關(guān)閉合時，電源路端電壓為U，線圈的電阻為RL，燈泡的電阻為RA，則通過線圈的電流為：IL＝，通過燈泡的電流為IA＝.當開關(guān)斷開后，線圈和燈泡組成的回路中的電流從IL開始減弱． 若RA＞RL，有IA＜IL，在斷開開關(guān)的瞬間，通過燈泡的電流會瞬時增大，燈泡會更亮一下；若RA＜R

10、L，有IA＞IL，開關(guān)斷開后，燈泡不會更亮一下． 答案：見解析 12.如圖所示是利用高頻交流電焊接自行車零件的原理示意圖，其中外圈A是通高頻交變電流的線圈，B是自行車零件，a是待焊接口．焊接時接口兩端要接觸在一起．當A中通有交變電流時，B中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，使得接口處金屬熔化從而將接口焊接起來．我國生產(chǎn)的自行車車架就是用這種方法焊接的． (1)試分析說明焊接得快慢與交變電流的頻率有什么關(guān)系． (2)試解釋說明，為什么焊接過程中，接口a處被熔化而零件的其他部分并不很熱． 解析：(1)A中交變電流的頻率越高，B中磁通量變化越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大，感應(yīng)電流I越大，所以電功率P＝I2R也越大，焊接得越快． (2)B中各處電流大小相等，但接口a處電阻大，焊縫處放出的熱量多，所以接口a處被熔化而零件的其他部分并不很熱． 答案：見解析 - 5 -