第二節(jié)自感和第三節(jié)自感現(xiàn)象的應(yīng)用知能優(yōu)化訓(xùn)練

1、1關(guān)于線圈的自感系數(shù)，下列說(shuō)法中正確的是()A線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)越大，線圈的自感系數(shù)一定越大B線圈中的電流變化越快，自感系數(shù)就越大C線圈中的電流不發(fā)生變化，自感系數(shù)一定為零D線圈的自感系數(shù)與線圈自身的因素以及有無(wú)鐵芯有關(guān)解析：選D.線圈的自感系數(shù)與線圈的形狀、橫截面積、長(zhǎng)短、匝數(shù)、有無(wú)鐵芯等因素有關(guān)故選項(xiàng)D正確2關(guān)于感應(yīng)圈下列說(shuō)法不正確的是()A感應(yīng)圈是利用自感現(xiàn)象來(lái)獲得高電壓的裝置B在工程中，感應(yīng)圈可作為大功率高壓電源使用C煤氣灶電子點(diǎn)火裝置，是利用感應(yīng)圈產(chǎn)生高電壓電火花來(lái)完成的D感應(yīng)圈的主要構(gòu)造包括繞在鐵芯上的兩個(gè)絕緣線圈及繼電器等解析：選B.感應(yīng)圈是利用自感現(xiàn)象利用低壓直流電源來(lái)獲得

2、高電壓的裝置，A正確不選受直流電源提供電功率的限制，感應(yīng)圈不能作為大功率高壓電源使用，B不正確，所以選B.感應(yīng)圈的主要構(gòu)造包括兩個(gè)絕緣線圈和繼電器等，D正確不選煤氣灶電子點(diǎn)火裝置是利用感應(yīng)圈產(chǎn)生的高電壓火花來(lái)完成的，C正確不選3. 如圖229所示，L為自感系數(shù)較大的線圈，電路穩(wěn)定后小燈泡正常發(fā)光，當(dāng)斷開電路的瞬間會(huì)有()圖229A燈泡立刻熄滅B燈泡慢慢熄滅C閃亮一下后再慢慢熄滅D閃亮一下后突然熄滅解析：選A.當(dāng)電路斷開時(shí)，由于通過(guò)線圈的電流從有到零，線圈將產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，但由于線圈與燈泡不能構(gòu)成閉合回路，因此燈泡立刻熄滅4如圖2210所示的四個(gè)日光燈的接線圖中，S1為啟動(dòng)器，S2為電鍵，L為鎮(zhèn)

3、流器，能使日光燈正常發(fā)光的是()圖2210A BC D解析：選A.日光燈工作時(shí)，電流通過(guò)鎮(zhèn)流器、燈絲，電源和啟動(dòng)器形成回路，使啟動(dòng)器發(fā)出輝光，相當(dāng)于啟動(dòng)器短路接通，同時(shí)電流加熱燈絲，燈絲發(fā)射電子，鎮(zhèn)流器起控制加熱電流的作用；之后啟動(dòng)器斷開瞬間，鎮(zhèn)流器產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì)，出現(xiàn)一個(gè)高電壓加在燈管兩端，燈管中的氣體導(dǎo)電、發(fā)光，此時(shí)啟動(dòng)器已無(wú)作用所以啟動(dòng)器可用手動(dòng)的開關(guān)來(lái)代替(實(shí)際操作時(shí)，當(dāng)啟動(dòng)器丟失或損壞時(shí)，可手持帶絕緣皮的導(dǎo)線短接啟動(dòng)器然后再斷開)，所以A項(xiàng)正確；中，當(dāng)啟動(dòng)器兩金屬片斷開時(shí)，鎮(zhèn)流器產(chǎn)生的瞬時(shí)高壓不能加在燈管上，故錯(cuò)；中，當(dāng)動(dòng)、靜觸片分開后，燈管和電源分開，故錯(cuò)5. (2010年高

4、考北京卷)在如圖2211所示的電路中，兩個(gè)相同的小燈泡L1和L2分別串聯(lián)一個(gè)帶鐵芯的電感線圈L和一個(gè)滑動(dòng)變阻器R.閉合開關(guān)S后，調(diào)整R，使L1和L2發(fā)光的亮度一樣，此時(shí)流過(guò)兩個(gè)燈泡的電流均為I.然后，斷開S.若t時(shí)刻再閉合S，則在t前后的一小段時(shí)間內(nèi)，正確反映流過(guò)L1的電流i1、流過(guò)L2的電流i2隨時(shí)間t的變化的圖象是()圖2211圖2212解析：選B.閉合開關(guān)S后，調(diào)整R，使兩個(gè)燈泡L1、L2發(fā)光的亮度一樣，電流為I，說(shuō)明RLR.若t時(shí)刻再閉合S，流過(guò)電感線圈L和燈泡L1的電流迅速增大，使電感線圈L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙了流過(guò)L1的電流i1增大，直至到達(dá)電流為I，故A錯(cuò)誤，B正確；而對(duì)于t時(shí)刻

5、再閉合S，流過(guò)燈泡L2的電流i2立即達(dá)到電流為I，故C、D錯(cuò)誤一、單項(xiàng)選擇題1關(guān)于線圈的自感系數(shù)、自感電動(dòng)勢(shì)的下列說(shuō)法中正確的是()A線圈中電流變化越大，線圈自感系數(shù)越大B對(duì)于某一線圈，自感電動(dòng)勢(shì)正比于電流的變化量C一個(gè)線圈的電流均勻增大，這個(gè)線圈的自感系數(shù)、自感電動(dòng)勢(shì)都不變D自感電動(dòng)勢(shì)總與原電流方向相反解析：選C.線圈的自感系數(shù)由線圈本身的因素(如長(zhǎng)度、面積、匝數(shù)等)決定E自，而不是E自I，C對(duì)，A、B錯(cuò)線圈中電流減小時(shí)自感電動(dòng)勢(shì)方向與原電流方向相同，電流增大時(shí)，電動(dòng)勢(shì)方向與原電流方向相反，D錯(cuò)2下列不屬于自感現(xiàn)象的是()A電焊機(jī)B拔下家用電器的電源插頭看到電火花C大型電動(dòng)機(jī)斷開開關(guān)產(chǎn)生電弧

6、火花D用高頻交流電焊接自行車零件解析：選D.電焊時(shí)電流小引起的自感現(xiàn)象產(chǎn)生電弧火花，使金屬熔化，冷卻后就融為一體了，故選項(xiàng)A屬于自感現(xiàn)象；把電路中開關(guān)斷開，就會(huì)在電路中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，使開關(guān)的閘刀與固定夾片之間的空氣電離，產(chǎn)生電火花，故選項(xiàng)B、C屬于自感現(xiàn)象高頻交流電焊接自行車零件是渦流的典型應(yīng)用，D不屬于自感現(xiàn)象3人類生活中對(duì)能源的可持續(xù)利用可以通過(guò)節(jié)能方式體現(xiàn)，日光燈是最常用的節(jié)能照明工具，它的主要構(gòu)成有燈管、鎮(zhèn)流器、啟動(dòng)器等啟動(dòng)器的構(gòu)造如圖2213所示，為了便于日光燈工作，常在啟動(dòng)器兩端并上一個(gè)電容器C.現(xiàn)有一盞日光燈總是出現(xiàn)燈管兩端亮而中間不亮，經(jīng)檢查，燈管是好的，電源電壓正常，鎮(zhèn)流器

7、無(wú)故障，其原因可能是()圖2213A啟動(dòng)器兩端A、B與啟動(dòng)器座接觸不良B電容器C斷路C電容器C擊穿而短路D鎮(zhèn)流器自感系數(shù)L太大解析：選C.題目說(shuō)鎮(zhèn)流器無(wú)故障，故D項(xiàng)錯(cuò)誤日光燈管兩端亮而中間不亮，說(shuō)明燈管兩端的燈絲處于通電狀態(tài)，即啟動(dòng)器接通，但不能自動(dòng)斷開，說(shuō)明電容器C短路了，選項(xiàng)C正確圖22144如圖2214所示，L是一個(gè)純電感線圈，R為一個(gè)燈泡，下列說(shuō)法中正確的是 ()A開關(guān)S閉合瞬間和斷開瞬間，燈泡中都有從a到b的電流通過(guò)B開關(guān)S閉合瞬間，燈泡中有從a到b的電流通過(guò)，斷開瞬間則為從b到aC開關(guān)S閉合瞬間，燈泡中有從a到b的電流通過(guò)，斷開瞬間則沒有電流通過(guò)D開關(guān)S閉合或斷開瞬間，燈泡中都沒有

8、電流通過(guò)解析：選B.在開關(guān)S閉合瞬間，燈泡中立即有從a到b的恒定電流通過(guò)，此時(shí)由于自感現(xiàn)象，通過(guò)線圈的電流是逐漸增加的開關(guān)S斷開瞬間，線圈中原來(lái)向右的電流突然減小，由于自感現(xiàn)象的存在，線圈將產(chǎn)生阻礙這一變化的自感電動(dòng)勢(shì)(在線圈中自左向右)，因此在線圈L和燈泡R形成的新的閉合回路中，有電流從燈泡的b端流向a端，所以正確選項(xiàng)為B.5. 如圖2215所示是測(cè)定自感系數(shù)很大的線圈L直流電阻的電路，L兩端并聯(lián)一只電壓表，用來(lái)測(cè)量自感線圈的直流電壓，在測(cè)量完畢后，將電路解體時(shí)應(yīng)()圖2215A先斷開S1B先斷開S2C先拆除電流表D先拆除電阻R解析：選B.L自感系數(shù)很大，當(dāng)開關(guān)S2閉合時(shí)若S1斷開，則由于自

9、感現(xiàn)象，L中可能產(chǎn)生很高的瞬時(shí)電壓而燒壞電壓表，故應(yīng)先斷開開關(guān)S2，后斷開開關(guān)S1，在開關(guān)S2、S1均斷開后拆除電表和電阻時(shí)，先拆除哪個(gè)都可以，故B選項(xiàng)正確6如圖2216所示，L是電阻不計(jì)的自感線圈，C是電容器，E為電源，在開關(guān)S閉合和斷開時(shí)，關(guān)于電容器的帶電情況，下列說(shuō)法正確的是 ()圖2216AS閉合瞬間，A板帶正電，B板帶負(fù)電BS保持閉合，A板帶正電，B板帶負(fù)電CS斷開瞬間，A板帶正電，B板帶負(fù)電D由于線圈L的電阻不計(jì)，電容器被短路，上述三種情況下電容器均不帶電解析：選A.當(dāng)S閉合瞬間，L內(nèi)電流增大，產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)的方向是由下指向上，使電容器充電，A板帶正電，B板帶負(fù)電，A項(xiàng)正確；當(dāng)S

10、保持閉合時(shí)，L的電阻為零，電容器兩極板被短路，不帶電，B項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)S斷開瞬間，L內(nèi)的電流減小，自感電動(dòng)勢(shì)的方向由上指向下，在L、C組成的回路中給電容器充電，使B板帶正電，A板帶負(fù)電，C項(xiàng)錯(cuò)誤7如圖2217所示是日光燈電路圖，若按圖示的電路連接，關(guān)于日光燈發(fā)光的情況，下列敘述中正確的是 ()圖2217AS1接通，S2、S3斷開，日光燈就能正常發(fā)光BS1、S2接通，S3斷開，日光燈就能正常發(fā)光CS3斷開，接通S1、S2后，再斷開S2，日光燈就能正常發(fā)光D當(dāng)日光燈正常發(fā)光后，再接通S3，日光燈仍能正常發(fā)光解析：選C.當(dāng)S1接通，S2、S3斷開時(shí)，電源電壓220 V直接加在燈管兩端，達(dá)不到燈管啟動(dòng)的高

11、壓值，日光燈不能發(fā)光，選項(xiàng)A錯(cuò)誤當(dāng)S1、S2接通，S3斷開時(shí)，燈管兩端被短路，電壓為零，日光燈不能發(fā)光，選項(xiàng)B錯(cuò)誤當(dāng)日光燈正常發(fā)光后，再接通S3，則鎮(zhèn)流器被短路，燈管兩端電壓過(guò)高，會(huì)損壞燈管，選項(xiàng)D錯(cuò)誤只有當(dāng)S1、S2接通，再斷開S2，鎮(zhèn)流器中產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì)，和原電壓一起加在燈管兩端，使燈管內(nèi)氣體電離，日光燈正常發(fā)光，選項(xiàng)C正確8如圖2218所示，a、b、c為三個(gè)相同的燈泡，額定電壓稍大于電源的電動(dòng)勢(shì)，電源內(nèi)阻可以忽略L是一個(gè)本身電阻可忽略的電感線圈開關(guān)S閉合現(xiàn)突然斷開，已知在這一過(guò)程中燈泡都不會(huì)燒壞，則下列關(guān)于c燈的說(shuō)法中正確的是()圖2218A亮度保持不變B將閃亮一下，而后逐漸熄滅C

12、將閃亮一下，而后逐漸恢復(fù)原來(lái)的亮度D將變暗一下，而后逐漸恢復(fù)原來(lái)的亮度解析：選C.S斷開前，L把a(bǔ)燈短路，加在c燈兩端電壓為電源電壓，流過(guò)c燈電流是流過(guò)L電流的一半當(dāng)S斷開的瞬時(shí)，L上的電流要減小，L上產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的減小，所以開始時(shí)，通過(guò)c的電流是原來(lái)的2倍，比原來(lái)亮得多，隨后電流逐漸減小，達(dá)到穩(wěn)定后，c兩端的電壓又等于電源電壓，所以亮度跟原來(lái)的一樣，C正確9. 如圖2219所示，多匝線圈L的電阻和電源內(nèi)阻都很小，可忽略不計(jì)，電路中兩個(gè)電阻器的電阻均為R，開始時(shí)開關(guān)S斷開，此時(shí)電路中電流為I0，現(xiàn)將開關(guān)S閉合，線圈L中有自感電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，以下說(shuō)法中正確的是()圖2219A由于自感電動(dòng)勢(shì)

13、有阻礙電流的作用，電路中電流最終由I0減小到零B由于自感電動(dòng)勢(shì)有阻礙電流的作用，電路中電流最終會(huì)小于I0C由于自感電動(dòng)勢(shì)有阻礙電流的作用，電路中電流將保持I0不變 D自感電動(dòng)勢(shì)有阻礙電流增大的作用，但電路中電流最終還是增大到2I0解析：選D.開關(guān)S閉合時(shí)，通過(guò)線圈L的電流發(fā)生變化，在線圈中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)自感電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的效果是阻礙電流的變化，使電路中電流變化延緩，使電路中的電流不能突變，它不可能阻止電流的變化，也不可能使電流不變化，自感電動(dòng)勢(shì)本身就是以電流變化為存在基礎(chǔ)的本題中，由于線圈L的存在，在S閉合后，電路中的電流不會(huì)在瞬間由I0變大到2I0，但隨著S閉合后電路中電流變化率的減小，線圈L中

14、自感電動(dòng)勢(shì)減小，并最終減小到零，電路中電流最終會(huì)增大到2I0.故選項(xiàng)D正確10. (2010年高考江蘇卷)如圖2220所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，電感L的電阻不計(jì)，電阻R的阻值大于燈泡D的阻值在t0時(shí)刻閉合開關(guān)S，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，在tt1時(shí)刻斷開S.下列表示A、B兩點(diǎn)間電壓UAB隨時(shí)間t變化的圖象中，正確的是()圖2220圖2221解析：選B.開關(guān)閉合時(shí)，由于線圈的自感阻礙作用，可看做電阻，線圈電阻逐漸減小，并聯(lián)電路電阻逐漸減小，路端電壓UAB逐漸減??；開關(guān)閉合后再斷開時(shí)，線圈的感應(yīng)電流與原電流方向相同，形成回路，燈泡中的電流方向與原來(lái)相反，并逐漸減小到零，路端電壓UAB逐漸減小

15、到零，UAB為負(fù)值A(chǔ)圖象開關(guān)閉合時(shí)，UAB增大，不符合題意，錯(cuò)誤；B圖象電壓UAB的變化規(guī)律符合題意，正確；C圖象的電壓UAB先增大后減小，且方向不變，錯(cuò)誤；D圖象在兩過(guò)程中電壓UAB始終為正，不正確二、非選擇題11在圖2222所示電路中，L為一自感線圈，如果開關(guān)S斷開，電流從最大值減小到零的時(shí)間為0.05 s，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為180 V，可使氖管發(fā)光；如果電流在0.03 s內(nèi)減小到零，則氖管兩端可得到多大電壓？圖2222解析：由線圈自感電動(dòng)勢(shì)的大小公式EL得：E1L，E2L解方程組得：E2E1180 V300 V.答案：300 V12如圖2223所示，設(shè)電源的電動(dòng)勢(shì)為E10 V，內(nèi)阻不計(jì)，L與R的電阻均為5 ，兩燈泡的電阻為Rs10 .圖2223(1)求斷開S的瞬間，燈泡L1兩端的電壓；(2)畫出斷開S前后一段時(shí)間L1內(nèi)電流隨時(shí)間的變化規(guī)律解析：(1)電路穩(wěn)定工作時(shí)，由于a、