高中物理人教版2第四章電磁感應(yīng) 第4章6

第四章6知能綜合訓(xùn)練(本欄目內(nèi)容，在學(xué)生用書中以獨(dú)立形式分冊(cè)裝訂！)eq\x(◎必做部分)1．關(guān)于自感現(xiàn)象，下列說法正確的是()A．感應(yīng)電流一定和原電流方向相反B．線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)較大時(shí)，其自感系數(shù)一定較大C．對(duì)于同一線圈，當(dāng)電流變化較快時(shí)，線圈中的自感系數(shù)較大D．對(duì)于同一線圈，當(dāng)電流變化較快時(shí)，線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)也較大解析：自感現(xiàn)象中感應(yīng)電流的方向遵從楞次定律．當(dāng)原電流減小時(shí)，感應(yīng)電流與原電流方向相同；當(dāng)原電流增大時(shí)，自感電流與原電流方向相反，所以A錯(cuò)誤；自感電動(dòng)勢(shì)的大小E自＝Leq\f(ΔI,Δt)，所以自感電動(dòng)勢(shì)大不一定是由自感系數(shù)大引起的，有可能是電流的變化率很大引起的，所以B錯(cuò)誤；線圈自感系數(shù)的大小，由線圈本身決定，與線圈中有無電流以及電流變化的快慢無關(guān)，所以C錯(cuò)誤；由E自＝Leq\f(ΔI,Δt)知，對(duì)于同一線圈，自感系數(shù)L確定，當(dāng)電流變化較快時(shí)，線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)也越大，所以D正確．答案：D2．關(guān)于某一線圈的自感系數(shù)，下列說法中正確的是()A．線圈中電流變化越大，線圈的自感系數(shù)越大B．線圈中電流變化得越快，線圈的自感系數(shù)越大C．若線圈中通入恒定電流，線圈自感系數(shù)為零D．不管電流如何變化，線圈的自感系數(shù)不變解析：自感系數(shù)只與線圈本身有關(guān)，而與其他因素?zé)o關(guān)．自感系數(shù)是由線圈的本身性質(zhì)(線圈的長度、面積、單位長度上的匝數(shù))和是否插入鐵芯決定的．線圈的橫截面積越大，線圈越長，單位長度上的匝數(shù)越多，它的自感系數(shù)就越大，有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯的大得多．自感系數(shù)與通入的電流、電流改變量、電流變化率等無關(guān)．故正確答案為D.答案：D3．一個(gè)線圈中的電流均勻增大，這個(gè)線圈的()A．磁通量均勻增大B．自感系數(shù)均勻增大C．自感系數(shù)、自感電動(dòng)勢(shì)均勻增大D．自感系數(shù)、自感電動(dòng)勢(shì)、磁通量都不變解析：電流均勻增大時(shí)，線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大，所以磁通量均勻增大，而自感電動(dòng)勢(shì)取決于磁通量的變化率，所以自感電動(dòng)勢(shì)不變；自感系數(shù)取決于線圈本身的因素，也保持不變，只有選項(xiàng)A正確．答案：A4．下列說法正確的是()A．當(dāng)線圈中電流不變時(shí)，線圈中沒有自感電動(dòng)勢(shì)B．當(dāng)線圈中電流反向時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與線圈中原電流的方向相反C．當(dāng)線圈中電流增大時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與線圈中電流的方向相反D．當(dāng)線圈中電流減小時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與線圈中電流的方向相反解析：本題考查自感和自感電動(dòng)勢(shì)的方向，意在考查考生對(duì)自感現(xiàn)象的理解和運(yùn)用楞次定律解決自感問題的能力．當(dāng)線圈中的電流不變時(shí)穿過線圈的磁通量沒有變化，沒有自感電動(dòng)勢(shì)，選項(xiàng)A正確；當(dāng)線圈中的電流反向時(shí)原來的電流產(chǎn)生的磁通量減小，由楞次定律可知，自感電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的自感電流的磁場將阻礙磁通量的減小，故自感電動(dòng)勢(shì)的方向與原電流的方向相同，故選項(xiàng)B不對(duì)；當(dāng)線圈中的電流增大時(shí)，穿過線圈的磁通量增大，自感電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的自感電流的磁場將阻礙其增大，故自感電動(dòng)勢(shì)的方向與原電流的方向相反，所以選項(xiàng)C正確；同理可知選項(xiàng)D不對(duì)，所以答案為A、C.答案：AC5.某線圈通有如圖所示的電流，則線圈中自感電動(dòng)勢(shì)改變方向的時(shí)刻有()A．第1s末 B．第2s末C．第3s末 D．第4s末解析：在自感現(xiàn)象中，當(dāng)原電流減小時(shí)自感電動(dòng)勢(shì)與原電流的方向相同，當(dāng)原電流增加時(shí)自感電動(dòng)勢(shì)與原電流方向相反．在圖象中0～1s時(shí)間內(nèi)原電流正方向減小，所以自感電動(dòng)勢(shì)的方向是正方向，在1～2s時(shí)間內(nèi)原電流負(fù)方向增加，所以自感電動(dòng)勢(shì)與其方向相反，即沿正方向；同理分析2～3s、3～4s時(shí)間內(nèi)可得正確答案為B、D兩項(xiàng)．答案：BD6．在如圖所示的電路中，S閉合、S′斷開，A正常發(fā)光，S′接通穩(wěn)定時(shí)A不發(fā)光，現(xiàn)將S斷開、S′閉合后，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察在S閉合穩(wěn)定后再斷開的現(xiàn)象，對(duì)觀察結(jié)果說法正確的有()A．在S閉合瞬間A亮一下，穩(wěn)定時(shí)不亮，斷開S再亮一下B．在S閉合瞬間A正常發(fā)光，穩(wěn)定時(shí)A亮度變暗，直到S斷開時(shí)熄滅C．在S閉合到S斷開時(shí)A都正常發(fā)光D．在S閉合到S斷開時(shí)A都不發(fā)光解析：在S閉合時(shí)，由于L對(duì)變化的電流的阻礙作用使通過L的電流較小，而通過A的電流則較大，所以在通電瞬間A發(fā)光，當(dāng)通過L的電流增加后通過A的電流減少至不再發(fā)光，S斷開時(shí)L產(chǎn)生對(duì)電流的阻礙作用，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故亮一下．答案：A7．圖中L是一只有鐵芯的線圈，它的電阻不計(jì)，E表示直流電源的電動(dòng)勢(shì)．先將S接通，穩(wěn)定后再將S斷開．若將L中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)記為EL，則在接通和斷開S的兩個(gè)瞬間，以下說法正確的是()A．兩個(gè)瞬間EL都為零B．兩個(gè)瞬間EL的方向都與E相反C．接通瞬間EL的方向與E相反D．?dāng)嚅_瞬間EL的方向與E相同答案：CD8．如圖所示，繞在鐵芯上的線圈M與電源、滑動(dòng)變阻器和開關(guān)組成了一個(gè)閉合回路，在鐵芯的右端，線圈P與電流表連成閉合電路．下列各種情況中說法正確的是()A．開關(guān)S閉合后，線圈P中有感應(yīng)電流，M、P相互排斥B．開關(guān)S閉合后，使變阻器滑片向左勻速移動(dòng)，線圈P中有感應(yīng)電流，M、P相互排斥C．開關(guān)S閉合后，使變阻器滑片向右勻速移動(dòng)，線圈P中有感應(yīng)電流，M、P相互排斥D．開關(guān)S閉合瞬間，線圈P中有感應(yīng)電流，M、P相互吸引解析：開關(guān)S閉合后，M線圈中的電流產(chǎn)生的磁場方向由安培定則判知，沿鐵芯軸線向右，由于線圈P中的磁通量不變，故不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，M、P沒有排斥作用，也沒有吸引作用，故A、D錯(cuò)；當(dāng)開關(guān)S閉合后，滑片向左勻速移動(dòng)，線圈M中的電流增大，因而穿過線圈P的磁通量增加，產(chǎn)生感應(yīng)電流，并且由楞次定律知，感應(yīng)電流的磁場方向與線圈M的磁場方向相反，故M、P兩線圈相互排斥，B正確．同理判知C錯(cuò)誤．答案：B9．如圖所示電路中，自感系數(shù)較大的線圈L的直流電阻不計(jì)，下列操作中能使電容器C的A板帶正電的是()A．S閉合的瞬間B．S斷開的瞬間C．S閉合電路穩(wěn)定后D．S閉合、向左移動(dòng)變阻器觸頭解析：S閉合電路穩(wěn)定時(shí)，線圈兩端沒有電勢(shì)差，電容器兩板不帶電；S閉合瞬間，或向左移動(dòng)變阻器觸頭時(shí)，電流增大，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)方向與電流方向相反，使B板帶正電；S斷開的瞬間，電流減小，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)的方向與電流方向相同，使A板帶正電，B項(xiàng)正確．答案：B10．如圖所示，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，下列說法正確的是()A．S閉合瞬間，A板帶正電，B板帶負(fù)電B．S保持閉合，A板帶正電，B板帶負(fù)電C．S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：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正確；當(dāng)S保持閉合時(shí)，L的電阻為零，電容器兩極板短路，不帶電，B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錯(cuò)誤．答案：A11.如圖所示，對(duì)于原來閉合的開關(guān)S突然斷開的瞬間，會(huì)看到燈A更亮的閃一下再熄滅，設(shè)S閉合時(shí)，燈中電流為I燈，線圈L中電流為IL，開關(guān)斷開的瞬間燈A中電流為I′燈，線圈L中電流為I′L，則()A．I燈＜I′燈，IL≥I′L B．I燈＝I′燈，IL≤I′LC．I燈＜I′燈，IL＜I′L D．I燈＞I′燈，IL≤I′L解析：在L和燈A的并聯(lián)電路里，因?yàn)長的電阻比燈A的電阻小得多，閉合S時(shí)，L內(nèi)的電流IL比燈A內(nèi)電流I燈大得多，斷開S的瞬間，因?yàn)镮L的減小才產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，自感電動(dòng)勢(shì)阻礙IL的減小，因此流過線圈L的電流只能是減小而不能是增大，斷開瞬間有IL≥I′L，這時(shí)L和燈A組成的閉合回路是串聯(lián)的，在自感電動(dòng)勢(shì)的作用下使I′L流過燈A，故I′燈＝I′L.雖說I′L是減小的，但在開始斷開的一小段時(shí)間內(nèi)還是比燈A原來的電流I燈大，則有I燈＜I′燈，所以，燈A在S斷開瞬間閃亮一下才熄滅．答案：A12．在如圖所示的電路中，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)流過兩個(gè)燈泡的電流為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L1的電流i1、流過L2的電流i2隨時(shí)間t的變化的圖象是()解析：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，說明RL＝R.若t′時(shí)刻再閉合S，流過電感線圈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)刻再閉合S，流過燈泡L2的電流i2立即達(dá)到電流I，故C、D錯(cuò)誤．答案：Beq\x(◎選做部分)13.如圖所示電路中，S是閉合的，此時(shí)流過線圈L的電流為i1，流過燈泡A的電流為i2，且i1＞i2，在t1時(shí)刻將S斷開，那么流過燈泡的電流隨時(shí)間變化的圖象是()解析：在t1時(shí)間內(nèi)流過燈泡的電流為i2，且方向?yàn)閺淖笙蛴?，?dāng)斷開S時(shí)，i2立即消失，但由于自感作用，i1并不立刻消失，而是產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，與燈泡構(gòu)成回路緩慢消失，此時(shí)流過燈泡的電流從i1開始逐漸減小，方向自右向左，故D正確．答案：D14．如圖所示電路，L是自感系數(shù)較大的線圈，在滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P從A端迅速滑向B端的過程中，經(jīng)過AB中點(diǎn)C時(shí)通過線圈的電流為I1；P從B端迅速滑向A端的過程中，經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)通過線圈的電流為I2；P固定在C點(diǎn)不動(dòng)，達(dá)到穩(wěn)定時(shí)通過線圈的電流為I0，則(