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1、自感和涡流(建议用时:25分钟)1如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,电感线圈L的电阻不计,电阻R的阻值大于灯泡D的阻值。在 t0 时刻闭合开关S,经过一段时间后,在tt1时刻断开S。下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像正确的是()ABCDB解析:闭合开关S后,灯泡D直接发光,电感线圈L的电流逐渐增大,电路中的总电流也将逐渐增大,电源内电压增大,则路端电压UAB逐渐减小;断开开关S后,灯泡D中原来的电流突然消失,电感线圈L与灯泡D形成闭合回路,所以通过灯泡D的电流将反向,并逐渐减小为0,即UAB反向逐渐减小为0,且因为R的阻值大于灯泡D的阻值,所以电压刚反向时的大小小于断
2、开开关S前瞬间的电压值,故选B。2(多选)如图所示的电路中,P为发光氖泡。发光电压U60 V,L为自感系数很大、电阻不为0的电感线圈,直流电源的电动势E6 V。接通开关S,氖泡P不亮,稳定时,线圈L中的电流恒为I0;断开S时,氖泡P能短时间内发光。关于该现象,下列说法正确的有()AS接通瞬间,线圈L中的电流是逐渐增大的BS接通稳定时,氖泡P两端电压为0CS断开瞬间,氖泡P发光时,电流的最大值可能超过I0DS断开瞬间,氖泡P发光时电流方向为从右向左AD解析:S接通瞬间,线圈L中的电流从无到有发生变化,线圈L中产生的自感电动势对电流的增大有阻碍作用,所以通过线圈L的电流慢慢变大,故选项A正确;S接
3、通稳定时,由于线圈L的电阻不为0,线圈L两端的电压不为0,所以发光氖泡P两端的电压不为0,故选项B错误;S断开前,线圈L中的电流恒为I0,S断开瞬间,线圈L由于自感现象会产生与原电流方向相同的感应电动势,使线圈L中的电流从原来的I0逐渐减小,方向不变,且由于它和氖泡P构成回路,通过氖泡P的电流和线圈L中的电流大小相同,也从I0逐渐减小,通过氖泡P的电流从右向左,故选项D正确,C错误。3.(2020江苏模拟)(多选)如图甲所示的电路中,电感为L的线圈与电流表A串联后接在交流电源上,当电路中通过如图乙所示正弦式交变电流时,下列说法正确的是()A电流表的读数为5 ABL越大,线圈对交流电的阻碍作用越
4、大Ct2102 s时,线圈中自上而下电动势最小Dt5103 s时,线圈中电流的磁场最强BD解析:电流表的示数为I A A, A错误;L越大,线圈对交流电的阻碍作用越大,B正确;t2102 s时,线圈中电流的变化率最大,产生的自感电动势最大,C错误;t5103 s时,此时正向电流最大,电流周围存在磁场,电流越大,磁场越强,D正确。4(多选)如图所示,A、B为两个相同的灯泡,C为电容器,L为电感线圈(其直流电阻小于灯泡电阻)。下列说法正确的有()A闭合开关,B立即发光B闭合开关,电路稳定后,A中没有电流C电路稳定后,断开开关,B变得更亮后再熄灭D电路稳定后,断开开关,A中的电流立即为0AC解析:闭
5、合开关S的瞬间,电容器C充电,相当于短路;而电感线圈L阻碍电流的增加,相当于断路,则灯泡B先发光,电路稳定后,电容器充电完毕相当于断路,则灯泡A中有电流,选项A正确,B错误;电路稳定后,断开开关S,则电感线圈L与灯泡B组成新的回路,因电路稳定时电感线圈L中的电流大于通过灯泡B的电流,则断开开关S时,灯泡B变得更亮后再熄灭,选项C正确;电路稳定后,断开开关S,由于电容器放电,则灯泡A中的电流不会立即为0,选项D错误5小宇为了研究自感现象,利用实验室提供的实验器材设计了如图所示的电路,其中甲、乙为两个完全相同的小灯泡,L为自感系数很大的线圈,且稳定时的电阻与电路中定值电阻R的阻值相同。则下列说法正
6、确的是()A开关闭合的瞬间,甲、乙两灯同时变亮B断开开关的瞬间,甲灯立即熄灭,乙灯过一会儿后熄灭C闭合开关,当电路稳定时,甲、乙两灯的亮度相同D断开开关的瞬间,m点的电势高于n点的电势C解析:开关闭合的瞬间,由于线圈中自感电动势的阻碍作用,甲灯先亮,乙灯后亮,故A项错误;断开开关的瞬间,线圈中产生自感电动势,甲、乙两灯串联在一起构成闭合回路,两灯同时逐渐熄灭,故B项错误;闭合开关,当电路稳定后,线圈的自感作用消失,又由于稳定时线圈的电阻与电路中的定值电阻R的阻值相同,则稳定时通过甲、乙两灯的电流相等,两灯亮度相同,故C项正确;断开开关的瞬间,线圈中产生自感电动势,线圈中的电流方向与断开开关前相
7、同,线圈的右端相当于电源的正极,与甲、乙两灯泡和定值电阻构成回路,n点的电势高于m点的电势,故D项错误。6.(2020海安模拟)(多选)涡流检测是工业上无损检测的方法之一。如图所示,线圈中通以一定频率的正弦式交变电流,靠近待测工件时,待测工件内会产生涡流,同时线圈中的电流受涡流影响也会发生变化。下列说法正确的是()A涡流的磁场总是要阻碍穿过待测工件磁通量的变化B涡流的频率等于通入线圈的交流电频率C通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力D待测工件可以是塑料或橡胶制品ABC解析:根据楞次定律可知,感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,故涡流的磁场总是要阻碍穿过待测工件磁通量的变化
8、,故A正确;感应电流的频率与原电流的频率是相同的,涡流的频率等于通入线圈的交流电频率,故B正确;因为线圈中的交流电是周期性变化的,故在待测工件中引起的交流电也是周期性变化的,可知通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力,故C正确;电磁感应只能发生在金属物体上,故待测工件只能是金属制品,故D错误。7.(多选)“电磁感应铝箔封口机”被广泛应用在医药、食品、化工等生产行业的产品封口环节中,如图所示为一手持式封口机,它的工作原理是:当接通电源时,内置线圈产生磁场,当磁感线穿过封口铝箔材料时,瞬间产生大量小涡流,致使铝箔自行快速发热,熔化复合在铝箔上的溶胶,从而粘贴在承封容器的封口处,达到迅速封口的目的。下列说法正确的是()A封口材料可用普通塑料来代替铝箔B该封口机可用干电池作为电源以方便携带C封口过程中温度过高,可适当减小所通电流的频率来解决D该封口机适用于玻璃、塑料等多种材质的容器封口但不适用于金属容器CD解析:涡流只能在金属材料中产生,选项A错误;磁通量变化才能产生涡流,恒定电流不能产生涡流,选项B错误;所通电流的频率减小时,产生的涡流变小,则温度降低,选项C正确;金属容器中也会产生涡流,故不适用于金属容器的封口,选项D正确。- 4 -