2019-2020学年人教版高中物理选修1-1课时作业：3.6 自感现象 涡流

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1、第6讲自感现象涡流题组一、对自感现象的理解1关于线圈中自感电动势的大小，下列说法中正确的是()A电感一定时，电流变化越大，电动势越大B电感一定时，电流变化越快，电动势越大C通过线圈的电流为零的瞬间，电动势为零D通过线圈的电流为最大值的瞬间，电动势最大答案B解析在电感一定的情况下电流变化越快即变化率越大，电动势越大，A项错，B项对；电流为零的瞬间电流的变化率不一定为零，电流的值最大时电流的变化率不一定最大，所以C、D项错2如图367所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速度释放，穿过A管的小球比穿过B管

2、的小球先落到地面下面对于两管的描述可能正确的是()图367AA管是用塑料制成的，B管是用铜制成的BA管是用铝制成的，B管是用胶木制成的CA管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的DA管是用胶木制成的，B管是用铝制成的答案AD解析磁性小球穿过金属圆管过程中，将圆管看作由许多金属圆环组成，小球的磁场使每个圆环中产生感应电流，电流阻碍磁性小球的下落，小球向下运动的加速度小于重力加速度；小球在塑料、胶木等非金属材料圆管中不会产生感应电流，小球仍然做自由落体运动，穿过塑料、胶木圆管的时间比穿过金属圆管的时间少3下列说法正确的是()A当线圈中电流不变时，线圈中没有自感电动势B当线圈中电流不变时，线圈中自感电动

3、势的方向不变C当线圈中电流增大时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反D当线圈中电流减小时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反答案AC解析线圈中电流不变时，自身电流产生的磁场的磁通量不变，线圈中不可能产生自感电动势，选项A正确，选项B错误；当线圈中电流增大时，电流产生的磁场的磁通量增大，根据楞次定律和右手定则可判断自感电动势的方向与原电流方向相反，选项C正确；同理可知选项D错误题组二、电感在电路中的作用4如图368所示，L为自感系数很大的线圈，其自身的电阻忽略不计，A、B是完全相同的两个小灯泡在t0时刻闭合开关S，经过一段时间t1断开S.下列表示A、B两灯泡中电流i随时间t变

4、化的图象中，正确的是()图368答案BD解析电键闭合时，由于电感线圈的阻碍作用，流过电感的电流慢慢增大，所以iB慢慢增大，iA慢慢减小，最后稳定时电感相当于一根导线，iA为0，iB最大；断开电键，原来通过B的电流立即消失，由于电感线圈阻碍自身电流变化，产生与原电流同方向的感应电流，此时电感线圈和灯泡A形成回路，流过灯泡A中的电流方向与原来流过灯泡A中的电流方向相反，且电流iA慢慢减小，最后为0，故A、C错误，B、D正确5如图369所示，电路甲、乙中电阻R和自感线圈L的电阻都很小接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则()图369A在电路甲中，断开S，A将渐渐变暗B在电路甲中，断开S，A将先变得更

5、亮，然后渐渐变暗C在电路乙中，断开S，A将渐渐变暗D在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗答案AD解析甲图中，灯A与线圈L在同一支路，通过的电流相同；断开开关S时，A、L、R组成回路，由于自感作用，L中电流逐渐减小，灯不会闪亮一下，灯A将逐渐变暗，故A正确乙图中，电路稳定时，通过上支路的电流ILIA(因L的电阻很小)；断开开关S时，由于L的自感作用，回路中电流在IL的基础上减小，电流反向通过A的瞬间，A中电流变大，然后渐渐变小，所以灯A要闪亮一下，然后渐渐变暗，故D正确6如图3610所示，开关S闭合且电路达到稳定时，小灯泡能正常发光，则()图3610A当S闭合瞬间，小灯泡将慢慢变亮B

6、当S闭合瞬间，小灯泡立即变亮C当S断开瞬间，小灯泡慢慢熄灭D当S断开瞬间，小灯泡先闪亮一下，再慢慢熄灭答案A解析当S闭合瞬间，通过L的电流增大，自感电动势的方向与原电流方向相反，阻碍电流的增大，故A慢慢变亮；当S断开瞬间，A将立即熄灭，因为S断开，再无电流回路7.如图3611所示的电路中，A1和A2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与R相同在开关S接通和断开时，灯泡A1和A2亮暗的顺序是()图3611A接通时A1先达最亮，断开时A1后灭B接通时A2先达最亮，断开时A1后灭C接通时A1先达最亮，断开时A1先灭D接通时A2先达最亮，断开时A2先灭答案A解析当开关S接通时，A1

7、和A2同时亮，但由于自感现象的存在，流过线圈的电流由零变大时，线圈上产生自感电动势阻碍电流的增大，使通过线圈的电流从零开始慢慢增加，所以开始时电流几乎全部从A1通过，而该电流又将同时分路通过A2和R，所以A1先达最亮，经过一段时间电路稳定后，A1和A2达到一样亮；当开关S断开时，电源电流立即为零，因此A2立即熄灭，而对A1，由于通过线圈的电流突然减小，线圈中产生自感电动势阻碍电流的减小，使线圈L和A1组成的闭合电路中有感应电流，所以A1后灭8如图3612所示，是测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路，L两端并联一只电压表，用来测量自感线圈的直流电压，在测量完毕后，将电路解体时应()图3612A

8、先断开S1 B先断开S2C先拆除电流表 D先拆除电阻R答案B解析S1断开瞬间，L中产生很大的自感电动势，若此时S2闭合，则可能将电压表烧坏，故应先断开S2.题组三、自感现象的应用及防止9如图3613所示是冶炼金属的高频感应炉的示意图冶炼炉内装入被冶炼的金属，线圈通入高频交变电流，这时被冶炼的金属就能被熔化这种冶炼方法速度快，温度容易控制，并能避免有害杂质混入被冶炼的金属中，因此适于冶炼特种金属，该炉的加热原理()图3613A利用线圈中电流产生的焦耳热B利用红外线C利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流D利用交变电流的交变磁场所激发的电磁波答案C解析利用交变电流产生的交变磁场在引起炉内金属

9、截面的磁通量变化时，使金属中产生感应电流，因整块金属的电阻相当小，所以感应电流很强，它在金属内自成回路流动时，形成漩涡状的电流，即涡流，涡流产生大量的焦耳热使炉内温度升高，金属熔化，故选C；当然线圈中也因有交变电流会产生一定的焦耳热，但它是相当少的，根本不可能使炉内温度高到使金属熔化的程度，故A不可能10如图3614所示，是高频焊接原理示意图，线圈中通以高频交流电时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝时产生大量热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少，以下说法中正确的是()图3614A交流电的频率越高，焊缝处的温度升高得越快B交流电的频率越低，焊缝处的温度升高得越快C工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小D工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大答案AD解析线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流的大小与感应电动势有关，电流变化的频率越高，电流变化得越快，感应电动势就越大，A选项正确；工件上焊缝处的电阻大，电流产生的热量就多，D选项正确