2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 電磁感應(yīng) 第六節(jié) 自感現(xiàn)象及其應(yīng)用 第七節(jié) 渦流現(xiàn)象及其應(yīng)用分層訓(xùn)練 粵教版選修3-2.doc

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第六節(jié) 自感現(xiàn)象及其應(yīng)用 第七節(jié) 渦流現(xiàn)象及其應(yīng)用 A級(jí)　抓基礎(chǔ) 1.如圖所示是用于觀察自感現(xiàn)象的電路，設(shè)線圈的自感系數(shù)較大，線圈的直流電阻RL與小燈泡的電阻R滿足RL＜R.則在開關(guān)S斷開瞬間，可以觀察到(　　) A．燈泡有明顯的閃爍現(xiàn)象 B．燈泡立即熄滅 C．燈泡逐漸熄滅，不會(huì)閃爍 D．燈泡會(huì)逐漸熄滅，但不一定有閃爍現(xiàn)象 解析：當(dāng)電路接通穩(wěn)定后，因?yàn)镽L＜R，則IL>IR；當(dāng)電路斷開的瞬時(shí)，電阻R上的電流立即消失，而電感L上，由于自感現(xiàn)象產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的減小，則在L和R上形成通路，使得通過R的電流由IL慢慢減小到零，因?yàn)镮L大于以前的電流，故燈泡會(huì)有明顯的閃爍現(xiàn)象，故選A. 答案：A 2．如圖為冶煉鋼鐵的電路的示意圖，它是根據(jù)渦流的原理工作的，則下列說法中正確的是(　　) A．需接交流電源，且電流頻率越高，發(fā)熱效果越好 B．需接交流電源，且電流頻率越低，發(fā)熱效果越好 C．需接直流電源，且電流越大，發(fā)熱效果越好 D．需接直流電源，且電流越小，發(fā)熱效果越好 解析：用來冶煉鋼鐵的真空冶煉爐，爐外有線圈，線圈中通入反復(fù)變化的電流，爐內(nèi)的金屬中產(chǎn)生渦流．渦流產(chǎn)生的熱量使金屬熔化，高頻交流電的頻率越大，產(chǎn)生的熱量越大，故A正確． 答案：A 3．(多選)金屬探測(cè)器是利用電磁感應(yīng)的原理工作的，當(dāng)金屬中處在變化的磁場(chǎng)中時(shí)，這個(gè)磁場(chǎng)能在金屬物體的內(nèi)部產(chǎn)生渦電流，渦電流又會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，倒過來影響原來的磁場(chǎng)，引發(fā)探測(cè)器發(fā)出鳴聲．高考進(jìn)考場(chǎng)時(shí)，每個(gè)同學(xué)都必須經(jīng)過金屬探測(cè)器的檢查．關(guān)于金屬探測(cè)器的檢查，下列說法正確的是(　　) A．金屬探測(cè)器探測(cè)到考生衣服上的金屬扣時(shí)，探測(cè)器線圈中感應(yīng)出渦流 B．金屬探測(cè)器探測(cè)到考生衣服上的金屬扣時(shí)，金屬扣中感應(yīng)出渦流 C．此金屬探測(cè)器也可用于食品生產(chǎn)，檢測(cè)食品中是否混入細(xì)小的砂粒 D．探測(cè)過程中，無論金屬探測(cè)器與被測(cè)金屬處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，還是相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，都能產(chǎn)生渦流 解析：金屬探測(cè)器探測(cè)到考生衣服上的金屬扣時(shí)，是探測(cè)器中通過交變電流，產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，當(dāng)金屬扣處于該磁場(chǎng)中時(shí)，該金屬扣中會(huì)感應(yīng)出渦流，從而反過來影響探測(cè)器，故A錯(cuò)誤，B正確；金屬探測(cè)器的工作原理是互感現(xiàn)象，只能在金屬中感應(yīng)出電流，不能用于檢查砂粒，故C錯(cuò)誤；由于探測(cè)器中的電流是交變電流，其產(chǎn)生的磁場(chǎng)是變化的，故探測(cè)過程中，無論金屬探測(cè)器與被測(cè)金屬處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，還是相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，都能產(chǎn)生渦流，故D正確． 答案：BD 4．(多選)磁電式儀表的線圈通常用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上，這樣做的目的是(　　) A．防止渦流而設(shè)計(jì)的　 B．利用渦流而設(shè)計(jì)的 C．起電磁阻尼的作用 D．起電磁驅(qū)動(dòng)的作用 解析：把線圈繞在鋁框上，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，形成渦流，渦流又形成磁場(chǎng)，反過來與外部磁場(chǎng)相互作用，從而阻礙了指針的運(yùn)動(dòng)，故BC正確． 答案：BC B級(jí)　提能力 5．(多選)如圖所示電路中，L是自感系數(shù)足夠大的線圈，它的電阻可忽略不計(jì)，D1和D2是兩個(gè)完全相同的小燈泡．則下列說法中正確的是(　　) A．K閉合瞬間，兩燈同時(shí)亮，以后D1熄滅，D2變亮 B．K閉合瞬間，D1先亮，D2后亮，最后兩燈亮度一樣 C．K斷開時(shí)，兩燈都亮一下再慢慢熄滅 D．K斷開時(shí)，D2立即熄滅，D1亮一下再慢慢熄滅 解析：K閉合瞬間，由于通過線圈的電流變大，在線圈中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增加，此時(shí)刻電感線圈可看做斷路，此時(shí)電流通過兩個(gè)燈泡而同時(shí)發(fā)光；當(dāng)電路穩(wěn)定后，由于線圈的電阻為零，故燈泡D1被線圈短路而熄滅，而D2變得更亮，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；K斷開時(shí)，D2立即熄滅，而由于線圈中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的減小，自感電動(dòng)勢(shì)在L和D1中形成新的回路，故使得D1亮一下再慢慢熄滅，選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤．故選A、D. 答案：AD 6．如圖所示的電路中，D1和D2是兩個(gè)相同的小燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其阻值與R相同．在開關(guān)S接通和斷開時(shí)，燈泡D1和D2亮、暗的順序是(　　) A．接通時(shí)D1先達(dá)最亮，斷開時(shí)D1先滅 B．接通時(shí)D2先達(dá)最亮，斷開時(shí)D1后滅 C．接通時(shí)D1先達(dá)最亮，斷開時(shí)D1后滅 D．接通時(shí)D2先達(dá)最亮，斷開時(shí)D2先滅 解析：電鍵接通瞬間，電路中迅速建立了電場(chǎng)，立即產(chǎn)生電流，但線圈中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的增加，故開始時(shí)通過燈泡D1的電流較大，故燈泡D1較亮；電路中自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增加，但不能阻止電流增加，電流穩(wěn)定后，兩個(gè)燈泡一樣亮，即D1燈泡亮度逐漸正常，電鍵斷開瞬間，電路中電流要立即減小為零，但線圈中會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的自感電動(dòng)勢(shì)，與燈泡D1構(gòu)成閉合回路放電，故斷開時(shí)D1后滅，故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤，C正確，D錯(cuò)誤． 答案：C 7．如圖所示為日光燈示意電路，L為鎮(zhèn)流器，S為起動(dòng)器．下列操作中，觀察到的現(xiàn)象不正確的是(　　) A．接通K1，K2接a，K3斷開，燈管正常發(fā)光 B．將K2接到b，斷開 K3，接通K1，燈管可以正常發(fā)光 C．?dāng)嚅_K1、K3，令 K2接b，待燈管冷卻后再接通K1，可看到S閃光，燈管不能正常發(fā)光 D．取下S，令K2接a，再接通K1、K3，接通幾秒后迅速斷開K3，燈管可能正常發(fā)光 解析：接通K1、K2接a、K3斷開，燈管正常發(fā)光，鎮(zhèn)流器在啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生瞬時(shí)高壓，在正常工作時(shí)起降壓限流作用，啟動(dòng)器自動(dòng)斷開，故A正確；將K2接到b，斷開K3，接通K1，不能產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì)，燈管不能正常發(fā)光，故B錯(cuò)誤；斷開K1、K3，令K2接b，待燈管冷卻后再接通K1，不能產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì)，可看到S閃光，燈管不能正常工作， 故C正確；取下S，令K2接a，再接通K1、K3，接通幾秒后迅速斷開K3，鎮(zhèn)流器在斷開K3產(chǎn)生瞬時(shí)高壓，在正常工作時(shí)起降壓限流作用，啟動(dòng)器自動(dòng)斷開，故D正確． 答案：B 8．(多選)如圖所示的電路中，三個(gè)燈泡L1、L2、L3的電阻關(guān)系為R1＜R2＜R3，電感L的電阻和電源的內(nèi)阻可忽略，D為理想二極管．電鍵K從閉合穩(wěn)定狀態(tài)突然斷開時(shí)，下列判斷不正確的是(　　) A．L2逐漸變暗 B．L1先變亮，然后逐漸變暗 C．L3先變亮，然后逐漸變暗 D．L3立即熄滅 解析：閉合時(shí)，因?yàn)镽1＜R2＜R3，所以通過燈泡L1的電流大于通過L3的電流，斷開電鍵，原來通過L2和L3的電流立即消失，通過L1的電流由于線圈對(duì)電流的變化有阻礙作用，阻礙電流的變化，且與L2、L3構(gòu)成回路，由于二極管具有單向?qū)щ娦裕詿o電流通過L2，則L2立即熄滅；由于開始通過L1的電流大于通過L3的電流，所以L3先變亮然后逐漸變暗，L1逐漸變暗．故ABD錯(cuò)誤，C正確． 答案：ABD