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单选题

日光灯在正常工作情况下,对启动器和镇流器的表述错误的是(  )

A
灯管点燃发光后,启动器中的两个触片是分离的
B
灯管点燃后,启动器中两个触片是接触的
C
镇流器在日光灯开始点燃时提供瞬时高压
D
灯管点燃后,镇流器起降压限流作用

题目答案

B

答案解析

分析:

从日光灯原理、启动器的作用等规律去考虑分析两元件起到的作用.

解答:

解:日光灯启动时,是先将与启动器相连的镇流器相连;启动器受热后一端膨胀断开,此时镇流器产生高压将灯管中的气体电离,使气体导电,灯泡发光;

故有:

A、灯管点燃后,启动器的两个触片已经断开,故A正确,B错误;

B、由以上分析可知,镇流器的作用是提供瞬时高压,而使气体电离,故C正确;

D、灯管点燃后,镇流器的阻碍作用可以起到稳压限流作用,即电压过高时降压,电流过大时限流,故D正确;

本题选错误的,故选B.

点评:

本题考查自感现象中的最常见的应用:日光灯原理;要理解日光灯的原理,掌握启动器和镇流器从中起到的作用.

举一反三
单选题

家用日光灯电路如图所示,S为启动器,A为灯管同,C为镇流器,关于日光灯的工作原理,下列说法正确的是(  )

A
镇流器的作用是交流电变为直流电
B
在日光灯正常发光时,起动器中的两个触片是分开的
C
日光灯发出的光是电流加热电阻丝发出的
D
日光灯发出的光是汞原子受到激发后直接辐射的

题目答案

B

答案解析

分析:

当开关接通220伏的电压立即使启辉器的惰性气体电离,产生辉光放电.辉光放电的热量使双金属片受热膨胀,两极接触.电流通过镇流器、启辉器触极和两端灯丝构成通路.灯丝很快被电流加热,发射出大量电子.双金属片自动复位,两极断开.在两极断开的瞬间,电路电流突然切断,镇流器产生很大的自感电动势,与电源电压叠加后作用于管两端.灯丝受热时发射出来的大量电子,在灯管两端高电压作用下,以极大的速度由低电势端向高电势端运动.在加速运动的过程中,碰撞管内氩气分子,使之迅速电离.在紫外线的激发下,管壁内的荧光粉发出近乎白色的可见光.

解答:

解:A、镇流器在启动时产生瞬时高压,在正常工作时起降压限流作用,故A错误;

B、电路接通后,启辉器中的氖气停止放电(启辉器分压少、辉光放电无法进行,不工作),U型片冷却收缩,两个触片分离,B正确.

C、灯丝受热时发射出来的大量电子,在灯管两端高电压作用下,以极大的速度由低电势端向高电势端运动.在加速运动的过程中,碰撞管内氩气分子,使之迅速电离.在紫外线的激发下,管壁内的荧光粉发出近乎白色的可见光. 故C、D错误.

故选B.

点评:

日光灯正常发光后.由于交流电不断通过镇流器的线圈,线圈中产生自感电动势,自感电动势阻碍线圈中的电流变化,这时镇流器起降压限流的作用,使电流稳定在灯管的额定电流范围内,灯管两端电压也稳定在额定工作电压范围内.由于这个电压低于启辉器的电离电压,所以并联在两端的启辉器也就不再起作用了.

单选题

关于日光灯的启动器和镇流器的作用,下列说法中正确的是(  )

A
日光灯点亮后,启动器的动、静触片是接触的
B
日光灯点亮后,启动器不再起作用
C
日光灯点亮后,镇流器起产生瞬时高压的作用
D
日光灯点亮后,镇流器不再起作用

题目答案

B

答案解析

分析:

当开关接通220伏的电压立即使启辉器的惰性气体电离,产生辉光放电.辉光放电的热量使双金属片受热膨胀,两极接触.电流通过镇流器、启辉器触极和两端灯丝构成通路.灯丝很快被电流加热,发射出大量电子.双金属片自动复位,两极断开.在两极断开的瞬间,电路电流突然切断,镇流器产生很大的自感电动势,与电源电压叠加后作用于管两端.灯丝受热时发射出来的大量电子,在灯管两端高电压作用下,以极大的速度由低电势端向高电势端运动.在加速运动的过程中,碰撞管内氩气分子,使之迅速电离.在紫外线的激发下,管壁内的荧光粉发出近乎白色的可见光.

解答:

解:A、日光灯点亮后,启动器的动、静触片是断开的,日光灯在启辉时,由镇流器产生高压,灯管内的惰性气体在高压下电离,形成气体导电电流,即由电子形成电路连接灯光两端,启动器不再起作用,故A错误,B正确.

C、在开关闭合的瞬间,由于镇流器电流急剧减小,会产生很高的自感电动势,方向与原来的电压方向相同喧个自感电动势与电源电压加在一起,形成一个瞬时高压,加在灯管两端,使灯管中的气体开始放电,于是日光灯成为电流的通路开始发光.

日光灯开始发光时,由于交变电流通过镇流器的线圈,线圈中就会产生自感电动势,它总是阻碍电流变化的,这时镇流器起着降压限流的作用,保证日光灯正常工作. 故C、D错误.

故选B.

点评:

日光灯正常发光后.由于交流电不断通过镇流器的线圈,线圈中产生自感电动势,自感电动势阻碍线圈中的电流变化,这时镇流器起降压限流的作用,使电流稳定在灯管的额定电流范围内,灯管两端电压也稳定在额定工作电压范围内.由于这个电压低于启辉器的电离电压,所以并联在两端的启辉器也就不再起作用了.

单选题

如图所示为日光灯示意电路,L为镇流器,S为起动器.下列操作中,观察到的现象不正确的是(  )

A
接通K$_1$,K$_2$接a,K$_3$断开,灯管正常发光
B
将K$_2$接到b,断开 K$_3$,接通K$_1$,灯管可以正常发光
C
断开K$_1$、K$_3$,令 K$_2$接b,待灯管冷却后再接通K$_1$,可看到S闪光,灯管不能正常发光
D
取下S,令K$_2$接a,再接通K$_1$、K$_3$,接通几秒后迅速断开K$_3$,灯管可能正常发光

题目答案

B

答案解析

分析:

当开关接通220伏的电压立即使启辉器的惰性气体电离,产生辉光放电.辉光放电的热量使双金属片受热膨胀,两极接触.电流通过镇流器、启辉器触极和两端灯丝构成通路.灯丝很快被电流加热,发射出大量电子.双金属片自动复位,两极断开.在两极断开的瞬间,电路电流突然切断,镇流器产生很大的自感电动势,与电源电压叠加后作用于管两端.灯丝受热时发射出来的大量电子,在灯管两端高电压作用下,以极大的速度由低电势端向高电势端运动.在加速运动的过程中,碰撞管内氩气分子,使之迅速电离.在紫外线的激发下,管壁内的荧光粉发出近乎白色的可见光.

解答:

解:A、接通K$_1$、K$_2$接a、K$_3$断开,灯管正常发光,镇流器在启动时产生瞬时高压,在正常工作时起降压限流作用,启动器自动断开,故A正确;

B、将K$_2$接到b,断开 K$_3$,接通K$_1$,不能产生很大的自感电动势,灯管不能正常发光,故B错误.

C、断开K$_1$、K$_3$,令 K$_2$接b,待灯管冷却后再接通K$_1$,不能产生很大的自感电动势,可看到S闪光,灯管不能正常工作. 故C正确.

D、取下S,令S$_2$接a,再接通S$_1$、S$_3$,接通几秒后迅速断开S$_3$,镇流器在断开S$_3$产生瞬时高压,在正常工作时起降压限流作用,启动器自动断开.故D正确.

本题选择错误的,故选:B

点评:

日光灯正常发光后.由于交流电不断通过镇流器的线圈,线圈中产生自感电动势,自感电动势阻碍线圈中的电流变化,这时镇流器起降压限流的作用,使电流稳定在灯管的额定电流范围内,灯管两端电压也稳定在额定工作电压范围内.由于这个电压低于启辉器的电离电压,所以并联在两端的启辉器也就不再起作用了

单选题

高频感应炉是用来熔化金属对其进行冶炼的,如图所示为冶炼金属的高频感应炉的示意图,炉内放入被冶炼的金属,线圈内通入高频交变电流,这时被冶炼的金属就能被熔化,这种冶炼方法速度快,温度易控制,并能避免有害杂质混入被炼金属中,因此适于冶炼特种金属.该炉的加热原理是(  )

A
利用线圈中电流产生的焦耳热
B
利用线圈中电流产生的磁场
C
利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流
D
给线圈通电的同时,给炉内金属也通了电

题目答案

C

答案解析

分析:

用来冶炼合金钢的真空冶炼炉,炉外有线圈,线圈中通入反复变化的电流,炉内的金属中产生涡流.涡流产生的热量使金属熔化,高频交流电的频率越大,产生的热量越大.

解答:

解:线圈中的电流做周期性的变化,线圈产生高频变化的磁场,磁场穿过金属,在金属内产生强涡流,从而在导体中产生大量的热,而交流电的频率越大,产生的热量越多.故C正确,ABD错误;

故选:C.

点评:

本题主要考查了掌握涡流的原理及应用,注意涡流产生的条件,及掌握产生热量的原理.

单选题

如图所示是冶炼金属的感应炉的示意图.高频感应炉中装有待冶炼的金属,当线圈中通有电流时,通过产生涡流来熔化金属.以下关于高频感应炉的说法中正确的是(  )

A
高频感应炉的线圈中必须通有变化的电流,才会产生涡流
B
高频感应炉的线圈中通有恒定的电流,也可以产生涡流
C
高频感应炉是利用线圈中电流产生的焦耳热使金属熔化的
D
高频感应炉是利用线圈中电流产生的磁场使金属熔化的

题目答案

A

答案解析

分析:

用来冶炼合金钢的真空冶炼炉,炉外有线圈,线圈中通入反复变化的电流,炉内的金属中产生涡流.涡流产生的热量使金属熔化,高频交流电的频率越大,产生的热量越大.

解答:

解:A、根据电磁感应的条件可知,高频感应炉的线圈中必须通有变化的电流,才会产生涡流.故A正确,B错误;

C、线圈中的电流做周期性的变化,线圈产生高频变化的磁场,变化的磁场穿过金属,在金属内产生强涡流,从而在导体中产生大量的热,而交流电的频率越大,产生的热量越多.故CD错误;

故选:A

点评:

本题主要考查了掌握涡流的原理及应用,注意涡流产生的条件,及掌握产生热量的原理.

单选题

电磁炉热效率高达90%,炉面无明火,无烟无废气,“火力”强劲,安全可靠,如图所示是描述电磁炉工作原理的示意图,下列说法正确的是(  )

A
当恒定电流通过线圈时,会产生恒定磁场,恒定磁场越强,电磁炉加热效果越好
B
在锅和电磁炉中间放一纸板,则电磁炉不能起到加热作用
C
电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅,主要原因是这些材料的导热性能较差
D
电磁炉通电线圈加交流电后,在锅底产生涡流,进而发热工作

题目答案

D

答案解析

分析:

电磁炉又被称为电磁灶,其原理是磁场感应涡流加热,即利用交变电流通过线圈产生交变磁场,从而使金属锅自身产生无数小涡流而直接加热于锅内的食物.

解答:

解:A、锅体中的涡流是由变化的磁场产生的,所加的电流是交流,不是直流.故A错误,D正确.

B、在锅和电磁炉中间放一纸板,不会影响电磁炉的加热作用.故B错误.

C、金属锅自身产生无数小涡流而直接加热于锅的,陶瓷锅或耐热玻璃锅属于绝缘材料,里面不会产生涡流.故C错误;

故选:D

点评:

本题要求学生根据题文的信息解答,考查了学生接受信息的能力,掌握电磁炉的应用及工作原理.

单选题

如图所示为中国制造的第一款防空能力卓越、反舰能力一流的世界级驱逐舰,因装备了类似于美国“宙斯盾”系统中的SPY-1型相控阵雷达,被外媒称为“中华神盾”.军舰上大量采用了高频焊接,其原理如下图所示,线圈通以高频交变电流,金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热,将焊缝熔化焊接.下列说法中正确的是(  )

A
要使焊接处产生的热量较大,可采用增大交变电流的电压
B
要使焊接处产生的热量较大,可采用增大交变电流的频率
C
线圈中通以恒定电流时,也能在焊缝中产生电流
D
感应加热是利用线圈电阻产生的焦耳热直接焊接的

题目答案

B

答案解析

分析:

高频焊接利用高频交变电流产生高频交变磁场,在焊接的金属工件中就产生感应电流,根据法拉第电磁感应定律分析电流变化的频率与焊缝处的温度升高的关系.焊缝处横截面积小,电阻大,电流相同,焊缝处热功率大,温度升的很高.

解答:

解:A、B高频焊接利用高频交变电流产生高频交变磁场,在焊接的金属工件中就产生感应电流,根据法拉第电磁感应定律分析可知,电流变化的频率越高,磁通量变化频率越高,产生的感应电动势越大,感应电流越大,焊缝处的温度升高的越快.故A错误,B正确.

C、线圈中通以恒定电流时,不可能在焊缝中产生电流.故C错误;

D、感应加热是利用电磁感应现象,产生涡流而发热,不是利用线圈电阻产生的焦耳热直接焊接的,故D错误.

故选:B.

点评:

本题高频焊接是电磁感应原理的实际应用,要注意明确感应电流的大小与交变电流的电压无关,只与频率有关系.

单选题

高频感应炉是用来熔化金属对其进行冶炼的,如图所示为冶炼金属的高频感应炉的示意图.炉内放入被冶炼的金属,线圈中通入高频交变电流,这时被冶炼的金属就能被熔化.这种冶炼方法速度快,温度易控制,并能避免有害杂质混入被冶炼金属中,因此适于冶炼特种金属.该炉的加热原理是(  )

A
利用线圈中电流产生的焦耳热
B
利用线圈中电流产生的磁场对被冶炼金属产生磁化而加热
C
利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流
D
给线圈通电的同时,给炉内金属也通了电,从而产生焦耳热

题目答案

C

答案解析

分析:

用来冶炼合金钢的真空冶炼炉,炉外有线圈,线圈中通入反复变化的电流,炉内的金属中产生涡流.涡流产生的热量使金属熔化,高频交流电的频率越大,产生的热量越大.

解答:

解:根据电磁感应的条件可知,高频感应炉的线圈中必须通有变化的电流,才会产生涡流;线圈中的电流做周期性的变化,线圈产生高频变化的磁场,变化的磁场穿过金属,在金属内产生强涡流,从而在导体中产生大量的热,而交流电的频率越大,产生的热量越多.故C正确,ABD错误;

故选:C

点评:

本题主要考查了掌握涡流的原理及应用,注意涡流产生的条件,及掌握产生热量的原理.

单选题

如图所示为安检门原理图,左边门框中有一通电线圈,右边门框中有一接收线圈.工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流,则(  )

A
无金属片通过时,接收线圈中的感应电流方向为顺时针
B
无金属片通过时,接收线圈中的感应电流增大
C
有金属片通过时,接收线圈中的感应电流方向为顺时针
D
有金属片通过时,接收线圈中的感应电流大小发生变化

题目答案

D

答案解析

分析:

当左侧线圈中通有不断增大的顺时针方向的电流时,周围的磁场发生变化,即通过右侧线圈的磁通量发生变化,根据楞次定律结合右手螺旋定则判断出右侧线圈中感应电流的方向,结合法拉第电磁感应定律判断感应电流的大小.

解答:

解:A、当左侧线圈中通有不断增大的顺时针方向的电流时,知穿过右侧线圈的磁通量向右,且增大,根据楞次定律,右侧线圈中产生逆时针方向的电流;故A错误;

B、通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流,则通电线圈中的磁通量均匀增大,所以穿过右侧线圈中的磁通量均匀增大,则磁通量的变化率是定值,由法拉第电磁感应定律可知,接收线圈中的感应电流不变.故B错误;

C、结合A的分析可知,即使有金属片通过时,接收线圈中的感应电流方向仍然为逆时针.故C错误;

D、有金属片通过时,则穿过金属片中的磁通量发生变化时,金属片中也会产生感应电流,感应电流的方向与接收线圈中的感应电流的方向相同,所以也会将该空间中的磁场的变化削弱一些,引起接收线圈中的感应电流大小发生变化.故D正确.

故选:D

点评:

解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向,以及掌握楞次定律的另一种表述,感应电流引起的效果阻碍磁通量的变化.

单选题

利用所学物理知识,可以初步了解安检中常用的一种手持金属探测器的工作原理及相关问题.这种手持金属探测器工作时,因其内部的探测器线圈内通有一定频率(该频率可在固定的频率范围内调节)的正弦交变电流,产生迅速变化的磁场.如果该种探测器附近有金属物品,在金属物品中会感应出涡流,涡流的磁场反过来影响探测器线圈中的电流,引发探测器蜂鸣报警.金属物品中感应出的涡流越大对探测器线圈中的电流的影响越大,金属物品中感应出涡流的大小与正弦交变电流的频率以及被检测金属物品的尺寸和导电的性能有关.关于该种金属探测器,下列说法中正确的是(  )

A
金属物品中产生的涡流的变化频率与探测器线圈中的交变电流的频率可能不同
B
当探测器中通有的交变电流频率不在工作频率范围内时,被检测金属物品中就不产生感应电流
C
探测器线圈中通低频率的正弦交变电流更容易检测出尺寸小、电阻率大的金属物品
D
该种金属探测器能检测有无金属物品,但不能准确区分金属的种类

题目答案

D

答案解析

分析:

金属探测器在探测金属时,由于在被测金属中产生的涡流从而使报警器工作,结合其工作的原理逐项分析即可.

解答:

解:A、金属探测器利用的是电磁感应现象,金属物品中产生的涡流的变化频率与探测器线圈中的交变电流的频率是相同的;故A错误;

B、金属探测器探测金属时,被测金属中感应出涡流,与探测器中通有的交变电流频率无关;故B错误;

C、探测过程中工作时,当探测器靠近金属物体时,能在金属中形成涡流,涡流的大小强弱与该物体的电阻率有关,电阻率越大,则涡电流的强度越小,所以探测器线圈中通低频率的正弦交变电流更难检测出尺寸小、电阻率大的金属物品.故C错误;

D、探测过程中工作时,当探测器靠近金属物体时,能在金属中形成涡流,进而引起线圈中电流的变化;能检测有无金属物品,但不能准确区分金属的种类;故D正确;

故选:D

点评:

本题考查涡流的工作原理,要注意明确只有金属物体相对探测器运动时才能产生涡流.