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多选题

(多选)关于自感现象,下列说法中正确的是(  )

A
自感现象是线圈自身的电流发生变化而引起的电磁感应现象
B
自感电动势总是阻碍原电流的变化
C
自感电动势的方向总是与原电流的方向相反
D
自感电动势的方向总是与原电流的方向相同

题目答案

AB

答案解析

分析:

根据楞次定律和法拉第电磁感应定律来分析判断.

解答:

解:自感现象的定义就是:线圈自身的电流发生变化而引起的电磁感应现象,产生的自感电动势总是阻碍原电流的变化,故AB正确;

根据楞次定律,当原电流增大时,感应电动势与原电流方向相反;当原电流减小时,感应电动势与原电流方向相同,故CD错误;

故选:AB

点评:

自感现象是特殊的电磁感应现象,同样遵守楞次定律和法拉第电磁感应定律.

举一反三
多选题

(多选)图a是用电流传感器(相当于电流表,其电阻可以忽略不计)研究自感现象的实验电路,图中两个电阻的阻值均为R,L是一个自感系数足够大的自感线圈,其直流电阻值也为R.图b是某同学画出的在t_0时刻开关S切换前后,通过传感器的电流随时间变化的图象.关于这些图象,下列说法中正确的是(  )

A
图b中甲是开关S由断开变为闭合,通过传感器1的电流随时间变化的情况
B
图b中乙是开关S由断开变为闭合,通过传感器1的电流随时间变化的情况
C
图b中丙是开关S由闭合变为断开,通过传感器2的电流随时间变化的情况
D
图b中丁是开关S由闭合变为断开,通过传感器2的电流随时间变化的情况

题目答案

BC

答案解析

分析:

接通电源的瞬间,线圈相当于断路,回路中的电流逐渐增大到稳定不变;断开电源的瞬间,线圈相当于电源,电流逐渐减小到零.

解答:

解:开关S由断开变为闭合,由于L的自感作用,通过传感器1的电流是逐渐增大的,当稳定以后,自感消失,电流保持不变,故A错误B正确;

开关S由闭合变为断开,传感器1的电流立即为零,由于L的自感作用(相当于电源),传感器2的电流与原来反向且逐渐减小为零,故C正确D错误;

故选BC

点评:

本题考查了电感线圈对电流突变所产生的阻碍作用,主要抓住电源闭合和断开瞬间的变化即可.

多选题

(多选)如图所示电路,电感线圈L的自感系数足够大,其直流电阻忽略不计,L_A、L_B是两个相同的灯泡,则(  )

A
S闭合瞬间,L_A、L_B同时亮,然后L_A逐渐变暗到熄灭,L_B亮度不变
B
S闭合瞬间,L_A、L_B同时亮,然后L_A逐渐变暗到熄灭,L_B变得更亮
C
S断开瞬间,L_B立即熄灭,L_A逐渐熄灭
D
S断开瞬间,L_B立即熄灭,L_A亮一下后逐渐变暗到熄灭

题目答案

BD

答案解析

分析:

闭合S,A、B同时亮,随着L中电流增大,线圈L直流电阻可忽略不计,分流作用增大,A逐渐被短路,总电阻减小,再由欧姆定律分析B灯亮度的变化.断开S,B灯立即熄灭,线圈中电流,根据楞次定律判断A灯亮度如何变化.

解答:

解:A、B闭合S时,电源的电压同时加到两灯上,A、B同时亮,且亮度相同;随着L中电流增大,由于线圈L直流电阻可忽略不计,分流作用增大,A逐渐被短路直到熄灭,外电路总电阻减小,总电流增大,B变亮.故A错误,B正确.

C、D断开S,B立即熄灭,线圈中电流减小,产生自感电动势,感应电流流过A灯,A闪亮一下后熄灭.故C错误,D正确.

故选:BD.

点评:

对于通电与断电的自感现象,它们是特殊的电磁感应现象,可楞次定律分析发生的现象.

多选题

(多选)如图所示是用于观察自感现象的电路图,设线圈的自感系数较大,线圈的直流电阻R_L与灯泡的电阻R满足R_L≪R,则在开关S由闭合到断开的瞬间,可以观察到(  )

A
灯泡立即熄灭
B
灯泡逐渐熄灭
C
灯泡有明显的闪亮现象
D
只有在R_L≫R时,才会看到灯泡有明显的闪亮现象

题目答案

BC

答案解析

分析:

当灯泡处于正常发光状态,迅速断开开关S时,灯泡中原来的电流突然减小到零,线圈中电流开始减小,磁通量减小产生感应电动势,产生自感现象

解答:

解:开关S闭合稳定状态时,由于线圈的直流电阻R_L与灯泡的电阻R满足R_L<<R,则线圈中的电流I_L>>I,当开关断开后灯泡中电流立即完全消失,而线圈由于由自感作用阻碍其自身电流的减小,故线圈与灯泡组成回路,其电流I_L逐渐减小,灯泡中由原来较小的电流I变为较大电流I_L时要明显闪亮一下然后再逐渐熄灭,故BC正确A错误;

由分析知只要I_L>I,即R_L<R灯泡就会出现闪亮的现象,若R_L<<R就会有明显 闪亮现象,故D错误.

故选:BC.

点评:

自感现象是特殊的电磁感应现象,法拉第电磁感应定律和楞次定律同样适用.

多选题

(多选)如图所示,L是电阻很小自感系数很大的线圈,开关S断开K闭合时,小灯泡D可正常发光,现在将S闭合K断开,则(  )

A
再闭合开关K,灯D过一会儿逐渐变亮
B
再闭合开关K,灯D开始正常发光,然后慢慢变暗到熄灭
C
再闭合开关K,待稳定后断开K,灯D立即熄灭
D
再闭合开关K,待稳定后断开K,灯D闪亮一下后熄灭

题目答案

BD

答案解析

分析:

电路稳定后,L的电阻不计,闭合瞬间L的电阻很大,待电路稳定后线圈短路;断开瞬间L产生自感电动势与D组成回路,由于线圈阻碍作用电流逐渐减小.

解答:

解:AB、由已知开关S断开而K闭合时,小灯泡D可正常发光,则开关S闭合瞬间L的电阻很大,电流基本都从D灯流过,D灯正常发光,随着L中电流的增大R中电流减小,灯泡变暗,待电路稳定后线圈短路,灯泡被短路熄灭,故A错误,B正确;

CD、若断开瞬间K,则L产生自感电动势与D组成回路使电流逐渐减小,则灯泡由原来的熄灭突然变亮,然后逐渐熄灭,故C错误,D正确;

故选:BD

点评:

本题考查了电感线圈对电流的阻碍作用,特别是知道断开后线圈相当于新的电源会识别线圈重新组成的回路.

多选题

(多选)如图所示的电路中,A$_1$和A$_2$是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略,下列说法中正确的是(  )

A
闭合电键S接通电路时,A$_2$ 与A$_1$同时亮
B
闭合电键S接通电路时,A$_2$先亮,A$_1$后亮,最后一样亮
C
断开电键S切断电路时,A$_2$先熄灭,A$_1$过一会儿才熄灭
D
断开电键S切断电路时.A$_1$和A$_2$都要过一会儿才熄灭

题目答案

BD

答案解析

分析:

电感器对电流的变化有阻碍作用,当电流增大时,会阻碍电流的增大,当电流减小时,会阻碍其减小.

解答:

解:A、合上开关K接通电路,A$_2$立即亮,线圈对电流的增大有阻碍作用,所以通过A$_1$的电流慢慢变大,最后两灯泡的电压一样大,所以一样亮.故A错误,B正确;

C、断开开关K切断电路时,通过A$_2$的用来的电流立即消失,线圈对电流的减小有阻碍作用,所以通过A$_1$的电流会慢慢变小,并且通过A$_2$,所以两灯泡一起过一会儿熄灭,但通过A$_2$的灯的电流方向与原来的方向相反.故C错误、D正确.

故选:BD.

点评:

解决本题的关键知道电感器对电流的变化有阻碍作用,当电流增大时,会阻碍电流的增大,当电流减小时,会阻碍其减小.

多选题

(多选)如图所示电路中,A、B为两个相同灯泡,L为自感系数较大、电阻可忽略不计的电感线圈,C为电容较大的电容器,下列说法中正确的有(  )

A
接通开关S,A立即变亮,最后A、B一样亮
B
接通开关S,B逐渐变亮,最后A、B一样亮
C
断开开关S,A、B都立刻熄灭
D
断开开关S,A立刻熄灭,B逐渐熄灭

题目答案

ABD

答案解析

分析:

电感器对电流的变化有阻碍作用,当电流增大时,会阻碍电流的增大,当电流减小时,会阻碍其减小.电容器在电路中电流变化时,也会发生充电和放电现象,此时可理解为有电流通过了电容器.

解答:

解:A、B、接通开关S,电容器C要通过A充电,因此A立刻亮,由于充电电流越来越小,当充电完毕后,相当于断路,而L对电流变化有阻碍作用,所以通过B的电流逐渐增大,故B逐渐变亮,当闭合足够长时间后,C中无电流,相当于断路,L相当于短路,因此A、B一样亮.故A正确,B也正确;

CD、当S闭合足够长时间后再断开,A立刻熄灭,而L产生自感电动势,且电容器也要对B放电,故B要逐渐熄灭,故C错误,D正确.

故选:ABD.

点评:

解决本题的关键知道电感器对电流的变化有阻碍作用,当电流增大时,会阻碍电流的增大,当电流减小时,会阻碍其减小,注意电容器也要放电.

多选题

(多选)电动机等大功率用电器的开关应该装在金属壳中.最好使用油浸开关,即把开关的触点浸在绝缘油中.其原因是(  )

A
在断开开关时,开关中的金属片间会产生电火花,易发生危险
B
电动机中有很大的线圈,接通开关时,开关中的金属片间会产生电火花,易发生危险
C
电动机线圈电阻较小,工作时的电流非常大,易烧坏开关
D
功率较大的电动机中,线圈对交流电的阻碍作用特别大,容易产生很多的热量

题目答案

AB

答案解析

分析:

由于电动机中有自感系数很大的线圈,开关接通或断开开关时,发生自感现象,产生电火花.

解答:

解:电动机中有自感系数很大的线圈,接通或断开开关时,由于自感现象,开关中的金属片间会产生电火花,易发生危险.

故选:AB

点评:

电磁感应等在生产生活中有很多应用,要注意理论联系实际,会用所学过的物理规律分析解答问题.

多选题

(多选)如图甲为日光灯电路,图乙为启动器结构图.在日光灯正常工作的过程中(  )

A
镇流器为日光灯的点亮提供瞬时高压
B
镇流器维持灯管两端有高于电源的电压,使灯管正常工作
C
灯管点亮发光后,启动器中两个触片是接触的
D
灯管点亮发光后,镇流器起分压限流作用使灯管在较低的电压下工作

题目答案

AD

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、日光灯刚发光时,镇流器在启动时产生瞬时高压,故A正确;

B、D、灯管点亮发光后,镇流器起分压限流作用使灯管在较低的电压下工作,故B错误,D正确.

C、灯管正常发光后,启动器不再工作,启动器中两个触片是分离的.故C错误;

故选:AD.

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.

多选题

(多选)日光灯电路主要由灯管,镇流器和启动器组成,以下叙述正确的是(  )

A
灯管点燃发光后,启动器中两触片是分离的
B
镇流器起整流作用
C
灯管点燃发光后,镇流器起降压限流作用
D
镇流器给日光灯开始点燃时提供瞬时高压

题目答案

ACD

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、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,A正确;

B、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B错误,CD正确;

故选:ACD

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.

多选题

(多选)如图所示是我国自行设计的自行车车架高频焊接原理示意图.给线圈中通以高频交变电流时,待焊接的金属工件中就产生感应电流,由于焊缝处的电阻很大,放出的热量很多,致使温度升的很高,将金属熔化,焊接在一起.当高频交变电流的频率加倍时,下列说法中正确的是(  )

A
工件中感应电流的有效值变为原来的2倍
B
工件中感应电流的有效值变为原来的4倍
C
焊缝处产生的热功率变为原来的2倍
D
焊缝处产生的热功率变为原来的4倍

题目答案

AD

答案解析

分析:

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.由频率加倍则电流的变化率加倍,则其感应电动势、感应电流加倍.

解答:

解:因E=$\frac {△I}{△T}$,因频率加倍,则E加倍,电流加倍,则其有效值加倍.故A正确,B错误;

由P=I_R,因I加倍,则P为原来的4倍.故C错误,D正确

 故选:A D

点评:

本题高频焊接是电磁感应原理的实际应用,根据电磁感应的普遍规律来分析、理解,并不难.