(多选)关于自感现象,下列说法中正确的是( )
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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.
(多选)关于自感现象,下列说法中正确的是( )
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.
(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( )
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)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( )
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)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( )
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)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( )
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)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( )
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)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( )
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)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( )
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)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( )
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)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( )
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)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( )
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.