高二物理互感和自感和渦流練習(xí)題

1、互感和自感 渦流知識(shí)要點(diǎn)：一、互感現(xiàn)象 兩個(gè)相鄰的線圈，當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，這種現(xiàn)象叫做互感。這種感應(yīng)電動(dòng)勢叫做互感電動(dòng)勢。變壓器就是利用互感現(xiàn)象制成的。二、自感現(xiàn)象1自感：當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，它所產(chǎn)生的變化的磁場在它本身激發(fā)出感應(yīng)電動(dòng)勢，這種現(xiàn)象叫做自感，相應(yīng)的電動(dòng)勢叫做自感電動(dòng)勢。AELSSELA1RA2R 2典型電路： 3規(guī)律：自感電動(dòng)勢大小 自感電動(dòng)勢方向服從楞次定律，即感應(yīng)電流總是阻礙原電流的變化。4自感系數(shù)：公式中的L叫做自感系數(shù)，簡稱自感或電感。自感系數(shù)與線圈的大小、形狀、匝數(shù)以及是否有鐵芯等因素有關(guān)。三、渦流1定義：塊狀金屬在磁場中運(yùn)動(dòng)，

2、或者處在變化的磁場中，金屬塊內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種電流在整塊金屬內(nèi)部自成閉合回路，叫做渦流。2熱效應(yīng)：金屬塊中的渦流要產(chǎn)生熱量。如果磁通量變化率大，金屬的電阻率小，則渦流很強(qiáng)，產(chǎn)生的熱量很多。利用渦流的熱效應(yīng)可以制成高頻感應(yīng)爐、高頻焊接、電磁爐等感應(yīng)加熱設(shè)備。變壓器、電機(jī)鐵芯中的渦流熱效應(yīng)不僅損耗能量，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使設(shè)備燒毀為減少渦流，變壓器、電機(jī)中的鐵芯都是用很薄的硅鋼片疊壓而成。3磁效應(yīng)：塊狀導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的渦流使導(dǎo)體受到安培力，安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為電磁阻尼。電磁儀表中的電磁阻尼器就是根據(jù)渦流磁效應(yīng)制成的4機(jī)械效應(yīng)：磁場相對于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)體中的感應(yīng)電流使導(dǎo)

3、體受到安培力作用，安培力使導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)起來，這種作用稱為電磁驅(qū)動(dòng)。交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、磁性式轉(zhuǎn)速表就是利用電磁驅(qū)動(dòng)的原理工作的。課堂練習(xí)1（海南）在如圖所示的電路中，a、b為兩個(gè)完全相同的燈泡，L為自感線圈，E為電源，S為開關(guān)。關(guān)于兩燈泡點(diǎn)亮和熄滅的先后次序，下列說法正確的是（ C ）abLESA合上開關(guān)，a先亮，b后亮；斷開開關(guān)，a、b同時(shí)熄滅B合上開關(guān)，b先亮，a后亮；斷開開關(guān)，a先熄滅，b后熄滅C合上開關(guān)，b先亮，a后亮；斷開開關(guān)，a、b同時(shí)熄滅D合上開關(guān)，a、b同時(shí)亮；斷開開關(guān)，b熄滅，a后熄滅2（徐州三測）在如圖所示電路中。A、B是兩個(gè)完全相同的燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)很大、直流電阻為零 的電

4、感線圈，C是電容很大的電容器當(dāng)S閉合與斷開時(shí)，對A、B的發(fā)光情況判斷正確的是 （ AC ） AS閉合時(shí)，A立即亮，然后逐漸熄滅BS閉合時(shí)，B立即亮，然后逐漸熄滅CS閉合足夠長時(shí)間后，B發(fā)光，而A不發(fā)光DS閉合足夠長時(shí)間后再斷開S，B立即熄滅，而A逐漸熄3如圖所示，A和B是電阻為R的電燈，L是自感系數(shù)較大的線圈，當(dāng)S1閉合、S2斷開且電路穩(wěn)定時(shí)，A、B亮度相同，再閉合S2，待電路穩(wěn)定后將S1斷開，下列說法中，正確的是 （ AD ）AB燈立即熄滅 BA燈將比原來更亮一些后再熄滅C有電流通過B燈，方向?yàn)閏dD有電流通過A燈，方向?yàn)閎a4如圖所示，abcd是一閉合的小金屬線框，用一根絕緣的細(xì)桿掛在固定

5、點(diǎn)O，使金屬線框在豎直平面內(nèi)來回?cái)[動(dòng)的過程穿過水平方向的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感線方向跟線框平面垂直，若懸點(diǎn)摩擦和空氣阻力不計(jì)，則 （ AC ）A線框進(jìn)入或離開磁場區(qū)域時(shí)，都產(chǎn)生感應(yīng)電流，而且電流的方向相反B線框進(jìn)入磁場區(qū)域后，越靠近OO線時(shí)速度越大，因而產(chǎn)生的感應(yīng)電流也越大C線框開始擺動(dòng)后，擺角會(huì)越來越小，擺角小到某一值后將不再減小D線框擺動(dòng)過程中，機(jī)械能完全轉(zhuǎn)化為線框電路中的電能AB5（上海）如圖所示，A、B為大小、形狀均相同且內(nèi)壁光滑，但用不同材料制成的圓管，豎直固定在相同高度。兩個(gè)相同的磁性小球，同時(shí)從A、B管上端的管口無初速釋放，穿過A管比穿過B管的小球先落到地面。下面對于兩管的描述這可能

6、正確的是： （ B ）AA管是用塑料制成的，B管是用銅制成的；BA管是用鋁制成的，B管是用膠木制成的；CA管是用膠木制成的，B管是用塑料制成的；DA管是用膠木制成的，B管是用鋁制成的。6如圖所示是一種延時(shí)開關(guān)，當(dāng)S1閉合時(shí)，電磁鐵F將銜鐵D吸下，C線路接通。當(dāng)S1斷開時(shí)，由于電磁感應(yīng)作用，D將延遲一段時(shí)間才被釋放。則 （ BC ）A由于A線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時(shí)釋放D的作用B由于B線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時(shí)釋放D的作用C如果斷開B線圈的電鍵S2，無延時(shí)作用 D如果斷開B線圈的電鍵S2，延時(shí)將變長ABCPR1L7如圖所示，電路中L是自感系數(shù)較大的電感器當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從A端迅速

7、滑向B端過程中通過AB的中點(diǎn)C時(shí)刻，回路中的電流為I1；當(dāng)滑動(dòng)觸頭P從B端迅速滑向A端過程中通過C點(diǎn)時(shí)刻，回路中的電流為I2；當(dāng)滑動(dòng)觸頭固定在C點(diǎn)時(shí)刻，回路中的電流為I3，則下列關(guān)系正確的是 （ C ）AI1= I2=I3 BI1 I3I2 CI1 I3I38如圖所示，電鍵S原先閉合，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)，在某一時(shí)刻t1突然打開電鍵S，則通過電阻R1中的電流I1隨時(shí)間變化的圖像是( D ) 9(連云港三研)圖甲為某同學(xué)研究自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)電路圖，用電流傳感器顯示器各時(shí)刻通過線圈L的電流。電路中電燈的電阻R1=6.0，定值電阻R=2.0，AB間電壓U=6.0 V。開關(guān)S原來閉合，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)，在t

8、1=1.0103 s時(shí)刻斷開關(guān)S，此時(shí)刻前后電流傳感器顯示的電流隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示。（1）求出線圈L的直流電阻RL；（2）在圖甲中用箭頭標(biāo)出斷開開關(guān)后通過電燈的電流方向；（3）在t2=1.6103 s時(shí)刻線圈L中的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小是多少？UR1LRSAB+圖甲01.02.03.00.51.01.5i/At/103s圖乙解答：（1）由圖可知，零時(shí)刻通過電感線圈L的電流為：I01.5A，由歐姆定律：解得：（2）R1中電流方向向左（或逆時(shí)針方向）（3）由圖可知，在t2=1.6103 s時(shí)刻電感線圈L的電流I=0.2A。線圈此時(shí)相當(dāng)于一個(gè)電源，由閉合電路的歐姆定律得：E = I (RL+R+R

9、1)代入數(shù)據(jù)解之得：E2.0V課外作業(yè)1關(guān)于線圈中自感電動(dòng)勢的大小，下列說法中正確的是 ( B ) A電感一定時(shí)，電流變化越大，電動(dòng)勢越大 B電感一定時(shí)，電流變化越快，電動(dòng)勢越大 C通過線圈的電流為零的瞬間，電動(dòng)勢為零 D通過線圈的電流為最大值的瞬間，電動(dòng)勢最大 2關(guān)于線圈自感系數(shù)的說法，正確的是 ( BC ) A自感電動(dòng)勢越大，自感系數(shù)也越大 B把線圈中的鐵芯抽出一些，自感系數(shù)減小 C把線圈匝數(shù)增加一些，自感系數(shù)變大 D繞制電感線圈的導(dǎo)線越粗，自感系數(shù)越大3如圖所示，D1和D2是兩個(gè)相同的燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其電阻與R相同，下列說法正確的是 （ AB ）A線圈L中的電流變化越

10、快，則其自感系數(shù)越大，自感電動(dòng)勢也越大B電鍵S閉合時(shí)D1先達(dá)最亮，斷開時(shí)后暗C電鍵S閉合時(shí)D2先達(dá)最亮，斷開時(shí)后暗D從S閉合到斷開，D1和D2始終一樣亮4如圖所示，（a）、（b）中，R和自感線圈L的電阻都很小，接通K，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡S發(fā)光。下列說法正確的是 （ AD ）A在電路（a）中，斷開K，S將漸漸變暗B在電路（a）中，斷開K，S將先變得更亮，然后漸漸變暗C在電路（b）中，斷開K，S將漸漸變暗D在電路（b）中，斷開K，S將先變得更亮，然后漸漸變暗5如圖電路中，自感線圈的直流電阻RL很小（可忽略不計(jì)），自感系數(shù)L很大。A、B、C是三只完全相同的燈泡，則S閉合后 （ BCD ） AS閉合

11、瞬間，B、C燈先亮，A燈后亮 BS閉合瞬間，A燈最亮，B燈和C燈亮度相同 CS閉合后，過一會(huì)兒，A燈逐漸變暗，最后完全熄滅 DS閉合后過一會(huì)兒，B、C燈逐漸變亮，最后亮度相同6如圖所示是測定自感系數(shù)很大的線圈L的直流電阻的電路，L兩端并聯(lián)一只電壓表，用來測量自感線圈的直流電壓，在測量完畢后，拆解電路時(shí)應(yīng) （ B ） A先斷開S1 B先斷開S2C先拆除電流表 D先拆除電壓表解答：只要不斷開S2，線圈L與電壓表就會(huì)組成閉合回路，在斷開電路干路時(shí)，線圈L會(huì)因此產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流的方向與原方向相同，這時(shí)流過電壓表時(shí)，電流的方向與原來電流方向相反，電壓表中的指針將反向轉(zhuǎn)動(dòng)，損壞電壓表，所以必須先拆下電壓表，即斷開S2。7如圖所示，多匝線圈L的電阻和電源內(nèi)阻都很小，可忽略不計(jì)，電路中兩個(gè)電阻器的電阻均為R，開始時(shí)電鍵S斷開此時(shí)電路中電流強(qiáng)度為I0，現(xiàn)將電鍵S閉合、線圈L中有自感電動(dòng)勢產(chǎn)生，下列說法中正確的是 （ D ）A由于自感電動(dòng)勢有阻礙電流的作用，電路中電流最終由I0減小到零B由于自感電動(dòng)勢有阻礙電流的作用，電路中電流最終總小于I0C由