2022-2023學年魯科版選擇性必修第二冊2-3自感現(xiàn)象與渦流課時提升作業(yè)3含解析

2022-2023學年魯科版（2019）選擇性必修第二冊2.3自感現(xiàn)象與渦流課時提升作業(yè)3（含解析）一、單選題1．如圖所示，L1、L2為兩個相同的燈泡，線圈L的直流電阻不計，燈泡L1與理想二極管D相連，下列說法中正確的是（）A．閉合開關S的瞬間，L1逐漸變亮，L2立刻變亮B．閉合開關S穩(wěn)定后，L1比L2更亮C．斷開S的瞬間，L2會立即熄滅D．斷開S的瞬間，a點的電勢比b點低2．如圖所示為家用單相電能表的結構示意圖，其中電流線圈串聯(lián)在電路中，電壓線圈并聯(lián)在電路中，通過電流線圈和電壓線圈的交變電流產(chǎn)生的交變磁場使鋁盤中產(chǎn)生渦旋電流，交變磁場對渦旋電流的安培力推動鋁盤轉動，轉動方向如圖中箭頭所示。旁邊還固定一塊形永久磁鐵，鋁盤轉動時要從磁鐵兩極之間通過。關于家用單相電能表，下列說法正確的是（）A．用戶功率越大，電壓線圈在鋁盤中產(chǎn)生的渦流越大B．用戶功率減小，電流線圈在鋁盤中產(chǎn)生的渦流變大C．永久磁鐵對鋁盤起著電磁阻尼的作用D．當停止用電時，永久磁鐵可以保持鋁盤繼續(xù)轉動3．某同學用如圖所示的電路研究斷電自感現(xiàn)象。閉合開關，小燈泡發(fā)光；再斷開，小燈泡漸漸熄滅。重復多次，仍未見老師演示斷電時出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象，你認為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是（）A．線圈電阻較大 B．小燈泡電阻較大C．電源的電動勢較小 D．線圈的自感系數(shù)較大4．如圖所示，動圈式揚聲器、磁電式電流表、小家電中的變壓器和真空冶煉爐都有金屬導線繞制的線圈，關于這幾種器件下列說法正確的是（）A．動圈式揚聲器是利用通電線圈受安培力進行工作的B．磁電式電流表在線圈轉動的范圍內的磁場都是勻強磁場C．小家電中的變壓器是利用電流的磁效應進行工作的D．真空冶煉爐線圈中應通較大的恒定電流，才能使爐中金屬容易熔化5．如圖所示，多匝線圈的電阻和電池內阻不計，兩個定值電阻的阻值均為R，開關S開始時斷開，電路中電流為，合上開關S，線圈有自感電動勢產(chǎn)生，此電動勢（）A．有阻礙電流減小的作用，最后電流小于B．有阻礙電流減小的作用，因而電流總等于C．有阻礙電流增大的作用，因而電流將保持不變D．有阻礙電流增大的作用，但電流最后還是大于6．圖甲和圖乙是演示自感現(xiàn)象的兩個電路圖，L1和L2為電感線圈，A1、A2、A3是三個完全相同的燈泡。實驗時，斷開開關S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關S2，燈A2逐漸變亮，而另一個相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同。下列說法正確的是（）A．圖甲中，閉合S1電路達到穩(wěn)定時，流過A1的電流大于流過L1的電流B．圖甲中，斷開開關S1瞬間，流過A1的電流方向自右向左C．圖乙中，閉合S2電路達到穩(wěn)定時，變阻器R的電阻值大于L2的電阻值D．圖乙中，閉合S2瞬間，L2中電流與變阻器R中電流相等7．航母上的飛機起飛可以利用電磁驅動來實現(xiàn)。電磁驅動原理示意圖如圖所示，在固定線圈左右兩側對稱位置放置兩個閉合金屬圓環(huán)，鋁環(huán)和銅環(huán)的形狀、大小相同、已知銅的電阻率較小，不計所有接觸面間的摩擦，則閉合開關S的瞬間（）A．鋁環(huán)向右運動，銅環(huán)向左運動 B．鋁環(huán)和銅環(huán)都向右運動C．銅環(huán)受到的安培力小于鋁環(huán)受到的安培力 D．從左向右看，銅環(huán)中的感應電流沿順時針方向8．如圖所示，電路中電源的內阻不能忽略，R的阻值和L的自感系數(shù)都很大，A、B為兩個完全相同的燈泡，下列說法正確的是（）A．開關閉合時，A燈逐漸變亮、B燈立即亮B．開關閉合時，A、B兩燈同時亮C．開關斷開時，A燈比B燈后熄滅D．開關斷開時，A、B燈同時立即熄滅9．如圖是汽車上使用的電磁制動裝置示意圖。電磁制動是一種非接觸的制動方式，其原理是當導體在通電線圈產(chǎn)生的磁場中運動時，會產(chǎn)生渦流，使導體受到阻礙運動的制動力。下列說法正確的是（）A．制動過程中，導體不會產(chǎn)生熱量B．如果導體反向轉動，此裝置將不起制動作用C．制動力的大小與線圈中電流的大小無關D．線圈電流一定時，導體運動的速度越大，制動力就越大10．自感系數(shù)的國際制單位是（）A．法拉 B．亨利 C．韋伯 D．特斯拉11．1824年，法國科學家阿拉果完成了著名的“阿拉果圓盤實驗”。如圖所示，實驗中將一銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細線懸掛一枚可以自由旋轉的磁針，實驗中發(fā)現(xiàn)，當圓盤在磁針的磁場中繞圓盤中心的豎直軸旋轉時，磁針也隨著一起轉動起來，但略有滯后。下列說法正確的是（

）A．圓盤中始終未發(fā)生電磁感應現(xiàn)象B．該實驗現(xiàn)象與真空冶煉爐的原理相同C．由于小磁針的磁性較弱，分析本現(xiàn)象時可以忽略小磁針的磁場D．探測地雷的探雷器的工作原理與本實驗現(xiàn)象無關聯(lián)12．如圖所示為高頻電磁爐的工作示意圖，它是采用電磁感應原理產(chǎn)生渦流加熱。關于電磁爐，以下說法中正確的是（）A．電磁爐是利用變化的磁場在食物中產(chǎn)生渦流對食物加熱B．電磁爐是利用變化的磁場在含鐵質鍋底產(chǎn)生渦流對食物加熱C．電磁爐是利用變化的磁場在灶臺臺面產(chǎn)生渦流對食物加熱D．電磁爐跟電爐一樣是讓電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量來對食物加熱二、多選題13．下列說法中正確的是（）A．電磁爐中的線圈通高頻電流時，在鐵磁性金屬鍋上產(chǎn)生渦流，使鍋體發(fā)熱從而加熱食物B．磁電式電表的線圈常常用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上，是為了防止產(chǎn)生電磁感應C．精密線繞電阻常采用雙線繞法，可以增強線繞電阻通電時產(chǎn)生的磁場D．車站的安檢門探測人攜帶的金屬物品的工作原理是電磁感應14．在如圖所示的甲、乙兩個電路中，電阻R和自感線圈L的直流電阻都很小，閉合開關S，使電路達到穩(wěn)定，則（）A．在電路甲中，斷開開關S，燈泡A將逐漸變暗B．在電路甲中，斷開開關S，燈泡A將先變得更亮，然后逐漸變暗C．在電路乙中，斷開開關S，燈泡A將逐漸變暗D．在電路乙中，斷開開關S，燈泡A將先變得更亮，然后逐漸變暗15．如圖所示的電路中，A1和A2是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略，下列說法中正確的是（）A．閉合開關S接通電路時，A2始終比A1亮B．閉合開關S接通電路時，A2先亮，A1后亮，最后一樣亮C．斷開開關S切斷電路時，A2先熄滅，A1過一會兒才熄滅D．斷開開關S切斷電路時，A1和A2都要過一會兒才熄滅三、解答題16．共享單車已經(jīng)走進人們的日常生活，由于受季節(jié)變化、天氣狀況等因素的影響，有些零件容易損壞。如圖是利用高頻交變電流焊接自行車零件的原理示意圖，其中A是通高頻交流電的線圈，B是自行車的零件。a是待焊接的接口，接口兩端接觸，當A中通有交流電時，B中會產(chǎn)生感應電動勢，使得接口處金屬熔化而焊接起來。試回答：（1）為什么在其他條件不變的情況下，交流電頻率越高，焊接越快？（2）為什么焊接過程中，接口a處已熔化而零件的其他部分并不是很熱？17．如圖所示裝置，可以用來演示電磁阻尼現(xiàn)象.把銅片懸掛在電磁鐵的兩極間，形成一個擺.在電磁鐵線圈（圖中未畫出）未通電時，銅片可以自由擺動，要經(jīng)過較長時間才會停下來.而電磁鐵線圈通電后，銅片會很快穩(wěn)定并停下來.為什么？參考答案：1．C【解析】【詳解】A．閉合開關S后，線圈自感只是阻礙流過L的電流增大，則兩燈立刻亮，故A錯誤；B．閉合開關S穩(wěn)定后，因線圈L的直流電阻不計，所以L1與二極管被短路，導致燈泡L1不亮，而L2將更亮，故B錯誤；CD．斷開S的瞬間，L2會立刻熄滅，線圈L與燈泡L1及二極管構成回路，因線圈產(chǎn)生感應電動勢，a端的電勢高于b端，感應電流方向與二極管正方向相反，所以回路中沒有電流，故D錯誤，C正確。故選C。2．C【解析】【詳解】AB．電流線圈串聯(lián)在電路中，用戶功率越大則電流越大，產(chǎn)生的磁場越強，則渦流越大，而電壓線圈并聯(lián)在電路中其電流與用戶功率無關，電流大小不變，因此其的渦流不變，故AB錯誤；CD．當停止用電時，鋁盤失去繼續(xù)轉動的動力，線圈轉動切割永久磁鐵產(chǎn)生電磁阻尼效果，避免由于慣性繼續(xù)轉動而帶來計量誤差，故C正確，D錯誤。故選C。3．A【解析】【詳解】A．線圈電阻偏大，穩(wěn)定時流過燈泡的電流大于線圈的電流，斷開開關時，根據(jù)楞次定律，流過燈泡的電流從線圈原來的電流逐漸減小，燈泡不發(fā)生閃亮現(xiàn)象，A正確；B．若燈泡電阻偏大，穩(wěn)定時流過燈泡的電流小于線圈的電流，斷開開關時，根據(jù)楞次定律，流過燈泡的電流從線圈原來的電流逐漸減小，燈泡將發(fā)生閃亮現(xiàn)象，B錯誤；C．開關斷開開關時，燈泡能否發(fā)生閃亮，取決于燈泡的電流有沒有增大，與電源的電動勢無關，C錯誤；D．線圈的自感系數(shù)較大，產(chǎn)生的自感電動勢較大，但不能改變穩(wěn)定時燈泡和線圈中電流的大小，D錯誤。故選A。4．A【解析】【詳解】A．動圈式揚聲器是利用通電線圈受安培力進行工作的，選項A正確；B．磁電式電流表在線圈轉動的范圍內的磁場都是輻射狀磁場，不是勻強磁場，選項B錯誤；C．小家電中的變壓器是利用電磁感應原理進行工作的，選項C錯誤；D．真空冶煉爐的工作原理是利用渦流使爐內產(chǎn)生大量的熱量而使金屬熔化，根據(jù)法拉第電磁感應定律可知頻率越高、相同條件下產(chǎn)生的感應電動勢越大，感應電流就會越大，所以真空冶煉爐線圈中應通高壓高頻交流電，故D錯誤；故選A。5．D【解析】【詳解】開關從斷開到閉合瞬間，回路中的電流要增大，因而在線圈上產(chǎn)生自感電動勢，根據(jù)楞次定律可知，該自感電動勢要阻礙電流的增大，但阻礙不是阻止，最終電流還是會增大，故電流最后還是大于，D正確，ABC錯誤；故選D。6．B【解析】【詳解】A．實驗時，斷開開關S1瞬間，燈A1突然閃亮，是因為線圈L1的自感效應使得L1的電流不突變流進燈泡，隨后逐漸變暗，說明L1中的電流大于A1中的電流，故A錯誤；B．圖甲中，閉合S1電路達到穩(wěn)定時，L1中的電流從左向右，斷開開關S1瞬間，L1和A１組成新的閉合回路，回路電流為順時針方向，所以流過A1的電流方向自右向左，故B正確；C．閉合開關S2，燈A2逐漸變亮，燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同，即兩支路電流相同，由歐姆定律可知變阻器R的電阻值等于L2的電阻值，故C錯誤；D．圖乙中，閉合S2瞬間，由于L2的自感現(xiàn)象，L2中電流從零逐漸增大，所以L2中電流與變阻器R中電流不相等，故D錯誤。故選B。7．D【解析】【詳解】AB．閉合開關S的瞬間，穿過兩個金屬圓環(huán)的磁通量均增大，為阻礙磁通量的增大，鋁環(huán)向左運動，銅環(huán)向右運動，AB錯誤；C．由于銅環(huán)和鋁環(huán)的形狀、大小相同，銅的電阻率較小，故銅環(huán)的電阻較小，兩環(huán)對稱地放在固定線圈兩側，閉合開關S瞬間，穿過兩環(huán)的磁通量的變化率相同，兩環(huán)產(chǎn)生的感應電動勢相等，則銅環(huán)中的感應電流較大，故銅環(huán)受到的安培力較大，C錯誤；D．由右手螺旋定則可知，閉合開關S瞬間，穿過銅環(huán)的磁通量向左增大，由楞次定律知，從左向右看，銅環(huán)中的感應電流沿順時針方向，D正確。故選D。8．A【解析】【詳解】AB．A燈與線圈串聯(lián)，B燈與定值電阻串聯(lián)，閉合開關A燈逐漸變亮，B燈立即變亮，故A正確，B錯誤；CD．斷開開關，兩燈與線圈構成閉合回路，由于自感現(xiàn)象線圈中電流逐漸減小，所以兩燈逐漸熄滅，故CD錯誤。故選A。9．D【解析】【詳解】A.電磁制動的原理是當導體在通電線圈產(chǎn)生的磁場中運動時，會產(chǎn)生渦流，電流流過電阻時會產(chǎn)生熱量,A錯誤；B.如果改變線圈中的電流方向，鐵芯產(chǎn)生的磁感線的方向變?yōu)榉聪?，此時產(chǎn)生的渦流方向也相反，根據(jù)安培力的公式，電流和所處的磁場方向同時反向，安培力方向不變，故還是使導體受到阻礙運動的制動力,B錯誤；C.線圈中電流越大，則產(chǎn)生的磁場越強，則轉盤轉動產(chǎn)生的渦流越強，則制動器對轉盤的制動力越大，C錯誤；D.線圈電流一定時，導體運動的速度越大，轉盤轉動產(chǎn)生的渦流越強，制動力就越大,D正確。故選D。10．B【解析】【詳解】自感系數(shù)表示線圈產(chǎn)生自感能力的物理量，常用L來表示。簡稱自感或電感。自感系數(shù)的單位是亨利，簡稱亨，符號是H。故選B。11．B【解析】【詳解】穿過圓盤的磁通量不變，但是穿過圓盤局部面積的磁通量發(fā)生變化，發(fā)生了電磁感應現(xiàn)象，所以在圓盤上產(chǎn)生了渦流，真空冶煉爐和探雷器均是利用渦流工作的，故選項B正確，選項ACD均錯誤。故選B。12．B【解析】【詳解】電磁爐是利用變化的磁場在含鐵質鍋底產(chǎn)生渦流對食物加熱，故B正確，ACD錯誤。故選B。13．AD【解析】【分析】【詳解】A．電磁爐中的線圈通高頻電流時，線圈中產(chǎn)生自感現(xiàn)象，在鐵磁性金屬鍋上產(chǎn)生渦流，使鍋體發(fā)熱從而加熱食物，故A正確；B．磁電式電表的線圈常常用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上，當線圈在磁場中轉動時，導致鋁框的磁通量變化，從而產(chǎn)生感應電流，出現(xiàn)安培阻力，使其很快停止擺動，故B錯誤；C．精密線繞電阻常采用雙線繞法，通入電流后，雙線產(chǎn)生的磁場方向是相反的，所以會減弱通電時產(chǎn)生的磁場，這樣，就能減小電流改變時引起的自感現(xiàn)象，達到維持電阻穩(wěn)定的目的，故C錯誤；D．車站的安檢門探測人攜帶的金屬物品的工作原理是有交流電通過的線圈產(chǎn)生迅速變化的磁場，磁場在金屬物體內部能感生渦電流；渦電流又會產(chǎn)生磁場，反過來影響原來的磁場，引發(fā)探測器發(fā)出鳴聲，故D正確。故選AD。14．AD【解析】【分析】【詳解】在電路甲中，設通過線圈L的電流為IL1，通過A及R的電流為IA1和IR1，同理，設電路乙中通過L、A、R的電流分別為IL2、IA2、IR2。當斷開開關S時，線圈L相當于電源，產(chǎn)