2020学年高中物理 2.3 自感现象的应用

2020学年高中物理 2.3 自感现象的应用

‎2.3 自感现象的应用 ‎ A组 ‎1.下列说法正确的是(　　)‎ A.电磁炉是利用自感现象产生电流的 B.电焊机的工作原理是自感现象 C.闭合、断开闸刀时不会产生自感现象 D.只有线圈中能产生自感现象 解析:电磁炉的工作原理是涡流。凡是有导线、线圈的设备,只要有电流变化,都会有自感现象产生。选项B正确。‎ 答案:B ‎2.镇流器是由一个线圈和铁芯构成的,下列说法中正确的是(　　)‎ A.镇流器中加入铁芯变成了电磁铁,在日光灯电路中起开关的作用 B.镇流器在日光灯正常发光后,只消耗电能,为了节能,可以把它短路 C.日光灯电路中的镇流器可以用白炽灯泡来替代 D.镇流器中的铁芯是为了增大自感系数 解析:镇流器通过自感产生瞬间高压,使灯管内的气体击穿,灯管开始发光,灯管发光后,镇流器又起降压限流的作用。选项D正确。‎ 答案:D ‎3.关于日光灯工作过程中的电磁感应现象,下列说法中不正确的是(　　)‎ A.在灯丝预热阶段,镇流器利用自感控制电流 B.在灯管点燃阶段,镇流器利用断电自感提供瞬时高压 C.灯管正常发光阶段,镇流器利用反抗电流变化的自感作用降压限流,保证日光灯正常发光 D.灯管正常发光后,镇流器已失去作用 解析:在日光灯启动发光的不同阶段,镇流器所起的作用也是不同的。在灯丝预热阶段,镇流器利用自感控制电流加热灯丝,以获得电子;在灯管点燃阶段,需镇流器提供瞬时高压;正常发光时,镇流器起降压限流作用,选项A、B、C正确,选项D错误。‎ 答案:D ‎4.关于日光灯的发光实质,下列说法中正确的有(　　)‎ A.是由于灯管两端的灯丝在炽热状态下发光,后经灯管壁多次反射和透射传到周围空间 B.是在镇流器的高电压作用下,灯管内气体被电离成为导体,形成大电流,使气体处于炽热状态而发光 C.日光灯发出的其实就是紫外线 D.日光灯发出的光,实质上是紫外线激发荧光物质发光 解析:日光灯发光的本质,是灯丝发射的电子与汞原子碰撞而放出紫外线,紫外线照射灯管内壁的荧光物质而发光。故选项D正确。‎ 答案:D ‎5.关于日光灯,下列说法中正确的是(　　)‎ A.日光灯是常用的照明灯具之一,它所消耗的电功率仅为相同亮度白炽灯的 B.灯管内气体的击穿电压和正常工作电压都是220 V C.灯管发光是由于管内的气体被加热到炽热状态,发出的光 D.让日光灯正常工作,必须一直给其提供比220 V高很多的电压 解析:日光灯比白炽灯发光效率高,属于节能的灯具,它所消耗的电功率仅为相同亮度白炽灯的,故选项A正确;灯管启动电压高于220 V、正常工作电压低于220 V,选项B、D错误;灯管发光是因为电子与汞原子碰撞而放出紫外线,涂在内壁的荧光物质在紫外线的照射下发出可见光,选项C错误。‎ 答案:A ‎6.在无线电技术中,常有这样的要求,有两个线圈,要使一个线圈中有电流变化时对另一个线圈几乎没有影响,在如图电路中它们的安装符合要求的是(　　)‎ 解析:根据螺线管通电后的磁感线的分布情况以及螺线管的排列位置,可知选项A、B、C中都会出现互感,只有选项D中可以消除互感的影响。选项D符合题意。‎ 答案:D ‎7.(多选)用电流传感器可以清楚地演示自感对电路中电流的影响,不一定要用两个灯泡作对比。电流传感器的作用相当于一个电流表,实际就用电流表的符号表示。它与电流表的一个重要区别在于,传感器与计算机相结合能够即时反映电流的迅速变化,并能在屏幕上显示电流随时间变化的图象。先按图甲连接电路,测一次后,可以拆掉线圈,按图乙再测一次,得到(a)、(b)图象。则下列说法正确的是(　　)‎ A.(a)图象是对应甲测得的 B.(a)图象是对应乙测得的 C.(b)图象是对应甲测得的 D.(b)图象是对应乙测得的 解析:电感线圈对应电路电流应逐渐增加,乙电路电键S接通后电流能突变。故选项A、D正确。‎ 答案:AD ‎8.如图所示是日光灯的构造示意图,若按图示的电路连接,关于日光灯发光的情况,下列叙述中正确的是(　　)‎ A.S1接通,S2、S3断开,日光灯就能正常发光 B.S1、S2接通,S3断开,日光灯就能正常发光 C.S3断开,接通S1、S2后,再断开S2,日光灯就能正常发光 D.当日光灯正常发光后,再接通S2,日光灯仍能正常发光 解析:日光灯在开始点亮时需要一个高出电源电压很多的瞬时电压,点亮后正常发光,灯管电阻很小,只允许通过不大的电流,电流过大就会烧坏灯管,这时又要使加在灯管上的电压大大低于电源的电压,这两个方面都需要利用L实现,所以S3应断开,S2‎ 的作用相当于启动器。S3断开,S1、S2接通,灯丝被预热,发出电子,再断开S2,镇流器中产生很大的自感电动势,和原来电压一起加在灯管两端,使气体电离,日光灯正常发光,只有选项C正确。‎ 答案:C B组 ‎1.如图所示,Q是单匝金属线圈,MN是一个螺线管,它的绕线方法没有画出,Q的输出端a、b和MN的输入端c、d之间用导线相连,P是在MN的正下方水平放置的用细导线绕制的软弹簧线圈。若在Q所处的空间加上与环面垂直的变化磁场,发现在t1~t2时间段内弹簧线圈处于收缩状态,则所加磁场的磁感应强度的变化情况可能是(　　)‎ 解析:在t1~t2时间段内弹簧线圈处于收缩状态,说明此段时间内穿过线圈的磁通量变大,即穿过线圈的磁场的磁感应强度变大,则螺线管中电流变大,单匝金属线圈Q产生的感应电动势变大,所加磁场的磁感应强度的变化率变大,即B-t图线的斜率变大,选项D正确。‎ 答案:D ‎2.(多选)启动器由电容和氖管两部分组成,其中氖管中充有氖气,内部有静触片和U形动触片,通常动、静触片不接触,有一个小缝隙。下列说法中正确的是(　　)‎ A.当电源的电压加在启动器两极时,氖气放电并产生热量,导致双金属片受热膨胀 B.当电源的电压加在启动器两极后,启动器的两个触片才接触,使灯管有电流通过 C.电源的电压加在启动器两极前,启动器的两个触片就接触着,电路就已经有电流通过 D.当电路通电后,两个触片冷却,并重新分离 解析:根据日光灯的工作原理可知,选项A、D正确,选项B、C错误。‎ 答案:AD ‎3.如图所示,L为日光灯管,S为启动器,Z为镇流器,K为开关,电源为220 V的交变电源。‎ 请用笔画线代替导线连接实物图,使日光灯正常工作。‎ 解析:如图所示 答案:见解析图 ‎4.如图所示,一个称为“千人震”的趣味物理小实验所用器材是一节电动势为1.5 V的新干电池、几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器,几位同学手拉手连成一排,另一位同学将新干电池、镇流器、开关用导线连接起来,并将它们和首、尾两位同学两只空着的手相连,在开关　　　　(填“闭合”或“断开”)时就会使连成一排的同学都有触电的感觉,该实验的原理是　　　　。‎ 解析:1.5 V的电压不会使人有触电的感觉。当电路接通后处于通电状态,有一部分电能转化为磁场能贮存在镇流器中,电路断开的瞬间,这部分磁场能转化为电能释放出来,由于自感很大,产生很高的自感电动势,使人产生触电感觉。‎ 答案:断开　自感现象 ‎5.如图所示的电路中,已知E=20 V,R1=20 Ω,R2=10 Ω,L是纯电感线圈,电源内阻不计,则S闭合,电路稳定后断开S的瞬间,L两端的电压是多少?哪端电势高?‎ 解析:当S闭合,电路稳定时,流过L的电流I==‎2 A,此时a端电势高于b端。断开S的瞬间,R2和R1与L串联,线圈L中电流减小,断开瞬间,L中电流为I,所以L两端电压为I(R1+R2)=60 V,此时线圈L中的磁场能转化为电能释放出来,线圈L相当于电源,R1与R2相当于外电路,所以b端电势高于a端。‎ 答案:60 V　b端