1、学业分层测评(五) (建议用时：45分钟) 学业达标1关于线圈的自感系数、自感电动势的下列说法中正确的是()A线圈中电流变化越大，线圈自感系数越大B对于某一线圈，自感电动势正比于电流的变化量C一个线圈的电流均匀增大，这个线圈的自感系数、自感电动势都不变D自感电动势总与原电流方向相反【解析】线圈的自感系数L只由线圈本身的因素决定，选项A错误；自感电动势与电流的变化率有关，与I无直接关系，选项B错误，C正确；E自方向在电流增大时与原电流方向相反，在电流减小时与原电流方向相同，选项D错误【答案】C2(多选)下列说法正确的是()A当线圈中电流不变时，线圈中没有自感电动势B当线圈中电流反向时，线圈中自感
2、电动势的方向与线圈中原电流的方向相反C当线圈中电流增大时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反D当线圈中电流减小时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反【解析】由法拉第电磁感应定律可知，当线圈中电流不变时，不产生自感电动势，A对；当线圈中电流反向时，相当于电流先减小后反向增大，线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相同，B错；当线圈中电流增大时，自感电动势阻碍电流的增大，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反，C对；当线圈中电流减小时，自感电动势阻碍电流的减小，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相同，D错【答案】AC3在制造精密电阻时，为消除电阻使用过程中由于电
3、流变化而引起的自感现象，采取了双线绕法，如图165所示，其道理是() 【导学号：97192037】图165A当电路中电流变化时，两股导线中产生的自感电动势互相抵消B当电路中电流变化时，两股导线中产生的感应电流互相抵消C当电路中电流变化时，两股导线中产生的磁通量互相抵消D以上说法均不正确【解析】由于采用双线并绕的方法，当有电流通过时，两股导线中的电流方向是相反的，不管电流怎样变化，任何时刻两股电流总是等大反向的，所产生的磁通量也是等大反向的，故总磁通量等于零，在该线圈中不会产生电磁感应现象，因此消除了自感，选项A、B、D错误，只有选项C正确【答案】C4.如图166所示的是自感现象的实验装置，A是
4、灯泡，L是带铁芯的线圈，E为电源，S是开关下述判断正确的是()图166AS接通的瞬间，L产生自感电动势，S接通后和断开瞬间L不产生自感电动势BS断开的瞬间L产生自感电动势，S接通瞬间和接通后L不产生自感电动势CS在接通或断开的瞬间L都产生自感电动势，S接通后L不再产生自感电动势DS在接通或断开瞬间以及S接通后，L一直产生自感电动势【解析】S断开和接通瞬间，通过线圈的电流都发生变化，都产生感应电动势，S接通后通过线圈的电流不再变化，没有感应电动势产生，故A、B、D错误，C正确【答案】C5如图167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RL与灯泡的电阻R满足RLR，则在
5、开关S由闭合到断开的瞬间，可以观察到()图167A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RLR时，才会看到灯泡有明显的闪亮现象【解析】S闭合电路稳定时，由于RLR，那么ILIR，S断开的瞬间，流过线圈的电流IL要减小，在L上产生的自感电动势要阻碍电流的减小通过灯泡原来的电流IR随着开关的断开变为零，而灯泡与线圈形成闭合回路，此时灯泡的电流等于流过线圈的电流，即从IL开始逐渐变小，由于ILIR，因此灯泡开始时有明显的闪亮现象，C正确，A、B错若RLR时，ILIR，这样不会有明显的闪亮，D错【答案】C6如图168所示，a、b、c为三个相同的灯泡，额定电压稍大于电源的电动势，电源内
6、阻可以忽略L是一个本身电阻可忽略的电感线圈开关S闭合现突然断开，已知在这一过程中灯泡都不会烧坏，则下列关于c灯的说法中正确的是() 【导学号：97192207】图168A亮度保持不变B将闪亮一下，而后逐渐熄灭C将闪亮一下，而后逐渐恢复原来的亮度D将变暗一下，而后逐渐恢复原来的亮度【解析】S断开前，L把a灯短路，加在c灯两端电压为电源电压，流过c灯电流是流过L电流的一半当S断开的瞬间，L上的电流要减小，L上产生自感电动势阻碍电流的减小，所以开始时，通过c的电流是原来的2倍，比原来亮得多，随后电流逐渐减小，达到稳定后，c两端的电压又等于电源电压，所以亮度跟原来的一样，C正确【答案】C7关于日光灯的
7、发光实质，下列说法中正确的有() 【导学号：97192038】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】D8下列关于日光灯的说法中正确的是()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 VC灯管发光是由于管内
8、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灯管两端炽热的灯丝释放出大量电子，这些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】A9镇流器是由一个线圈和铁芯构成的，下列说法中正确的是() 【导学号：97192039】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
9、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】镇流器中加入铁芯是为了增大线圈整体的自感系数，进而产生更大的自感电动势以击穿灯管内气体而导通；灯管导通后镇流器又起降压限流作用，故不可将其短路，且在启动时不可用白炽灯泡来代替，故D正确【答案】D10在实际生产中，有些高压直流电路中含有自感系数很大的线圈，当电路中的开关S由闭合到断开时，线圈会产生很高的自感电动势，使开关S处产生电弧，危及操作人员的人身安全为了避免电弧的产生，可在线圈处并联一个元件下图所示方案可行的是()【解析】开关断开时，线圈L内由于产生自感电动势阻碍原电流的减小，利用二极管的单向
10、导电性使线圈短路即可避免电弧的产生，方案D是可行的【答案】D能力提升11(多选)如图169所示，电流表A和电压表V均为理想电表，电压表量程为20 V，电流表量程为15 A，线圈的自感系数足够大，不计线圈直流电阻及电源内阻，电源电动势为12 V，电阻R1 ，则下列说法中正确的是() 【导学号：97192208】图169A合上S瞬间，电压表读数最大，其值为12 VB电路稳定后，电流表读数最大，其值为12 AC断开S瞬间，电流表和电压表的示数都立即减为0D在断开S时，为了避免不必要的损失，应在断开前将电压表取下，并将S放入耐高压的绝缘油中【解析】合上开关S瞬间，由于线圈产生自感电动势阻碍电流的增大，
11、流过线圈的电流为零，即线圈处相当于断路，电压表读数为12 V；电流稳定后，线圈两端电压为零，电压表读数为零，电流表读数为12 A，A、B正确断开S瞬间，电流表读数瞬间为零，但线圈与电压表构成回路，线圈由于产生自感电动势，所以电压表仍有读数，C错误断开S时，由于线圈产生的自感电动势较大，为保护电压表，应先将电压表取下，为避免S出现电火花，应将S放入绝缘油中，D正确【答案】ABD12.如图1610所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值在t0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在tt1时刻断开S.下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中，正确的
12、是 () 【导学号：97192040】图1610【解析】S闭合时，由于自感L的作用，经过一段时间电流稳定时L电阻不计可见电路的外阻是从大变小的过程由U外E可知U外也是从大变小的过程t1时刻断开S，由于自感在L、R、D构成的回路中电流从B向A且中间流过D，所以t1时刻UAB反向，B正确【答案】B13在如图1611所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R.闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I.然后断开S.若t时刻再闭合S，则在t前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t的变化的
13、图象是()图1611ABCD【解析】闭合开关S后，调整R，使两个灯泡L1、L2发光的亮度一样，电流为I，说明RLR.若t时刻再闭合S，流过电感线圈L和灯泡L1的电流迅速增大，使电感线圈L产生自感电动势，阻碍了流过L1的电流i1增大，直至达到电流为I，故A错误，B正确；而对于t时刻再闭合S，流过灯泡L2的电流i2立即达到电流为I，故C、D错误【答案】B14.如图1612所示为研究自感实验电路图，并用电流传感器显示出在t1103 s时断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈L的电流(如图1613)已知电源电动势E6 V，内阻不计，灯泡R1的阻值为6 ，电阻R的阻值为2 .求：图1612图1613(1)线圈的直流电阻RL的值是多少？(2)开关断开时，该同学观察到什么现象？(3)计算开关断开瞬间线圈产生的自感电动势【解析】(1)由图象可知S闭合稳定时IL1.5 ARLR 2 2 S断开前小灯泡电流I1 A1 A.(2)S断开后，L、R、R1组成临时回路电流由1.5 A逐渐减小，所以灯会闪亮一下再熄灭(3)自感电动势EIL(RRLR1)15 V.【答案】(1)2 (2)灯泡闪亮一下后逐渐变暗，最后熄灭(3)15 V
