最新201X版 学业分层测评5 自感现象与日光灯

1、学业分层测评(五)自感现象与日光灯(建议用时：45分钟)学业达标1下列说法中正确的是 ()A电路中电流越大，自感电动势越大B电路中电流变化越大，自感电动势越大C线圈中电流均匀增大，线圈的自感系数也均匀增大D线圈中电流为零时，自感电动势不一定为零【解析】自感系数L跟线圈中的电流无关，是由线圈本身的性质决定的，而自感电动势的大小跟电流变化的快慢有关，故D正确【答案】D2如图1­5­8所示的电路中A1和A2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与R相同在开关S接通和断开时，灯泡A1和A2亮暗的顺序是()【导学号：68312045】图1­5­8

2、A接通时A1先达最亮，断开时A1后灭B接通时A2先达最亮，断开时A1后灭C接通时A1先达最亮，断开时A2后灭D接通时A2先达最亮，断开时A2后灭【解析】当开关S接通时，A1和A2同时亮，但由于自感现象的存在，流过线圈的电流由零变大时，线圈上产生自感电动势阻碍电流的增大，使通过线圈的电流从零开始慢慢增加，所以开始时电流几乎全部从A1通过，而该电流又将同时分两路分别通过A2和R，所以A1先达最亮；当开关S断开时，电源电流立即为零，因此A2立即熄灭，而对A1，由于通过线圈的电流突然减小，线圈中产生自感电动势阻碍电流的减小，使线圈L和A1组成的闭合电路中有感应电流，所以A1后灭【答案】A3如图1

3、73;5­9所示，闭合电路中的螺线管可自由伸缩，螺线管有一定的长度，灯泡具有一定的亮度若将一软铁棒从螺线管左边迅速插入螺线管内，则将看到()图1­5­9A灯泡变暗B灯泡变亮C螺线管缩短 D螺线管长度不变【解析】当软铁棒插入螺线管中时，穿过螺线管的磁通量增加，故产生反向的自感电动势，使总电流减小，灯泡变暗，每匝线圈间同向电流吸引力减小，螺线管变长【答案】A4如图所示，S为起辉器，L为镇流器其中日光灯的接线图正确的是()【解析】根据日光灯的工作原理，要想使日光灯发光，灯丝必须预热发出电子，灯管的两端应有瞬时高压，这两个条件缺一不可当动、静触片分离后，选项B中灯管和电源

4、断开，选项B错误；选项C中镇流器与灯管断开，无法将瞬时高压加在灯管两端，选项C错误；选项D中灯丝左、右端分别被短接，无法预热放出电子，不能使灯管中的气体导电，选项D错误【答案】A5在制精密电阻时，为了消除制作过程中由于电流变化而引起的自感现象，采取了双线并绕的方式，如图1­5­10所示，其道理是() 【导学号：68312046】图1­5­10A当电路中的电流变化时，两股导线中产生的自感电动势相互抵消B当电路中的电流变化时，两股导线中产生的感应电流相互抵消C当电路中的电流变化时，两股导线中原电流的磁通量相互抵消D以上说法都不对【解析】采用双线并绕的方式，当

5、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，所产生的磁场也是等大反向的，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错误，只有C正确【答案】C6在如图1­5­11所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁心的电感线圈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It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变化的图像是()【导学号：68312047】图1­5­

6、11【解析】由题中给出的电路可知，电路由L与L1和L2与R两个支路并联，在t时刻，L1支路的电流因为有L的自感作用，所以i1由零逐渐增大，L2支路为纯电阻电路，i2不存在逐渐增大的过程，所以选项B正确【答案】B7在生产实际中，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，线圈会产生很大的自感电动势，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，在下列设计的方案中(如图所示)可行的是 ()ABCD【解析】断开开关S，A图中由于电容器被充电，开关S处仍将产生电弧；B、C图中闭合开关时，电路发生短路；而D图是利用二极管的单向导电性使

7、线圈短路可避免开关处电弧的产生，故D正确【答案】D8如图1­5­12所示的电路中，两个相同的电流表G1和G2的零点均在刻度盘中央，当电流从“十”接线柱流入时，指针向左摆；当电流从“一”接线柱流入时，指针向右摆在电路接通后再断开开关S的瞬间，下列说法中正确的是 ()【导学号：68312048】图1­5­12AG1指针向右摆，G2指针向左摆BG1指针向左摆，G2指针向右摆C两表指针都向右摆D两表指针都向左摆【解析】当开关S闭合时，流经电感线圈L的电流方向自左向右当断开开关S的瞬间，通过线圈L的电流将变小，根据楞次定律可知，感应电流方向与原电流方向相同，也将是

8、自左向右流，以阻碍原电流减小的变化这样在由L、G2、R及G1组成的闭合电路中，感应电流将从G2的负接线柱流入，因而G2的指针向右偏；感应电流将从G1的正接线柱流入，因而G1的指针向左偏【答案】B能力提升9如图1­5­13所示，电感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，LA、LB是两个相同的灯泡，且在下列实验中不会烧毁，电阻R2的阻值约等于R1的两倍大，则()图1­5­13A闭合开关S时，LA、LB同时达到最亮，且LB更亮一些B闭合开关S时，LA、LB均慢慢亮起来，且LA更亮一些C断开开关S时，LA慢慢熄灭，LB马上熄灭D断开开关S时，LA慢慢熄灭，

9、LB闪亮后才慢慢熄灭【解析】由于线圈L的自感系数足够大，闭合开关S时产生很强的阻碍，纯电阻R2无自感，因此LA慢慢亮起来，LB随即达到稳定亮度，A、B错；当电路稳定时，将线圈L等效为导线，则有ILIAIB.断开开关S时，则由于自感线圈L与LB、R2形成闭合回路，因此有IBIB，因此断开开关S时，LA慢慢熄灭，LB闪亮后才慢慢熄灭，C错D对【答案】D10(多选)如图1­5­14所示为一个日光灯电路，主要由灯管、镇流器和起辉器等元件组成在日光灯正常工作的情况下，则()图1­5­14A灯管两端的灯丝跟镇流器、起辉器、开关都是串联的B灯管在开始点燃时，需要一个很

10、高的瞬时电压，可通过使用镇流器来达到这个要求C灯管点燃发光后，镇流器不再起作用D灯管在点燃发光后，起辉器的两个触片是分离的，起辉器不再起作用【解析】闭合开关，电压加在起辉器两极间，氖气放电发出辉光，产生的热量使U形动触片膨胀，跟静触片接触使电路接通，灯丝和镇流器中有电流通过电路接通后，起辉器中的氖气停止放电，U形动触片冷却收缩，两个触片分离，电路自动断开在电路突然断开的瞬间，由于镇流器电流急剧减小，会产生很高的自感电动势，方向与电源电动势方向相同，这个自感电动势与电源电压加在一起，形成一个瞬时高压，加在灯管中的气体开始放电，于是日光灯成为电流的通路开始发光日光灯开始发光后，由于交变电流通过镇流

11、器线圈，线圈中会产生自感电动势，它总是阻碍电流的变化，这时的镇流器起着降压、限流的作用，保证日光灯正常发光所以选项B、D正确【答案】BD11.在如图1­5­15所示的日光灯工作原理电路图中：图1­5­15(1)开关闭合前，启动器的静触片和动触片是_(选填“接通的”或“断开的”)；(2)开关刚闭合时，220 V电压加在_上，使_发出辉光；(3)日光灯启动瞬间，灯管两端电压_220 V(选填“大于”“等于”或“小于”)；(4)日光灯正常发光时，启动器的静触片和动触片_(选填“接通”或“断开”)镇流器起着_作用，保证日光灯正常工作. 【导学号：68312049

12、】【解析】日光灯按原理图接好电路后，当开关闭合时，电源把电压加到启动器两极，使氖气放电而发出辉光辉光产生的热量使U形动触片膨胀伸长，跟静触片接触而把电路接通电路接通后，启动器中的氖气停止放电，U形动触片冷却收缩，两个触片分离，电路自动断开，在电路突然断开的瞬间，由于镇流器中的电流急剧减小，会产生很高的自感电动势，其方向与原来电流方向相同，于是日光灯管成为电流的通路开始发光日光灯使用的是交变电流，电流的大小和方向都在不断地变化，在日光灯正常发光时，由于交变电流通过镇流器的线圈，线圈中就会产生自感电动势，它总是阻碍电流的变化，这时镇流器就起着降压限流的作用，保证日光灯的正常工作【答案】(1)断开的(2)启动器氖气(3)大于(4)断开降压限流12如图1­5­16甲所示为研究自感实验电路图，并用电流传感器显示出在t1×103s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1­5­16乙)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 .甲乙图1­5­16(1)线