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第一章 电磁感应第六节 自感现象及其应用第七节 涡流现象及其应用A级抓基础1.如图所示是用于观察自感现象的电路,设线圈的自感系数较大,线圈的直流电阻RL与小灯泡的电阻R满足RLR.则在开关S断开瞬间,可以观察到()A灯泡有明显的闪烁现象B灯泡立即熄灭C灯泡逐渐熄灭,不会闪烁D灯泡会逐渐熄灭,但不一定有闪烁现象解析:当电路接通稳定后,因为RLR,则ILIR;当电路断开的瞬时,电阻R上的电流立即消失,而电感L上,由于自感现象产生自感电动势阻碍电流的减小,则在L和R上形成通路,使得通过R的电流由IL慢慢减小到零,因为IL大于以前的电流,故灯泡会有明显的闪烁现象,故选A.答案:A2如图为冶炼钢铁的电路的示意图,它是根据涡流的原理工作的,则下列说法中正确的是()A需接交流电源,且电流频率越高,发热效果越好B需接交流电源,且电流频率越低,发热效果越好C需接直流电源,且电流越大,发热效果越好D需接直流电源,且电流越小,发热效果越好解析:用来冶炼钢铁的真空冶炼炉,炉外有线圈,线圈中通入反复变化的电流,炉内的金属中产生涡流涡流产生的热量使金属熔化,高频交流电的频率越大,产生的热量越大,故A正确答案:A3(多选)金属探测器是利用电磁感应的原理工作的,当金属中处在变化的磁场中时,这个磁场能在金属物体的内部产生涡电流,涡电流又会产生磁场,倒过来影响原来的磁场,引发探测器发出鸣声高考进考场时,每个同学都必须经过金属探测器的检查关于金属探测器的检查,下列说法正确的是()A金属探测器探测到考生衣服上的金属扣时,探测器线圈中感应出涡流B金属探测器探测到考生衣服上的金属扣时,金属扣中感应出涡流C此金属探测器也可用于食品生产,检测食品中是否混入细小的砂粒D探测过程中,无论金属探测器与被测金属处于相对静止状态,还是相对运动状态,都能产生涡流解析:金属探测器探测到考生衣服上的金属扣时,是探测器中通过交变电流,产生变化的磁场,当金属扣处于该磁场中时,该金属扣中会感应出涡流,从而反过来影响探测器,故A错误,B正确;金属探测器的工作原理是互感现象,只能在金属中感应出电流,不能用于检查砂粒,故C错误;由于探测器中的电流是交变电流,其产生的磁场是变化的,故探测过程中,无论金属探测器与被测金属处于相对静止状态,还是相对运动状态,都能产生涡流,故D正确答案:BD4(多选)磁电式仪表的线圈通常用铝框做骨架,把线圈绕在铝框上,这样做的目的是()A防止涡流而设计的B利用涡流而设计的C起电磁阻尼的作用 D起电磁驱动的作用解析:把线圈绕在铝框上,在磁场中运动,形成涡流,涡流又形成磁场,反过来与外部磁场相互作用,从而阻碍了指针的运动,故BC正确答案:BCB级提能力5(多选)如图所示电路中,L是自感系数足够大的线圈,它的电阻可忽略不计,D1和D2是两个完全相同的小灯泡则下列说法中正确的是()AK闭合瞬间,两灯同时亮,以后D1熄灭,D2变亮BK闭合瞬间,D1先亮,D2后亮,最后两灯亮度一样CK断开时,两灯都亮一下再慢慢熄灭DK断开时,D2立即熄灭,D1亮一下再慢慢熄灭解析:K闭合瞬间,由于通过线圈的电流变大,在线圈中产生自感电动势阻碍电流的增加,此时刻电感线圈可看做断路,此时电流通过两个灯泡而同时发光;当电路稳定后,由于线圈的电阻为零,故灯泡D1被线圈短路而熄灭,而D2变得更亮,选项A正确,B错误;K断开时,D2立即熄灭,而由于线圈中产生自感电动势阻碍电流的减小,自感电动势在L和D1中形成新的回路,故使得D1亮一下再慢慢熄灭,选项D正确,C错误故选A、D.答案:AD6如图所示的电路中,D1和D2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D1和D2亮、暗的顺序是()A接通时D1先达最亮,断开时D1先灭B接通时D2先达最亮,断开时D1后灭C接通时D1先达最亮,断开时D1后灭D接通时D2先达最亮,断开时D2先灭解析:电键接通瞬间,电路中迅速建立了电场,立即产生电流,但线圈中产生自感电动势,阻碍电流的增加,故开始时通过灯泡D1的电流较大,故灯泡D1较亮;电路中自感电动势阻碍电流的增加,但不能阻止电流增加,电流稳定后,两个灯泡一样亮,即D1灯泡亮度逐渐正常,电键断开瞬间,电路中电流要立即减小为零,但线圈中会产生很强的自感电动势,与灯泡D1构成闭合回路放电,故断开时D1后灭,故A错误,B错误,C正确,D错误答案:C7如图所示为日光灯示意电路,L为镇流器,S为起动器下列操作中,观察到的现象不正确的是()A接通K1,K2接a,K3断开,灯管正常发光B将K2接到b,断开 K3,接通K1,灯管可以正常发光C断开K1、K3,令 K2接b,待灯管冷却后再接通K1,可看到S闪光,灯管不能正常发光D取下S,令K2接a,再接通K1、K3,接通几秒后迅速断开K3,灯管可能正常发光解析:接通K1、K2接a、K3断开,灯管正常发光,镇流器在启动时产生瞬时高压,在正常工作时起降压限流作用,启动器自动断开,故A正确;将K2接到b,断开K3,接通K1,不能产生很大的自感电动势,灯管不能正常发光,故B错误;断开K1、K3,令K2接b,待灯管冷却后再接通K1,不能产生很大的自感电动势,可看到S闪光,灯管不能正常工作, 故C正确;取下S,令K2接a,再接通K1、K3,接通几秒后迅速断开K3,镇流器在断开K3产生瞬时高压,在正常工作时起降压限流作用,启动器自动断开,故D正确答案:B8(多选)如图所示的电路中,三个灯泡L1、L2、L3的电阻关系为R1R2R3,电感L的电阻和电源的内阻可忽略,D为理想二极管电键K从闭合稳定状态突然断开时,下列判断不正确的是()AL2逐渐变暗BL1先变亮,然后逐渐变暗CL3先变亮,然后逐渐变暗DL3立即熄灭解析:闭合时,因为R1R2R3,所以通过灯泡L1的电流大于通过L3的电流,断开电键,原来通过L2和L3的电流立即消失,通过L1的电流由于线圈对电流的变化有阻碍作用,阻碍电流的变化,且与L2、L3构成回路,由于二极管具有单向导电性,所以无电流通过L2,则L2立即熄灭;由于开始通过L1的电流大于通过L3的电流,所以L3先变亮然后逐渐变暗,L1逐渐变暗故ABD错误,C正确答案:ABD
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