2017届高三物理一轮复习题组层级快练37第九章电磁感应第4讲自感涡流电磁阻尼与驱动

1自感涡流电磁阻尼与驱动选择题(其中1－8题，只有一个选项正确，9－13题有多个选项正确)1．(2015·大庆三检)下列关于物理量或物理常数说法正确的是()A．引力常量G、静电力常量k、真空中光速c，元电荷e等物理常数是一个固定的数值与任何的因素都无关B．电阻率是反映材料导电性能的物理量，仅与材料种类有关，与温度、压力和磁场等外界因素无关C．自感系数是表示线圈产生自感能力的物理量，跟线圈的形状、长短、匝数、电流变化快慢以及是否有铁芯等因素有关D．电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量．由C＝Q/U可知电容的大小是由Q(带电量)或U(电压)决定的解析A项，引力常量G、静电力常量k、真空中光速c，元电荷e等物理常数是一个固定的数值与任何的因素都无关，故A项正确；B项，电阻率由材料决定，纯金属的电阻率随温度的升高而增大，故B项错误；C项，自感线圈的自感系数跟有无铁芯、线圈结构有关，与通过线圈的电流大小无关，故C项错误；D项，电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量由电容本身决定与所带电量无关，由电容器本身决定，与带电量、电压无关，故D项错误．答案A命题立意本题旨在考查引力常量等常数、电阻率、自感、电容2.(2015·北京朝阳)物理课上，老师做了一个“电磁阻尼”实验：如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，将磁铁托起到某一高度后放开，磁铁能上下振动较长时间才停下来；如果在磁铁下方放一个固定的铝质圆环，使磁极上下振动时穿过它，磁铁就会很快地停下来．某同学另找器材再探究此实验．他安装好器材，经反复实验后发现：磁铁下方放置圆环，并没有对磁铁的振动产生影响，对比老师演示的实验，其原因可能是()A．弹簧的劲度系数太小B．磁铁的质量太小C．磁铁的磁性太强D．圆环的材料与老师用的不同解析只要能够产生感应电流，都能对磁铁的运动产生阻碍作用，选项A、B、C错；若圆环的材料为非金属材料，不能产生感应电流，无法对磁铁产生阻碍作用．答案D命题立意考查对楞次定律及电磁阻尼的理解23.(2015·江苏苏南)如图所示，铁芯右边绕有一个线圈，线圈两端与滑动变阻器、电池组连成回路．左边的铁芯上套有一个环面积为0.02m2、电阻为0.1Ω的金属环．铁芯的横截面积为0.01m2，且假设磁场全部集中在铁芯中，金属环与铁芯截面垂直．调节滑动变阻器的滑片，使铁芯中的磁感应强度每秒均匀增加0.2T，则从上向下看()A．金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为4.0×10－3VB．金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为4.0×10－3VC．金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为2.0×10－3VD．金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为2.0×10－3V解析铁芯内的磁通量变化情况是相同的，金属环的有效面积即铁芯的横截面积．根据法拉第电磁感应定律有E＝nΔΦΔt＝1×0.2×0.01V＝2×10－3V．又根据楞次定律，金属环中电流方向为逆时针方向，选项C正确．答案C4.(2015·扬州高三测试)如图所示的电路中，A、B、C是三个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈，其直流电阻与灯泡电阻相同．下列说法正确的是()A．闭合开关S，A灯逐渐变亮B．电路接通稳定后，流过B灯的电流等于流过C灯电流C．电路接通稳定后，断开开关S，C灯立即熄灭D．电路接通稳定后，断开开关S，A，B，C灯过一会儿才熄灭，且A灯亮度比B，C灯亮度高解析电路中A灯与线圈并联后与B灯串联，再与C灯并联．A、B项，S闭合时，三个灯同时立即发光，故A项错误．B项，电路接通稳定后，因直流电阻与灯泡电阻相同，则流过B灯的电流是流过C灯电流的23，故B项错误；C项，电路接通稳定后，断开开关S，因线圈的自感电动势，则C灯过一会儿熄灭．故C项错误．D项，电路接通稳定后，S断开时，由于线圈中电流要减小，产生自感电动势，阻碍电流的减小，线圈中电流不会立即消失，这个自感电流通过A、B、C灯，所以A、B、C灯过一会儿熄灭，因BC串联后再与A并联，则A灯亮度比B、C灯亮度高．故D项正确．答案D设置目的考查通电自感与断电自感35.(2015·宁德市普高质检)如图所示，电路中的A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈，C是电容很大的电容器．当开关S断开与闭合时，A、B灯泡发光情况是()A．S刚闭合后，A灯亮一下又逐渐变暗，B灯逐渐变亮B．S刚闭合后，B灯亮一下又逐渐变暗，A灯逐渐变亮C．S闭合足够长时间后，A灯泡和B灯泡一样亮D．S闭合足够长时间后再断开，B灯立即熄灭，A灯逐渐熄灭解析S刚闭合后，A灯亮一下又逐渐变暗，B灯逐渐变亮，A项正确，B项错误；S闭合足够长时间后，A灯泡熄灭，B灯泡亮．S闭合足够长时间后再断开，电容器C通过灯泡B放电，B灯逐渐熄灭，由于L产生自感电动势，与A灯构成闭合电路，A灯逐渐熄灭，选项C、D错误．答案A设置目的考查通电自感与断电自感6．(2015·江苏南京师大附中)电磁炉热效率高达90%，炉面无明火，无烟无废气，电磁“火力”强劲，安全可靠．如图所示是描述电磁炉工作原理的示意图，下列说法正确的是()A．当恒定电流通过线圈时，会产生恒定磁场，恒定磁场越强，电磁炉加热效果越好B．电磁炉通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作C．电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因这些材料的导热性能较差D．在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉不能起到加热作用解析A、B项，锅体中的涡流是由变化的磁场产生的，所加的电流是交流，不是直流，故A项错误，B项正确；C项，金属锅自身产生无数小涡流而直接加热于锅的，陶瓷锅或耐热玻璃锅属于绝缘材料，里面不会产生涡流，故C项错误；D项，在锅和电磁炉中间放一纸板，不会影响电磁炉的加热作用，故D项错误．故选B项．答案B设置目的电磁感应中的涡流现象7．(2015·浙江温州十校联考)如图所示，蹄形磁铁与铜质圆盘共轴放置，铜盘可绕竖直轴自由转动，磁极离铜盘较近，当磁铁绕竖直轴以角速度ω1转动的过程中，铜盘转动的角速度ω2为()A．ω2＝ω1，转动方向相同B．ω2＞ω1，转动方向可能相同也可能相反C．ω2＝04D．ω2＜ω1，转动方向相同解析从微分的观点看，可将圆盘无限分割，形成无数条直导线，磁场动．若以磁场为参考系，可具体到N极正下方“直导线”顺时针运动，形成电源，未切割磁感线部分可以看做外电路，形成感应电流，利用左手定则判断出安培力使圆盘逆时针转动，因此圆盘的转动方向与磁铁转动方向相同，如果角速度相同，没有相对运动，就没有感应电流产生，因此圆盘稍滞后磁铁，D选项正确，其他选项错误．答案D设置目的考查对楞次定律及电磁阻尼的理解8.(2015·绵阳三诊)如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其自感系数很大，直流电阻忽略不计．下列说法正确的是()A．S闭合瞬间，AB同时亮B．S闭合瞬间，A不亮、B亮C．S断开瞬间，B逐渐熄灭D．S断开瞬间，A闪亮一下，然后逐渐熄灭解析A、B项，闭合瞬间线圈相当于断路，二极管为反向电压，故电流不走A灯泡，A不亮、B也不亮，故A项错误，B项错误．C、D项，开关S断开瞬间B立刻熄灭，由于二极管正向导通，故自感线圈与A形成回路，A闪亮一下，然后逐渐熄灭，故C项错误，D项正确．故选D项．答案D设置目的考查通电自感与断电自感，二极管的正向导通9．(2015·宿迁市三校检测)李辉用多用电表的欧姆挡测量一个变压器线圈的电阻，以判定它是否断路．刘伟为了李辉操作方便，用两手分别握住线圈裸露的两端让李辉测量．测量时表针摆过了较大的角度．正当李辉把多用电表的表笔与被测线圈脱离时，刘伟突然惊叫起来，觉得有电击感．二人冷静下来后，分析实验结果和造成“电击感”的原因，以下说法中正确的是()A．变压器线圈出现断路故障B．变压器线圈没有出现断路故障C．有“电击感”的原因是变压器原线圈匝数比副线圈匝数少，是升压变压器D．有“电击感”的原因是变压器线圈的自感作用5解析欧姆表偏角大，说明阻值小，线圈未出现断路，电击感是由于变压器线圈断电自感，故选项B、D正确．答案BD设置目的本题主要考查多用表以及自感10．(2015·江苏苏北四市二次调研)关于涡流，下列说法中正确是()A．真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置B．家用电磁炉锅体中的涡流是由恒定磁场产生的C．阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动D．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流解析用来冶炼金属的真空冶炼炉，炉外有线圈，线圈中通入高频交变电流，炉内的金属中产生涡流，涡流产生的热量使金属熔化，所以A项正确；家用电磁炉锅体中的涡流是由交变电流产生的变化的磁场而引起的，不是由恒定的磁场引起的，故B项错误；阻尼摆的铝片以一定速度掠过磁场时切割磁感线产生涡流，涡流在磁场中受合力方向与摆动方向相反，从而阻碍其运动，故C项正确；用绝缘的硅钢片做铁芯，是为了减小涡流，减小能量损失，所以D项正确．答案ACD设置目的考查电磁感应中的自感，互感，涡流等现象11．(2016·四川南充)如图所示的电路中，L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2是两个完全相同的电灯，E是内阻不计的电源．t＝0时刻，闭合开关S，经过一段时间后，电路达到稳定，t1时刻断开开关S.I1、I2分别表示通过电灯D1和D2中的电流，规定图中箭头所示方向为电流正方向，以下各图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是()解析当S闭合时，L的自感作用会阻碍其中的电流变大，电流从D1流过；当L的阻碍作用变小时，L中的电流变大，D1中的电流变小至零；D2中的电流为电路总电流，电流流过D1时，电路总电阻较大，电流较小，当D1中电流为零时，电流流过L与D2，总电阻变小，电流变大至稳定；当S再断开时，D2马上熄灭，D1与L组成回路，由于L的自感作用，D1慢慢熄灭，6电流反向且减小；综上所述知A、C选项正确．答案AC设置目的考查通电自感与断电自感电路中的电流与时间关系12．(2016·山西吕梁)如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略．下列说法中正确的是()A．合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，然后一样亮B．合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮C．断开开关S切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会儿才熄灭D．断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭解析通电瞬间，L中有自感电动势产生，与L在同一支路的灯A1，要逐渐变亮，而A2和电源构成回路则立即亮；稳定后，A1与A2并联，两灯一样亮．断开开关瞬间，L中有自感电动势，相当于电源，与A1、A2构成回路，所以两灯都过一会儿熄灭．答案AD设置目的考查通电自感与断电自感13．(2016·福建厦门)如图所示是高频焊接原理示意图．线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝产生大量热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少，以下说法正确的是()A．电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高的越快B．电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高的越快C．工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻小D．工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻大解析高频焊接利用高频交变电流产生高频交变磁场，在焊接的金属工件中就产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律分析可知，电流变化的频率越高，磁通量变化频率越高，产生的感应电动势越大，感应电流越大，焊缝处的温度升高的越快，A选项正确，B选项错误；焊缝处横截面积小，电阻大，电流相同，焊缝处热功率大，温度升的很高，C选项错误，D选项正确．答案AD设置目的考查电磁感应在生活和生产中的应用