高中物理 第2章 楞次定律和自感现象 第3节 自感现象的应用检测 鲁科版选修3-2
自感现象的应用
1．关于线圈的自感系数，下面说法正确的是( )
A．线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大
B．线圈中电流等于零时，自感系数也等于零
C．线圈中电流变化越快，自感系数越大
D．线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定
答案：D
2．关于对日光灯镇流器的理解正确的是( )
A．镇流器的主要部分是一个绕在铁芯上且自感系数很大的线圈
B．启动器电路断开时，加在灯管两端的电压只有镇流器所产生的自感电动势
C．灯管导通后，镇流器中自感线圈产生阻碍电流变化的自感电动势
D．灯管导通后，镇流器工作结束
解析：镇流器是一个自感系数很大的线圈，A正确；在启动时，线圈产生的很大的自感电动势与电源电压一起加在日光灯管的两端，形成瞬间高压，B错；灯管导通后，镇流器仍然发挥作用，镇流器内自感线圈产生阻碍电流变化的自感电动势，为日光灯管正常发光提供低压(100 V左右)，起到“降压限流作用”．故D错，C正确．
答案：AC
3．日光灯电路主要由镇流器、启动器和灯管组成．在日光灯正常工作的情况下，以下说法正确的是( )
A．灯管点燃发光后，启动器中两个触片是分离的
B．灯管点燃发光后，镇流器起降压限流作用
C．镇流器起整流作用
D．镇流器给日光灯的开始点燃提供瞬时高压
答案：ABD
4．某线圈通有如图所示的电流，则线圈中自感电动势改变方向
的时刻有( )
A．第1 s末B．第2 s末
C．第3 s末D．第4 s末
解析：在自感现象中，当原电流减小时自感电动势与原电流的方向相同，当原电流增加时自感电动势与原电流方向相反．在图象中0～1 s时间内原电流正方向减小，所以自感电动势的方向是正方向，在1～2 s时间内原电流负方向增加，所以自感电动势与其方向相反，即沿正方向；同理分析2～3 s、3～4 s时间内可得正确答案为B、D两项．答案：BD
5．如图所示，L为足够大的电感线圈，其自身直流电阻为R L，
D1、D2是两个相同的小灯泡，原开关S是闭合的，则在S断开的瞬
间( )
A．D1、D2同时熄灭
B．D2立即熄灭，D1逐渐熄灭
C．D2立即熄灭，D1会突然更亮一下再灭
D．当R L＜R D1时，D1会突然更亮一下再灭
解析：开关S闭合后，电流由电源正极经D1、L的并联电路，再经D2回到电源的负极．当开关S断开时，白炽灯D2立即熄灭，线圈L中的电流将减小，在L中产生自感电动势，自感电动势阻碍电流减小，将延缓L中电流的减小．这时L和白炽灯D1构成回路，因此白炽灯D1的发光将持续一小段时间，然后逐渐熄灭．
若R L＜R D1时，即S闭合时线圈中的电流I L大于白炽灯D1中的电流，I L＞I D1，S断开后，L中延缓减小的电流I L将通过白炽灯D1，白炽灯D1将突然亮一下再熄灭．答案：BD
6．启动器是由电容和氖管两大部分组成，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，有一小缝隙．则下列说法正确的是( ) A．当电源的电压加在启动器两端时，氖气辉光放电并产生热量，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，动、静片间辉光放电，受热膨胀两片接触而不分离
C．启动器中，U形的动触片是由单金属片制成
D．当动、静两金属片接触后，不再辉光放电、温度降低，两金属片分离
解析：启动器U形动触片是由膨胀系数不同的双金属片压制而成．故C项错．电源把电压加在启动器两极间，使氖气放电而发出辉光，辉光产生热量使U形动触片膨胀伸展，跟静触片接触把电路接通．电路接通后，启动器的氖气停止放电，U形动触片冷却收缩，两个触片分开，电路自动断开．故B错，A、D正确．
答案：AD
7．关于感应圈下列说法不正确的是( )
A．感应圈是利用自感现象来获得高电压的装置
B．在工程中，感应圈可作为大功率高压电源使用
C．煤气灶电子点火装置，是利用感应圈产生高电压电火花来完成的
D．感应圈的主要构造包括绕在铁芯上的两个绝缘线圈及继电器等
解析：感应圈是根据自感的原理利用低压直流电源来获得高电压的装置，A正确．受直流电源提供电功率的限制，感应圈不能作为大功率高压电源使用，B不正确．感应圈的主要构造包括两个绝缘线圈和继电器等，D正确．煤气灶电子点火装置是利用感应圈产生的高电压电火花来完成的，C正确．答案为B．
答案：B
8．若按右图所示连接日光灯电路，则下列叙述中正确的是( )
A．S1、S2接通，S3断开，日光灯就能正常发光
B．S1接通，S2、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S3，日光灯仍能正常发光
解析：若按选项A操作，加在灯管两端电压恒为220 V，不能使气体电离，日光灯不能发光．按选项B操作，仅有电源电压220 V加在灯管两端，不能使气体电离，日光灯
不能发光．按选项C操作，S2接通后再断开，所起作用与启动器中动、静触片接触再断开效果一样，故日光灯能正常发光．按选项D操作，镇流器被短路，灯管两端电压过高，会损坏灯管．故正确答案为C．
答案：C
9．如图中L是一只有铁芯的线圈，它的电阻不计，E表示直流电源的电动势．先将K 接通，稳定后再将K断开．若将L中产生的感应电动势记为E L，则
在接通和断开K的两个瞬间，以下所说正确的是( )
A．两个瞬间E L都为零
B．两个瞬间E L的方向都与E相反
C．接通瞬间E L的方向与E相反
D．断开瞬间E L的方向与E相同
解析：根据自感电动势阻碍其电流的变化，原电流增大，E L的方向与E相反；原电流减小，E L的方向与E相同，所以正确答案应该是C、D．
答案：CD
10．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，如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有阻碍原电流减小的作用，利用二极管的单向导电性使线圈短路即可避免电弧的产生．
答案：D
11．如图所示，AB支路由带铁芯的线圈和电流表A1串联而成，
设电流为I1：CD支路由电阻R和电流表A2串联而成，设电流为I2.
两支路电阻值相同，在接通开关S和断开开关S的瞬间，观察到
( )
A．S接通瞬间，I1＜I2，断开瞬间，I1＝I2
B．S接通瞬间，I1＜I2，断开瞬间，I1＞I2
C．S接通瞬间，I1＞I2，断开瞬间，I1＜I2
D．S接通瞬间，I1＞I2，断开瞬间，I1＝I2
解析：S接通瞬间，线圈L产生自感对电流有较大的阻碍作用，I1从零缓慢增大，而R中电流不受影响，I1＜I2；但当电路稳定后，自感消失，由于两支路电阻阻值相同，则I1＝I2.开关断开瞬间，ABDC构成一个回路，感应电流相同．
答案：A
12．如图所示的电路，可用来测定自感系数较大的线圈的直流电
阻，线圈两端并联一个电压表，用来测量自感线圈两端的直流电压，
在实验完毕后，将电路拆去时应( )
A．先断开开关S1B．先断开开关S2
C．先拆去电流表D．先拆去电阻R
解析：当S1、S2闭合稳定时，线圈中的电流由a→b，电压表V右端为“＋”极，左端为“－”极，指针正向偏转，先断开S1或先拆去电流表A或先拆去电阻R的瞬间，线圈中产生的自感电动势相当于瞬间电源，其a端相当于电源的负极，b端相当于电源的正极，此时电压表V上加了一个反向电压，使指针反偏，若反偏电压过大，会烧坏电压表V，故应先断开S2.故选B项．
答案：B