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高效作业18 [4 互感和自感](见学生用书P119)
[A级 新教材落实与巩固]
1.国际单位制中的“H(亨利)”是以下哪个物理量的单位?( D )
A.磁感应强度 B.磁通量
C.电容 D.电感
解析:在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉(T),故A错误;磁通量的单位是韦伯(Wb),故B错误;电容的单位是法拉(F),故C错误;电感的单位是亨利(H),故D正确。
2.自感系数L的单位如果用国际单位制的基本单位的符号来表示,正确的是( B )
A.s·V/A B.kg·m2/(A2·s2)
C.N·m/A D.kg·V/(A·s2)
解析:物理公式不仅确定了物理量的数量关系,还确定了单位关系,由自感电动势公式可知E=L,自感系数L的单位是====,故选B。
3.如图所示,将两头刮掉绝缘漆的导线绕在一把锉刀上,一端接上电池(电池另一极与锉刀接触),手执导线的另一端,在锉刀上来回划动,由于锉刀表面凹凸不平,就会产生电火花。下列说法正确的是( B )
A.产生电火花的回路只由导线与电池组成
B.导线端只向一个方向划动时也能产生电火花
C.锉刀采用什么材料制成对实验没有影响
D.导线端划动的方向决定了自感电动势的方向
解析:回路由导线、锉刀、电池组成,故锉刀必须用易导电的材料制成,所以A、C错误;锉刀表面凹凸不平,在划动过程中电路在通路和断路状态间不断变化,线圈产生自感电动势,电火花的产生和自感电动势的方向均与导线端划动方向无关,故B正确,D错误。
4.在下图所示电路中,开关S闭合稳定后,流过线圈L的电流为I1=0.4 A,流过灯泡的电流为I2=0.2 A。现将S突然断开,S断开前后,下列图中能正确表示流过灯泡的电流i随时间t变化关系的是( A )
解析:S闭合且稳定后流过电感线圈的电流是0.4 A,流过灯泡的电流是0.2 A,当S断开后,灯泡中原来的电流立即消失,线圈中电流开始减小,将产生自感电动势,阻碍原电流的减小,所以有电流通过灯泡,并从0.4 A开始逐渐减小,根据楞次定律知,灯泡中电流方向与原来的电流方向相反,故选A。
5.下列单位关系不正确的是( B )
A.1亨=1欧·秒 B.1亨=1伏·安/秒
C.1伏=1韦伯/秒 D.1伏=1亨·安/秒
解析:根据法拉第电磁感应定律得E=n=L,得1伏=1韦伯/秒=1亨·安/秒,变换得1亨=1伏·秒/安=1欧·秒,故选B。
6.下列说法正确的是( D )
A.磁感应强度是矢量,其单位是Wb
B.磁通量是矢量,其正负代表方向
C.电感线圈的自感系数与电流的变化率成正比
D.金属探测器是利用涡流工作的,而变压器铁芯用硅钢片替代是为了减小涡流
解析:磁感应强度是矢量,其单位是T,A错误;磁通量是标量,B错误;线圈的自感系数只与线圈本身的特性有关,与外界因素无关,C错误;金属探测器是利用涡流工作的,而变压器铁芯用硅钢片替代是为了减小涡流,D正确。
7.下列关于线圈中自感电动势的大小的说法正确的是( B )
A.电流变化越大,自感电动势越大
B.电流变化越快,自感电动势越大
C.通过线圈的电流为0的瞬间,自感电动势为0
D.通过线圈的电流为最大值的瞬间,自感电动势最大
解析:自感电动势E=L,自感电动势的大小与电流的变化率成正比,与电流的大小及电流变化的大小无关,选项A、C、D错误,选项B正确。
8.法拉第在研究电磁感应现象时,将两个线圈绕在同一个铁环上,简化电路如图所示,下列关于法拉第研究过程的说法正确的是( C )
A.闭合开关S的瞬间,右侧线圈中不产生感应电流
B.闭合开关S以后,右侧线圈中产生稳定的感应电流
C.断开开关S的瞬间,右侧线圈中产生感应电流
D.断开开关S的瞬间,右侧线圈中不产生感应电流
解析:当开关S接通的瞬间,N线圈中磁通量发生变化,产生感应电流,故A错误。开关闭合,电流稳定后,线圈N中磁通量不发生变化,不产生感应电流,故B错误。当开关S断开的瞬间,N线圈中磁通量发生变化,产生感应电流,故C正确,D错误。
9.在图甲、乙所示的电路中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小。接通开关S,使电路达到稳定,灯泡A发光,则( B )
A.在电路甲中,断开S,A立即熄灭
B.在电路甲中,断开S,A将在原亮度基础上渐渐变暗
C.在电路乙中,断开S,A立即熄灭
D.在电路乙中,断开S,A将在原亮度基础上渐渐变暗
解析:在电路甲中,断开S,L、A串联,由于线圈阻碍电流变小,L相当于电源,导致A将在原亮度基础上渐渐变暗,故A错误,B正确;在电路乙中,由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,所以通过灯泡的电流比线圈中的电流小,断开S时,由于线圈阻碍电流变小,导致A将变得更亮,然后逐渐熄灭,故C、D错误。