内容正文:
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四川省单独招生考试《电工技术基础与技能》45分钟专题训练专辑,共40份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固电子信息类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加电子信息类高考的学生。与本专辑配套的还有四川省单独招生考试《电子技术基础与技能》《单片机原理及应用》45分钟专题训练专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
《电工技术基础与技能》
第七章 电磁感应
课题三 自感互感现象
时间:45分钟 总分:100分
班级 姓名 学号 成绩
一、选择题(本大题共12小题,每小题 2 分,共 24分)
1.下列关于自感现象的说法错误的是( )
A.自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象
B.线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反
C.线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关
D.加铁芯后线圈的自感系数比没有加铁芯时要大
【答案】B
【解析】自感现象是导体本身电流变化使得穿过线圈的磁通量变化而产生的电磁感应现象,自感电动势与线圈的磁通量变化快慢有关,故A、C正确,自感电动势阻碍原电流的变化,并不一定与原电流反向。故选B。
2.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
【解析】线圈的自感系数由线圈本身决定,有铁芯时的自感系数较无铁芯时大,而自感电动势与电流的大小无关,只与电流的变化及自感系数有关。自感电动势的表达式为 ,故电流的变化率越大则自感电动势越大,与电流大小无关。故选D。
3.在如图所示的甲、乙电路中,电阻R和灯泡电阻的阻值相等,自感线圈L的电
阻值可认为是0,在接通开关S时,则( )
A.在电路甲中,A将渐渐变亮
B.在电路甲中,A将先变亮,然后渐渐变暗
C.在电路乙中,A将渐渐变亮
D.在电路乙中,A将渐渐变暗
【答案】A
【解析】在电路甲中,接通S,由于线圈阻碍电流变大,导致A将逐渐变亮。故A正确,B错误;在电路乙中,接通S时A直接变亮,由于线圈阻碍电流变大,线圈所在支路的电流逐渐变大,A所在的支路的电流逐渐变小,A会逐渐变暗,最后L自感现象消失,A被短路而熄灭。故C、D错误。故选A。
4. 电路甲、乙中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,接通S,使电路达到稳定,灯泡D发光,则( )
A.在电路甲中,断开S,D将逐渐变亮
B.在电路乙中,断开S,D将渐渐变暗
C.在电路甲中,断开S,D将先变得亮,然后渐渐变暗
D.在电路乙中,断开S,D将变得更亮,然后渐渐变暗
【答案】D
【解析】因为电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,所以电路接通稳定后,甲图中R上的电流大于电灯D和线圈 L的电流,所以当甲电路断开S时,由于L中产生的自感电动势阻碍电流的减少,此电流在电灯D、线圈L和电阻 R中形成回路,使电灯D逐渐变暗最后熄灭;电路接通稳定后,图乙中线圈L上的电流大于电灯D和电阻R上的电流,断开电路后,由于L中产生自感电动势阻碍电流的减少,会在电灯D、线圈L和电阻R中形成回路,因为此电流开始时大于电灯原来的电流,所以电灯D将变得更亮,然后渐渐变暗直到熄灭,选项D正确。故选D。
5.a、b两金属环上下相隔一很小间距按图示方式放置,O1、02分别是a环、b环的圆心,其中b环面的一半面积刚好与固定a环正对,b环可在其所在平面内自由运动,在a环中开关S合上的瞬间,下列说法正确的是( )
A.b环中没有的感应电流
B.b环中有顺时针方向的感应电流
C.b环会沿O1指向O2连线方向运动
D.b环会沿O2指向O1连线方向运动
【答案】C
【解析】当闭合开关瞬间,根据右手螺旋定则,可知,线圈a内部磁场垂直向里,外部磁场垂直向外,因b环面的一半面积刚好与固定a环正对,且线圈a中内部磁感线较密,则使得穿过线圈b的磁通量增加,且方向垂直向里,根据楞次定律可知,线圈b中的感应电流方向逆时针,故A、B错误;根据楞次定律相对运动角度分析可知,增反减同,可知,b环会沿O1指向O2连线方向运动,故C正确,D错误。故选C。
6.如图所示,A、B是两个完全相同的灯泡,L是自感系数较大的线圈,其直流电阻忽略不计.先让开关S闭合,等到稳定后,再将S断开,则下列说法正确的是( )
A.S闭合时,A、B同时亮,然后A灯逐渐熄灭,B灯变得更亮
B.S闭合时,A、B同时亮,然后B灯逐渐熄灭,A灯变得更亮
C.S断开时,A、B都亮一下后,才逐渐熄灭
D.S断开时,B灯立即熄灭,而A灯会亮一下后才熄灭
【答案】B
【解析】S闭合瞬间,但由于线圈的电流增加,导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的增加,所以两灯同时亮,当电流稳定时,由于电阻可忽略不计,所以后面B熄灭,A变亮。故A错误,B正确;K闭合断开,A立即熄灭,但由于线圈的电流减小,导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的减小,所以B亮一下再慢慢熄灭,故CD错误。故选B。
7.如图所示,电阻R和电感线圈L的值都较大,电感线圈的电阻不计,A、B是两只完全相同的灯泡,当开关S闭合时,下面能发生的情况是( )
A.B比A先亮,然后B熄灭
B.A比B先亮,然后A熄灭
C.A、B一起亮,然后A熄灭
D.A、B一起亮,然后B熄灭
【答案】D
【解析】当开关S闭合时,电源的电压同时加到两个灯泡上,它们会一起亮。但由于电感线圈的电阻不计,线圈将B灯逐渐短路,B灯变暗直至熄灭。故选D。
8.如图所示,L为一个自感系数大的自感线圈,开关闭合后,小灯能正常发光,那么闭合开和断开开关的瞬间,能观察到的现象分别是 ( )
A.小灯逐渐变亮,小灯立即熄灭
B.小灯立即亮,小灯立即熄灭
C.小灯逐渐变亮,小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭
D.小灯立即亮,小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭
【答案】A
【解析】当闭合开关瞬间,由于L的自感作用,灯泡慢慢变亮,当断开开关S的瞬间,线圈产生自感电动势,但是线圈与灯泡A在开关断开后,不能形成回路,则灯A立即熄灭。故选A。
9. 如图所示的电路中,灯泡A1、A2的规格完全相同,自感线圈L的电阻可以忽略,下列说法
中正确的是( )
A. 当接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后A2比A1亮
B.当接通电路时,A1和A2始终一样亮
C.当断开电路时,A1和A2都过一会儿熄灭
D.当断开电路时,A2立即熄灭,A1过一会儿熄灭
【答案】C
【解析】合上开关K接通电路,A2立即亮,线圈对电流的增大有阻碍作用,所以通过A1的电流慢慢变大,最后两灯泡的电压一样大,所以一样亮。故A错误,B也错误;断开开关K切断电路时,通过A2的用来的电流立即消失,线圈对电流的减小有阻碍作用,所以通过 A1的电流会慢慢变小,并且通过A2,所以两灯泡一起过一会儿熄灭。故C正确,D错误。故选C。
10. 如图所示电路中,A1、A2是两只相同的电流表,电感线圈L的直流电阻与电阻R阻值相等,
下面判断正确的是( )
A.开关S接通的瞬间,电流表A1的读数小于A2的读数
B.开关S接通的瞬间,电流表A1的读数大于A2的读数
C.开关S接通电路稳定后再断开的瞬间,电流表A1的读数大于A2的读数
D.开关S接通电路稳定后再断开的瞬间,电流表A1数等于A2的读数
【答案】A
【解析】闭合S瞬间,由于线圈的电流变大,导致其产生电动势,从而阻碍电流的变大,所以电流表A1示数小于A2示数,故A正确,B错误;断开S瞬间,线圈电流变小,从而产生电动势,相当于电压会变小电源与电阻相串联,由于两电流表串联,所以电流表A1示数等于A2示数,故C、D错误,故选A。
11.如图所示,L为自感系数较大的线圈,在滑动变阻器的滑动片P从A端迅速滑向B端过程中,经过AB中点C时电路中电流为I1;P从B端迅速滑向A端过程中经过C点时的电流为I2;P固定于C点不动时电流为I0。则( )
A.I1=I2=I0 B.I1>I0>I2
C.I1=I2>I0 D.I1<I0<I2
【答案】D
【解析】滑动变阻器的滑动片P从A端迅速滑向B端的过程中,自感线圈产生较大的反电动势,I1较小,滑动变阻器的滑动片P从B端迅速向A端滑的过程中,自感线圈产生的自感电流与原电流相同,I2较大,所以I1<I0<I2。故选D。
12.如图所示,L是自感系数很大、电阻很小的线圈,下述情况中不正确的是( )
A.S1合上后,Q灯逐渐亮起来
B.再合上S2稳定后,P灯是暗的
C.再断开S1瞬间,Q灯立即熄灭,P灯亮一下再灭
D.再断开S1瞬间,P灯和Q灯过一会才熄灭
【答案】D
【解析】该电路可以看作是左右两部分串联后又并联起来。当S2断开而S1合上时,L上的自感会使提供它的电流慢慢增大,Q灯逐渐亮起来。故A正确;当S1闭合稳定后,再合上S2稳定时,由于线圈的电阻很小,P灯被短路,是熄灭的。故B正确;当S2闭合稳定后,再断开S1瞬间,P与线圈 L构成自感回路,所以P灯亮一下再灭,而Q灯立即熄灭。故C正确,D不正确。故选D。
二、判断题(本大题共10小题,每题 2分,共 20 分)
1.自感现象是由于导体自身的电流发生变化而产生的电磁感应现象( )
【答案】✔
【解析】自感现象的定义就是当导体中的电流发生变化时,它自身会产生感应电动势来阻碍电流的变化,这是自感现象的本质。故表述正确。
2.自感电动势总是阻碍原电流的变化,所以自感电动势的方向与原电流方向始终相反( )
【答案】❌
【解析】当原电流增大时,自感电动势方向与原电流方向相反;当原电流减小时,自感电动势方向与原电流方向相同,是阻碍原电流的变化而不是始终相反。故表述错误。
3.线圈的自感系数与线圈的匝数、形状、有无铁芯等因素有关,与通过线圈的电流大小无关( )
【答案】✔
【解析】自感系数是由线圈本身的性质决定的,匝数越多、有铁芯、线圈的横截面积越大等因素会使自感系数增大,它与电流大小无关。故表述正确。
4.在有自感现象的电路中,断开电路瞬间,自感电动势可能比电源电动势大得多( )
【答案】✔
【解析】例如在含有较大自感系数的线圈的电路断开瞬间,电流急剧减小,自感电动势 ,很大,自感电动势可能很大,有可能比电源电动势大得多。故表述正确。
5.互感现象只发生在两个相互靠近且通有交流电的线圈之间( )
【答案】❌
【解析】互感现象发生在两个相互靠近的线圈之间,当其中一个线圈中的电流发生变化时就会产生互感现象,并不局限于通有交流电,直流电电流变化时也会产生互感。故表述错误。
6.互感电动势的大小与两个线圈的匝数、相互位置以及其中一个线圈中电流的变化率有关( )
【答案】✔
【解析】互感电动势,其中M(互感系数)与两个线圈的匝数、相互位置等有关,同时也与电流变化率有关。故表述正确。
7.互感系数M在数值上等于一个线圈中电流为1A时,在另一个线圈中产生的互感电动势的大小( )
【答案】✔
【解析】互感系数M在数值上等于一个线圈中电流变化率为1A/s时,在另一个线圈中产生的互感电动势的大小。故表述错误。
8.自感和互感现象都是电磁感应现象,都遵循法拉第电磁感应定律( )
【答案】✔
【解析】自感和互感都是由于磁通量的变化而产生感应电动势的现象,都符合法拉第电磁感应定律的本质,故表述正确。
9.如果两个线圈绕在同一铁芯上,它们之间的互感系数一定很大( )
【答案】✔
【解析】同一铁芯会大大增强两个线圈间的磁耦合程度,使得互感系数增大,所以一般情况下互感系数会很大。故表述正确。
10.自感现象中,自感电动势产生的磁场总是与原磁场方向相反( )
【答案】❌
【解析】当原电流减小时,自感电动势产生的磁场与原磁场方向相同,是阻碍原磁场的变化而不是总是相反。故表述错误。
3、 填空题(本题共8小题,每空2分,合计16分)
1.图为一演示实验电路图,图中是一带铁心的线圈,是一灯泡,开关K处于闭合状态,电路是接通的.现将电键打开,则在电路切断的瞬间,通过灯泡的电流方向是从_______端到 端。
【答案】a,b,自感
【解析】在K断开前,自感线圈L中有向左的电流,断开K后瞬间,L的电流要减小,于是L中产生自感电动势,阻碍自身电流的减小,但电流还是逐渐减小为零。原来跟L并联的灯泡A,由于电源的断开,向左的电流会立即消失.但此时它却与L形成了串联的回路,L中维持的正在减弱的电流恰好从灯泡A中流过,方向由a到b.因此,灯泡不会立即熄灭,而是渐渐熄灭,将这称为自感现象。
2.如图所示,L是自感系数较大的一个线圈,电源的电动势为4 V,开关S已闭合,当S断开时,在L中出现的自感电动势E′=50 V。此时a、b两点间的电势差 。
【答案】56V
【解析】根据自感电动势的特点可知,断开S的瞬间,L中出现的自感电动势与原电流同向,此时电源电动势与线圈自感电动势同方向串联,故开关a、b两端的电势差为 U=E+E'=56V
3.在互感现象中,如果两个线圈的互感系数M=1H,一个线圈中的电流以1A/s的速率变化,那么在另一个线圈中产生的互感电动势为_________。
【答案】1V
【解析】由,将M=1H,代入可得E=1V。
4.自感现象中,当通过线圈的电流增大时,自感电动势的方向与电流方向__________;当电流减小时,自感电动势的方向与电流方向__________。
【答案】相反,相同
【解析】自感电动势总是阻碍原电流的变化,当电流增大时阻碍其增大,方向相反;当电流减小时阻碍其减小,方向相同。
5.当一个线圈中的电流在0.2s内从2A变化到5A时,若另一个与之存在互感的线圈的互感系数为0.5H,则在这个线圈中产生的互感电动势E=__________。
【答案】0.75V
【解析】根据, ,,M=0.5H,则
6.自感电动势的大小与______的变化率成正比,即电流变化越快,自感电动势______。
【答案】电流,越大
【解析】根据法拉第电磁感应定律,自感电动势的大小与线圈中电流的变化率成正比。也就是说,电流变化得越快,自感电动势就越大。这是因为电流的快速变化意味着磁场也在快速变化,从而产生了更大的感应电动势。
三、分析计算题(本大题共3小题,每题 10 分,共 30 分)
1.如图所示的电路中,两线圈的电感分别为L1=200mH和L2,它们之间的互感为M=80mH,同名端已在图中标出。现电感为L1的线圈与电动势 E=5V的直流电源相连,已知在开关S突然接通的瞬时,回路中的电流为零,问此时电压表正偏还是反偏?如正偏则其读数为多少?
【答案】:
解:根据电源极性,当S接通时,线圈L、中产生自感电动势。“.”处为正极性。又根据同名端的意义可判定线圈L中互感电动势的极性,“.”处也是正极性,故电压表正偏。
当S接通的瞬时,因回路中无电流,故电阻R上亦无电压,此时自感电动势应与电源电动势相等,即
于是求出瞬时电流i的变化率
从而可以求出这个瞬间电压表的读数,即L2中互感电动势的数值为
2.一个自感线圈与一个电阻R= 10Ω串联接在电源电动势E= 20V的电路中。自感系数L= 0.3H,当电路稳定后突然断开电源,假设电流在0.1s内从稳定值变为0,求自感电动势在这个过程中给电路提供的平均功率。
【答案】:
解:首先求自感电动势的大小,稳定时电流
断开电源时, , ,L=0.3H,根据得E=6V根据平均功率公式,可得P= 3.6W
3.两个相互靠近的线圈,互感系数M =0.3H。其中一个线圈中的电流I随时间t的变化关系为I=(2t+1)A,求t=2s时另一个线圈中的互感电动势的大小。
【答案】:
解:根据线圈中的电流I随时间t的变化关系,可得
已知M=0.3H,t=2s时(电流变化率不变),根据互感电动势公式
,即另一个线圈中的互感电动势的大小为0.6V
四、综合题(本大题共1小题,每小题10分,共10 分)
如图所示,图甲为某同学研究自感现象的实验电路图,用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流。电路中电灯的电阻R1=4.0 Ω,定值电阻R=2.0 Ω,A、B间的电压U=9.0 V。开关S原来闭合,电路处于稳定状态,在t1=1.0×10-3 s时刻断开开关S,该时刻前后电流传感器显示的电流I随时间t变化的图线如图乙所示。
(1)求出线圈L的电阻RL;
(2)在图甲中,断开开关后通过电灯的电流方向如何?
(3)在t2=1.6×10-3 s时刻线圈L中的感应电动势的大小是多少?
【答案】:
解:(1)由题图可知,开关S闭合电路稳定时流过线圈L的电流I0=1.5 A
由欧姆定律得I0=
解得RL=-R=4Ω
(2)断开开关后,线圈L、电阻R和电灯构成一闭合回路,由自感规律可知,电灯中的电流方向向左。
(3)由题图可知,t2=1.6×10-3 s时刻线圈L中的电流I=0.3 A,此时线圈L相当于电源,由闭合电路欧姆定律得
E=I(RL+R+R1)=0.3×(2.0+4.0+4.0) V=3 V
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四川省单独招生考试《电工技术基础与技能》45分钟专题训练专辑,共40份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固电子信息类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加电子信息类高考的学生。与本专辑配套的还有四川省单独招生考试《电子技术基础与技能》《单片机原理及应用》45分钟专题训练专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
《电工技术基础与技能》
第七章 电磁感应
课题三 自感互感现象
时间:45分钟 总分:100分
班级 姓名 学号 成绩
一、选择题(本大题共12小题,每小题 2 分,共 24分)
1.下列关于自感现象的说法错误的是( )
A.自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象
B.线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反
C.线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关
D.加铁芯后线圈的自感系数比没有加铁芯时要大
2.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
3.在如图所示的甲、乙电路中,电阻R和灯泡电阻的阻值相等,自感线圈L的电
阻值可认为是0,在接通开关S时,则( )
A.在电路甲中,A将渐渐变亮
B.在电路甲中,A将先变亮,然后渐渐变暗
C.在电路乙中,A将渐渐变亮
D.在电路乙中,A将渐渐变暗
4. 电路甲、乙中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,接通S,使电路达到稳定,灯泡D发光,则( )
A.在电路甲中,断开S,D将逐渐变亮
B.在电路乙中,断开S,D将渐渐变暗
C.在电路甲中,断开S,D将先变得亮,然后渐渐变暗
D.在电路乙中,断开S,D将变得更亮,然后渐渐变暗
5.a、b两金属环上下相隔一很小间距按图示方式放置,O1、02分别是a环、b环的圆心,其中b环面的一半面积刚好与固定a环正对,b环可在其所在平面内自由运动,在a环中开关S合上的瞬间,下列说法正确的是( )
A.b环中没有的感应电流
B.b环中有顺时针方向的感应电流
C.b环会沿O1指向O2连线方向运动
D.b环会沿O2指向O1连线方向运动
6.如图所示,A、B是两个完全相同的灯泡,L是自感系数较大的线圈,其直流电阻忽略不计.先让开关S闭合,等到稳定后,再将S断开,则下列说法正确的是( )
A.S闭合时,A、B同时亮,然后A灯逐渐熄灭,B灯变得更亮
B.S闭合时,A、B同时亮,然后B灯逐渐熄灭,A灯变得更亮
C.S断开时,A、B都亮一下后,才逐渐熄灭
D.S断开时,B灯立即熄灭,而A灯会亮一下后才熄灭
7.如图所示,电阻R和电感线圈L的值都较大,电感线圈的电阻不计,A、B是两只完全相同的灯泡,当开关S闭合时,下面能发生的情况是( )
A.B比A先亮,然后B熄灭
B.A比B先亮,然后A熄灭
C.A、B一起亮,然后A熄灭
D.A、B一起亮,然后B熄灭
8.如图所示,L为一个自感系数大的自感线圈,开关闭合后,小灯能正常发光,那么闭合开和断开开关的瞬间,能观察到的现象分别是 ( )
A.小灯逐渐变亮,小灯立即熄灭
B.小灯立即亮,小灯立即熄灭
C.小灯逐渐变亮,小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭
D.小灯立即亮,小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭
9. 如图所示的电路中,灯泡A1、A2的规格完全相同,自感线圈L的电阻可以忽略,下列说法
中正确的是( )
A. 当接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后A2比A1亮
B.当接通电路时,A1和A2始终一样亮
C.当断开电路时,A1和A2都过一会儿熄灭
D.当断开电路时,A2立即熄灭,A1过一会儿熄灭
10. 如图所示电路中,A1、A2是两只相同的电流表,电感线圈L的直流电阻与电阻R阻值相等,
下面判断正确的是( )
A.开关S接通的瞬间,电流表A1的读数小于A2的读数
B.开关S接通的瞬间,电流表A1的读数大于A2的读数
C.开关S接通电路稳定后再断开的瞬间,电流表A1的读数大于A2的读数
D.开关S接通电路稳定后再断开的瞬间,电流表A1数等于A2的读数
11.如图所示,L为自感系数较大的线圈,在滑动变阻器的滑动片P从A端迅速滑向B端过程中,经过AB中点C时电路中电流为I1;P从B端迅速滑向A端过程中经过C点时的电流为I2;P固定于C点不动时电流为I0。则( )
A.I1=I2=I0 B.I1>I0>I2
C.I1=I2>I0 D.I1<I0<I2
12.如图所示,L是自感系数很大、电阻很小的线圈,下述情况中不正确的是( )
A.S1合上后,Q灯逐渐亮起来
B.再合上S2稳定后,P灯是暗的
C.再断开S1瞬间,Q灯立即熄灭,P灯亮一下再灭
D.再断开S1瞬间,P灯和Q灯过一会才熄灭
二、判断题(本大题共10小题,每题 2分,共 20 分)
1.自感现象是由于导体自身的电流发生变化而产生的电磁感应现象( )
2.自感电动势总是阻碍原电流的变化,所以自感电动势的方向与原电流方向始终相反( )
3.线圈的自感系数与线圈的匝数、形状、有无铁芯等因素有关,与通过线圈的电流大小无关( )
4.在有自感现象的电路中,断开电路瞬间,自感电动势可能比电源电动势大得多( )
5.互感现象只发生在两个相互靠近且通有交流电的线圈之间( )
6.互感电动势的大小与两个线圈的匝数、相互位置以及其中一个线圈中电流的变化率有关( )
7.互感系数M在数值上等于一个线圈中电流为1A时,在另一个线圈中产生的互感电动势的大小( )
8.自感和互感现象都是电磁感应现象,都遵循法拉第电磁感应定律( )
9.如果两个线圈绕在同一铁芯上,它们之间的互感系数一定很大( )
10.自感现象中,自感电动势产生的磁场总是与原磁场方向相反( )
3、 填空题(本题共8小题,每空2分,合计16分)
1.图为一演示实验电路图,图中是一带铁心的线圈,是一灯泡,开关K处于闭合状态,电路是接通的.现将电键打开,则在电路切断的瞬间,通过灯泡的电流方向是从_______端到 端。
2.如图所示,L是自感系数较大的一个线圈,电源的电动势为4 V,开关S已闭合,当S断开时,在L中出现的自感电动势E′=50 V。此时a、b两点间的电势差 。
3.在互感现象中,如果两个线圈的互感系数M=1H,一个线圈中的电流以1A/s的速率变化,那么在另一个线圈中产生的互感电动势为_________。
4.自感现象中,当通过线圈的电流增大时,自感电动势的方向与电流方向__________;当电流减小时,自感电动势的方向与电流方向__________。
5.当一个线圈中的电流在0.2s内从2A变化到5A时,若另一个与之存在互感的线圈的互感系数为0.5H,则在这个线圈中产生的互感电动势E=__________。
6.自感电动势的大小与______的变化率成正比,即电流变化越快,自感电动势______。
三、分析计算题(本大题共3小题,每题 10 分,共 30 分)
1.如图所示的电路中,两线圈的电感分别为L1=200mH和L2,它们之间的互感为M=80mH,同名端已在图中标出。现电感为L1的线圈与电动势 E=5V的直流电源相连,已知在开关S突然接通的瞬时,回路中的电流为零,问此时电压表正偏还是反偏?如正偏则其读数为多少?
2. 一个自感线圈与一个电阻R= 10Ω串联接在电源电动势E= 20V的电路中。自感系数L= 0.3H,当电路稳定后突然断开电源,假设电流在0.1s内从稳定值变为0,求自感电动势在这个过程中给电路提供的平均功率。
3. 两个相互靠近的线圈,互感系数M =0.3H。其中一个线圈中的电流I随时间t的变化关系为I=(2t+1)A,求t=2s时另一个线圈中的互感电动势的大小。
四、综合题(本大题共1小题,每小题10分,共10 分)
如图所示,图甲为某同学研究自感现象的实验电路图,用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流。电路中电灯的电阻R1=4.0 Ω,定值电阻R=2.0 Ω,A、B间的电压U=9.0 V。开关S原来闭合,电路处于稳定状态,在t1=1.0×10-3 s时刻断开开关S,该时刻前后电流传感器显示的电流I随时间t变化的图线如图乙所示。
(1)求出线圈L的电阻RL;
(2)在图甲中,断开开关后通过电灯的电流方向如何?
(3)在t2=1.6×10-3 s时刻线圈L中的感应电动势的大小是多少?
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