1.在空间某处存在一变化的磁场,则下列说法中正确的是( ) A.在磁场中放一闭合线圈,线圈中一定会产生感应电流 B.在磁场中放一闭合线圈,线圈中不一定产生感应电流 C.磁场中不放闭合线圈,在变化的磁场周围一定不会产生电场 D.磁场中不放闭合线圈,在变化的磁场周围一定会产生电场
解析:由感应电流产生的条件可知,只有穿过闭合线圈的磁通量发生改变,线圈内才能产生感应电流,如果闭合线圈平面与磁场方向平行,则线圈中无感应电流产生,故A错误,B正确;由麦克斯韦电磁场理论可知,感生电场的产生与变化的磁场周围有无闭合线圈无关,故C错误,D正确。
答案:BD
2.某线圈通有如图1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 C.第3 s末
B.第2 s末
D.第4 s末 图1
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。在图像中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时间内原电流为负方向且增加,所以自感电动势与其负方向相反,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。
答案:BD
3.在如图2所示的电路中,L为电阻很小的线圈,G1和G2为零刻度在表盘中央的两相同的电流表。当开关S闭合时,电流表G1、G2的指针都偏向右方,那么当断开开关S时,将出现的现象是( )
A.G1和G2指针都立即回到零点
B.G1指针立即回到零点,而G2指针缓慢地回到零点 图2 C.G1指针缓慢地回到零点,而G2指针先立即偏向左方,然后缓慢地回到零点 D.G2指针缓慢地回到零点,而G1指针先立即偏向左方,然后缓慢地回到零点 解析:根据题意,电流方向自右向左时,电流表指针向右偏。那么,电流方向自左向右时,电流表指针应向左偏。当开关S断开的瞬间,G1中原电流立即消失,而对于G2所在支路,由于线圈L的自感作用,阻碍电流不能立即消失,自感电流沿L、G2、G1的方向在由它们组成的闭合回路中继续维持一段时间,即G2中的电流按原方向自右向左逐渐减为零,此时G1中的电流和原电流方向相反,变为自左向右,且与G2中的电流同时缓慢减为零,故选项D正确。
答案:D
4.如图3是用于观察自感现象的电路图。若线圈的直流电阻RL与灯泡的电阻R满足RL<R,则在开关S由闭合到断开的瞬间,可以观察到
( )
A.灯泡立即熄灭 图3 B.灯泡逐渐熄灭
C.灯泡有明显的闪亮现象
D.只有在RL?R时,才会看到灯泡有明显的闪亮现象
解析:S闭合,电路稳定时,由于RL<R,IL>IR,S断开瞬时,流过线圈的电流IL要减小,在L上产生自感电动势要阻碍电流的减小,通过灯泡原来的电流IR随着开关断开变为零,而灯泡与线圈形成闭合回路,流过线圈的电流IL通过灯泡,由于IL>IR,因此灯开始有些明显闪亮,C正确,A、B错。若RL?R时IL?IR,不会有明显的闪亮现象,D错。
答案:C
5.在如图4所示的电路中,两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R。闭合开关S后,调整R,使L1和L2发光的亮度一样,此时流过两个灯泡的电流均为I。然后,断开S。若t′时刻再闭合S,则在t′前后的一小段时间内,图5正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图像是( )
图4
图5
解析:由题中给出的电路可知,电路由L与L1和L2与R两个支路并联,在t′时刻,L1支路的电流因为有L的自感作用,所以i1由0逐渐增大,L2支路为纯电阻电路,i2不存在逐渐增大的过程,所以选项B正确。
答案:B
6.如图6所示,A、B是两个相同的小灯泡,电阻均为R,R0
是电阻箱,L是自感系数较大的线圈。当S闭合调节R0的阻值使电路稳定时,A、B亮度相同。则在开关S断开时,下列说法中正确的是( )
A.B灯立即熄灭 图6
B.A灯一定将比原来更亮一些后再熄灭 C.若R0=R,则A灯立即熄灭 D.有电流通过A灯,方向为b→a
解析:开关S闭合时,两灯泡亮度相同,说明A、L并联电路与B、R0并联电路电阻相等,故线圈L的电阻等于R0。开关S断开时,由于线圈自感及线圈L与灯泡A构成回路,流经线圈L的电流由原大小和方向开始在此回路中逐渐减小,只有当R0<R时,才有IL>IA,灯A将比原来更亮一些后再熄灭,所以灯A是否闪亮一下不能确定,但流经灯泡A的电流方向为b→a,D对B、C错;由于灯泡B与R0并联,在开关断开时电流立即为0,B灯立即熄灭,A项正确。
答案:AD
7.如图7所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,线圈的自感系数很大,线圈的直流电阻RL与灯泡的电阻R满足RL 图7 解析:S闭合瞬间,由于线圈的自感系数很大,故在线圈上产生很大的自感电动势,阻碍电流的增大, 线圈中此时的电流几乎为零,而灯泡中有电流通过,随时间的推移,线圈对电流的阻碍作用减弱,线圈中的电流不断增大,流过电源的电流也在增大,路端电压不断减小,故通过灯泡的电流不断减小;当稳定时,由于RL 答案:D 8.在如图9所示的电路中,自感线圈的电阻值为0,开关S1原来是闭合的,电路已达到稳定。则下列操作与对应的描述正确的是( ) A.闭合S2时,流经电阻R2的电流方向为a→b B.断开S1时,流经电阻R2的电流方向为a→b C.先闭合S2,待电路稳定后,再断开S2时,有电流流过R2 图9