- 自感现象:涡流
- 共427题
如图16-5-17所示的电路中,已知E="20" V,R1="20" Ω,R2="10" Ω,L是纯电感线圈,电源内阻不计,则S闭合后再打开S的瞬间,L两端的电压为_______;______端电势较高.
图16-5-17 图16-5-18
正确答案
60 V b
S合上时,L中有的电流,S断开瞬间,L中由于自感作用,仍有I=2A的电流,此时线圈作为电源,与R1和R2构成回路,回路中有顺时针的电流,所以UL=I(R1+R2)="60" V,而且b端电势高.
如图所示,当电键S接通后,通过线圈L的电流方向是__________,(填“从a到b”或“从b到a”,下同),通过灯泡的电流方向是_____ _____;电键S断开的瞬间,通过线圈L的电流方向是___________,通过灯泡的电流方向是___________。
正确答案
题中四空应依次填入:从a从b,从a从b,从a到b和从b到a
本题考查自感电流的方向问题。由于自感现象是一种特殊的电磁感应现象,同样满足楞次定律。要充分理解楞次定律中“阻碍”两字的含义。
当电键闭合时,电源对灯泡和电感线圈组成的并联电路供电,电流从电源的正极流出,从a经电感线圈和灯泡流向b。
当电键断开的瞬间,L中的电流不能突变为零,所以线圈L中的电流流向仍是从a到b,它相当于是一个电源向电灯供电,流过灯的电流方向是从b到a。点评:通过本题的分析求解,我们可以得到一个结论:自感线圈在通电时起到电阻的作用,在断电时起到电源的作用。
在开关断开的瞬间,不能认为流过灯泡的电流不变。发生自感现象时,“阻碍电流的变化”是指“阻碍发生自感的导体所在支路的电流变化”。
如图所示的电路中,电容器电容C=1μF,线圈的自感系数L=0.1mH,先将电键S拨至a,这时电容器内有一带电液滴恰保持静止.然后将电键S拨至b,经过t=3.14×10-5s,油滴的加速度是多少?当油滴的加速度a为何值时,LC回路中的振荡电流有最大值?(g=10m/s2,研究过程中油滴不与极板接触)
正确答案
当S拨至a时,油滴受力平衡,显然带负电,所以有:
mg=q
当S拨至b时,LC回路中有震荡电流,其振荡周期为:
T=2π=2×3.14×
=6.28×10-5s
当t=3.14×10-5s时,电容器恰好反向充电结束,此时油滴受到向下的电场力,由牛顿第二定律得:
+mg=ma
以上式子联立,代入数据得:
a=20m/s2
当震荡电流最大时,两极板间电压为零,板间没有电场,油滴仅受重力作用
所以有:
mg=ma'
得:a'=g=10m/s2答:经过t=3.14×10-5s,油滴的加速度是20m/s2,当油滴的加速度a为10m/s2时,LC回路中的振荡电流有最大值.
有一个被称为“千人震”的趣味物理小实验,实验是用一节电动势为1.5V的新干电池、几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器,几位做这个实验的同学手拉手成一串,另一同学将电池、镇流器、开关用导线将它们首、尾两位同学两只空着的手相连,如图所示。当开关____(填“接通瞬间”或“断开瞬间”),会使连成一串的同学都有触电感觉,这是因为____。
正确答案
断开瞬间;只有在电路刚断开时才能产生很高的自感电动势使人产生触电的感觉
如图所示,自感线圈的自感系数很大,直流电阻为零,开关S原来是合上的,在S断开后:
(1)若电阻R1>R2,灯泡明暗情况如何变化?
(2)若电阻R1<R2,灯泡明暗情况如何变化?
正确答案
当S断开后,原来电源提供的电流I2立即消失,但自感线圈储存的磁场能转化成电能,通过自感线圈的电流I1由于自感的作用,在电路切断后是逐渐衰减的,因而小灯泡逐渐变暗到熄灭
(1)若R1>R2,则I1<I2,所以小灯泡在熄灭前不会比原来变得更亮
(2)若R1<R2,则I1>I2,所以小灯泡开始比原来更亮,再逐渐变暗,直至熄灭
如图所示,A1与A2是两只相同的电流表,自感线圈L的直流电阻和R相等,开关S闭合的瞬间,A1的示数_____________于A2的示数,S断开的瞬间,A1的示数_____________于A2的示数。(填“大”、“小”、“等”)。
正确答案
大,等
如图所示,灯泡的电阻为R,自感线圈的直流电阻为R1,要使电键S断开的瞬间灯比原来更亮,应使R、R1满足关系R______R1(填“>”、“<”或“=”).
正确答案
开关S闭合稳定状态时,若线圈的直流电阻R1与灯泡的电阻R满足R1<R,则线圈中的电流IL>I,当开关断开后灯泡中电流立即完全消失,而线圈由于由自感作用阻碍其自身电流的减小,故线圈与灯泡组成回路,其电流IL逐渐减小,灯泡中由原来较小的电流I变为较大电流IL时要明显闪亮一下然后再逐渐熄灭.
故答案为:>
如图所示,L是自感系数较大的一个线圈,电源的电动势为6V,开关S已闭合,当S断开时,在L中出现的自感电动势E'=100V。求此时a、b两点间的电势差。
正确答案
解: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'=106 V
如图是两位高中同学李辉和刘伟在测定变压器线圈电阻的一个实验场景,刘伟手握线圈裸露的两端让李辉测量,刘伟有电击的感觉是在测量回路______时刻(填“断开”或“接通”)
正确答案
在电流变化时线圈才会产生自感电动势回路接通的状态时回路中电流不变化,线圈两端不会产生感应电动势,当回路断开时电流要立即减小到零但由于线圈的自感现象会产生感应电动势,则线圈两端会对人产生电击感.
故答案为:断开.
为了演示接通电源的瞬间和断开电源的瞬间的电磁感应现象,设计了如图所示的电路图,A、B两灯规格相同,L的直流电阻和R相等,开关接通的瞬间,A灯的亮度__________(填“大 于”“等于”或“小于”)B灯的亮度;通电一段时间后,A灯的亮度__________(填“大于”“等于”或“小于”)B灯的亮度;断电的瞬间,A灯__________(填“立即”或“逐渐”)熄灭,B灯__________(填 “立即”或“逐渐”)熄灭。
正确答案
大于,等于,逐渐,立即
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