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高中物理学习材料
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高考题千变万化,但万变不离其宗。千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。研究高考母题,掌握母题解法规律,使学生触类旁通,举一反三,可使学生从题海中跳出来,轻松备考,事半功倍。 母题4、自感现象 【解法归纳】
自感现象是由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象,自感现象中产生的感应电动势叫做自感电动势。当电流增大时,产生的自感电动势的方向与电流方向相反,阻碍电流增大;当电流减小时,产生的自感电动势的方向与电流方向相同,阻碍电流减小。由于自感电动势的作用,闭合电键后,串联有自感元件的支路中电流不能立即增大;断开电键后,串联有自感元件的支路中电流不能立即减小到零。
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【针对训练题精选解析】
1.(2010北京理综)在如图所示的电路中,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,正确反映流过L1的电流L1、流过L2的电流l2随时间t变化的图象是
2.(2010江苏物理)如图所示的电路中,电源的电动势为
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E,内阻为r,电感L的电阻不计,电阻R的阻值大于灯泡D的阻值,在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后,在t=t1时刻断开S,下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中,正确的是
3.(2010高考海南物理)下列说法正确的是
A.当线圈中电流不变时,线圈中没有自感电动势
B.当线圈中电流反向时.线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反 C.当线圈中电流增大时,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反 D.当线圈中电流减小时,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反 【解析】:由产生感应电流的条件、楞次定律可知,当线圈中电流不变时,不产生自感电动势,选项A对;当线圈中电流反向时.相当于电流减小,线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相同,选项B错;当线圈中电流增大时,自感电动势阻碍电流的增大,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反,选项C对;当线圈中电流减小时,自感电动势阻碍电流的减小,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相同,选项D错。 【答案】AC
【点评】此题考查自感电动势和楞次定律,难度较大。
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5、(2007年高考海南物理第3题)在如图所示的电路中,a、b为两个完全相同的灯泡,L为自感线圈,E为电源,S为开关,关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序,下列说法正确的是
A.合上开关,a先亮,b后亮;断开开关,a、b同时熄灭
B.合上开关,b先亮,a后亮;断开开关,a先熄灭,b后熄灭
C.合上开关,b先亮,a后亮;断开开关,a、b同时熄灭
D.合上开关,a、b同时亮;断开开关,b先熄灭,a后熄灭 解析:合上开关,由于a灯泡支路串联有自感线圈,阻碍电流增大,所以b先亮,a后亮;断开开关,自感线圈L中产生自感电动势,由于a、b构成回路,所以a、b同时熄灭,选项C正确。 【答案】C
6.如图所示,L为自感系数很大,直流电阻不计的线圈,D1、D2、D3为三个完全相同的灯泡,E为内阻不计的电源,在t=0时刻闭合开关S,当电路稳定后D1、D2两灯的电流分别为I1、I2,当时刻为t1时断开开关S,若规定电路稳定时流过D1、D2的电流方向为电流的正方向,则下图能正确定性描述电灯电流i与时间t关系的是
解析:在t=0时刻闭合开关S,D1中电流逐渐增大到I1,当时刻为t1时断开开关S,由于线圈L中产生自感电动势,阻碍电流减小,图象AB错误;在t=0时刻闭合开关S,D3中电流不能立即达到最大,导致D2中电流先由最大逐渐减小到I2稳定,当时刻为t1时断开开关S,L和D1、D2构成闭合回路,D2中电流方向与原来方向相反,且逐渐减小到零,所以选项D正确C错误。 答案:D
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7.如图,L是直流电阻为零、自感系数很大的线圈,A和B是两个相同的小灯泡,某时刻闭合开关S,通过A、B两灯泡中的电流IA、IB随时间t变化的图象,正确的是
8.(2012年3月江苏省苏北四星级高中联考)如图所示电路中,L为电感线圈,C为电容器,当开关S由断开变为闭合时,则 ( )
A.A灯有电流通过,方向由a到b B.A灯中无电流通过,不可能变亮
C.B灯立即熄灭,c点电势低于d点电势 D.B灯逐渐熄灭,c点电势低于d点电势
9. (2012南京一模)如图所示是研究自感通电实验的电路图,A1、A2是两个规格相同的小灯泡,闭合电键调节电阻R,使两个灯泡的亮度相同,调节可变电阻R1,使它们都正常发A1A1 L 光,然后断开电键S。重新闭合电键S ,则
A2 ( )
A.闭合瞬间,A1立刻变亮,A2逐渐变亮
R1 B.闭合瞬间,A2立刻变亮,A1逐渐变亮 C.稳定后,L和R两端电势差一定相同
R1 E S D.稳定后,A1和A2两端电势差不相同 第8题 9.答案:BC解析:闭合瞬间,A2立刻变亮,A1逐渐
变亮,稳定后,两个灯泡的亮度相同,说明它们的打压相同,L和R两端电势差一定相同,选项BC正确AD错误。
10. (2012北京海淀期末)如图5所示的甲、乙两个电路,电感线圈的自感系数足够大,且直流电阻不可忽略,闭合开关S,待电路达到稳定后,灯泡均能发光。现将开关S断开,这两个电路中灯泡亮度
L L 的变化情况可能是 ( )
. . R R S E 乙 图5
S E 甲 桑水
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A.甲电路中灯泡将渐渐变暗
B.甲电路中灯泡将先变得更亮,然后渐渐变暗 C.乙电路中灯泡将渐渐变暗
D.乙电路中灯泡将先变得更亮,然后渐渐变暗
12.(2012年江苏省无锡二模)如图所示,L1、L2、L3是完全相同的灯泡,L为直流电阻可忽略的自感线圈,电源内阻不计,开关S原来接通,现将开关S断开,则
A.L1点亮,L2变暗,最终两灯一样亮 B.L2闪亮一下后恢复到原来的亮度 C.L3变暗一下后恢复到原来的亮度 D.L3闪亮一下后恢复到原来的亮度
12.答案:AD解析:开关S原来接通,L1不亮,L2、L3亮。现将开关S断开,自感线圈L中产生感应电动势,L1点亮,L2变暗,
最终两灯一样亮,L3闪亮一下后恢复到原来的亮度,选项AD正确。
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