自感现象及其应用
1.(多选)关于线圈自感系数的说法,正确的是( )
A.自感电动势越大,自感系数也越大
B.把线圈中的铁芯抽出一些,自感系数减小
C.把线圈匝数增加一些,自感系数变大
D.电感是自感系数的简称
解析:选BCD 自感系数的大小是由线圈的匝数、材料、粗细、有无铁芯等决定的,与电流大小、自感电动势大小无关,匝数越多,自感系数越大,有铁芯时,自感系数显著增大,故A错误,B、C正确;同时,自感系数简称为电感,故D也正确。
2.(多选)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:选AC 由法拉第电磁感应定律可知,当线圈中电流不变时,不产生自感电动势,选项A正确;当线圈中电流反向时,相当于电流减小,由楞次定律可知,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错误;当线圈中电流增大时,自感电动势阻碍电流增大,自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反,选项C正确;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错误。
3.(多选)如图1所示,闭合电路中的螺线管可自由伸缩,螺线管有一定的长度,灯泡具有一定的亮度。若将一软铁棒从螺线管左边迅速插入螺线管内,则将看到( )
图1
A.灯泡变暗 B.灯泡变亮
C.螺线管缩短 D.螺线管变长
解析:选AD 当软铁棒插入螺线管中时,穿过螺线管的磁通量增加,故产生反向的自感电动势,使总电流减小,灯泡变暗,每匝线圈间同向电流吸引力减小,螺线管变长,故A、D对。
4.在制作精密电阻时,为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象,采用双线并绕法,如图2所示,其道理是( )
图2
A.当电路中的电流变化时,两股导线中产生的自感电动势互相抵消
B.当电路中的电流变化时,两股导线中产生的感应电流互相抵消
C.因电流反向,两股导线中产生的磁通量互相抵消,没有磁通量的变化
D.以上说法均不对
解析:选C 由于采用了双线绕法,两根平行导线中的电流反向,它们的磁场相互抵消,不论导线中的电流如何变化,线圈中的磁通量始终为零,所以消除了自感现象的影响。
5.(多选)如图3所示的电路中,灯泡A1、A2电阻相同,自感线圈L的电阻跟灯泡相差不大。先接通S,使电路达到稳定,再断开S。下列表示通过A1、A2的电流随时间变化的关系图像中正确的是( )
图3
解析:选BD S接通时,流过线圈的电流发生变化,线圈中会产生自感电动势,阻碍电流的变化,经过一段时间后,电路达到稳定,自感作用消失,流过灯A1的电流如选项B所示;S接通且电路稳定时,流过灯A2的电流大于流过灯A1的电流,方向是从左到右,当S断开时,线圈L产生自感电动势,并与灯A2组成回路,产生自感电流,使流过灯A2的电流反向,逐渐减小到零,选项D正确。
6.图4所示的是日光灯的结构示意图,若按图示的电路连接,关于日光灯发光的情况,下列叙述中正确的是( )
图4
A.S1接通,S2、S3断开,日光灯就能正常发光
B.S1、S2接通,S3断开,日光灯就能正常发光
C.S3断开,接通S1、S2后,再断开S2,日光灯就能正常发光
D.当日光灯正常发光后,再接通S3,日光灯仍能正常发光
解析:选C 当S1接通,S2、S3断开时,仅靠电源电压达不到灯管启动的高压值,日光灯不能发光,A错误;当S1、S2接通,S3断开时,灯丝两端被连通,日光灯不能发光,B错误;当日光灯正常发光后,再接通S3,则镇流器被短路,灯管两端电压过高,会损坏灯管,D错误;只有当S1、S2接通,灯丝被预热,发出电子,再断开S2,镇流器中产生很大的自感电动势,和电源电压一起加在灯管两端,使气体电离,日光灯正常发光,C正确。