2019-2020学年高中物理第四章电磁感应6互感和自感课后检测含解析新人教版选修3-2 10页

互感和自感 记一记 互感和自感知识体系 辨一辨 ‎1.利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈．(√)‎ ‎2．在自感现象中，感应电流的方向一定和原电流的方向相同．(×)‎ ‎3．在自感现象中，感应电流只能阻碍原电流的增加．(×)‎ ‎4．在自感现象中，通过线圈的感应电流不可能大于原电流．(√)‎ ‎5．线圈中的自感电动势较大时，其自感系数一定较大．(×)‎ 想一想 ‎1.互感和自感现象的本质是电磁感应现象吗？‎ - 10 -‎ 提示：是，都是利用电磁感应现象工作的．‎ ‎2．在通电自感现象中，自感电动势的方向与原电流的方向相同还是相反？自感电动势能阻止电流的增大吗？‎ 提示：当线圈中的电流增大时，自感电动势的方向与原电流的方向相反，阻碍电流的增大，但不能阻止电流的变化．‎ ‎3．断电自感的实验中，为什么开关断开后，灯泡的发光会持续一段时间？试从能量的角度加以解释．‎ 提示：开关断开后，线圈中储存的磁场能释放出来转化为电能，故灯泡发光会持续一段时间．‎ 思考感悟：　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　练一练 ‎1.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，自感电动势就一定越大 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性质及有无铁芯决定 解析：自感系数是由线圈的大小、形状、圈数、有无铁芯等因素决定的，故B、C两项错误，D项正确；自感电动势不仅与自感系数有关，还与电流变化快慢有关，故A项错误．‎ 答案：D ‎2．如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃杯水．给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中水温升高，则通入的电流与水温升高的是(　　)‎ A．恒定直流、小铁锅 B．恒定直流、玻璃杯 C．变化的电流、小铁锅 D．变化的电流、玻璃杯 解析：通入恒定直流时，所产生的磁场不变，不会产生感应电流；通入变化的电流，所产生的磁场发生变化，在空间产生感生电场．铁锅是导体，感生电场在导体内产生电流，电能转化为内能，使水温升高；涡流是由变化的磁场在导体内产生的，所以玻璃杯中的水不会升温，C项正确．‎ 答案：C ‎3．如图甲所示，A、B两绝缘金属环套在同一铁芯上，A环中电流iA随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是(　　)‎ A．t1时刻，两环作用力最大 B．t2和t3时刻，两环相互吸引 C．t2时刻两环相互吸引，t3时刻两环相互排斥 D．t3和t4时刻，两环相互吸引 解析：t1时刻B环的感应电流为零，故两环作用力为零，则A项错误；t2时刻A环中电流在减小，则B环中产生与A环中同向的电流，故相互吸引，t3时刻同理也相互吸引，故B项正确，C项错误；t4时刻A中电流为零，两环无相互作用，D项错误．‎ - 10 -‎ 答案：B ‎4．如图所示，电感线圈L的直流电阻RL＝3.0 Ω，小灯泡A的电阻R＝6.0 Ω，闭合开关S，待电路稳定后再断开开关，则在断开开关S的瞬间，小灯泡A(　　)‎ A．不熄灭 B．立即熄灭 C．逐渐熄灭 D．闪亮一下再逐渐熄灭 解析：因为电感线圈的直流电阻RL＜R，当电流达到稳定时，小灯泡中的电流小于线圈中的电流，开关S断开瞬间，线圈L产生自感电动势， L中电流要逐渐变小，灯泡中的电流与L中的电流变化一致，由于电流比灯泡原来的电流大，所以灯泡要闪亮一下再逐渐熄灭，故D项正确，A、B、C三项错误．‎ 答案：D 要点一 自感现象 自感电动势 ‎1.关于自感现象，正确的说法是(　　)‎ A．自感电动势一定和原来的电流方向相反 B．对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈产生的自感电动势也越大 C．对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈的自感系数也越大 D．对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈中的自感电动势也越大 解析：当电流增加时，自感电动势的方向与原来的电流反向，当电流减小时，自感电动势的方向与原来的电流同向，故选项A错误；自感电动势的大小，与电流变化快慢有关，与电流变化大小无关，故选项B错误，选项D正确；自感系数只取决于线圈的本身因素，与电流变化快慢无关，故选项C错误．‎ 答案：D ‎2．关于线圈自感系数的说法错误的是(　　)‎ 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：自感系数的大小是由线圈的匝数、形状、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项错误，B、C两项正确；同时，自感系数简称为电感，故D项正确．‎ 答案：A ‎3．关于线圈中自感电动势大小的说法中正确的是(　　)‎ A．电感一定时，电流变化越大，自感电动势越大 B．电感一定时，电流变化越快，自感电动势越大 C．通过线圈的电流为零的瞬间，自感电动势为零 D．通过线圈的电流为最大值的瞬间，自感电动势最大 解析：电感一定时，电流变化越快，越大，由E＝L知，自感电动势越大，A项错误，B项正确；线圈中电流为零时，电流的变化率不一定为零，自感电动势不一定为零，故C项错误；当通过线圈的电流最大时，电流的变化率为零，自感电动势为零，故D项错误．‎ 答案：B - 10 -‎ ‎4．(多选)如图所示，闭合电路中的螺线管可自由伸缩，螺线管有一定的长度，这时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(　　)‎ A．灯泡变暗 B．灯泡变亮 C．螺线管缩短 D．螺线管伸长 解析：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，所以电流减小，灯泡变暗，每匝线圈间同向电流作用力减小，故螺线管伸长，选项A、D两项正确．‎ 答案：AD 要点二 通电自感和断电自感 ‎5．如图所示，电路中自感线圈电阻很小，可以忽略不计. R的阻值和L的自感系数都很大，A、B为两个完全相同的灯泡，电源为理想电源，当S闭合时，下列说法正确的是(　　)‎ A．A比B先亮，然后A灭 B．B比A先亮，然后A灯逐渐变亮 C．A、B一起亮，然后A灭 D．A、B一起亮，然后B灭 解析：S闭合时，由于与A灯串联的线圈L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，所以B比A先亮，由于L的直流电阻很小，所以稳定后A灯的电流变大，A灯逐渐变亮，故A、C、D三项错误，B项正确．‎ 答案：B ‎6．如图甲、乙中，自感线圈L的电阻很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，下列说法正确的是(　　)‎ A．在电路甲中，断开S，A将立即熄灭 B．在电路甲中，断开S，A将先变得更亮，然后逐渐变暗 C．在电路乙中，断开S，A将逐渐变暗 D．在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗 解析：甲图中，灯泡A与电感线圈L在同一个支路中，流过的电流相同，断开开关S时，线圈L中的自感电动势的作用使得支路中的电流瞬时不变，以后渐渐变小，A、B两项错误；乙图中，灯泡A所在支路的电流比电感线圈所在支路的电流要小(因为电感线圈的电阻很小)，断开开关S时，电感线圈的自感电动势要阻碍电流变小，此瞬间电感线圈中的电流不变，电感线圈相当于一个电源给灯泡A供电．因此反向流过A的电流瞬间要变大，然后逐渐变小，所以灯泡要先更亮一下，然后渐渐变暗，C项错误，D项正确．‎ 答案：D - 10 -‎ ‎7．如图所示的电路中，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