【物理】2020届一轮复习人教版 互感和自感 课时作业 7页

‎2020届一轮复习人教版 互感和自感 课时作业 考点一　互感现象的理解与应用 ‎1.在无线电仪器中，常需要在距离较近处安装两个线圈，并要求当一个线圈中电流有变化时，对另一个线圈中电流的影响尽量小.如图所示两个线圈的相对安装位置最符合该要求的是(　　)‎ 答案　D ‎2.1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路，B线圈与开关S、电流表G组成另一个回路，如图1所示.通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件.关于该实验，下列说法正确的是(　　)‎ 图1‎ A.闭合开关S的瞬间，电流表G中有a→b的感应电流 B.闭合开关S的瞬间，电流表G中有b→a的感应电流 C.闭合开关S后，在增大滑动变阻器R的过程中，电流表G中有a→b的感应电流 D.闭合开关S后，在增大滑动变阻器R的过程中，电流表G中有b→a的感应电流 答案　D 解析　闭合开关S的瞬间，通过B线圈的磁通量不发生变化，B线圈中不产生感应电流，选项A、B错误；在增大滑动变阻器R的过程中，A线圈中通过的是逐渐减弱的电流，即线圈B处于逐渐减弱的磁场中，由安培定则和楞次定律可判断，电流表中的感应电流方向为b→a，故选项C错误，选项D正确.‎ 考点二　自感现象的分析 ‎3.如图2所示是研究自感实验的实物电路，L1、L2是两个规格相同的小灯泡，L为自感线圈，闭合开关S，调节滑动变阻器R，使两个灯泡的亮度相同，然后断开开关S，则(　　)‎ 图2‎ A.闭合开关S，L1、L2都逐渐变亮 B.闭合开关S，L2立刻变亮，L1逐渐变亮 C.闭合开关S稳定后，L仍有自感电动势 D.闭合开关S稳定后，断开S，L没有自感电动势 答案　B 解析　L1与线圈相连，闭合开关后线圈发生自感现象，L1逐渐变亮，L2与滑动变阻器相连，闭合开关后，L2立刻变亮，选项A错误，B正确；自感现象在开关闭合和断开的时候发生，电路稳定后，线圈中没有自感电动势，选项C、D错误.‎ ‎4.如图3所示，A、B、C是3个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈(直流电阻可忽略不计).则(　　)‎ 图3‎ A.S闭合时，A灯立即亮，然后逐渐熄灭 B.S闭合时，B灯立即亮，然后逐渐熄灭 C.电路接通稳定后，三个灯亮度相同 D.电路接通稳定后，S断开时，C灯立即熄灭 答案　A 解析　因线圈L的自感系数较大且直流电阻可忽略不计，S闭合时，A灯立即亮，然后逐渐熄灭；B灯先不太亮，然后变亮，A正确，B错误.电路接通稳定后，B、C灯亮度相同，A灯不亮，C错误.电路接通稳定后，S断开时，C灯逐渐熄灭，D错误.‎ ‎5.(2018·牌头中学高二上学期期中)将直流电源、开关S、电感线圈L(自感系数较大)和灯泡A连接成如图4所示的电路，开始时开关S断开，下列说法正确的是(　　)‎ 图4‎ A.闭合开关S时，灯泡立即变亮 B.开关S闭合一段时间后再断开，灯泡逐渐熄灭 C.开关S闭合一段时间后再断开的瞬间，b点电势高于a点电势 D.开关S闭合一段时间后再断开的瞬间，a点电势高于b点电势 答案　C 解析　闭合开关S时，由于通过线圈L的电流逐渐变大，因而在线圈中产生自感电动势阻碍电流的增加，则回路的电流会慢慢增大，则灯泡会逐渐变亮，选项A错误；开关S闭合一段时间后再断开，回路立即断开，则灯泡立即熄灭，选项B错误；开关S闭合一段时间后再断开的瞬间，在线圈L中会产生与原来电流方向相同的自感电动势，线圈相当于电源，则b点电势高于a点电势，选项C正确，D错误.‎ ‎6.(2017·余姚中学高二上学期期中)如图5所示，灯泡的灯丝电阻为2Ω，电池电动势为2V，内阻不计，线圈匝数足够多，其直流电阻为3Ω.先合上开关K，过一段时间突然断开，则下列说法中正确的有(　　)‎ 图5‎ A.灯泡立即熄灭 B.灯泡突然比原来暗一下再熄灭 C.灯泡会突然比原来亮一下再熄灭，且灯泡中电流方向与K断开前方向相同 D.灯泡会突然比原来亮一下再熄灭，且灯泡中电流方向与K断开前方向相反 答案　B 解析　当突然断开K，线圈将产生自感现象，且与灯泡构成一闭合回路，此时通过灯泡的电流由b→a，与断开前的电流方向相反；因线圈直流电阻比灯泡电阻大，断开前通过线圈的电流小于通过灯泡的电流，即灯泡会突然比原来暗一下再熄灭，B正确，A、C、D错误.‎ ‎7.(2017·温州市高二检测)在如图6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个相同的灵敏电流表.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(　　)‎ 图6‎ 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 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 答案　D 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，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.‎ ‎8.(2018·东阳中学高二上学期期中)如图7所示电路中，P、Q两灯相同，电感线圈L的电阻不计，下列说法正确的是(　　)‎ 图7‎ A.当开关S由闭合突然断开的瞬间，P立即熄灭，Q过一会才熄灭 B.当开关S由断开突然接通的瞬间，P、Q同时达到正常发光 C.当开关S由闭合突然断开的瞬间，通过P的电流从右向左 D.当开关S由闭合突然断开的瞬间，通过Q的电流与原来方向相反 答案　C 解析　当开关S由闭合突然断开的瞬间，电感线圈产生向右的感应电流流过两个灯泡，所以两个灯泡都逐渐熄灭，A、D错，C对；当开关S由断开突然接通的瞬间，灯泡P立即变亮，由于自感线圈的阻碍作用，灯泡Q逐渐变亮，B错.‎ ‎9.如图8所示的电路可用来测定自感系数较大的线圈的直流电阻，线圈两端并联一个电压表，用来测量自感线圈两端的直流电压，在实验完毕后，将电路拆去时应(　　)‎ 图8‎ A.先断开开关S1 B.先断开开关S2‎ C.先拆去电流表 D.先拆去电阻R 答案　B 解析　当开关S1、S2闭合稳定后，线圈中的电流由a→b，电压表右端为“＋”极，左端为“－”极，指针正向偏转，先断开开关S1或先拆去电流表A或先拆去电阻R的瞬间，线圈中产生的自感电动势相当于瞬间电源，其a端相当于电源的负极，b 端相当于电源的正极，此时电压表上加了一个反向电压，使指针反偏，若反偏电压过大，会烧坏电压表，故应先断开开关S2，故选B.‎ ‎10.(2017·舟山市高二检测)某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图9所示的电路.检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象.虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他苦思冥想找不出原因.你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是(　　)‎ 图9‎ A.电源的内阻较大 B.小灯泡电阻偏大 C.线圈电阻偏大 D.线圈的自感系数较大 答案　C 解析　开关断开时，灯泡能否发生闪亮，取决于灯泡的电流有没有增大，与电源的内阻无关，故A错误；若小灯泡电阻偏大，稳定时流过灯泡的电流小于线圈的电流，断开开关时，根据楞次定律，流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡将发生闪亮现象，故B错误；线圈电阻偏大，稳定时流过灯泡的电流大于线圈的电流，断开开关时，根据楞次定律，流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡不发生闪亮现象，故C正确；线圈的自感系数较大，产生的自感电动势较大，但不能改变稳定时灯泡和线圈中电流的大小，故D错误.‎ 考点三　自感现象中的图象问题 ‎11.(多选)如图10所示的电路中，灯泡LA、LB电阻相同，自感线圈L的电阻跟灯泡相差不大.先接通S，使电路达到稳定状态，再断开S.对于电流随时间变化的图象，正确的是(　　)‎ 图10‎ 答案　BD ‎12.在如图11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，调节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，能正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图象是(　　)‎ 图11‎ 答案　B 解析　与滑动变阻器R串联的L2，没有自感现象，直接变亮，电流变化图象为直线，C、D错误.与带铁芯的电感线圈串联的L1，由于自感现象，电流逐渐变大，A错误，B正确.‎ ‎13.(多选)图12(a)是用电流传感器(相当于电流表，其电阻可以忽略不计)研究自感现象的实验电路，图中两个电阻的阻值均为R，L是一个自感系数足够大的自感线圈，其直流电阻值也为R.图(b)是某同学画出的在t0时刻开关S切换前后，通过传感器的电流随时间变化的图象.关于这些图象，下列说法中正确的是(　　)‎ 图12‎ A.图(b)中甲是开关S由断开变为闭合，通过传感器1的电流随时间变化的情况 B.图(b)中乙是开关S由断开变为闭合，通过传感器1的电流随时间变化的情况 C.图(b)中丙是开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况 D.图(b)中丁是开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况 答案　BC ‎14.如图13所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，自感线圈L的直流电阻不计，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时刻断开开关S，下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化关系的图象中，正确的是(　　)‎ 图13‎ 答案　B 解析　在t＝0时刻闭合开关S，由于自感线圈L产生自感电动势，阻碍电流通过，电源输出电流较小，路端电压较高，经过一段时间电路稳定后，电源输出电流较大，路端电压较低.在t＝t1时刻断开开关S，自感线圈L产生自感电动势，与灯泡构成闭合回路，灯泡D中有反向电流通过，所以表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中正确的是选项B.‎