2020学年高中物理 第四章 电磁感应 6 互感和自感练习 新人教版选修3-2 6页

第四章 电磁感应 ‎ ‎6 互感和自感 A级　抓基础 ‎1．关于线圈中的自感电动势的大小，下列说法正确的是(　　)‎ A．跟通过线圈的电流大小有关 B．跟线圈中的电流变化大小有关 C．跟线圈中的磁通量大小有关 D．跟线圈中的电流变化快慢有关 解析：自感电动势也是电磁感应定律的一种特殊情况，磁通量通过自身时，也要产生阻碍其变化的感应电流．根据自感电动势E＝n可知，选项D正确．‎ 答案：D ‎2．(多选)关于自感系数，下列说法正确的是(　　)‎ A．其他条件相同，线圈越长自感系数越大 B．其他条件相同，线圈匝数越多自感系数越大 C．其他条件相同，线圈越细自感系数越大 D．其他条件相同，有铁芯的比没有铁芯的其自感系数越小 解析：线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定，即与长度、形状、匝数和是否有铁芯都有关．‎ 答案：AB ‎3．(多选)如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略不计，下列说法中正确的是(　　)‎ A．合上开关S接通电路时，A2先亮A1后亮，最后一样亮 B．合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮 C．断开开关S切断电路时，A2立即熄灭，A1过一会熄灭 D．断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会才熄灭 解析：S闭合接通电路时，A2支路中的电流立即达到最大，A2先亮；由于线圈的自感作用，A1支路电流增加的慢，A1后亮．A1中的电流稳定后，线圈的阻碍作用消失，A1与A2并联，亮度一样，故A正确，B不正确；S断开时，L和A1、A2组成串联的闭合回路，A1和A2亮度一样，由于L中产生自感电动势阻碍L中原电流的消失，使A1和A2过一会才熄灭，故D选项正确．‎ 答案：AD ‎4．如图中灯泡A1、A2完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略不计，则(　　)‎ A．S闭合瞬间，A1、A2同时发光，接着A1变暗A2变得更亮 B．S闭合瞬间，A1不亮A2立即亮 C．S闭合瞬间，A1、A2都不立即亮 D．稳定后再断开S瞬间，A1熄灭，A1灯亮且比A2更亮 解析：当S闭合瞬间，L支路中的电流从无到有发生“变化”，因此，在L中产生自感电动势阻碍电流增加，由于自感系数很大，对电流的阻碍作用很强，所以S接通的极短时间内L中电流几乎为零，L并没有起到“短路”的作用，A1灯中有电流通过，A1、A2同时亮，由于L中电流从无到有很快稳定，感应电动势消失，上述那种对电流的阻碍作用不再存在，它对A1灯的短路作用形成，A1灯便熄灭，‎ 由于电路的电阻变小，A2灯便显得更亮．‎ 答案：A ‎5．如图所示，a、b、c为三个完全相同的灯泡，L为自感线圈(自感系数较大，电阻不计)，E为电源，S为开关，闭合开关S，电路稳定后，三个灯泡均能发光，则(　　)‎ A．断开开关瞬间，c灯熄灭，稍后a、b灯同时熄灭 B．断开开关瞬间，流过a灯的电流方向改变 C．闭合开关，a、b、c灯同时亮 D．闭合开关，a、b灯同时先亮，c灯后亮 解析：闭合开关S时，由于L的自感作用，流过a灯的电流逐渐增大，所以b、c灯先亮，a灯后亮，选项C、D错误；断开开关瞬间，a、b灯构成闭合回路，由于L的自感作用，a、b灯的电流要逐渐减小，a灯电流方向不变，所以c灯立即熄灭，a、b灯稍后熄灭，选项A正确、B错误．‎ 答案：A ‎6．如图所示是测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路，L两端并联一只电压表，用来测量自感线圈的直流电压，在测量完毕后，将电路解体时应(　　)‎ A．先断开S1　　　　 B．先断开S2‎ C．先拆除电流表 D．先拆除电阻R 解析：S1断开瞬间，L中产生很大的自感电动势，若此时S2闭合，则可能将电压表烧坏，故应先断开S2.‎ 答案：B ‎7．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，采用双线并绕的方法，如图所示．其道理是(　　)‎ A．当电路中的电流变化时，两股导线产生的自感电动势相互抵消 B．当电路中的电流变化时，两股导线产生的感应电流相互抵消 C．当电路中的电流变化时，两股导线中原电流的磁通量相互抵消 D．以上说法都不对 解析：由于采用双线并绕的方法，当电流通过时，两股导线中的电流方向是相反的，不管电流怎样变化，任何时刻两股电流总是等大反向的，所产生的磁通量也是等大反向的，故总磁通量等于零，在该线圈中不会产生电磁感应现象，因此消除了自感，选项A、B错误，只有C正确．‎ 答案：C ‎8．图中电感线圈L的直流电阻为RL，小灯泡的电阻为R，小量程电流表G1、G2的内阻不计，当开关S闭合且稳定后，电流表G1、G2的指针均偏向右侧(电流表的零刻度在表盘的中央)，则当开关S断开时，下列说法中正确的是(　　)‎ A．G1、G2的指针都立即回到零点 B．G1缓慢回到零点，G2立即左偏，然后缓慢回到零点 C．G1立即回到零点，G2缓慢回到零点 D．G1立即回到零点，G2缓慢回到零点 解析：S闭合且稳定时，通过电流表G1、G2两条支路的电流均由左向右．断开S，L中产生自感电动势，由“增反减同”可知，自感电动势E自的方向一定与原电流方向相同，等效电路如图所示．显然，断开S后，在E自的作用下，回路中将继续形成沿顺时针方向的电流，这时流经电流表G2‎ 支路的电流方向变为由右向左．由于这段时间内E自是逐渐减小的，故电流也是逐渐减小的．‎ 答案：B ‎9．(多选)如图所示电路中，○A1○A2是两只相同的电流表，电感线圈L的直流电阻与电阻R阻值相等，下面判断正确的是(　　)‎ A．开关S接通的瞬间，电流表的读数大于的读数 B．开关S接通的瞬间，电流表的读数小于的读数 C．开关S接通，电路稳定后再断开的瞬间，电流表大于的读数 D．开关S接通，电路稳定后再稳开的瞬间，电流表的读数等于的读数 答案：BD ‎10．如图所示的电路，线圈L的电阻不计，则(　　)‎ A．S闭合瞬间，A板带正电，B板带负电 B．S保持闭合，A板带正电，B板带负电 C．S断开瞬间，A板带正电，B板带负电 D．由于线圈电阻不计．电容器被短路，上述三种情况下两板都不带电 解析：S闭合瞬间，由于通过电感线圈的电流为零，电容器被充电，A板带正电，B板带负电；S保持闭合，电容器被短路，不带电；S断开瞬间，‎ 线圈产生自感电动势，给电容器充电．根据电流方向判断，A板带负电，B板带正电．‎ 答案：A ‎11．如图所示，设电源的电动势为E＝10 V，内阻不计，L与R的电阻值均为5 Ω，两灯泡的电阻值为RS＝10 Ω.‎ ‎(1)求断开S的瞬间，灯泡L1两端的电压；‎ ‎(2)画出断开S前后一段时间内通过L1的电流随时间的变化规律．‎ 解析：(1)电路稳定工作时，由于a、b两点的电势相等．导线ab上无电流通过，因此通过L的电流为：‎ IL＝＝ A＝‎1 A，‎ 流过L1的电流为IS＝＝ A＝‎0.5 A，‎ 断开S的瞬间，由于线圈要想维持IL不变，而与L1组成闭合回路，因此通过L1的最大电流为‎1 A，所以此时L1两端的电压U＝IL·RS＝10 V(正常工作时为5 V)．‎ ‎(2)断开S前，流过L1的电流为‎0.5 A不变，而断开S的瞬间，通过L1的电流突变为‎1 A，而方向也发生变化，然后渐渐减小到零，所以它的图象如图所示(t0为断开S的时刻)．‎ 注：从t0开始，电流持续的时间实际上一般是很短的． ‎