2022年高中物理 46 互感和自感同步練習(xí) 新人教版選修3-2

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1、2022年高中物理 46 互感和自感同步練習(xí) 新人教版選修3-2 １．如圖所示的電路L為自感線圈，R是一個(gè)燈泡，E是電源，在K閉合瞬間，通過電燈的電流方向是______________，在K切斷瞬間，通過電燈的電流方向是______________． 2．如圖所示，多匝線圈L的電阻和電池內(nèi)阻不計(jì)，兩個(gè)電阻的阻值都是R，電鍵S原來是斷開的，電流I0=，今合上電鍵S將一電阻短路，于是線圈有自感電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，此電動(dòng)勢(shì)（ ） A．有阻礙電流的作用，最后電流由I0減小到零 B．有阻礙電流的作用，最后電流總小于I0 C．有阻礙電流增大的作用，因而電流將保持I0不變 D．有阻礙電流增大的

2、作用，但電流最后還是增大到2I0 3．如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻r不能忽略．R1和R2是兩個(gè)定值電阻，L是一個(gè)自感系數(shù)較大的線圈．開關(guān)S原來是斷開的．從閉合開關(guān)S到電路中電流達(dá)到穩(wěn)定為止的時(shí)間內(nèi)，通過R1的電流I1和通過R2的電流I2的變化情況是（ ） A．I1開始較大而后逐漸變小 B．I1開始很小而后逐漸變大 C．I2開始很小而后逐漸變大 D．I2開始較大而后逐漸變小 4．如圖所示，電燈A和B與固定電阻的電阻均為R，L是自感系數(shù)很大線圈．當(dāng)S1閉合、S2斷開且電路穩(wěn)定時(shí)，A、B亮度相

3、同，再閉合S2，待電路穩(wěn)定后將S1斷開，下列說法正確的是（ ） A．B立即熄滅 B．A燈將比原來更亮一些后再熄滅 C．有電流通過B燈，方向?yàn)閏→d D．有電流通過A燈，方向?yàn)閎→a 5．在制作精密電阻時(shí)，為了消除使用過程中由于電流變化而引起的自感現(xiàn)象，采用雙線并繞的方法，如圖所示．其道理是（ ） A．當(dāng)電路中的電流變化時(shí)，兩股導(dǎo)線產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)相互抵消 B．當(dāng)電路中的電流變化時(shí)，兩股導(dǎo)線產(chǎn)生的感應(yīng)電流相互抵消 C．當(dāng)電路中的電流變化時(shí)，兩股導(dǎo)線中原電流的磁通量相互抵消 D．以上說法

4、都不對(duì) 6．如圖所示，線圈的直流電阻為10 Ω，R=20 Ω，線圈的自感系數(shù)較大，電源的電動(dòng)勢(shì)為6 V，內(nèi)阻不計(jì)．則在閉合S瞬間，通過L的電流為__________A，通過R的電流為__________A；S閉合后電路中的電流穩(wěn)定時(shí)斷開S的瞬間，通過R的電流為__________A，方向與原電流方向__________． 7．如圖所示，L為自感線圈，A是一個(gè)燈泡，當(dāng)S閉合瞬間，a、b兩點(diǎn)電勢(shì)相比，__________點(diǎn)電勢(shì)較高，當(dāng)S切斷瞬間a、b兩點(diǎn)電勢(shì)相比，_________________點(diǎn)電勢(shì)較高． 能力提升： 8．如圖所示，L是自感系數(shù)較大的一個(gè)線圈，電源的電動(dòng)勢(shì)為6

5、V，開關(guān)S已閉合，當(dāng)S斷開時(shí)，在L中出現(xiàn)的自感電動(dòng)勢(shì)E′=100 V。此時(shí)a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 9．如圖所示的電路中，S閉合時(shí)流過電感線圈的電流為2 A，流過燈泡的電流是1 A，將S突然斷開，則S斷開前后，能正確反映流過燈泡的電流I隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖象是圖中的（ ） 10．如圖所示實(shí)驗(yàn)中，帶鐵芯的、電阻較小的線圈L和燈泡L1并聯(lián)，當(dāng)閉合開關(guān)S后，燈L1正常發(fā)光，下列說法中正確的是（ ） ①當(dāng)斷開S時(shí)，燈L1立即熄滅 ②當(dāng)斷開S時(shí)，燈L1突然閃亮后熄滅 ③若用阻值與線圈L相同的電阻取代L接入電路，當(dāng)斷開S時(shí)，燈L1立即熄滅

6、 ④若用阻值與線圈L相同的電阻取代L接入電路，當(dāng)斷開S時(shí)，燈L1突然閃亮后熄滅 A．①② B．③④ C．②③ D．①④ 11．如圖所示電路，L是自感系數(shù)較大的線圈，在滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P從A端迅 速滑向B端的過程中，經(jīng)過AB中點(diǎn)C時(shí)通過線圈的電流為I1；P從B端迅速滑向A端的過程中，經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)通過線圈的電流為I2；P固定在C點(diǎn)不動(dòng)，達(dá)到穩(wěn)定時(shí)通過線圈的電流為I0，則（ ） A．I1=I2=I0 B．I1>I0>I2

7、 C．I1=I2> I0 D．I1

8、D2逐漸變亮，最后一樣亮 C．電鍵S斷開時(shí)，燈泡D2隨之熄滅，而D1會(huì)亮一下后才熄滅 D．電鍵S斷開時(shí)，燈泡D1隨之熄滅，而D2會(huì)更亮后一下才熄滅 參考答案： 1． 答案：A→B B→A 思路解析：當(dāng)K閉合時(shí)，流經(jīng)R的電流是A→B．當(dāng)K切斷瞬間，由于電源提供給R及線圈的電流立即消失，因此線圈要產(chǎn)生一個(gè)和原電流方向相同的自感電動(dòng)勢(shì)來阻礙原電流的減小，所以線圈此時(shí)相當(dāng)于一個(gè)電源，產(chǎn)生的自感電流流經(jīng)R時(shí)的方向是B→A． 2．答案：D 思路解析：電鍵S由斷開到閉合瞬間，回路中的電流要增大，因而在L上

9、要產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)．根據(jù)楞次定律，自感電動(dòng)勢(shì)總是要阻礙引起它的電流的變化，這就是說由于電流增加引起的自感電動(dòng)勢(shì)，要阻礙原電流的增加．而阻礙不是阻止，電流仍要增大，而達(dá)到穩(wěn)定后其電流為2I0．選項(xiàng)D正確． 啟示：解決此類問題，要從認(rèn)識(shí)自感電動(dòng)勢(shì)的作用做起．另外是正確地把握阻礙不是阻止． 3．答案：AC 思路解析：在S由斷開到閉合的過程中，線圈L要產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，因自感系數(shù)較大，則對(duì)電流有較大的阻礙作用，開始時(shí)電流大部分從R1中通過，I2很小，當(dāng)電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，線圈中的自感現(xiàn)象消失，R1中的電流變小，而R2中的電流變大，所以應(yīng)選A和C． 4．答案：AD 思路解析：斷開S2而只閉合S1時(shí)

10、，A、B兩燈一樣亮，可知線圈L的電阻也是R，在S1、S2閉合時(shí)，IA=IL，故當(dāng)S2閉合、S1突然斷開時(shí)，流過A燈的電流只是方向變?yōu)閎→a，但其大小不突然增大，A燈不出現(xiàn)更亮一下再熄滅的現(xiàn)象，故D項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤．由于固定電阻R幾乎沒有自感作用，故斷開S1時(shí)，B燈電流迅速變?yōu)榱?，而立即熄滅，故A項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤．綜上述分析可知，本題正確選項(xiàng)為A和D． 5．答案：C 思路解析：由于采用雙線并繞的方法，當(dāng)電流通過時(shí)，兩股導(dǎo)線中的電流方向是相反的，不管電流怎樣變化，任何時(shí)刻兩股電流總是等大反向的，所產(chǎn)生的磁通量也是等大反向的，故總磁通量等于零，在該線圈中不會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，因此消除了自感，選項(xiàng)

11、AB錯(cuò)誤，只有C正確． 啟示：這是在技術(shù)中消除自感現(xiàn)象的一個(gè)實(shí)例，但本題又是易出錯(cuò)題，容易把選項(xiàng)A、B也認(rèn)為是正確選項(xiàng)，以為是自感電動(dòng)勢(shì)的抵消或自感電流的抵消．造成這種錯(cuò)誤的原因是對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)不足，本例中雙線并繞線圈中無磁通量，也就無磁通量的變化，因此無電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生． 6．答案：0 0．3 0．6 相反 思路解析：在閉合S的瞬間，由于L的自感作用，將阻礙電流的增加，從零增加到最大，所以接通開關(guān)的瞬間通過L的電流為零；電阻R無自感現(xiàn)象，接通瞬間就達(dá)到穩(wěn)定；在開關(guān)斷開的瞬間，由電源提供給電阻R的電流瞬間消失，由于線圈L的自感作用，其電流不能馬上消失，從穩(wěn)定的電流逐漸減小到零

12、，此時(shí)通過R的電流是線圈中的自感電流，所以方向與原電流方向相反． 7．答案：a b 思路解析：開關(guān)接通的瞬間，線圈的自感作用將阻礙電流的增加，自感電動(dòng)勢(shì)是反電動(dòng)勢(shì)，故a端電勢(shì)高；斷開開關(guān)的瞬間，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與原電流方向相同，b端是高電勢(shì)處． 8．答案：106 V 思路解析：斷開S的瞬間，L中出現(xiàn)的自感電動(dòng)勢(shì)與原電流同向，此時(shí)電源電動(dòng)勢(shì)與線圈自感電動(dòng)勢(shì)同方向串聯(lián)，故開關(guān)a、b兩端的電勢(shì)差為U=E+E′=106 V． 9．答案：D 思路解析：當(dāng)電鍵S斷開時(shí)，燈泡支路的電流立即減為零；同時(shí)自感線圈的支路由于自感現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，方向由左向右，它作為新電源跟燈泡支路構(gòu)成回路

13、，且電流大小由2 A（線圈上原來電流的大小）逐漸變?yōu)榱?，所以本題的正確選項(xiàng)是D． 小結(jié)：自感線圈的作用是使其自身的電流不能突變，而是漸變；但由于斷路時(shí)，自感線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)的方向自左向右，致使通過燈泡的電流方向與原來相反，因此不能選C． 10．答案：C 思路解析：線圈具有阻礙自身電流變化的特點(diǎn)，當(dāng)自身電流增大時(shí)，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)與原電流方向相反，阻礙原電流的增大；當(dāng)線圈自身電流減小時(shí)，線圈產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)與原電流方向相同，阻礙原電流減?。绢}中，斷開S時(shí)，L中原電流I2減小，由于自感作用，產(chǎn)生了與原電流方向相同的自感電流，從右向左流經(jīng)L1燈泡，故燈不會(huì)立即熄滅，燈L1正常發(fā)光時(shí)流

14、過的電流I1比流過線圈L的電流I2小，在斷開S時(shí)，線圈L中盡管有自感電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生但它阻止不了電流的減小，只是使電流的減小過程延緩一些，因此斷開S時(shí)，流過燈泡L1和線圈L的電流變化相同，都是從I2基礎(chǔ)上減小，故選項(xiàng)②正確，當(dāng)用電阻代替線圈時(shí)，斷開S時(shí)不存在自感現(xiàn)象，燈L1立即熄滅． 11．答案：D 思路解析：當(dāng)滑動(dòng)片從A端迅速滑向B端時(shí)，總電阻減小，總電流增大，L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙增大，故I1比P穩(wěn)定在C點(diǎn)的電流I0小；當(dāng)P從B端迅速滑向A端時(shí)總電流減小，L自感電動(dòng)勢(shì)阻礙減小，自感電流方向與原電流方向相同，故I2大于P穩(wěn)定在C點(diǎn)時(shí)的電流I0，故D正確． 12．答案：順時(shí)針 13、答案：AC