高中物理 第四章 電磁感應(yīng) 6 互感和自感分層訓(xùn)練 新人教版選修32

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1、 6 互感和自感 A級(jí)　抓基礎(chǔ) 1．關(guān)于線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)的大小，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．跟通過(guò)線圈的電流大小有關(guān) B．跟線圈中的電流變化大小有關(guān) C．跟線圈中的磁通量大小有關(guān) D．跟線圈中的電流變化快慢有關(guān) 解析：自感電動(dòng)勢(shì)也是電磁感應(yīng)定律的一種特殊情況，磁通量通過(guò)自身時(shí)，也要產(chǎn)生阻礙其變化的感應(yīng)電流．根據(jù)自感電動(dòng)勢(shì)E＝n可知，選項(xiàng)D正確． 答案：D 2．(多選)關(guān)于自感現(xiàn)象，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．感應(yīng)電流不—定和原電流方向相反 B．線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)較大，則其自感系數(shù)一定較大 C．對(duì)于同一線圈，當(dāng)電流變化較快時(shí)，線圈中的自感系數(shù)也較大

2、D．對(duì)于同一線圈，當(dāng)電流變化較快時(shí)，線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)較大 解析：自感電流總是阻礙原電流的變化．當(dāng)線圈中的電流減小時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)方向與原電流方向相同；當(dāng)線圈中的電流增大時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)方向與原電流方向相反，故A正確．線圈的自感系數(shù)由線圈本身的因素決定，故B錯(cuò)誤．自感電動(dòng)勢(shì)的大小跟導(dǎo)體中電流變化的快慢有關(guān)，即：E＝L，故C錯(cuò)誤，D正確． 答案：AD 3．(多選)如圖所示的電路中，A1和A2是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略不計(jì)，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．合上開(kāi)關(guān)S接通電路時(shí)，A2先亮A1后亮，最后一樣亮 B．合上開(kāi)關(guān)S接通電路時(shí)，A1和A2始終一樣亮 C．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S切斷電

3、路時(shí)，A2立即熄滅，A1過(guò)一會(huì)熄滅 D．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S切斷電路時(shí)，A1和A2都要過(guò)一會(huì)才熄滅 解析：S閉合接通電路時(shí)，A2支路中的電流立即達(dá)到最大，A2先亮；由于線圈的自感作用，A1支路電流增加的慢，A1后亮．A1中的電流穩(wěn)定后，線圈的阻礙作用消失，A1與A2并聯(lián)，亮度一樣，故A正確，B不正確；S斷開(kāi)時(shí)，L和A1、A2組成串聯(lián)的閉合回路，A1和A2亮度一樣，由于L中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙L中原電流的消失，使A1和A2過(guò)一會(huì)才熄滅，故D選項(xiàng)正確． 答案：AD 4．(多選)如圖所示，閉合電路中的螺線管可自由伸縮，螺線管有一定的長(zhǎng)度，這時(shí)燈泡具有一定的亮度，若將一軟鐵棒從螺線管左邊迅速插入螺線管內(nèi)，

4、則將看到(　　) A．燈泡變暗　　　　 B．燈泡變亮 C．螺線管縮短 D．螺線管伸長(zhǎng) 解析：當(dāng)軟鐵棒插入螺線管中，穿過(guò)螺線管的磁通量增加，故產(chǎn)生反向的自感電動(dòng)勢(shì)，這樣電流減小，燈泡變暗，每匝線圈間同向電流作用力減小，故螺線管伸長(zhǎng)． 答案：AD 5．如圖所示，L為自感系數(shù)較大的線圈，電路穩(wěn)定后小燈泡正常發(fā)光，當(dāng)斷開(kāi)電路的瞬間會(huì)有(　　) A．燈泡立刻熄滅 B．燈泡慢慢熄滅 C．閃亮一下后再慢慢熄滅 D．閃亮一下后突然熄滅 解析：當(dāng)電路斷開(kāi)時(shí)，由于通過(guò)線圈的電流從有到無(wú)，線圈將產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，但由于線圈與燈泡不能構(gòu)成閉合回路，因此燈泡立刻熄滅． 答案：A 6．如

5、圖所示是測(cè)定自感系數(shù)很大的線圈L直流電阻的電路，L兩端并聯(lián)一只電壓表，用來(lái)測(cè)量自感線圈的直流電壓，在測(cè)量完畢后，將電路解體時(shí)應(yīng)(　　) A．先斷開(kāi)S1　　　　 B．先斷開(kāi)S2 C．先拆除電流表 D．先拆除電阻R 解析：S1斷開(kāi)瞬間，L中產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì)，若此時(shí)S2閉合，則可能將電壓表燒壞，故應(yīng)先斷開(kāi)S2. 答案：B B級(jí)　提能力 7．在制作精密電阻時(shí)，為了消除使用過(guò)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

6、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(shuō)法都不對(duì) 解析：由于采用雙線并繞的方法，當(dāng)電流通過(guò)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)A、B錯(cuò)誤，只有C正確． 答案：C 8．圖中電感線圈L的直流電阻為RL，小燈泡的電阻為R，小量程電流表G1、G2的內(nèi)阻不計(jì)，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合且穩(wěn)定后，電流表G1、G2的指針均偏向右側(cè)(電流表的零刻度在表盤(pán)的中央)，則當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．G1、G2的指

7、針都立即回到零點(diǎn) B．G1緩慢回到零點(diǎn)，G2立即左偏，然后緩慢回到零點(diǎn) C．G1立即回到零點(diǎn)，G2緩慢回到零點(diǎn) D．G1立即回到零點(diǎn)，G2緩慢回到零點(diǎn) 解析：S閉合且穩(wěn)定時(shí)，通過(guò)電流表G1、G2兩條支路的電流均由左向右．?dāng)嚅_(kāi)S，L中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，由“增反減同”可知，自感電動(dòng)勢(shì)E自的方向一定與原電流方向相同，等效電路如圖所示．顯然，斷開(kāi)S后，在E自的作用下，回路中將繼續(xù)形成沿順時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎@時(shí)流經(jīng)電流表G2支路的電流方向變?yōu)橛捎蚁蜃螅捎谶@段時(shí)間內(nèi)E自是逐漸減小的，故電流也是逐漸減小的． 答案：B 9．(多選)如圖所示的電路中，燈泡LA、LB電阻相同，自感線圈L的電阻跟燈泡

8、相差不大．先接通S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，再斷開(kāi)S.對(duì)于電流隨時(shí)間變化的圖象，下列正確的是(　　) 解析：S接通時(shí)，流過(guò)線圈的電流發(fā)生變化，線圈中會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的變化，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，自感作用消失，電路達(dá)到穩(wěn)定，流過(guò)燈泡LA的電流如選項(xiàng)B所示；S接通且電路穩(wěn)定時(shí)，流過(guò)燈泡LB的電流大于流過(guò)燈泡LA的電流，方向是從左到右，當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，線圈L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，并與燈泡LB組成回路，產(chǎn)生自感電流，使流過(guò)燈泡LB的電流反向，并突然減小，從斷開(kāi)前流過(guò)線圈的電流大小開(kāi)始逐漸減小到零，選項(xiàng)D正確． 答案：BD 10．如圖所示的電路，線圈L的電阻不計(jì)，則(　　) A．S閉合瞬間，A板帶正電

9、，B板帶負(fù)電 B．S保持閉合，A板帶正電，B板帶負(fù)電 C．S斷開(kāi)瞬間，A板帶正電，B板帶負(fù)電 D．由于線圈電阻不計(jì)．電容器被短路，上述三種情況下兩板都不帶電 解析：S閉合瞬間，由于通過(guò)電感線圈的電流為零，電容器被充電，A板帶正電，B板帶負(fù)電；S保持閉合，電容器被短路，不帶電；S斷開(kāi)瞬間，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，給電容器充電．根據(jù)電流方向判斷，A板帶負(fù)電，B板帶正電． 答案：A 11．如圖所示，設(shè)電源的電動(dòng)勢(shì)為E＝10 V，內(nèi)阻不計(jì)，L與R的電阻值均為5 Ω，兩燈泡的電阻值為RS＝10 Ω. (1)求斷開(kāi)S的瞬間，燈泡L1兩端的電壓； (2)畫(huà)出斷開(kāi)S前后一段時(shí)間內(nèi)通過(guò)L1的電流

10、隨時(shí)間的變化規(guī)律． 解析：(1)電路穩(wěn)定工作時(shí)，由于a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等．導(dǎo)線ab上無(wú)電流通過(guò)，因此通過(guò)L的電流為： IL＝＝ A＝1 A， 流過(guò)L1的電流為IS＝＝ A＝0.5 A， 斷開(kāi)S的瞬間，由于線圈要想維持IL不變，而與L1組成閉合回路，因此通過(guò)L1的最大電流為1 A，所以此時(shí)L1兩端的電壓U＝ILRS＝10 V(正常工作時(shí)為5 V)． (2)斷開(kāi)S前，流過(guò)L1的電流為0.5 A不變，而斷開(kāi)S的瞬間，通過(guò)L1的電流突變?yōu)? A，而方向也發(fā)生變化，然后漸漸減小到零，所以它的圖象如圖所示(t0為斷開(kāi)S的時(shí)刻)． 注：從t0開(kāi)始，電流持續(xù)的時(shí)間實(shí)際上一般是很短的． 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375