2021-2022学年粤教版（2019）选择性必修第二册 2.4互感和自感 课时练（word解析版）

2021-2022学年粤教版（2019）选择性必修第二册
2.4互感和自感
课时练（解析版）
1．利用线圈的自感现象，可以粗略地确定不同线圈的自感系数和直流电阻的大小关系，如图，、是两个不同的线圈，甲、乙是相同的灯泡，开始电键K断开，闭合电键K后看到甲灯比乙灯亮得快，但最终稳定时甲灯比乙灯暗，下列说法正确的是（　　）
A．自感系数较大，直流电阻亦较大
B．自感系数较大，但直流电阻较小
C．自感系数较小，直流电阻亦较小
D．自感系数较小，但直流电阻较大
2．在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，E为电源，S为开关，关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是（　　）
A．合上开关，a先亮，b后亮
B．合上开关，b先亮，a后亮
C．合上开关一段时间后再断开开关，a先熄灭，b后熄灭
D．合上开关一段时间后再断开开关，b先熄灭，a后熄灭
3．如图所示的电路中，灯泡、的规格完全相同，自感线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是（　　）
A．当接通电路时先亮，后亮，最后比亮
B．当接通电路时和始终一样亮
C．当断开电路时和都过一会儿熄灭
D．当断开电路时立即熄灭，过一会儿熄灭
4．如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。通过两定值电、的电流分别为、，开关S原先是闭合的，在S断开后，通过的电流（　　）
A．立即减为零
B．方向不变，由逐渐减为零
C．方向改变，由逐渐减为零
D．方向改变，由逐渐减为零
5．如图所示，L1、L2为两个相同的灯泡，线圈L的直流电阻不计，灯泡L1与理想二极管D相连，下列说法中正确的是（　　）
A．闭合开关S后，L1会逐渐变亮，L2立刻变亮
B．闭合开关S稳定后，L1比L2更亮
C．断开S的瞬间，L1会逐渐熄灭
D．断开S的瞬间，a点的电势比b点高
6．某电学研究小组根据电工技术中钳形电流测量仪工作原理，自制了一个的钳形电流表如图所示，铁芯左侧绕有匝数为的线圈并与电流表组成闭合电路。某次进行测量时，钳口打开，把被测的通电导线放在钳口中间，通过电流表A可以间接测出导线中的电流。不考虑铁芯的漏磁及各种能量损耗，则（　　）
A．该测量仪工作原理是利用自感现象
B．若电流表中通过的电流为，则导线中的被测电流为
C．若导线中通过的是直流电，电流表中通过的电流是
D．若铁芯左侧多绕几圈导线，则电流表的示数变大
7．如图所示的电路中，A1和A2是两个相同的灯泡，线圈L自感系数足够大，电阻可以忽略不计。下列说法中正确的是（　　）
A．合上开关S时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮
B．合上开关S时，A1和A2同时亮
C．断开开关S时，A2闪亮一下再熄灭
D．断开开关S时，流过A2的电流方向向右
8．在某个趣味物理小实验中，几位同学手拉手与一节电动势为1.5V的干电池、导线、电键、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示方式连接，实验过程中人会有触电的感觉。下列说法正确的是（　　）
A．人有触电感觉是在电键闭合瞬间
B．人有触电感觉时流过人体的电流大于流过线圈的电流
C．断开电键时流过人的电流方向从B→A
D．断开电键时线圈中的电流突然增大
9．如图所示，电感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，LA、LB是两个相同的灯泡，电阻R2的阻值约等于R1的三倍，则（　　）
A．闭合开关S时，LA、LB同时达到最亮，且LB更亮一些
B．闭合开关S时，LA、LB慢慢亮起来，LB立即亮，最终LB更亮一些
C．电路接通稳定后，断开开关S时，LA慢慢熄灭，LB闪亮后才慢慢熄灭
D．电路接通稳定后，断开开关S时，LA慢慢熄灭，LB慢慢熄灭，并没有闪亮一下
10．某同学设计了如图所示点火装置。在一个用许多薄硅钢片叠合而成的直条形铁芯上套有两个彼此绝缘且靠近的线圈A和B，调节触点K与带有铁头的弹簧片P恰好接触，合上开关S后，就能在火花塞的两电极M、N之间产生火花。关于该设计方案，下列说法正确的是（　　）
A．不可行，因为电源是直流电
B．不可行，因为两个线圈的磁通量没有变化
C．可行，且A的匝数比B多时，点火效果更好
D．可行，且M、N做成针状时，点火效果更好
11．如图所示电路（电源内阻不计），若开关S是闭合的，流过线圈L的电流为i1，流过灯泡的电流为i2，且线圈直流电阻小于灯泡的电阻。若t1时刻断开S，下列四个图中能正确表示流过灯泡的电流i2随时间t变化关系的是（　　）
A．
B．
C．
D．
12．如图，L是自感系数很大、电阻不计的线圈a、b是两个相同的小灯泡开关S由断开到闭合(　　)
A．a先亮b后亮，然后b逐渐变亮
B．b先亮a后亮，然后a逐渐变亮
C．a、b同时亮后b逐渐变暗至熄灭
D．a、b同时亮后a逐渐变暗至熄灭
13．如图，已知电阻R1=3Ω、R2=15Ω、R3=60Ω，电容器电容C=20μF。灯泡L1的电阻恒为1Ω，灯泡L2的电阻恒为2Ω，电感线圈L的直流电阻近似为0Ω，自感系数很大，直流电源E=12V，内阻r=4Ω，二极管的正向电阻为R4=12Ω，二极管的反向电阻无穷大，电流表为理想电流表。开关K1闭合，K2断开，以下说法正确的是（　　）
A．理想电流表的示数约为0.63A
B．将一带电微粒（不计重力）放入电容板中点处时，微粒不会运动
C．同时闭合开关K1和K2瞬间，L1和L2同时发光
D．同时闭合开关K1和K2，待电路稳定后，断开K1，则灯泡L1闪亮一下才慢慢熄灭
14．下列说法正确的是（　　）
A．中S是指磁感线穿过的有效面积
B．E动=BLvsin中的B、L、v三者一定互相垂直
C．E自=中自感电动势E自越大，自感系数L也越大
D．“力”既可以通过动量来表示即，也可以通过动能来表示即
15．图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈，实验时，断开开关瞬间，灯突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关，灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同，下列说法正确的是（　　）
A．图1中，的电阻值小于电阻值
B．图1中，闭合，电路稳定后，中电流小于中电流
C．图2中，变阻器R与的电阻值相同
D．图2中，闭合瞬间，中电流与变阻器R中电流相等
16．如图所示，电源的电动势为E，内阻不计，A、B是两个不同的小灯泡，电阻分别为RA、RB，且RA＞RB，L是一个自感系数很大、电阻不计的线圈。关于这个电路，以下说法正确的是（　　）
A．开关从闭合到电路稳定，A灯立刻变亮，然后逐渐变暗最后亮度稳定
B．开关从闭合到电路稳定，B灯逐渐变亮，最后亮度稳定
C．开关由闭合到断开瞬间A灯闪亮一下再逐渐熄灭
D．开关由闭合到断开瞬间电流向右通过A灯
17．在图示电路中，电阻R和线圈L的阻值相同，和是两个完全相同的灯泡，线圈电感足够大。下列说法正确的是（　　）
A．闭合开关瞬间，和的亮度相同
B．闭合开关瞬间，比更亮
C．断开开关后，慢慢熄灭，立即熄灭
D．断开开关后，和都慢慢熄灭
18．如图所示，L是一个自感系数很大的自感线圈，开关闭合电路稳定后，小灯泡能正常发光。下列说法正确的是（　　）
A．闭合开关时，小灯泡立即变亮
B．闭合开关时，小灯泡逐渐变亮
C．断开开关时，小灯泡立即熄灭
D．断开开关时，小灯泡比原来更亮一下再慢慢熄灭
19．如图所示，、是两只完全相同的小灯泡，L是直流电阻不计的电感线圈。当开关断开、闭合时，、两灯都同样发光．下列所描述的现象与操作相符的是（　　）
A．在闭合的情况下，再闭合，、两灯立即发光且一直发光
B．在闭合的情况下，再闭合，、两灯立即发光，但灯泡逐渐变暗至熄灭
C．在、均闭合且电路稳定的情况下，断开，灯泡、均立即熄灭
D．在、均闭合的情况下，断开，灯泡灯立即熄灭，灯泡立即发光再逐渐熄灭
20．如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。A和B是两个完全相同的小灯泡。下列说法正确的是（　　）
A．闭合开关S后，A灯亮，B灯不亮
B．闭合开关S后，A、B灯亮，之后B灯慢慢熄灭，A灯更亮
C．开关S闭合电路稳定后，在突然断开的瞬间，A、B灯都闪亮一下
D．开关S闭合电路稳定后，在突然断开的瞬间，A灯立即熄灭、B灯闪亮一下再熄灭
参考答案
1．D
【详解】
由图知甲灯与串联，乙灯和串联，两部分电路并联;闭合电键K后看到甲灯比乙灯亮得快，说明自感系数更小;最终稳定时甲灯比乙灯暗，说明该支路电流更小，直流电阻更大，故D正确，ABC错误。
故选D。
2．B
【详解】
AB．由于a、b为两个完全相同的灯泡，当开关接通瞬间，b灯泡立刻发光，而a灯泡由于线圈的自感现象，导致a灯泡渐渐变亮，故A错误，B正确；
CD．当断开电键时，线圈中产生自感电动势，由a、b及电感线圈组成一个回路，两灯同时逐渐熄灭，故CD错误。
故选B。
3．C
【详解】
AB.
当闭合S时，A2立即亮，而自感线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过A1的电流慢慢变大，由于自感线圈L的电阻可以忽略，最后两灯泡的电压一样大，所以一样亮，AB错误；
CD.
当断开S时，通过A2的原来的电流立即消失，由于线圈对电流的减小有阻碍作用，所以通过A1的电流会慢慢变小，并且通过A2，所以两灯泡一起过一会儿熄灭，D错误，C正确。
故选C。
4．C
【详解】
A．在开关S断开的瞬间，由于R1和自感线圈L连接，当开关S断开时L中产生感应电流并且流入R2，故R2中电流并非立即减为0，A错误；
BCD．开关S闭合时R2中电流方向向右，当开关S断开时，R1中的电流流入R2中形成新的回路，故R1的电流方向反向，且电流从I1逐渐减为0，BD错误，C正确；
故选C。
5．D
【详解】
A．闭合开关S后，线圈自感只是阻碍流过L的电流增大，则两灯立刻亮，故A错误；
B．闭合开关S稳定后，因线圈L的直流电阻不计，所以L1与二极管被短路，导致灯泡L1不亮，而L2将更亮，故B错误；
CD．断开S的瞬间，L2会立刻熄灭，线圈L与灯泡L1及二极管构成回路，因线圈产生感应电动势，a端的电势高于b端，此时的二极管反接，所以回路中没有电流，故C错误，D正确；
故选D。
6．B
【详解】
A．该测量仪工作原理是利用互感现象，A错误；
B．原线圈匝数为1，铁芯左侧绕有副线圈匝数为，由
可得，导线中的被测电流为，B正确；
C．若导线中通过的是直流电，则变压器不工作，电流表无电流通过，C错误；
D．根据公式
铁芯左侧多绕几圈导线，即增大，而和不变，故应减小，故电流表示数减小，D错误。
故选B。
7．A
【详解】
AB．合上开关S时，灯A2立即发光。通过线圈L的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律线圈产生的感应电动势与原来电流方向相反，阻碍电流的增大，电路的电流只能逐渐增大，灯A1逐渐亮起来。当电流逐渐稳定时，线圈不产生感应电动势，通过两灯的电流相等，亮度相同，故A正确，B错误；
CD．稳定后断开开关S时，由于自感，线圈中的电流只能慢慢减小，其相当于电源，线圈L、灯A2与灯A1构成闭合回路放电，两灯都过一会儿熄灭，由于两灯泡完全相同，线圈的电阻又不计，则灯A2不会出现闪亮一下，且流过灯A2的电流方向向左，故CD错误。
故选A。
8．C
【详解】
因为断电瞬间多匝线圈产生较大的自感电动势，所以人有触电感觉，此时人与线圈组成一个闭合回路，则两者电流总是相等，线圈中的电流方向不变还是从左到右，但是流过人的电流方向从B→A，根据楞次定律可知，自感电动势是阻碍电流的减小，但不是阻止，所以线圈中的电流是逐渐减小的，所以ABD错误；C正确；
故选C。
9．C
【详解】
AB．闭合开关S时，电感线圈由于自感，要阻碍所在支路电流的增加，故LA慢慢亮起来，LB立即亮，因为电阻R2的阻值约等于R1的三倍，根据并联电路的分流原理，最终LA更亮一些。故AB错误；
CD．路接通稳定后，断开开关S时，电感线圈阻碍电流的减小，在并联电路形成一个新的回路，且电流逐渐减小，但最大电流大于LB所在支路的稳定电流值，故LA慢慢熄灭LB闪亮后才慢慢熄灭。故C正确；D错误。
故选C。
10．D
【详解】
AB．当开关闭合时，线圈B的磁通量发生变化，有感应电动势产生，会在火花塞的两电极M、N之间产生火花，AB错误；
C．根据
可知，当A线圈的匝数与B线圈的匝数比值越大时，点火效果更好，C错误；
D．火花放电和尖端放电可以交集，尖端放电可以使点火效果更好，D正确。
故选D。
11．D
【详解】
因为线圈有阻碍电流变化的作用，由题意可知i1>i2，当开关S打开瞬间，由于线圈的自感作用，流经线圈的电流在这一瞬间没变，流经灯泡的电流在这一瞬间的方向产生改变，从右到左方向，且大小为i1，打开开关S时，线圈与灯泡构成闭合电路，随线圈上能量逐渐减小，流经灯泡的电流逐渐减小，因此ABC错误，D正确。
故选D。
12．C
【详解】
当S闭合瞬时，两灯同时获得电压，同时发光，随着线圈L电流的增加，逐渐将b灯短路，b逐渐变暗直到熄灭，同时，a灯电流逐渐增大，变得更亮。故C正确ABD错误。
故选C。
13．B
【详解】
A．开关K1闭合，K2断开后，电路稳定时，等效电路如图所示
结合等效电路图，电流表测干路总电流，由闭合电路欧姆定律
其中
代入数据，可求得电流表示数
故A错误；
B．电容器两端电压取决于图2中a、b两点电势差Uab，根据题目中给出数据可得
同一支路电流相同，电压之比等于电阻之比，因此有
又因为
因此a、b两点电势相同，因此电容器两端没有电压，放入带电微粒不会运动，故B正确；
C．同时闭合开关K1和K2瞬间，L1发光，L2支路由于有电感，故缓缓变亮，故C错误；
D．闭合开关，K1和K2电路稳定后，因为电感线圈L的直流电阻近似为0Ω，且灯泡L1的电阻小于灯泡L2的电阻，流经L1的电流大于L2的电流，断开K1，流经L1的电流反向、变小，所以灯泡L1慢慢熄灭不会闪亮，故D错误。
故选B。
14．D
【详解】
A．中S是指磁场中一个平面（或线圈）的面积，选项A错误；
B．E动=BLvsin中的B、L、v三者不一定互相垂直，选项B错误；
C．E自=中自感电动势E自越大，也有可能是电流变化更快，不一定是自感系数L越大，选项C错误；
D．根据动量定理可知“力”可以通过动量来表示即
根据动能定理可知“力”可以通过动能来表示即
选项D正确。
故选D。
15．BC
【详解】
A．图1中，断开S1的瞬间，A1灯闪亮，是因为电路稳定时，A1的电流小于L1的电流，则可知L1的电阻小于A1的电阻，故A错误；
B．图1中，闭合S1，电路稳定后，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，说明灯泡中的电流小于线圈L1中的电流，故B正确；
C．图2中，因为要观察两只灯泡发光的亮度变化，两个支路的总电阻相同，因两个灯泡电阻相同，所以变阻器R与L2的电阻值相同，故C正确；
D．图2中，闭合S2瞬间，L2对电流由阻碍作用，所以L2中电流与变阻器R中电流不相等，故D错误。
故选BC。
16．BC
【详解】
A．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻亮，电源内阻不计，则开关闭合后，不管线圈电流变化如何，
A灯两端电压恒定，灯泡亮度稳定，故A错误；
B．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，当线圈电流阻碍较小后B灯逐渐变亮，当线圈对电流没有阻碍时，灯泡亮度稳定，故B正确；
C．开关处于闭合状态时，由于RA＞RB，通过A灯的电流小于通过B灯的电流。在断开S瞬间，A灯中原来的电流消失，线圈产生自感电动势，给两灯提供瞬间电压，根据楞次定律可知，电路中的电流从B灯的电流值开始逐渐减小，所以此瞬间通过A灯的电流增大，因此A灯会闪亮一下，再慢慢熄灭，故C正确；
D．开关处于闭合状态，在断开瞬间，线圈相当于电源，电流方向仍不变，所以电流自右向左通过A灯，故D错误。
故选BC。
17．BC
【详解】
AB．当开关闭合时，电源的电压同时加到两个灯泡上，由于电感线圈对电流的阻碍作用，闭合开关瞬时，通过的电流大于的电流，比更亮，故A错误，B正确；
CD．当断开开关，立即熄灭，而自感线圈产生自感电动势能短暂充当电源，使得逐渐熄灭，故C正确，D错误。
故选BC。
18．BC
【详解】
AB．闭合开关时，自感线圈上产生阻碍电流增加的自感电动势，小灯泡逐渐变亮。故A错误；B正确；
CD．断开开关时，自感线圈上产生阻碍电流减小的自感电动势，但是此时电路为开路，故小灯泡立即熄灭。故C正确；D错误。
故选BC。
19．BD
【详解】
AB．在S1闭合的情况下，刚一闭合S2，电路中迅速建立了电场，立即就有电流，故灯泡A1和A2立即就亮，线圈中电流缓慢增加，最后相当于直导线，故灯泡A2被短路而熄灭，故A错误，B正确；
CD．闭合S2稳定后，再断开S2时，A1灯立即熄灭，由于线圈中产生了自感电动势，与灯泡A2构成闭合回路，故电流逐渐减小，故A2灯泡立即发光后逐渐熄灭，故C错误，D正确；
故选BD。
20．BD
【详解】
AB．开关S闭合瞬间，线圈L因自感对电流有阻碍作用，则相当于灯泡A与B串联，因此两灯同时亮且亮度相同，稳定后B灯被短路熄灭，A灯更亮，A错误，B正确；
CD．电路稳定后当开关S突然断开瞬间，A灯中不会再有电流通过，故A灯马上熄灭，由于线圈的自感使得线圈中的电流只能慢慢减小，其相当于电源与B灯构成闭合回路放电，B灯闪亮一下再熄灭，C错误，D正确。
故选BD。