2021-2022学年粤教版（2019）选择性必修第二册 2.4互感和自感 随堂演练（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
随堂演练（解析版）
1．如图电路中，电源电动势为E（内阻不可忽略），线圈L的直流电阻不计。以下判断正确的是（　　）
A．闭合S稳定后，电容器两端电压为E
B．断开S的瞬间，通过R1的电流方向向右
C．断开S的瞬间，通过R2的电流方向向右
D．断开S的瞬间，
R2中没有电流
2．如图所示，小灯泡与线圈并联，用传感器测量小灯泡所在支路的电流，在时刻闭合开关，经过一段时间后，在时刻断开开关，计算机上显示小灯泡中电流随时间变化的图象如图所示，图中，下列说法正确的是（　　）
A．开关闭合瞬间，线圈中的电流为零，之后保持不变
B．开关断开后瞬间，灯泡中电流大小不变，方向与原来相反
C．开关断开后瞬间，灯泡中的电流大小与线圈相同
D．线圈电阻等于灯泡电阻
3．传感器与计算机相结合能在屏幕上显示电流随时间变化的图像，如图所示的电路中，L为电感线圈，为电流传感器，在开关闭合后电路中电流随时间变化的图像正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
4．如图所示，L为自感系数较大的理想线圈，它与A灯、电源和开关串联，则下列说法正确的是（　　）
A．断开开关瞬间，A灯突然闪亮一下再熄灭
B．断开开关瞬间，A灯慢慢熄灭
C．闭合开关稳定后，A灯一直不亮
D．闭合开关瞬间，A灯慢慢变亮
5．如图所示，A、B是两个规格相同的灯泡，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻与灯泡电阻相等，按照图示连接好电路。则（　　）
A．开关S闭合，A灯先亮，最后两者一样亮
B．开关S闭合，B灯先亮，最后两者一样亮
C．开关S闭合一段时间后断开，流过A的电流方向向左
D．开关S闭合一段时间后断开，A灯先闪亮一下再逐渐熄灭
6．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻不计，A、B为两个完全相同的灯泡，电压表指针居于刻度盘中央，量程为E，可以测量正、反向电压。线圈L的自感系数较大，直流电阻不计，下列说法正确的是（　　）
A．开关闭合后，B逐渐变亮
B．开关闭合，待电路稳定后，B比A更亮
C．断开开关瞬间，a点电势比b点低
D．断开开关瞬间，电压表不会烧坏
7．如图所示，小明做自感现象实验时，连接电路如图所示，其中L是自感系数较大、电阻可不计的线圈，、是规格相同的灯泡，D是理想二极管。则（　　）
A．闭合开关S，逐渐变亮，然后亮度不变
B．闭合开关S，逐渐变亮，逐渐变暗
C．断开开关S，逐渐变暗至熄灭，变亮后再熄灭
D．断开开关S，变亮后再熄灭，一直不亮
8．研究自感现象的实验电路如图所示，线圈自感系数L很大，直流电阻与定值电阻R的阻值相等，灯泡a、b完全相同。闭合开关S，电路稳定后两灯正常发光，则（　　）
A．闭合开关，a、b两灯同时亮
B．闭合开关，a灯先亮，b灯后亮
C．断开开关，a、b两灯同时逐渐熄灭
D．断开开关，b灯先熄灭，a灯后熄灭
9．如图所示电路，开关S闭合稳定后，流过线圈L的电流为，流过灯泡的电流为。现将S突然断开，S断开前后，下列图中能正确表示流过灯泡的电流i随时间t变化关系的是（　　）
A．
B．
C．
D．
10．如图是演示自感现象的电路，与是完全相同的灯泡，电阻均为R，在开关断开，闭合时，两灯的亮度一样，现闭合待电路稳定后，突然断开的瞬间（　　）
A．立即熄灭
B．先变亮，再逐渐熄灭
C．有电流流过，方向向左
D．有电流流过，方向向右
11．如图所示，LA、LB是两个电阻值都为r的完全相同的小灯泡，小灯泡的电阻值大于定值电阻R的电阻值。L是一个自感很大的线圈，它的电阻值与定值电阻的电阻值相等。由于自感现象，当开关S接通或断开时，下列说法正确的是（　　）
A．S接通时，灯泡LA先亮，LB后亮
B．S接通时，IA=IB
C．S断开时，LB立即灭，LA先闪亮一下再灭
D．S断开时，IA=IB
12．某同学在研究自感现象时设计了如图所示的桥式电路，、、是三个完全相同的灯泡，线圈L的自感系数足够大，其直流电阻与灯泡的电阻相同，下列说法中正确的是（　　）
A．闭合开关S瞬间，三个灯泡同时亮
B．闭合开关S电路稳定后，三个灯泡亮度不同
C．开关S断开，三个灯泡闪亮一下再慢慢熄灭
D．开关S断开，三个灯泡慢慢熄灭
13．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．闭合开关瞬时，比更亮
B．闭合开关瞬时，和的亮度相同
C．断开开关后，立即熄灭，慢慢熄灭
D．断开开关后，和都慢慢熄灭
14．如图是测定自感系数很大的线圈L的直流电阻的电路图，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，拆除实验电路时应（　　）
A．先断开S1
B．先断开S2
C．先拆除电流表
D．先拆除电阻R
15．如图所示的电路中，L为自感线圈，其直流电阻与电阻R相等，C为电容器，A、B为两灯泡，电源内阻r不可忽略，当开关S由闭合状态断开时（　　）
A．A灯立即熄灭
B．A灯突然闪亮一下再熄灭，c点电势比d点高
C．B灯无电流通过，不可能变亮
D．电容器立即充电，有电流从a点到b点流过B灯
16．如图甲所示，A、B是两个完全相同的小灯泡，闭合开关，A、B两灯泡均能正常发光。现将A、B小灯泡连接到如图乙所示电路中，乙图中电源与甲图中电源完全相同，L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈。电路各处连接良好，让开关从断开状态突然闭合，下列说法正确的是（　　）
A．闭合开关的瞬间，A灯泡立刻变亮，B灯泡仍不亮
B．闭合开关的瞬间，A、B灯泡立刻同时亮，然后B灯泡熄灭
C．闭合开关，电路稳定后，A、B灯泡亮度相同
D．闭合开关，电路稳定后，流经灯泡B的电流由q到p
17．如图所示，、是两只完全相同的灯泡，线圈自感系数很大，线圈的直流电阻不计，初始状态开关S断开，下列说法中正确的是（　　）
A．S闭合后，、均逐渐变亮
B．S闭合后，立即亮，逐渐变亮
C．待电路稳定后再断开S，、立即同时熄灭
D．待电路稳定后再断开S，立即熄灭，亮一下熄灭
18．如图所示的电路中，、、是三个相同的灯泡，电感L的电阻和电源的内阻可忽略，D为理想二极管。下列判断正确的是（　　）
A．开关K从断开突然闭合时，逐渐变亮，一直不亮，立即变亮
B．开关K从断开突然闭合时，、逐渐变亮，一直不亮
C．开关K从闭合突然断开时，逐渐熄灭，突然变亮后逐渐变暗熄灭，立即熄灭
D．开关K从闭合状态突然断开时，、逐渐熄灭，突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭
19．物理课上，老师做了一个奇妙的“自感现象”实验。按图连接电路，闭合开关S，电路稳定后小灯泡A正常发光，此时通过线圈L的电流为I1，通过小灯泡A的电流为I2。断开开关S，同学们发现小灯泡A闪亮一下再熄灭。电源内阻不可忽略，下列说法中正确的是（　　）
A．闭合开关S时，A立即发光并且亮度逐渐增强直到正常发光
B．闭合开关S时，A立即发光并且亮度逐渐减弱直到正常发光
C．I1I2
D．I120．如图所示，A和B是电阻为R的电灯，L是自感系数较大的线圈，定值电阻的阻值为R。当S1闭合、S2断开且电路稳定时，A、B的亮度相同．再闭合S2待电路稳定后将S1断开，下列说法中正确的是（　　）
A．B灯立即熄灭
B．A灯将比原来更亮一些后再熄灭
C．有电流通过B灯，方向为c→B→d
D．有电流通过A灯，方向为a→A→b
参考答案
1．B
【详解】
A．闭合S稳定后，L相当于一段导线，R1被短路，所以C两端的电压等于路端电压，小于电动势E，故A错误；
B．断开S的瞬间，L相当于电源，与R1组成回路，电流方向自左向右，故B正确；
CD．断开S的瞬间，电容器会放电，则R2中电流方向向左；故CD错误。
故选B。
2．C
【详解】
A．开关闭合瞬间，线圈中的电流为零，之后逐渐增大，最后保持稳定，A错误；
B．开关断开后瞬间，灯泡中电流大小变为I2，方向与原来相反，B错误；
C．开关断开后瞬间，灯泡与线圈直接串联，灯泡中的电流大小与线圈相同，C正确；
D．由图可知，I2>I1，即断开开关瞬间，产生的感应电流更大，所以在电路稳定时，流过线圈的电流大于流过灯泡的电流，线圈电阻小于灯泡电阻，D错误。
故选C。
3．B
【详解】
电路接通后，电路的电流变大，由于线圈中产生自感电动势的阻碍作用，电流只能逐渐增大，直到最大时达到稳定，则图像为B所示。
故选B。
4．D
【详解】
AB．断开开关瞬间，没有闭合回路，A灯立即熄灭，AB错误；
C．闭合开关稳定后，线圈相当于导线，A灯一直亮，C错误；
D．闭合开关瞬间，线圈产生自感电动势阻碍电流增大，A灯慢慢变亮，D正确。
故选D。
5．C
【详解】
AB．由于是两个完全相同的灯泡，当开关闭合瞬间，A灯泡立刻发光，而B灯泡由于线圈的自感现象，导致灯泡渐渐变亮，由于两灯泡并联，L的电阻与灯泡电阻相等，所以稳定后A比B更亮一些，AB错误；
CD．当S闭合一段时间后断开，线圈产生瞬间自感电动势提供电流，此时两灯泡串联，流过A的电流方向向左。因线圈存在电阻，则在断开前，A的电流大于B的电流，断开时，两灯泡都逐渐熄灭，C正确，D错误。
故选C。
6．D
【详解】
A．开关闭合后，B马上变亮，所以A错误；
B．开关闭合，待电路稳定后，由于线圈L的自感系数较大，直流电阻不计，
A
B为两个完全相同的灯泡，则两灯一样亮，所以B错误；
C．断开开关瞬间，B灯有从a到b的反向电流通过，所以a点电势比b点高，则C错误；
D．断开开关瞬间，电压表两端出现反向电压，但大小不会超过原来的大小，所以不会烧坏，D正确；
故选D。
7．C
【详解】
AB．闭合开关S，由于线圈的自感电动势使逐渐变亮，稳定时亮度不变，因为二极管的单向导电性，没有电流通过而不亮，所以AB错误；
CD．断开开关S，由于线圈的自感电动势使逐渐变暗至熄灭，与组成一回路，并且二极管加了正向电压有电流通过，则变亮后再熄灭，所以C正确；D错误；
故选C。
8．C
【详解】
AB．在开关闭合的瞬间，由于a灯的支路上自感线圈L中有自感电动势的阻碍，而b灯支路没有，则b灯先亮，a灯后亮，故AB错误；
CD．待电路稳定后断开开关，线圈L产生感应电动势，a、b两灯串联形成闭合回路，则a、b两灯同时逐渐熄灭，故C正确，D错误。
故选C。
9．A
【详解】
S闭合且稳定后流过电感线圈的电流是0.4A，流过灯泡的电流是0.2A，当S断开后，灯泡原来的电流立即消失，线圈中电流要开始减小，将产生自感电动势，阻碍电流的减小，所以通过灯泡的电流不会立即消失，会从0.4A开始逐渐减小，根据楞次定律知，灯泡中电流方向与原来的电流方向相反；
故选A。
10．C
【详解】
突然断开的瞬间，线圈与构成回路，所以没有电流经过立即熄灭。在开关断开，闭合时，两灯的亮度一样，所以线圈的直流电阻也是R，则闭合待电路稳定后，线圈中的电流与灯泡中的电流一样，所以断开开关的瞬间，流过的电流大小不变，方向向左，所以不能变亮。
故选C。
11．C
【详解】
A．关接通时，LA、LB灯是串联的关系，所以两灯同时变亮，
A错误；
B．开关接通瞬间，电路中迅速建立了电场，立即产生电流，但线圈中产生自感电动势，阻碍电流的增加，故开始时通过灯泡LA的电流较大，B错误；
C．开关断开瞬间，电路中电流要立即减小到零，但线圈中由于自感现象线圈中电流要逐渐减小与灯泡LA构成闭合回路放电，LA灯中的电流瞬间变为电感中的大电流通过，故LA灯先闪亮一下再逐渐变暗，而LB灯立即熄灭，C正确；
D．开关断开瞬间，电路中电流要减小到零，但线圈中会产生很强的自感电动势，与灯泡LA构成闭合回路放电，而LB中电流立即为零，故
，D错误。
故选C。
12．D
【详解】
AB．闭合开关S瞬间，、所在支路电流迅速增大，两灯同时亮起，而线圈L、所在支路由于通电自感现象，电流缓慢增大，灯逐渐亮起，当电路稳定后，由于两支路电阻相同，故三个灯泡亮度相同，AB错误；
CD．开关S断开瞬间，由于线圈的断电自感现象，L相当于一个电源，会使线圈L及三个灯泡中的电流从原来的数值逐渐减小，灯慢慢熄灭，因线圈电流和灯泡的电流在稳定的时候相同，
并不会闪亮一下，C错误，D正确。
故选D。
13．A
【详解】
AB．闭合开关瞬时，由于线圈电感足够大，电感线圈相当于断路，灯泡A2与电阻R并联再与A1串联，所以比更亮，故A正确，B错误；
CD．断开开关后，立即熄灭，由于电感线圈中的电流减小，则线圈中产生自感电动势阻碍电流减小，且线圈与灯组成回路，即慢慢熄灭，故CD错误。
故选A。
14．B
【详解】
若先断开开关S1或先拆去电流表或先拆去电阻R，由于L的自感作用都会使L和电压表组成回路，原先L中有较大的电流通过，现在这个电流将通过电压表，会造成电表损坏，所以实验完毕应先断开开关S2。
故选B。
15．D
【详解】
AB．当开关S由闭合变为断开时，线圈中产生自感电动势，与灯泡A和电阻R构成闭合回路放电，由于断开开关前流过线圈的电流大于流过灯泡A的电流，故A灯突然闪亮一下再熄灭，电流从d到c流过灯泡A，故d点电势比c点高，故AB错误；
CD．当开关S由闭合变为断开时，电容量两端的电压变大，故电容器充电，有充电电流，故B灯有电流通过，电流方向由a到b，故C错误，D正确；
故选D。
16．B
【详解】
刚闭合S时，由于L自感系数很大，阻碍电流的增加，所以电路相当于两灯串联，电源的电压同时加到两灯上，A、B同时亮，随着L中电流增大，由于线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，B逐渐被短路直到熄灭，即稳定后没有电流流过B，外电路总电阻减小，总电流增大，A灯更亮，即稳定后A更亮，B熄灭。故ACD错误，B正确。
故选B。
17．D
【详解】
AB．由图可知，灯L1与线圈并联后再与L2串联，当S闭合瞬时，线圈以及两灯同时获得电压，所以L1、L2同时发光，随着线圈L电流的增加，逐渐将L1灯短路，L1逐渐变暗直到熄灭，同时，L2电流逐渐增大，变得更亮，故AB错误；
CD．待电路稳定后S断开瞬时，L2中电流消失，故立即熄灭，由于线圈内产生一个自感电动势，与L1构成一个自感回路，故L1亮一下逐渐熄灭，故D正确，C错误；
故选D。
18．BC
【详解】
AB．闭合开关的瞬间，由于二极管具有单项导电性，所以无电流通过L2，由于线圈中自感电动势的阻碍，L1逐渐变亮，L1与L3串联，所以闭合开关的瞬间，、逐渐变亮，一直不亮，A错误，B正确；
CD．由于二极管的单向导电性，电路稳定后也无电流通过L2，L2不亮，电路稳定后，断开开关的瞬间，线圈由于产生自感电动势，相当于电源，灯泡L1、L2串联，所以L1逐渐熄灭，L2突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭，同时L3立即熄灭，D错误，C正确。
故选BC。
19．BC
【详解】
AB．闭合开关S时，A立即发光，线圈L由于自感作用，线圈L中的电流逐渐增大，内压增大，外压减小，A的亮度逐渐减弱；电路稳定后，线圈L相当于是电阻，电路稳定，A正常发光，故B正确，A错误；
CD．断开开关S，线圈L与A组成闭合回路，同学们发现小灯泡A闪亮一下再熄灭，则由线圈提供的电流比A原来的电流大，说明线圈L中原来的电流比A中的大，故C正确，D错误。
故选BC。
20．AD
【详解】
AC．当电路稳定后再断开开关S1时，电源不再对电路供电，但因线圈L的自感作用，使线圈L中的电流只能逐渐减小，线圈中产生断电自感现象。当S1闭合、S2断开时，A、B灯的亮度相同，即通过两灯的电流相同，所以线圈L的直流电阻也为R.当闭合开关S2，待电路稳定后将S1断开，由于线圈L的自感作用，线圈L中的电流逐渐减小，但该电流不会通过B灯，所以B灯立即熄灭，故A正确，C错误；
BD．而A灯由于与线圈L组成回路，有逐渐减小的电流通过，且电流的方向为a→A→b，因线圈L中的电流与断开S1前A灯的电流相同，所以A灯不会比原来更亮一些再熄灭，而是逐渐熄灭，故B错误，D正确。
故选AD。