2.4互感和自感 同步练习（Word版含解析）

2021-2022学年粤教版（2019）选择性必修第二册
2.4互感和自感
同步练习（解析版）
1．如图所示的电路中有L1和L2两个完全相同的灯泡，线圈L的电阻忽略不计，下列说法中正确的是（　　）
A．闭合S时，L2先亮，L1后亮，最后一样亮
B．断开S时，L2立刻熄灭，L1过一会儿熄灭
C．L1中的电流始终从a到b
D．L2中的电流始终从c到d
2．日光灯电路主要由镇流器、启动器和灯管组成，在日光灯正常工作的情况下，以下说法错误的是（　　）
A．灯管点亮发光后，启动器中两个触片是分离的
B．灯管点亮发光后，镇流器起降压限流作用使灯管在较低的电压下工作
C．镇流器维持灯管两端有高于电源的电压，使灯管正常工作
D．镇流器为日光灯的点亮提供瞬时高电压
3．制造电阻箱时，要用双线绕法，如图所示。当电流变化时双线绕组（　　）
A．回路中一定有自感电动势产生
B．回路中一定没有自感电动势产生
C．螺旋管内磁场发生变化
D．穿过螺旋管的磁通量发生变化
4．如图所示的电路中，电感L的自感系数很大，电阻可忽略，D为理想二极管，则下列说法中正确的有（　　）
A．当S闭合时，立即变亮，逐渐变亮
B．当S闭合时，一直不亮，立即变亮
C．当S断开时，立即熄灭
D．当S断开时，突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭
5．如图，电感线圈L的阻值与电阻R的阻值相同，a、b是两个完全相同的灯泡，则（　　）
A．闭合开关，a将逐渐变亮
B．闭合开关，b将逐渐变亮
C．闭合开关，a立刻变亮
D．闭合开关，a一直不亮
6．如图所示，两个完全相同的灯泡a、b分别与自感系数很大的线圈L和定值电阻R组成电路（线圈L的直流电阻与定值电阻R的阻值相等），闭合开关S，待电路稳定后两灯均正常发光。下列说法正确的是（　　）
A．闭合开关瞬间，通过a灯和b灯的电流相等
B．闭合开关后，a、b灯逐渐变亮
C．闭合开关，待电路稳定后断开开关，通过b灯的电流方向不变
D．闭合开关，待电路稳定后断开开关，a、b灯逐渐变暗
7．如图甲、乙所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值相等且小于灯泡A的电阻，下列说法正确的是（　　）
A．接通S，甲、乙电路中，A均逐渐变亮
B．同时接通S，乙电路中，A将先亮，且稳定时比甲电路更亮
C．断开S，甲电路中，A将逐渐变暗，乙电路中，A将先闪亮一下，然后逐渐变暗
D．断开S瞬间，甲、乙电路中，通过灯A的电流方向都跟断开前的电流方向相反
8．如图所示，A1和A2是两个电阻为R的灯泡，A1与自感线圈L（直流电阻为零）串联后接到电路中，A2与电阻R串联后接到电路中，先闭合开关S，调节电阻R1，使A1灯泡正常发光，然后断开开关S，则（　　）
A．A1、A2立即熄灭
B．A2立即熄灭，A1逐渐熄灭
C．A1闪亮后逐渐熄灭
D．A2闪亮后逐渐熄灭
9．为了演示接通电源的瞬间和断开电源的电磁感应现象，设计了如图所示的电路图，相同的A灯和B灯，线圈L的材料电阻的阻值RL与定值电阻R的电阻相等，下列说法正确的是（　　）
A．开关接通的瞬间，A灯的亮度小于B灯的亮度
B．通电一段时间后，A灯的亮度小于B灯的亮度
C．断开开关的瞬间，A灯和B灯立即熄灭
D．若满足RL10．如图所示，电路中A、B是两个完全相同的灯泡，是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈，是电容很大的电容器。下列关于A、B灯泡的发光情况说法正确的是（　　）
A．S闭合后，A灯会亮一下又逐渐变暗
B．S闭合后，B灯会亮一下又逐渐熄灭
C．S闭合稳定后突然断开，A灯闪亮一下又逐渐熄灭
D．S闭合足够长时间后，A、B都熄灭
11．如图所示是日光灯的电路图，日光灯主要由灯管、镇流器、启动器组成关于日光灯的原理，下列说法正确的是（　　）
A．日光灯启动瞬间，利用了镇流器中线圈的自感现象
B．日光灯正常发光时，镇流器起着降压限流的作用
C．日光灯正常发光后取下启动器，日光灯不能正常工作
D．日光灯正常发光后取下启动器，日光灯仍能正常工作
12．在如图所示的电路中，带铁芯的、电阻较小的线圈L与灯A并联，当合上开关S后灯A正常发光，则下列说法中正确的是（　　）
A．当断开S时，灯A立即熄灭
B．当断开S时，灯A突然闪亮后熄灭
C．用阻值与灯A相同的线圈取代L接入电路，当断开S时，灯A逐渐熄灭
D．用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路，当断开S时，灯A突然闪亮后熄灭
13．在如图所示的电路中，A1、A2、A3为额定功率、额定电压均相同的三个灯泡，L为电阻不计、自感系数很大的线圈。则下列说法正确的是（　　）
A．保持开关S闭合，线圈L两端电压为0
B．开关S闭合的瞬间，A2、A3立即亮起来
C．开关S断开的瞬间，A3立即熄灭
D．开关S断开的瞬间，A2闪亮一下再逐渐熄灭
14．如图所示电路，L是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计，和是两个完全相同的小灯泡，将开关闭合，待灯泡亮度稳定后，再将开关S断开，则下列说法正确的是（　　）
A．S闭合瞬间，先亮，后亮，最后两灯一样亮
B．S闭合瞬间，两灯同时亮，以后熄灭，变亮
C．S断开时，灯立即熄灭，亮一下再慢慢熄灭
D．S断开时，两灯都立即熄灭
15．在如图所示的电路中，A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个理想电感线圈，当开关闭合与断开时，A、B的亮度情况是（　　）
A．S闭合时，A立即亮，然后逐渐熄灭
B．S闭合时，B立即亮，然后逐渐熄灭
C．S闭合足够长时间后，B发光，而A不发光
D．S闭合足够长时间后，A发光，而B不发光
16．如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L是直流电阻可以忽略不计自感系数很大的线圈，下列说法中正确的是（　　）
A．闭合开关S接通电路时，A2先亮A1后亮，最后一样亮
B．闭合开关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延时熄灭，有由a到b的电流流过A2
D．断开开关S切断电路时，A1和A2都立即熄灭
17．如图所示，电灯A和B与固定电阻的阻值均为R，L是自感系数很大的线圈。当S1闭合、S2断开且电路稳定时，A、B亮度相同，再闭合S2，待电路稳定后将S1断开，下列说法正确的是（　　）
A．B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→d
D．有电流通过A灯，方向为b→a
18．如图所示，L1和L2为直流电阻可忽略的电感线圈，调节乙电路中的滑动变阻器使其阻值均不为零。A1、A2和A3分别为三个相同的小灯泡。下列说法正确的是（　　）
A．图甲中，闭合S1，随着电路稳定后，A1会逐渐熄灭
B．图甲中，闭合S1瞬间和断开S1瞬间，通过A1的电流方向相同
C．图乙中，断开S2瞬间，灯A3闪亮一下再缓慢熄灭
D．图乙中，断开S2瞬间，灯A2立刻熄灭
19．如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其电阻忽略不计。下列说法正确的是（　　）
A．S闭合瞬间，A不亮，B逐渐亮起
B．S闭合瞬间，A、B同时亮
C．S断开瞬间，B逐渐熄灭
D．S断开瞬间，A闪亮一下，然后逐渐熄灭
20．如图电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值相同，接通K，使电路达到稳定，灯泡S发光。则下列说法正确的是（　　）
A．在电路中，闭合立即变亮
B．在电路中，断开将渐渐变暗
C．在电路中，闭合将渐渐变亮
D．在电路中，断开将先变得更亮，然后渐渐变暗
参考答案
1．A
【详解】
A．闭合S瞬间，电流变大，L2先亮，但电感线圈产生与原电流方向相反的自感电流阻碍原电流的增大，故灯泡L1逐渐亮起来，最后一样亮，故A正确；
B．断开S瞬间，线圈产生与原电流方向相同的自感电流阻碍原电流的减小，两灯都逐渐熄灭，故B错误；
C．闭合S过程中L1中的电流从b到a；断开S过程中L1中的电流从b到a，故C错误；
D．闭合S过程中L2中的电流从d到c；断开S过程中L2中的电流从c到d，故D错误；
故选A。
2．C
【详解】
A．电路正常发光后，启动器中的氖气停止放电，U型片装冷却收缩，两个触片分离，所以A正确，不符合题意；
BC．灯管点亮发光后，镇流器起降压限流作用使灯管在较低的电压下工作，所以B正确，不符合题意；C错误，符合题意；
D．镇流器在启动瞬间产生高压，使气体电离导电，所以D正确，不符合题意；
故选C。
3．B
【详解】
此线圈是双线绕法，电流等大反向，所以其产生磁场方向相反、强度相同，相互抵消，故通过线圈的磁通量始终为0，故不会产生感应电动势，故ACD错误B正确。
故选B。
4．D
【详解】
AB．闭合开关的瞬间，由于二极管具有单向导电性，所以无电流通过L1，
L1一直不亮，由于线圈中自感电动势的阻碍，L2灯逐渐变亮，故AB错误；
CD．闭合开关，待电路稳定后断开开关，线圈L产生自感电动势，两灯串联，所以L1突然变亮，然后两灯逐渐变暗至熄灭．故C错误D正确。
故选D。
5．A
【分析】
当开关接通和断开的瞬间，流过线圈的电流发生变化，产生自感电动势，阻碍原来电流的变化，根据自感现象的规律来分析。
【详解】
闭合开关的瞬间，由于线圈中自感电动势的阻碍，灯瞬间变亮，灯逐渐变亮。
故选A。
6．D
【详解】
AB．闭合开关的瞬间，b灯立即正常发光，a灯所在电路上线圈产生自感电动势，阻碍电流的增大，电流只能逐渐增大，a灯逐渐变亮，AB错误；
CD．线圈L的直流电阻与定值电阻R的阻值相等，则电路稳定后通过a灯的电流等于通过b灯的电流。待电路稳定后断开开关，L中产生自感电动势，相当于电源，a、b两灯串联，同时逐渐变暗，两灯不会闪亮；通过a灯的电流方向不变，通过b灯的电流方向与开始时相反，C错误，D正确。
故选D。
7．C
【详解】
A．接通S，甲电路中，由于灯A与线圈L串联，由于自感的阻碍，灯A逐渐变亮，乙电路中，由于灯A与电阻串联，灯A立即点亮，A错误；
B．由于电阻R和自感线圈L的电阻值相等，稳定时，流过灯泡的电流相同，亮度一样，B错误；
C．甲电路中，由于原来灯A与线圈L串联，电流相等，断开S，灯A中的电流逐渐减小，灯A将逐渐变暗，乙电路中，流过线圈L的电流大与流过灯A的电流，断开S，线圈L中较大的电流通过灯A，故灯A将先闪亮一下，然后逐渐变暗，C正确；
D．断开S瞬间，线圈L中产生的自感电流方向与原来相同，故甲电路中，通过灯A的电流方向跟断开前的电流方向相同，乙电路中，通过灯A的电流方向跟断开前的电流方向相反，D错误。
故选C。
8．D
【详解】
由于先闭合开关S，调节电阻R1，使A1灯泡正常发光时，通过A1灯泡的电流大于通过A2灯泡的电流，然后断开开关S，根据断电自感特点，通过A1灯泡的电流逐渐减小，并且通过A2灯泡，由于，所以A1不会立即熄灭，A2闪亮后逐渐熄灭，则D正确；ABC错误；
故选D。
9．D
【详解】
A．开关接通的瞬间，L会产生自感电动势阻碍通过其电流的变化，从而使通过A灯的电流比通过B灯的电流大，所以A灯的亮度大于B灯的亮度，故A错误；
B．通电一端时间后，电路中电流稳定，L与R可视为等效的电路元件，此时通过A、B两灯的电流相等，所以A、B两灯的亮度相同，故B错误；
C．断开开关的瞬间，通过B灯的电流瞬间变为零，而L会产生自感电动势阻碍通过其电流的变化，此时L与A灯形成回路，使通过A灯的电流不会瞬间变为零，所以A灯过一段时间后熄灭，B灯立即熄灭，故C错误；
D．若RL＜R灯，则电路稳定时通过A灯的电流IA小于通过L的电流IL，开关断开瞬间，L会产生自感电动势阻碍通过其电流的变化，此时L与A灯形成回路，IA瞬间增至IL，从而使A灯闪亮一下再熄灭，故D正确。
故选D。
10．AC
【详解】
AB．开关刚闭合时，由于线圈自感系数很大，对电流阻碍作用很强，相当于断路，两灯泡瞬间都亮，但由于线圈电阻可忽略，S闭合足够长时间后，相当于导线，灯泡A被短路熄灭，所以A灯亮一下又逐渐变暗再熄灭，而B灯立即亮，后逐渐变得更亮，故A正确，B错误；
C．S闭合足够长时间后，电容器C两个极板上有一定的电压，当S断开时，B灯与电容器的小回路里电容器放电，B灯逐渐熄灭；同时L与A组成另一个闭合回路，所以A先从原来稳定态的熄灭状态闪亮后逐渐熄灭，故C正确；
D．S闭合足够长时间后，C中无电流，相当于断路，L相当于短路，所以B很亮，而A不亮，故D错误；
故选AC。
11．ABD
【详解】
A．镇流器在启动时，利用线圈的自感现象产生瞬时高压，A正确；
B．镇流器在日光灯正常工作时起降压限流作用，使电流稳定在灯管的额定电流范围内，B正确；
CD．日光灯正常工作时，灯管两端电压稳定在额定工作电压范围内，由于这个电压低于启辉器的电离电压，所以并联在两端的启辉器也就不再起作用了，故日光灯正常发光后取下启动器，日光灯仍能正常工作，C错误D正确。
故选ABD。
12．BC
【详解】
AB．电键断开前，电路稳定，灯
A
正常发光，线圈电阻较小，故流过线圈的电流较大；电键断开后，线圈中的电流会减小，发生自感现象，线圈成为A、L回路的电源，故灯泡反而会更亮一下后熄灭，故A错误，B正确；
C．用阻值与灯A相同的线圈取代L接入电路，当断开S时，线圈中的电流会减小，发生自感现象，线圈成为A、L回路的电源，灯A逐渐熄灭，故C正确。
D．若用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路，则不会发生自感现象，故断开S时，灯A立即熄灭，D错误；
故选BC。
13．ABC
【详解】
A．L为电阻不计、自感系数很大的线圈，故保持开关S闭合，线圈L两端电压为0，故A正确；
B．开关S闭合的瞬间，A2、A3与电源形成闭合回路，因此立即亮起来，故B正确；
CD．开关S闭合时，流过A1、A2两灯电流相同，开关S断开的瞬间，A3立即熄灭，电感阻碍电流减小，A1、A2两灯组成闭合回路，逐渐熄灭，故C正确D错误。
故选ABC。
14．BC
【详解】
AB．S闭合瞬间，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L1灯短路，L1灯熄灭，而外电阻减小，流过L2灯变亮，故B正确，A错误；
CD．S断开时，L2灯立即熄灭，L1灯中原来的电流消失，线圈L中的电流开始减小，产生自感电动势，相当于电源，使L1亮一下再慢慢熄灭，故C正确，D错误。
故选BC。
15．BD
【详解】
A．S闭合瞬间，有于L的自感作用相当于断路，所以两灯均立即亮，稳定后自感消失，B被短路逐渐熄灭，A更亮，A错误；
B．S闭合瞬间，有于L的自感作用相当于断路，所以两灯均立即亮，稳定后自感消失，B被短路逐渐熄灭，A更亮，B正确；
C．S闭合瞬间，有于L的自感作用相当于断路，所以两灯同时亮，稳定后自感消失，B被短路逐渐熄灭，A更亮，C错误；
D．S闭合瞬间，有于L的自感作用相当于断路，所以两灯同时亮，稳定后自感消失，B被短路逐渐熄灭，A更亮，D正确；
故选BD。
16．AC
【详解】
AB．闭合开关S接通电路，A2立即亮，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，最后两灯泡的电压一样大，所以一样亮。A正确，B错误；
CD．断开开关S切断电路时，通过A2的原来的电流立即消失，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，电流方向为由a到b，所以两灯泡一起过一会儿熄灭。C正确，D错误。
故选AC。
17．AD
【详解】
AC．待电路稳定后将S1断开，线圈无法对B供电，B立即熄灭，A正确，C错误；
B．当S1闭合、S2断开且电路稳定时，A、B亮度相同，说明线圈的直流电阻也为R，再闭合S2，稳定时流过A与L的电流相同，故将S1断开时，A只会逐渐熄灭，不会闪亮，B错误；
D．将S1断开瞬间，线圈L中电流方向保持不变，与A形成闭合回路，流经A的电流方向为b→a，D正确。
故选AD。
18．AC
【详解】
A．图甲中，闭合S1，随着电路稳定后，L1相当于导线把A1给短路，故灯会逐渐熄灭，A正确；
B．图甲中，闭合S1瞬间电源提供的通过A1的电流方向向右，断开S1瞬间，L1提供的通过A1的电流方向向左，B错误；
CD．图乙中，由于L2电阻不计，稳定时流过A2的电流大于流过A3的电流，断开S2瞬间，L2中的电流逐渐减小，灯A2逐渐熄灭，L2中的电流流过灯A3，大于原来的电流，故A3会闪亮一下再缓慢熄灭，C正确，D错误。
故选AC。
19．AD
【详解】
AB.S闭合瞬间，线圈L产生与电源电动势方向相反的自感电动势阻碍通过其电流的变化，所以B不能立即亮起，而是逐渐亮起。A所在支路的二极管存在正向导通性，此时二极管正处于截止状态，所以A灯不亮，故A正确，B错误；
C．S断开后，通过B的电流瞬间变为零，所以B立即熄灭，故C错误；
D．S断开瞬间，线圈L产生自感电动势阻碍通过其电流的变化，与D和A形成回路，此时二极管被导通，A中电流瞬间增大，闪亮一下，之后随着自感电动势的消失而逐渐熄灭，故D正确。
故选AD。
20．BD
【详解】
AB．在电路（a）中，闭合K，由于L中产生自感电动势阻碍电流的增加，可知灯S逐渐变亮；断开K，由于线圈阻碍电流变小，通过线圈的电流在S、L、R中重新组成回路，导致S将逐渐变暗，故A错误，B正确；
CD．在电路（b）中，闭合K时，S立刻变亮；由于电阻R和自感线圈L的电阻值相同，所以通过灯泡的电流比线圈的电流小，断开K时，由于线圈阻碍电流变小，导致S将变得更亮，然后逐渐变暗。故C错误，D正确；
故选BD。