2012高二人教版物理选修3-2课后巩固练习：第4章 6 互感和自感
文档属性
| 名称 | 2012高二人教版物理选修3-2课后巩固练习：第4章 6 互感和自感 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 68.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2012-08-27 19:38:40 | ||
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文档简介
6 互感和自感
一、单项选择题
1．关于线圈中的自感电动势的大小，下列说法正确的是( D )
A．跟通过线圈的电流大小有关
B．跟线圈中的电流变化大小有关
C．跟线圈中的磁通量大小有关
D．跟线圈中的电流变化快慢有关
解析：自感电动势与引起自感的电流的变化率成正比．
2．如图4－6－10所示，一个圆环形导体线圈a平放在水平面上，在a的正上方固定一竖直的螺线管b，b的铁心与a不接触，a、b 的轴线重合．螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．当移动滑动变阻器的触头P时，圆环a中将产生感应电流，同时a 对水平面的压力N将发生变化．如果要使圆环a中产生图中所示方向的感应电流，则下面的说法中正确的是( B )
图4－6－10
A．P应向上滑，N大于a的重力
B．P应向下滑，N大于a的重力
C．P应向上滑，N小于a的重力
D．P应向下滑，N小于a的重力
解析：由图可知线圈b的磁场方向向下，为使a中产生图示的电流，线圈b的磁场应增强，所以线圈b中的电流应增大，滑键应向下滑．此时，两磁场方向相反，排斥，N大于a的重力．
3．如图4－6－11所示，L为一个自感系数很大的自感线圈，开关闭合后，小灯能正常发光，那么闭合开关和断开开关的瞬间，能观察到的现象分别是( A )
图4－6－11
A．小灯逐渐变亮，小灯立即熄灭
B．小灯逐渐变亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭
C．小灯立即亮，小灯立即熄灭
D．小灯立即亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭
解析：开关闭合瞬间，由于自感作用，灯泡会逐渐变亮．开关断开时，由于自感放电没有回路，所以灯泡会立即熄灭．
4．如图4－6－12示装置中，线圈A的左端接在滑线变阻器的中点，当滑动变阻器的滑动头由a端滑向b端的过程中，通过与线圈B相连的电阻R上的感应电流的方向为( A )
图4－6－12
A．由c经R到d
B．先由c经R到d ，后由d经R到c
C．由d经R到c
D．先由d经R到c，后由c经R到d
二、双项选择题
5．下列关于自感现象的说法中，正确的是( AC )
A．自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象
B．线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反
C．线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关
D．加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要小
6．一个线圈中的电流如果均匀增大，则这个线圈的( BD )
A．自感电动势将均匀增大
B．磁通量将均匀增大
C．自感系数均匀增大
D．自感系数和自感电动势都不变
解析：自感系数是线圈本身性质决定，与电流变化无关．自感电动势与电流的变化率成正比．
7．(2011年佛山一模)如图4－6－13所示，质量为m的铜质小闭合线圈静置于粗糙水平桌面上．当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈，沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、快速经过时，线圈始终保持不动．则关于线圈在此过程中受到的支持力N和摩擦力f的情况，以下判断正确的是( AD )
图4－6－13
A．N先大于mg ，后小于mg
B．N一直大于mg
C．f先向左，后向右
D．f一直向左
8．如图4－6－14所示，两个线圈A、B上下平行放置，分别通以图示电流I1、I2，为使线圈B中的电流瞬时有所增大，可采用的办法是( BD )
图4－6－14
A．线圈位置不变，增大线圈A中的电流
B．线圈位置不变，减小线圈A中的电流
C．线圈A中电流不变，线圈A向下平移
D．线圈A中电流不变，线圈A向上平移
解析：当线圈A中电流减小或线圈A中电流不变向上平移时，线圈B中向上的磁场减弱，使得它产生感应电流与原电流同向．
三、非选择题
9．如图4－6－15所示的电路中，电源电动势E＝6 V，内电阻不计，L1、L2两灯均标有“6 V 0.3 A”，电阻R与电感线圈的直流电阻RL阻值相等，均为20 Ω.试分析：S闭合和断开的瞬间，求L1、L2两灯的亮度变化情况．
图4－6－15
解：当开关闭合的瞬间，电感支路相当于断路．两灯同时亮，L2灯较L1灯更亮．稳定后，两灯亮度相同．开关断开时，L1立即熄灭，L2逐渐熄灭．
10．如图4－6－16所示，电源的电动势为E＝10 V，内阻不计，L与R的电阻均为5 Ω，两灯泡的电阻均为RS＝10 Ω.
(1)求断开S的瞬间，灯泡L1两端的电压．
(2)画出断开S前后一段时间内通过L1的电流随时间的变化规律．
图4－6－16
解：(1)电路稳定工作时，通过L的电流为IL＝＝1 A
通过L1的电流为IS＝＝0.5 A.
图7
断开S的瞬间，由于线圈要想维持IL不变，而与L1组成闭合回路，因此通过L1的最大电流为1 A．所以此时L1两端的电压为U＝ILRS＝10 V.
(2)断开S前，通过L1的电流为0.5 A不变；而断开S的瞬间，通过L1的电流突变为1 A，且方向也发生变化，然后渐渐减小到零，所以它的图象应为如图7所示(t0为断开S的时刻)．注：从t0开始，电流持续的时间实际上一般是很短的．
11．彩色电视机的电源输入端装有电源滤波器，其电路图如图4－6－17所示，元件L1，L2 是两个电感线圈，它们的自感系数很大，F 是保险丝，R是压敏电阻(正常情况下阻值很大，但电压超过设定值时，阻值会迅速变小，可以保护与其并联的元件)，C1，C2 是电容器，S为电视机开关，在电视机正常工作时，若小明在没有断开开关S时，就拔去电源插头，则以下说法正确的是( D )
图4－6－17
A．F可能被熔断 B．F一定被熔断
C．C1可能被损坏 D．C2可能被损坏
解析：先拔去电源插头，保险丝不形成回路，不会熔断．开关S未断开，由于自感作用，L中电流不会突变，在R两端产生高电压，R阻值迅速变小， C1两端电压迅速变小，C1不会被损坏，高电压都加在C2上， C2可能被损坏．
12．(双选)如图4－6－18所示是一种延时开关，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通；当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放，则( BC )
图4－6－18
A．由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用
B．由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用
C．如果断开B线圈的开关S2，无延时作用
D．如果断开B线圈的开关S2，延时将变长
解析：B线圈的S2闭合时，当S1断开瞬间，通过B的磁场发生变化，B发生自感现象，磁场不会立即消失，故选B、C.
13．D1、D2是两个完全相同的小灯泡，L是一个自感系数很大的线圈，其电阻值与电阻R相同，如图4－6－19所示，在开关S接通或断开时，两灯亮暗的情况为( B )
图4－6－19
A．S刚接通时，D2比D1亮，而后D1灯亮度增强，最后两灯亮度相同
B．S刚接通时，D2比D1暗，而后D1灯亮度减弱，最后两灯亮度相同
C．S断开时，D2灯立即熄灭，D1灯闪亮一下才熄灭
D．S断开时，D1灯和D2灯立即熄灭
解析：刚开始由于L的阻碍作用，使得L所在支路电流较小，D1中的电流相对较大，D2中电流相对较小．稳定两并联部分结构相同，灯一样亮．断开时L为D1供电，所以不能立即熄灭，因为不知道线圈电阻与灯的电阻的大小关系，C不能确定D1是否更亮一下再熄灭．
一、单项选择题
1．关于线圈中的自感电动势的大小，下列说法正确的是( D )
A．跟通过线圈的电流大小有关
B．跟线圈中的电流变化大小有关
C．跟线圈中的磁通量大小有关
D．跟线圈中的电流变化快慢有关
解析：自感电动势与引起自感的电流的变化率成正比．
2．如图4－6－10所示，一个圆环形导体线圈a平放在水平面上，在a的正上方固定一竖直的螺线管b，b的铁心与a不接触，a、b 的轴线重合．螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．当移动滑动变阻器的触头P时，圆环a中将产生感应电流，同时a 对水平面的压力N将发生变化．如果要使圆环a中产生图中所示方向的感应电流，则下面的说法中正确的是( B )
图4－6－10
A．P应向上滑，N大于a的重力
B．P应向下滑，N大于a的重力
C．P应向上滑，N小于a的重力
D．P应向下滑，N小于a的重力
解析：由图可知线圈b的磁场方向向下，为使a中产生图示的电流，线圈b的磁场应增强，所以线圈b中的电流应增大，滑键应向下滑．此时，两磁场方向相反，排斥，N大于a的重力．
3．如图4－6－11所示，L为一个自感系数很大的自感线圈，开关闭合后，小灯能正常发光，那么闭合开关和断开开关的瞬间，能观察到的现象分别是( A )
图4－6－11
A．小灯逐渐变亮，小灯立即熄灭
B．小灯逐渐变亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭
C．小灯立即亮，小灯立即熄灭
D．小灯立即亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭
解析：开关闭合瞬间，由于自感作用，灯泡会逐渐变亮．开关断开时，由于自感放电没有回路，所以灯泡会立即熄灭．
4．如图4－6－12示装置中，线圈A的左端接在滑线变阻器的中点，当滑动变阻器的滑动头由a端滑向b端的过程中，通过与线圈B相连的电阻R上的感应电流的方向为( A )
图4－6－12
A．由c经R到d
B．先由c经R到d ，后由d经R到c
C．由d经R到c
D．先由d经R到c，后由c经R到d
二、双项选择题
5．下列关于自感现象的说法中，正确的是( AC )
A．自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象
B．线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反
C．线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关
D．加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要小
6．一个线圈中的电流如果均匀增大，则这个线圈的( BD )
A．自感电动势将均匀增大
B．磁通量将均匀增大
C．自感系数均匀增大
D．自感系数和自感电动势都不变
解析：自感系数是线圈本身性质决定，与电流变化无关．自感电动势与电流的变化率成正比．
7．(2011年佛山一模)如图4－6－13所示，质量为m的铜质小闭合线圈静置于粗糙水平桌面上．当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈，沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、快速经过时，线圈始终保持不动．则关于线圈在此过程中受到的支持力N和摩擦力f的情况，以下判断正确的是( AD )
图4－6－13
A．N先大于mg ，后小于mg
B．N一直大于mg
C．f先向左，后向右
D．f一直向左
8．如图4－6－14所示，两个线圈A、B上下平行放置，分别通以图示电流I1、I2，为使线圈B中的电流瞬时有所增大，可采用的办法是( BD )
图4－6－14
A．线圈位置不变，增大线圈A中的电流
B．线圈位置不变，减小线圈A中的电流
C．线圈A中电流不变，线圈A向下平移
D．线圈A中电流不变，线圈A向上平移
解析：当线圈A中电流减小或线圈A中电流不变向上平移时，线圈B中向上的磁场减弱，使得它产生感应电流与原电流同向．
三、非选择题
9．如图4－6－15所示的电路中，电源电动势E＝6 V，内电阻不计，L1、L2两灯均标有“6 V 0.3 A”，电阻R与电感线圈的直流电阻RL阻值相等，均为20 Ω.试分析：S闭合和断开的瞬间，求L1、L2两灯的亮度变化情况．
图4－6－15
解：当开关闭合的瞬间，电感支路相当于断路．两灯同时亮，L2灯较L1灯更亮．稳定后，两灯亮度相同．开关断开时，L1立即熄灭，L2逐渐熄灭．
10．如图4－6－16所示，电源的电动势为E＝10 V，内阻不计，L与R的电阻均为5 Ω，两灯泡的电阻均为RS＝10 Ω.
(1)求断开S的瞬间，灯泡L1两端的电压．
(2)画出断开S前后一段时间内通过L1的电流随时间的变化规律．
图4－6－16
解：(1)电路稳定工作时，通过L的电流为IL＝＝1 A
通过L1的电流为IS＝＝0.5 A.
图7
断开S的瞬间，由于线圈要想维持IL不变，而与L1组成闭合回路，因此通过L1的最大电流为1 A．所以此时L1两端的电压为U＝ILRS＝10 V.
(2)断开S前，通过L1的电流为0.5 A不变；而断开S的瞬间，通过L1的电流突变为1 A，且方向也发生变化，然后渐渐减小到零，所以它的图象应为如图7所示(t0为断开S的时刻)．注：从t0开始，电流持续的时间实际上一般是很短的．
11．彩色电视机的电源输入端装有电源滤波器，其电路图如图4－6－17所示，元件L1，L2 是两个电感线圈，它们的自感系数很大，F 是保险丝，R是压敏电阻(正常情况下阻值很大，但电压超过设定值时，阻值会迅速变小，可以保护与其并联的元件)，C1，C2 是电容器，S为电视机开关，在电视机正常工作时，若小明在没有断开开关S时，就拔去电源插头，则以下说法正确的是( D )
图4－6－17
A．F可能被熔断 B．F一定被熔断
C．C1可能被损坏 D．C2可能被损坏
解析：先拔去电源插头，保险丝不形成回路，不会熔断．开关S未断开，由于自感作用，L中电流不会突变，在R两端产生高电压，R阻值迅速变小， C1两端电压迅速变小，C1不会被损坏，高电压都加在C2上， C2可能被损坏．
12．(双选)如图4－6－18所示是一种延时开关，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通；当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放，则( BC )
图4－6－18
A．由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用
B．由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用
C．如果断开B线圈的开关S2，无延时作用
D．如果断开B线圈的开关S2，延时将变长
解析：B线圈的S2闭合时，当S1断开瞬间，通过B的磁场发生变化，B发生自感现象，磁场不会立即消失，故选B、C.
13．D1、D2是两个完全相同的小灯泡，L是一个自感系数很大的线圈，其电阻值与电阻R相同，如图4－6－19所示，在开关S接通或断开时，两灯亮暗的情况为( B )
图4－6－19
A．S刚接通时，D2比D1亮，而后D1灯亮度增强，最后两灯亮度相同
B．S刚接通时，D2比D1暗，而后D1灯亮度减弱，最后两灯亮度相同
C．S断开时，D2灯立即熄灭，D1灯闪亮一下才熄灭
D．S断开时，D1灯和D2灯立即熄灭
解析：刚开始由于L的阻碍作用，使得L所在支路电流较小，D1中的电流相对较大，D2中电流相对较小．稳定两并联部分结构相同，灯一样亮．断开时L为D1供电，所以不能立即熄灭，因为不知道线圈电阻与灯的电阻的大小关系，C不能确定D1是否更亮一下再熄灭．