2.4互感和自感 练习(Word版含答案)

2.4互感和自感
一、单选题
1．如图所示，为带铁芯的线圈（其电阻可以忽略不计），是小灯泡，为定值电阻。下列说法正确的是（　　）
A．闭合瞬间，灯泡不亮 B．闭合稳定后，灯泡始终亮
C．断开瞬间，灯泡亮一下，然后熄灭 D．断开瞬间，灯泡始终不亮
2．如图所示的电路中，为三盏完全相同的灯泡，是自感线圈，线圈的阻值不可忽略．则下列说法正确的是（　　）
A．合上开关后，三盏灯同时亮起来
B．合上开关后，灯先亮起来，两盏灯后亮起来
C．断开开关后，三盏灯逐渐熄灭
D．断开开关后，灯先熄灭，接着两盏灯逐渐熄灭
3．如图所示，L是自感系数很大的线圈，其直流电阻几乎为0，A和B是两个相同的小灯泡。闭合开关，待电路稳定后，灯泡A恰能正常发光，则（　　）
A．闭合开关，灯泡A、B均逐渐变亮 B．闭合开关，灯泡A立即变亮，灯泡B逐渐变亮
C．断开开关，灯泡A会闪亮一下再逐渐熄灭 D．断开开关，灯泡B不可能被烧坏
4．无线充电是近年发展起来的新技术。如图所示，该技术通过交变磁场在发射线圈和接收线圈间传输能量。内置接收线圈的手机可以直接放在无线充电基座上进行充电，下列关于无线充电的说法正确的是（　　）
A．在充电过程中没有电能损失
B．无线充电基座可以用直流电源供电
C．无线充电过程主要利用了电磁感应原理
D．无线充电基座可以对所有手机进行无线充电
5．关于自感现象、自感系数、自感电动势，下列说法正确的是（　　）
A．当线圈中通恒定电流时，线圈中没有自感现象，线圈自感系数为零
B．线圈中电流变化越快，线圈的自感系数越大
C．自感电动势与原电流方向相反
D．对于确定的线圈，其产生的自感电动势与其电流变化率成正比
6．自感电动势是在自感现象中产生的感应电动势，它的大小由导体本身（自感系数L）及通过导体的电流改变快慢程度共同决定，若用国际单位制中的基本单位表示自感系数L的单位H，正确的是（　　）
A．kg·m2·A-2·s-2 B．kg·m2·A-2·s-3
C．kg·m·A-2·s-2 D．m2·kg·s-3·A-1
7．在如图a、b所示电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯S的电阻，接通开关K，使电路达到稳定，灯泡S发光，则（　　）
A．在电路a中，闭合K时，S将立即变亮发光
B．在电路a中，断开K后，S将先变得更亮，后才变暗
C．在电路b中，闭合K时，S将逐渐变亮发光
D．在电路b中，断开K后，S将先变得更亮，然后渐暗
二、多选题
8．关于导电线圈的自感系数，下列说法中正确的是（　　）
A．线圈中的感应电动势越大，自感系数就越大
B．线圈中的电流等于零时，自感系数也等于零
C．线圈插入铁芯后，自感系数会明显增大
D．把线圈匝数增加一些，自感系数变大
9．如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，L是电阻为零的纯电感，且自感系数很大。C是电容较大且不漏电的电容器，下列判断正确的是（　　）
A．S闭合时A灯，亮后逐渐熄灭，B灯逐渐变亮
B．S闭合时，A灯、B灯同时亮，然后A灯变暗，B灯变得更亮
C．S闭合，电路稳定后，S断开时，A灯突然亮一下，然后熄灭，B灯立即熄灭
D．S闭合，电路稳定后，S断开时，A灯突然亮一下，然后熄灭，B灯逐渐熄灭
10．如图所示，A、B是两个完全相同的小灯泡，L是电阻不计、自感系数很大的线圈。下列说法正确的有（　　）
A．闭合S1，再闭合S2，A灯将变暗
B．闭合S1，再闭合S2，B灯将变暗直至熄灭
C．闭合S1、S2稳定后，再断开S1，A灯将立即熄灭
D．闭合S1、S2稳定后，再断开S1，B灯先亮一下然后变暗直至熄灭
11．如图甲、乙电路中，电阻R、电感线圈L的电阻均和灯泡A的电阻相等。关于灯泡的亮、暗变化情况，下列说法中正确的是（　　）
A．在电路甲中，闭合开关S后，A灯将逐渐变亮
B．在电路乙中，闭合开关S后，A灯将逐渐变亮
C．在电路甲中，断开开关S后，A灯将先变得更亮，然后逐渐变暗
D．在电路乙中，断开开关S后，A灯将先变得更亮，然后逐渐变暗
12．在如图所示的电路中，开关闭合以后灯泡发光，现在把开关断开，可以看到（　　）
A．灯泡马上熄灭
B．灯泡过一会儿再熄灭
C．灯泡一定会比原来更亮闪一下再熄灭
D．灯泡有可能会比原来更亮闪一下再熄灭
13．如图所示，线圈M和线圈P绕在同一铁芯上，则（　　）
A．当合上开关S的瞬间，线圈P中没有感应电流
B．当合上开关S的瞬间，线圈P中有感应电流
C．当断开开关S的瞬间，线圈P中没有感应电流
D．当断开开关S的瞬间，线圈P中有感应电流
14．如图甲所示为某小区进口处的智能道闸系统，其简化示意图如图乙所示，两个车辆检测器的电感线圈分别铺设在自动栏杆前、后的地面下，检测器内部的电容器与电感线圈构成振荡电路，振荡电流如图丙所示。当汽车接近或离开线圈时，使线圈的自感系数发生变化，从而引起振荡电路中的电流频率发生变化，车辆检测器检测到这个变化就发出电信号，“通知”车牌识别器对车辆身份进行鉴别，然后控制自动栏杆抬起或落下。下列说法正确的（　　）
A．图丙中，时刻电容器两端电压为最大值
B．图丙中，时间内，电容器上的电荷量增加
C．汽车接近线圈时，线圈的自感系数增大，振荡电流的频率降低
D．汽车离开线圈时，线圈的自感系数增大，振荡电流的频率升高
15．如图所示，灯泡A、B与定值电阻的阻值均为R，L是自感系数较大的线圈，当闭合、断开且电路稳定时，A、B两灯亮度相同，再闭合，待电路稳定后将断开，下列说法中正确的是（　　）
A．B灯逐渐熄灭，电流方向为c→d
B．有电流通过A灯，方向为b→a
C．A灯闪亮一下后逐渐熄灭
D．线圈把磁场能转化为电能
试卷第2页，共6页
参考答案
1．C
【详解】
A．闭合瞬间，灯泡中立即有电流，即立即亮，选项A错误；
B．因为电感线圈的电阻不计，可知闭合稳定后，灯泡被线圈短路，则灯泡熄灭，选项B错误；
CD．断开瞬间，由于线圈中产生自感电动势阻碍电流减小，则将在线圈L和灯泡中形成新的回路，使得灯泡亮一下，然后熄灭，选项C正确，D错误。
故选C。
2．D
【详解】
AB．合上开关后，因线圈L的电流增大，磁通量增大，产生自感电动势，根据楞次定律可知，自感电动势阻碍电流的增大，通过c灯的电流逐渐增大，所以a、b先亮，c后亮，故AB错误；
CD．合上开关一会儿后，因线圈有电阻，则当电路中电流稳定时，c的电流小于b的电流；断开开关后，a因回路被断而立刻熄灭，因自感线圈L的电流减小出现自感现象，从而阻碍回路的电流减小，由于自感线圈L、灯泡c、灯泡b组成回路，则b、c两盏灯电流会从c灯原来的电流上逐渐减小，最后熄灭，而两灯都不会出现闪亮，故C错误D正确。
故选D。
3．D
【详解】
AB．闭合开关，电流可以迅速通过灯泡A和灯泡B，故灯泡A、B均立即变亮，之后随着线圈自感电动势阻碍作用的减弱，其电流逐渐增大，稳定时相当于导线，把灯泡B短路，故灯泡B点亮后逐渐熄灭，AB错误；
C．断开开关，线圈的自感电动势相当于电源，通过灯泡B形成回路，故灯泡B会闪亮一下再逐渐熄灭，而灯泡A直接熄灭，C错误；
D．断电瞬间，通过灯泡B的电流不会大于通电瞬间通过灯泡B的电流，故断开开关，灯泡B不可能被烧坏，D正确。
故选D。
4．C
【详解】
A．在充电过程中线圈会产生焦耳热，会有电能损失，故A错误；
B．无线充电基座产生的是交变磁场，所以必须用交流电源供电，故B错误；
C．发射线圈产生的交变磁场使接收线圈中的磁通量发生变化，从而产生感应电动势，所以无线充电过程主要利用了电磁感应原理，故C正确；
D．无线充电基座只能对配备接收线圈的手机进行无线充电，故D错误。
故选C。
5．D
【详解】
A．当线圈中通恒定电流时，线圈中没有自感现象，不产生自感电动势，但是线圈自感系数不为零。故A错误；
B．线圈中电流变化越快，产生的自感电动势越大，线圈的自感系数与电流变化快慢无关。故B错误；
C．根据楞次定律，当线圈中电流增大时，自感电动势阻碍电流增大，自感电动势方向与原电流方向相反；当线圈中电流减小时，自感电动势阻碍电流减小，自感电动势方向与原电流方向相同。故C错误；
D．对于确定的线圈，自感系数L一定，其产生的自感电动势与其电流变化率成正比，故D正确。
故选D。
6．A
【详解】
根据
可得
则H的单位是
故选A。
7．D
【详解】
A．在电路a中，闭合K时，由于L的阻碍作用，S慢慢变亮。故A错误；
B．在电路a中，断开K后，由于L的阻碍作用，S慢慢变暗，不会出现闪亮现象。故B错误；
C．在电路b中，闭合K时，灯泡S与电阻R串联接入电路，则其立即变亮。故C错误；
D．在电路b中，由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，所以通过灯泡的电流比线圈的电流小。断开K后，由于L的阻碍作用，导致灯泡S变的更亮，然后逐渐变暗。故D正确。
故选D。
8．CD
【详解】
导电线圈的自感系数与线圈的形状、大小、匝数、是否有铁芯有关，与线圈中的感应电动势或电流无关，故线圈插入铁芯后，自感系数会明显增大，把线圈匝数增加一些，自感系数变大。
故选CD。
9．AD
【详解】
当S闭合时，通过自感线圈的电流逐渐增大而产生自感电动势，L相当于断路，电容C较大,相当于短路，当电流稳定时，L短路,电容C断路，故A灯先亮后灭，B灯逐渐变亮；当S断开时，灯泡A与自感线圈L组成了闭合回路，灯泡A中的电流先增大后减小至零，故闪亮一下熄灭，电容器与灯泡B组成闭合回路，电容器放电，故灯泡B逐渐熄灭，BC错误，AD正确。
故选AD。
10．BCD
【详解】
A．闭合S1，再闭合S2，闭合电路总电阻将减小，干路电流增大，A灯将变亮，A错误；
B．闭合S1，再闭合S2，流过L的电流慢慢变大，稳定时B灯将被短路，所以B灯将变暗直至熄灭，B正确；
C．闭合S1、S2稳定后，再断开S1，A灯将立即熄灭，C正确；
D．闭合S1、S2稳定后，B灯熄灭，再断开S1，由于自感现象，B灯先亮一下然后变暗直至熄灭，D正确。
故选BCD。
11．AD
【详解】
A．在电路甲中，闭合开关S瞬间，L中电流要增大，就会产生自感电动势，阻碍电流的增大，所以电路甲中，闭合开关S后，灯泡将逐渐变亮，A正确；
B．在电路乙中，闭合开关S瞬间，A灯将立即变亮，B错误；
C．在电路甲中，断开开关时，L中电流要减小，就会产生自感电动势，相当于电源，自感电动势阻碍电流的减小，由于灯泡中的电流从原先的值开始逐渐减小，所以灯泡不会先变得更亮，C错误；
D．在电路乙中，开关断开时，L相当于电源，由于L中原来的电流大于灯泡中原来的电流，则灯泡将先变得更亮，然后逐渐变暗，D正确。
故选AD。
12．BD
【详解】
当灯泡处于正常发光状态，因题意中没有讲清楚，线圈的直流电阻与灯泡的电阻大小关系，则线圈支路的电流与灯泡电流大小不确定，当开关断开，则灯泡中的原电流立即消失，但是L由于自感要阻碍自身电流的减小，L中的电流逐渐减小，由于L与灯泡组成回路，L中的电流要经过灯泡，所以灯泡中的电流突然变化且电流为反向，然后逐渐减小到0，故灯泡可能闪亮一下再熄灭，也可能逐渐熄灭，AC错误，BD正确。
故选BD。
13．BD
【详解】
闭合开关S的瞬间，线圈M中有电流通过，电流产生磁场，穿过线圈P的磁通量增大，线圈P中产生感应电流；断开开关S的瞬间，线圈M中电流消失，电流产生的磁场消失，穿过线圈P的磁通量减小，线圈P中产生感应电流。
故选BD。
14．AC
【详解】
A．图丙中，时间内电流在减小，说明电容器在充电，时刻充电结束，电容器两端电压为最大值，故A正确；
B．时间内电流在增大，说明电容器在放电，电荷量减少，故B错误；
C．汽车上有很多钢铁，当汽车接近线圈时，相当于给线圈增加了铁芯，所以线圈的自感系数增大；根据公式
可知，线圈的自感系数增大时振荡电流的频率降低，故C正确；
D．同理，当汽车离开线圈时，线圈的自感系数减小，振荡电流的频率升高，故D错误。
故选AC。
15．BD
【详解】
A．由于定值电阻R没有自感作用，故闭合S2，待电路稳定后将S1断开时，B灯立即熄灭， A错误；
BC．S1闭合、S2断开且电路稳定时，A、B两灯一样亮，说明两个支路中的电流相等，这时线圈L没有自感作用，可知线圈L的电阻也为R，在S2、S1都闭合且稳定时，IA＝IB，当S2闭合、S1突然断开时，由于线圈的自感作用，流过A灯的电流方向变为b→a，但A灯不会出现比原来更亮一下再熄灭的现象， B正确，C错误；
D．由于线圈中磁通量发生变化，产生感应电流，此过程中磁场能转化为电能，D正确；
故选BD。答案第6页，共1页
答案第5页，共5页