2.4互感和自感 学科素养提升练（word版含答案）

2.4互感和自感 学科素养提升练（解析版）
一、选择题
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，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
3．如图所示是研究通电自感实验的电路图，A1、A2是两个规格相同的小灯泡，闭合开关调节滑动变阻器R的滑动触头，使两个灯泡的亮度相同，调节滑动变阻器R1的滑动触头，使它们都正常发光，然后断开开关S。重新闭合开关S，则（　　）
A．闭合瞬间，A1立刻变亮，A2逐渐变亮
B．闭合瞬间，A1、A2均立刻变亮
C．稳定后再断开瞬间，A2闪一下再熄灭
D．稳定后再断开瞬间，A1和A2均逐渐熄灭
4．如图所示的电路中，和是两个相同的灯泡，线圈自感系数足够大，电阻可以忽略不计。下列说法中正确的是（　　）
A．合上开关时，先亮，后亮，最后一样亮
B．合上开关时，和同时亮
C．断开开关时，闪亮一下再熄灭
D．断开开关时，流过的电流方向向右
5．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
6．如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，L是自感系数较大的线圈。已知线圈的阻值小于定值电阻R。此时开关S处于闭合状态，两灯泡均能发光。突然将开关S断开，下列说法正确的是（　　）
A．A灯逐渐熄灭，B灯瞬时熄灭
B．A灯闪亮一下，再逐渐熄灭，B灯逐渐熄灭
C．断开S瞬间，通过B灯的电流方向不变
D．断开S瞬间，通过A灯的电流方向不变
7．如图所示，两个相同的灯泡、，分别与定值电阻R和自感线圈L串联，自感线圈的自感系数很大，闭合电键S，电路稳定后两灯泡均正常发光。下列说法正确的是（　　）
A．闭合电键S后，灯泡逐渐变亮
B．断开电键S后，灯泡电流方向由A向B逐渐减小
C．断开电键S后，灯泡、都逐渐变暗
D．断开电键S后，灯泡逐渐变暗，立即熄灭
8．如图所示电路中，A1和A2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其直流电阻可不计。在开关S接通和断开时，下列说法正确的是（　　）
A．S接通时，A2先达到最亮，稳定后A1与A2亮度相同
B．电路稳定后断开S时，A2先熄灭，A1闪亮后熄灭
C．S接通时，A1先达到最亮，稳定后A1与A2亮度相同
D．电路稳定后断开S时，A1闪亮后与A2一起熄灭
9．如图的电路中，A、B是两个相同的灯泡；L是带有铁芯的线圈，自感系数较大、电阻可忽略不计。已知闭合S且电路稳定后两灯都正常发光，那么（　　）
A．闭合S时，两灯同时正常发光
B．闭合S时，B比A先达到正常发光状态
C．断开S时，A灯先闪亮一下后逐渐熄灭
D．断开S时，B灯先闪亮一下后逐渐熄灭
10．如图所示是测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路，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，将电路解体时应（　　）
A．先拆除电流表 B．先断开S1
C．先拆除哪个器件都可以 D．先断开S2
11．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，断开电键时人会有触电的感觉。关于断开电键时，以下说法正确的是（　　）
A．流过人体的电流大于流过线圈的电流
B．A点电势比B点高
C．流过人的电流方向从B→A
D．线圈中的电流突然增大
12．如图所示电路中，L为自感系数很大的电感线圈，其直流电阻不计，A、B为两相同灯泡，则（　　）
A．闭合开关S后，A先亮，B后亮
B．闭合开关S后，A先亮，然后缓慢变暗
C．断开开关S后，A和B都闪亮后逐渐熄灭
D．断开开关S后，A立即熄灭，B灯闪亮后逐渐熄灭
13．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
14．为测量线圈L的直流电阻，某研究小组设计了如图所示电路。已知线圈的自感系数较大，两电表示数分别记为U、I，实验开始前，S1处于断开状态，S2处于闭合状态。关于实验过程，下列说法正确的是（　　）
A．闭合，电流表示数逐渐增大至稳定值
B．闭合，电压表示数逐渐增大至稳定值
C．待两电表示数稳定后，方可读取U、I的值
D．实验结束后，应先断开
15．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
二、解答题
16．如图所示，自感线圈的自感很大，电阻可忽略不计。开关S原来是闭合的，在开关S断开的瞬间，若R1＞R2，灯泡的亮度怎样变化？若R1＜R2，灯泡的亮度又怎样变化？
17．李辉用多用表的欧姆挡测量一个演示用可拆变压器原线圈的电阻，以断定它是否断路．刘伟为了使李辉操作方便，用两手分别握住线圈暴露出金属导线的两端让李辉测量．测量时表针摆过了一定角度，李辉由此确认线圈没有断路．正当李辉把多用表的表笔与被测线圈脱离时，刘伟突然惊叫起来，说自己被电击了一下．李辉很奇怪，用手摸摸线圈两端，没有什么感觉，再摸摸多用表的两表笔，也没有什么感觉，两位同学隐隐觉得这个现象和线圈有关系．请你分析一下，是什么原因导致断开电表时刘伟被电击
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．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。
3．D
【详解】
AB．闭合瞬间，由于线圈L自感电动势的阻碍作用，A1逐渐变亮，而A2立即变亮，AB错误；
CD．由题意可知，稳定时两灯泡中电流相同，故断开瞬间，由于线圈L自感电动势的延迟作用，A1和A2均逐渐熄灭，C错误，D正确。
故选D。
4．A
【详解】
AB．合上开关时，先亮，由于线圈自感的阻碍，逐渐变亮，最后一样亮，A正确，B错误；
CD．正常发光时两灯泡电流相同，亮度相同，故断开开关时，两灯泡均逐渐熄灭，流过的电流方向向右，流过的电流方向向左，CD错误。
故选A。
5．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。
6．D
【详解】
AB．开关闭合稳定时，由于线圈和R的电阻不等，故流过A灯的电流大于流过B灯的，开关由闭合到断开瞬间，B灯电流瞬间反向增大，而线圈产生自感电动势阻碍A灯中电流减小，并与A、B组成回路，原来两支路灯的电流不相等，则开关断开瞬间，电流都从原来A灯的值开始减小，所以B灯会闪亮一下再和A灯一起逐渐熄灭，AB错误；
CD．由于电流的方向与A灯的原电流的方向相同，则流过两个灯的电流的方向为逆时针方向，通过A灯的电流方向仍然向左，而通过B灯的电流方向向右，C错误，D正确。
故选D。
7．C
【详解】
A．电键闭合后，含灯泡L2的支路中没有线圈，立即变亮，A错误；
BCD．电键S断开前，两个支路电流相等，断开电键S后，两个支路构成回路，线圈产生自感电动势，自感电流方向由B向A流过灯泡L2且逐渐减小，灯泡L1 L2都逐渐变暗，BD错误，C正确；
故选C。
8．B
【详解】
AC．S接通时，由于线圈L的自感系数很大，流过A1灯泡的电流大于A2灯泡，因此A1灯泡较亮，稳定后线圈相当于短路，A1灯泡熄灭，A2灯泡仍发光，故AC错误；
BD．电路稳定后断开S时，A2立即熄灭，由于线圈L的自感作用，A1先闪亮后逐渐熄灭，故B正确，D错误。
故选B。
9．B
【详解】
AB．根据通电自感可知，闭合开关时，线圈产生自感电动势阻碍电流的增加，则B比A先达到正常发光状态，所以A错误；B正确；
CD．由于闭合稳定时AB两灯的电流相同，根据断电自感可知，断开开关时， AB灯逐渐熄灭，不会闪亮，所以CD错误；
故选B。
10．D
【详解】
若先断开开关S1或先拆去电流表，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，造成电表损坏，所以实验完毕应先断开开关S2，ABC错误，D正确。
故选 D。
11．C
【详解】
A．断开电键时，线圈与人组成闭合回路，所以流过人体的电流等于流过线圈的电流，故A错误；
BC．断开电键时，线圈中产生的感应电流从左到右，线圈相当于电源，所以线圈的右端相当于电源的正极，故A点电势比B点低，所以流过人的电流方向为B→A，故B错误，C正确；
D．断开电键时，线圈中的电流减小，线圈发生自感，产生感应电流，阻碍原电流的减小，使电流不会发生突变，而是由原来的值逐渐减小，故D错误。
故选C。
12．D
【详解】
AB．闭合开关S后，L中虽然会产生自感电动势阻碍通过其的电流增大，但不会影响到A、B两灯发光，所以A、B两灯同时亮。当电路中电流稳定时，L相当于导线，此时B被短路，所以B先亮，然后缓慢变暗，故AB错误；
CD．断开开关S后，通过A灯的电流瞬间变为零，所以A立即熄灭，而L中会产生自感电动势阻碍通过其电流减小，此时L与B在同一回路中，所以B灯闪亮后逐渐熄灭，故C错误，D正确。
故选D。
13．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。
14．AC
【详解】
A．闭合，由于通电自感，线圈L阻碍电流的变化，所以电流表示数逐渐增大至稳定值，则A正确；
B．闭合，线圈L的阻碍作用越来越弱，稳定时感抗性较小，所以电压表示数逐渐减小至稳定值，则B错误；
C．测量线圈L的直流电阻，变化时线圈L的感抗性较大，测量的不是直流电阻，所以必须待两电表示数稳定后，方可读取U、I的值，则C正确；
D．实验结束后，应先断开，因为先断开时，电压表还有反向电流，还有反向示数，怕损坏电压表，所以D错误；
故选AC。
15．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。
16．见解析
【详解】
(1)电路稳定后，自感线圈相当于导线，阻值为零，电阻R1、R2并联，若电阻R1＞R2，则流过电阻R2的电流I2大，流过电阻R1的电流I1小；开关S断开后，自感线圈发生自感现象，阻碍原电流的减小，相当于电源，感应电流电流从流I1开始减小，故灯泡逐渐熄灭。
(2)电路稳定后，自感线圈相当于导线，阻值为零，电阻R1、R2并联，若电阻R1＜R2，则流过电阻R2的电流I2小，流过电阻R1的电流I1大；开关S断开后，自感线圈发生自感现象，阻碍原电流的减小，相当于电源，感应电流电流从流I1开始减小，故灯泡先闪亮一下，后逐渐熄灭。
17．线圈在与表笔断开瞬间产生了感应电动势
【详解】
欧姆表的测量电阻时，其电流值非常小，人即使直接接触也不会有电击感；而变压器的线圈在电流变化时会产生自感电动势，这个值比较大，人会有电击感，由于刘伟双手分别握住线圈裸露的两端，故实际相当于刘伟并联到了变压器上．
点晴：本题考查了自感电动势产生的条件，要知道欧姆表测电阻时，电流是很小的；当电流变化时线圈才会产生较大的自感电动势．