2.4互感和自感 课时提升练（Word版含解析）

2.4互感和自感 课时提升练（解析版）
一、选择题
1．如图所示电路中，a、b两灯相同，闭合开关S电路达到稳定后两灯一样亮，则（ ）
A．当S断开的瞬间，a、b两灯中电流立即变为零
B．当S断开的瞬间，a、b两灯中都有向右的电流，两灯不立即熄灭
C．当S闭合的瞬间，a灯比b灯先亮
D．当S闭合的瞬间，b灯比a灯先亮
2．如图所示，单刀双掷开关S先置于a端。在时刻开关S置于b端，若振荡电路的周期。下列说法正确的是（　　）
A．时回路中的电流顺时针方向达到最大值
B．时电感线圈中的自感电动势值最小
C．时间内，电容器极板间电场方向竖直向下且逐渐增大
D．时间内，线圈中的磁场能逐渐增大
3．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
4．如图所示，电源的电动势为E，内阻r不能忽略，A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈。关于这个电路的以下说法正确的是（　　）
A．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定
B．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，B灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定
C．开关由闭合到断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭
D．开关由闭合到断开瞬间，电流自左向右通过B灯
5．小万做自感现象实验时，连接电路如图所示，则（　　）
A．断开开关S，L1逐渐变暗至熄灭，L2变亮后再熄灭
B．闭合开关S，L2逐渐变亮，然后亮度不变
C．闭合开关S，L1立刻变亮，且亮度不变
D．断开开关S，L1变亮后再熄灭，L2一直不亮
6．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
7．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
8．近几年来，随着手机市场的日新月异，手机功能也越来越强大，现在不少手机都配备了无线充电功能，如图所示。手机无线充电的原理是（　　）
A．欧姆定律 B．电磁感应 C．库仑定律 D．焦耳定律
9．如图所示，手机无线充电是通过分别安装在充电基座上的送电线圈和手机上的受电线圈，利用电磁感应现象传递能量。当手机充电时（　　）
A．送电线圈产生恒定磁场
B．充电装置将电能转化为内能
C．送电线圈中的电流是变化的
D．基座与手机间无需导线连接，没有能量损失
10．用电流传感器（相当于电流表，其电阻可以忽略不计）研究通电自感现象的电路如图甲所示。电阻的阻值是R，多匝线圈L中未插入铁芯，电源电动势为E，L的电阻和电源的内阻均可忽略。闭合开关S，传感器记录了电路中电流i随时间t变化的关系图像，如图乙中曲线①所示。如果改变某一条件，其他条件不变，重复实验，可以得到图乙中曲线②。改变的条件可能是（ ）
A．线圈L中插入铁芯 B．增大E C．增大R D．减小R
11．关于下列四个图，其中说法错误的是（　　）
A． 真空冷炼炉是利用涡流来熔化金属的装置
B． 自制金属探测器是利用地磁场来进行探测的
C． 磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，目的是起到电磁阻尼的作用
D． 铝框运动的原因是铝框中产生了感应电流
12．如图（a）（b）中，电阻R和自感线圈L的电阻值都是很小。接通S，电路达到稳定，灯泡A发光（　　）
A．在电路（a）中，断开S，A将渐渐变暗
B．在电路（a）中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗
C．在电路（b）中，断开S，A将渐渐变暗
D．在电路（b）中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗
13．如图所示L为自感线圈，闭合开关S，灯立即变亮，另一个相同灯逐渐变亮，最终比亮。则（　　）
A．滑动变阻器R的阻值小于自感线圈L的直流电阻阻值
B．滑动变阻器R的阻值大于自感线圈L的直流电阻阻值
C．断开S，灯闪亮后逐渐熄灭，且电流方向与闭合S时一样
D．断开S，灯逐渐熄灭，且电流方向与闭合S时相反
14．如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0。A和B是两个相同的小灯泡。则（ ）
A．当开关S突然闭合时，A灯泡马上亮，B灯泡逐渐亮
B．当开关S突然闭合时，A、B灯泡均马上亮，之后B灯泡逐渐熄灭，A灯泡变得更亮
C．当开关S由闭合变为断开时，A灯泡逐渐熄灭，B灯泡闪亮之后再熄灭
D．当开关S由闭合变为断开时，A灯泡马上熄灭，B灯泡闪亮之后再熄灭
二、解答题
15．自感电动势的大小与哪些因素有关？自感系数与哪些因素有关？
16．在探究自感现象的实验中，为了使现象明显，要选择电阻值比灯泡A灯丝的电阻小得多的线圈。请分析这样做的原因。
参考答案
1．D
【详解】
AB．当S断开的瞬间，由于线圈自感电动势的延时作用，由“增反减同”可知，a中电流向右，b中电流向左，a、b两灯中电流均逐渐减小，均逐渐熄灭，AB错误；
CD．当S闭合的瞬间，由于线圈自感电动势的阻碍作用，a灯逐渐变亮，b灯立即变亮，即b灯比a灯先亮，C错误，D正确。
故选D。
2．B
【详解】
A．当开关S置于b端时，电容器开始放电，电容器上极板带正电，时回路中的电流逆时针方向达到最大值，A错误；
B．时为电容器放电结束时，该时刻电流变化最慢，自感电动势最小，B正确；
C．时间内，电容器充电，电容器下极板带正电，时刻充电结東，电容器带电荷量最大，所以在这段时间内电容器极板间电场方向竖直向上且逐渐增大，C错误；
D．根据周期性可知，在时间内，为电容器充电过程，电场能逐渐增大而线圈中的磁场能逐渐减小，D错误。
故选B。
3．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。
4．B
【详解】
AB．从开关闭合到电路中电流稳定的时间内，由于L中产生自感电动势阻碍电流的增加，可知A灯逐渐变亮，最后亮度稳定；B灯立刻亮起，而后随电路总电流变大，则路端电压减小，则B灯逐渐变暗，最后亮度稳定；选项A错误，B正确．
CD．开关由闭合到断开的瞬间，B灯原来的电流立刻消失；由于在L中的自感电动势阻碍电流减小，则通过A灯的电流会在L-A-B中重新组成回路，则电流自右向左通过B灯，使得两灯都会慢慢熄灭，选项CD错误。
故选B。
5．A
【详解】
BC．闭合开关S，由于线圈的阻碍作用，则L1逐渐变亮，然后保持不变；根据二极管的单向导电性，电流不会通过L2，故L2不亮，故BC错误；
AD．当断开开关S，线圈与二极管D形成回路，则有流过L2的电流，则L2变亮后再熄灭，而流过L1的电流逐渐减小，故L1逐渐变暗至熄灭，故A正确，D错误。
故选A。
6．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。
7．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。
8．B
【详解】
在充电板和手机上，分别有两个线圈，充电板的线圈接通交流电源后，会在周围空间产生一个不断变化的磁场；手机上的线圈感应到磁场的变化，从而产生感应电流，然后再把感应电流转化为直流电给手机电池进行充电，这种无线充电方式是利用了电磁感应的原理，故选B。
9．C
【详解】
AC．由于送电线圈中通入正弦式交变电流，所以送电线圈中产生变化的磁场， A错误，C正确；
B．充电装置将电能转化为电池的化学能， B错误；
D．无线充电器的优点之一是不用传统的充电线连接到需要充电的终端设备上的充电器，但充电过程中仍有电能量损失，D错误。
故选C。
10．A
【详解】
A．若线圈中插入铁芯，线圈自感系数增大，自感现象延长，所以若线圈中插入铁芯，上述过程中电路中电流达到稳定值经历的时间大于曲线①的时间，A正确；
BD．若增大E或减小R，则电路稳定后的Im应增大，而乙图中的Im没有发生改变这说明二者没有发生对应的改变，BD错误；
C．若增大R，则电路稳定后的Im应减小，而乙图中的Im没有发生改变这说明R没有发生对应的改变，C错误。
故选A。
11．B
【详解】
A．真空冷炼炉是线圈中的电流做周期性变化，在金属中产生涡流，从而产生大量的热量，熔化金属的，故A错误。
B．金属探测器中变化电流遇到金属物体，在被测金属中.上产生涡流来进行探测，故B正确；
C． 磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，吕框中产生感应电流，使线框尽快停止摆动，起到电磁阻尼的作用，故C错误;
D．吕框磁通量发生了变化，产生了感应电流，故D错误。
故D错误。
故选B。
12．AD
【详解】
AB．在电路（a）中，断开S，L、A串联，由于线圈阻碍电流变小，L相当于电源，导致A逐渐变暗，流过A的方向不会发生变化，故A正确，B错误；
CD．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S时，由于线圈阻碍电流变小，导致A更亮，然后逐渐熄灭，故D正确，C错误。
故选AD。
13．AD
【详解】
A．比亮，说明滑动变阻器R的阻值比自感线圈L的直流电阻阻值小，故A正确，B错误；
CD．断开S，线圈中的电流减小，发生电磁感应，产生同向感应电动势以阻碍电流的减小，该感应电流流过两灯泡构成的回路，所以两灯泡逐渐熄灭，且流过灯的电流方向与闭合S时相反。因为断电时，流过灯的电流瞬间不变，所以不会闪亮。C错误，D正确。
故选AD。
14．BD
【详解】
AB．刚闭合S时，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，外电路总电阻减小，总电流增大，A灯更亮，A错误、B正确；
CD．灯泡B与线圈L构成闭合回路，所以稳定后再断开开关S后，流过L的电流回流到灯泡B，由选项AB知，此时的电流比最开始流过灯泡B的电流大，则灯泡B由暗变亮（闪一下）再逐渐熄灭，灯泡A立即熄灭，C错误、D正确。
故选BD。
15．自感电动势与自感系数和电流的变化率有关。自感系数与线圈的大小、形状、匝数以及有无铁芯等因素有关。
16．见解析
【详解】
选择电阻值比灯泡A灯丝的电阻小得多的线圈，根据串并联关系可知，通过灯丝的电流远小于线圈，开关松开后瞬间，由于自感，通过灯丝的电流瞬间变大得多，这样灯亮的程度有较大的变化，方便观察。