2019人教版选择性必修第二册 第二章 电磁感应 4 互感和自感 拔高练习
一、多选题
1.如图所示的电路中,是自感系数很大的、用铜导线绕成的线圈,其电阻可以忽略不计,开关原来是闭合的.当开关断开瞬间,则( )
A.中的电流方向不变
B.灯泡要过一会儿才熄灭
C.电路将产生电磁振荡,刚断开瞬间,磁场能最大
D.电容器将放电,电场能将变为磁场能
2.如图所示电路,L1、L2、L3是相同规格的小灯泡,线圈L的直流电阻可忽略,D为理想二极管。下列判断正确的是( )
A.开关S闭合瞬间,L3立即亮,L1、L2逐渐亮起来
B.开关S闭合瞬间,L2、L3立即亮,L1逐渐亮起来
C.开关S断开瞬间,L2立即熄灭,L1、L3逐渐熄灭
D.开关S断开瞬间,L2突然更亮,然后逐渐熄灭
3.如图所示,、是完全相同的两个小灯泡,为自感系数很大、电阻可以忽略的带铁芯的线圈,下列说法中正确的是( )
A.电键闭合瞬间,、同时发光,随后灯变暗直至熄灭,灯变亮
B.电键闭合瞬间,灯亮,灯不亮
C.断开电键的瞬间,、灯同时熄灭
D.断开电键的瞬间,灯立即熄灭,灯突然亮一下再熄灭
4.如图,L是一个自感系数相当大的线圈,线圈电阻小于小灯泡的电阻值.关于这个电路的以下说法正确的是( )
A.开关S闭合瞬间,会看到小灯泡先立即变亮,后会变暗一些
B.开关S闭合,看到小灯泡慢慢变亮
C.电路达到稳定后,断开开关S时,小灯泡立即熄灭
D.电路达到稳定后,断开开关S时,小灯泡先变得更亮一下后再慢慢熄灭
5.下列关于互感现象的说法正确的是( )
A.—个线圈中的电流变化时,与之靠近的线圈中产生感应电动势的现象称为互感现象
B.互感现象的实质是电磁感应现象,同样遵循愣次定律和法拉第电磁感应定律
C.利用互感现象能够将能量由一个线圈传递到另一个线圈,人们制造了收音机的“磁性天线”
D.互感现象在电力工程以及电子电路中不会影响电路的正常工作
6.如图所示,是自感系数较大的线圈,其直流电阻可忽略不计,、、是三个相同的小灯泡,下列说法正确的是( )
A.开关闭合时,、灯立即亮,灯逐渐亮
B.开关闭合,电路稳定后,、灯亮,灯不亮
C.开关断开时,灯立即熄灭,、灯逐渐熄灭
D.开关断开时,、灯立即熄灭,灯逐渐熄灭
二、单选题
7.如图所示,S1、S2是两只相同的小灯泡,L是一个自感系数很大的线圈,其电阻与R相同,在电键K接通和断开时,以下说法中正确的是( )
A.电键K接通时,S1先达到最亮,断开时S1后熄灭
B.电键K接通时,S2先达到最亮,断开时S2后熄灭
C.电键K接通时,S1先达到最亮,断开时S1先熄灭
D.电键K接通时,S2先达到最亮,断开时S2先熄灭
8.如图是演示自感现象的电路,与是完全相同的灯泡,电阻均为R,在开关断开,闭合时,两灯的亮度一样,现闭合待电路稳定后,突然断开的瞬间( )
A.立即熄灭 B.先变亮,再逐渐熄灭
C.有电流流过,方向向左 D.有电流流过,方向向右
9.如图所示是一种延时开关,当开关S1闭合时,电磁铁将衔铁H吸下,R电路被接通,当开关S2断开时,由于电磁感应的作用,Q将延时一段时间才被释放,则下列说法中正确的是
①由于线图a的电磁感应作用,才产生延时释放H的作用
②由于线圈b的电磁感应作用,才产生延时释放H的作用
③因只有接通b线圈的开关S2,才有延时作用
④b线圈的开关S2接通与否,对延时作用没有影响
⑤此延时开关只对R电路的断开起延时作用
⑥此延时开关只对R电路的接通起延时作用
A.①③⑤ B.②③⑤ C.②④⑥ D.①④⑤
10.如图所示,甲是闭合铜线框,乙是有缺口的铜线框,丙是闭合的塑料线框,它们的正下方都放置一薄强磁铁.现将甲、乙、丙移至相同高度H处同时释放(各线框下落过程中不翻转,不计空气阻力),则以下说法正确的是( )
A.三者同时落地
B.甲、乙同时落地,丙后落地
C.甲、丙同时落地,乙后落地
D.乙、丙同时落地,甲后落地
11.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
12.如图所示,电路中L表示的是 ( )
A.灯泡
B.电容器
C.电感器
D.开关
13.在制作精密电阻时,为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象,采用双线并绕法,如图所示,其道理是( )
A.当电路中的电流变化时,两股导线中产生的自感电动势互相抵消
B.当电路中的电流变化时,两股导线中产生的感应电流互相抵消
C.因电流反向,两股导线中产生的磁通量互相抵消,没有磁通量的变化
D.以上说法均不对
14.某同学探究自感现象时设计的实验电路如图所示。A,B为两完全相同的灯泡,电感线圈L的自感系数很大,直流电阻为灯泡电阻的一半,电源内阻不计,下列说法正确的是( )
A.开关S闭合瞬间,B先亮,A后亮,最终A、B一样亮
B.开关S闭合瞬间,A、B先同时亮,B然后变暗一些,A变得更亮
C.开关S断开瞬间,A、B立即同时熄灭
D.开关S断开瞬间,B立即熄灭,A先变得更亮再逐渐熄灭
15.图中L是绕在铁芯上的线圈,它与电阻R、R0、开关和电池E构成闭合回路,开关S1和S2开始都处在断开状态.设在t=0时刻,接通开关S1,经过一段时间,在t=t1时刻,再接通开关S2,则能较准确表示电阻R两端的电势差Uab随时间t变化的图线是
A.
B.
C.
D.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案
1.AC
【详解】
A、S断开瞬间,由于L的自感作用,阻碍电流减小,所以L中的电流方向不变,故A项符合题意.
B、S断开瞬间,灯泡D和线圈构成的电源不能组成回路,则灯泡立即熄灭,故B项不合题意.
C、S闭合时L的电阻为零,所以C两端无电压;断开时线圈左端电势高,对C充电,所以刚断开S时电场能为0,磁场能最大,故C项符合题意.
D、断开时线圈左端电势高,对C充电,磁场能开始向电场能转化,故D项不合题意.
2.BC
【详解】
AB.开关S闭合瞬间,L2、L3立即亮,L1电路中由于自感线圈对电流的阻碍作用,会逐渐变亮,故A错误B正确;
CD.开关S断开瞬间,由于L1电路中的自感线圈对电流的阻碍作用,L1、L3逐渐熄灭,由于L2电路中的二极管的单向导电性,L2立即熄灭,故D错误C正确。
故选BC。
3.AD
【详解】
AB.开关S闭合的瞬间,两灯同时获得电压,所以A、B同时发光;由于线圈的电阻可以忽略,灯A逐渐被短路,流过A灯的电流逐渐减小,B灯逐渐增大,则A灯变暗,B灯变亮,故A正确,B错误;
CD.断开开关K的瞬间,B灯的电流突然消失,立即熄灭,流过线圈的电流将要减小,产生自感电动势,相当电源,自感电流流过A灯,所以A灯突然闪亮一下再熄灭,故C错误,D正确.
故选AD。
4.AD
【详解】
AB.开关S闭合瞬间,由于自感的作用,小灯泡先立即变亮,后由于线圈电阻较小,引起外电压变小,灯泡变暗,A正确,B错误;
CD.当电路达到稳定后,断开开关S时,由于线圈与灯泡组成回路,且线圈的电流比灯泡的原来电流大,在自感的作用下小灯泡先变得更亮一下后再慢慢熄灭,C错误,D正确。
故选AD。
5.ABC
【详解】
两个相互靠近的线圈,当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势的现象称为互感现,之所以会在另一个线圈中产生感应电动势,是因为变化的电流产生变化的磁场,引起另一个线圈中的磁通量发生变化,发生电磁感应现象,选项AB正确;收音机的“磁性天线”以及变压器均是利用互感的原理, 也就是利用互感现象能够将能量由一个线圈传递到另一个线圈,选项C正确;互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间,会影响电路的正常工作,选项D错误.
6.AC
【详解】
A.开关闭合时,、灯立即亮,因为线圈产生自感,会阻碍该支路电流的增大,所以灯逐渐亮,故A正确。
B.开关闭合,电路稳定后,、、灯均亮,故B错误。
CD.开关断开时,灯立即熄灭,线圈及、灯构成回路,线圈产生自感以阻碍电流减小,、灯逐渐熄灭,故C正确,D错误。
故选AC。
7.A
【详解】
该电路可以看做是左右两部分并联后由串联起来。S刚刚接通时,L上的自感会使提供它的电流慢慢增大。根据变化电路的特性,L支路上的电流增大时,和它并联的S1上的电流就减小,和它串联的S2上的电流就增大。所以S刚刚接通时S1灯先达到最亮;S断开时,L和b构成自感回路,S2不在回路中,所以S断开时,S2立刻熄灭,S1后熄灭。故A正确,BCD错误.
8.C
【详解】
突然断开的瞬间,线圈与构成回路,所以没有电流经过立即熄灭。在开关断开,闭合时,两灯的亮度一样,所以线圈的直流电阻也是R,则闭合待电路稳定后,线圈中的电流与灯泡中的电流一样,所以断开开关的瞬间,流过的电流大小不变,方向向左,所以不能变亮。
故选C。
9.B
【解析】
当S1断开时,导致由于线圈b中的磁通量变小,从而出现感应电流,致使P中仍有磁性,出现延迟一段时间才被释放.所以b线圈只有闭合,才能发生电磁感应现象,产生延时释放H的作用.②、③正确、①、④错误;当S1闭合时,电磁铁将衔铁H吸下,R电路被接通,b线圈的电磁感应现象不会起到延时作用,故只对R电路的断开起延时作用,B正确;A、C、D错误;
故选B.
10.D
【分析】
穿过闭合回路的磁通量发生变化时,闭合回路会产生感应电流,电流在磁场受受到安培力作用,根据感应电流产生的条件与环的受力情况分析答题。
【详解】
穿过甲线框的磁通量发生变化,产生感应电流,铜线框在下落过程中受到向上的安培力作用,线框受到的合外力小于重力,线框向下运动的加速度小于重力加速度;乙线框不闭合,线框下落时产生感应电动势,但没有感应电流,线框不受安培力作用,线框做自由落体运动,加速度等于重力加速度;丙是塑料线框,线框中不产生感应电流,线框做自由落体运动,加速度等于重力加速度;
由于甲、乙、丙的位移相等,初速度都为零,甲的加速度小于乙、丙的加速度,乙、丙加速度相等,因此乙、丙同时落地,甲后落地;
故选D。
【点睛】
本题考查了线圈落地的先后顺序问题,知道感应电流产生条件、对线框受力分析、比较出线框的加速度即可正确解题。
11.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。
12.B
【详解】
在图中所示电路图中,L是带有铁芯的线圈,表示电感器,故B正确,ACD错误.
【点睛】
解决本题的关键知道每个符号表示的元件,如电容器、电感器、电阻器的符号,并能了解它们的作用.
13.C
【详解】
由于采用了双线绕法,两根平行导线中的电流反向,它们的磁场相互抵消,不论导线中的电流如何变化,线圈中的磁通量始终为零,所以消除了自感现象的影响。故C正确,ABD错误。
故选C。
14.D
【详解】
AB.开关S闭合瞬间,因电感线圈自感很大,故线圈中电流为零,A、B同时亮,随后因线圈对电流的阻碍作用逐渐减小,流经电源的总电流逐渐增大,故流经B的电流逐渐增大,故B变得更亮,因电源无内阻,故路端电压不变,即B两端电压升高,A两端电压降低,故A要变暗一些,故AB错误;
CD.开关S断开瞬间,线圈与A组成回路,故B立即熄灭,因开关断开前线圈中的电流大于A中电流,故A先变得更亮再逐渐熄灭,故C错误,D正确。
故选D。
15.A
【详解】
试题分析:在t=0时刻,接通开关S1,由于通电自感现象,电阻R的电流逐渐增大,故Uab随时间t逐渐增大,在t=t1时刻,再接通开关S2,则线圈与R构成的部分电路被短路,但由于线圈的断电自感,该部分电路的电流要逐渐减小,故Uab随时间t逐渐减小,A正确.
考点:自感现象
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