2.4互感和自感 同步训练（word版含答案）

2.4互感和自感 同步训练 2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第二册
一、单选题
1．如图所示的电路中，a、b为两盏完全相同的灯，L是自感线圈，线圈的直流电阻值跟灯的电阻值相等。则下列说法正确的是（　　）
A．合上开关后，a、b两灯同时亮起来，最后一样亮
B．合上开关后，a灯先亮起来，b灯后亮
C．断开开关后，b灯逐渐熄灭，没有出现闪亮一下的现象
D．断开开关后，a灯马上熄灭，b灯先闪亮一下，然后逐渐熄灭
2．小明和其他同学利用学生电源、一个小灯泡、一个忽略电阻的线圈L、开关和若干导线连成如图甲所示的电路。小明断开开关，把小灯泡取走，几位同学手牵手接入电路中，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，闭合开关，电路稳定后，小灯泡中的电流大于线圈L中的电流
B．图甲中，断开开关的瞬间，小灯泡立即熄灭
C．图乙中，在断开开关的瞬间有电流通过这几位同学
D．图乙中，在断开开关的瞬间流过这几位同学的电流大于流过线圈L的电流
3．如图所示，线圈L的自感系数很大，且其电阻可以忽略不计，、是两个完全相同的小灯泡，随着开关S闭合和断开的过程中，灯丝不会断，则、的亮度变化情况是（　　）
A．S闭合，亮度不变，亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮；
B．S闭合，、同时亮，而后逐渐熄灭，亮度逐渐变亮；
C．S断开，、均亮一下才熄灭
D．S断开，、均立即熄灭
4．某同学用如图所示的电路研究断电自感现象。闭合开关，小灯泡发光；再断开，小灯泡渐渐熄灭。重复多次，仍未见老师演示断电时出现的小灯泡闪亮现象，你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是（　　）
A．线圈电阻较大 B．小灯泡电阻较大
C．电源的电动势较小 D．线圈的自感系数较大
5．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。下列说法正确的是（　　）
A．S闭合的瞬间，A灯立即发光，B灯缓慢变亮
B．S闭合稳定后，A灯和B灯的亮度相同
C．S断开的瞬间，A灯和B灯都不会立即熄灭
D．S断开的瞬间，B灯会闪亮一下再缓慢熄灭
6．如图所示，A、B、C是三个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈（直流电阻可忽略不计）。则（　　）
A．S闭合时，A灯立即亮，然后逐渐熄灭
B．S闭合时，B灯立即亮，然后逐渐熄灭
C．电路接通稳定后，S断开时，C中电流方向不变
D．电路接通稳定后，S断开时，B灯立即熄灭
7．如图所示，电阻R的阻值和线圈自感系数L的值都较大，电感线圈的直流电阻不计，A、B是两只完全相同的灯泡，则下列说法正确的是（　　）
A．当开关S闭合时，B比A先亮，然后A熄灭
B．当开关S闭合时，B比A先亮，然后B熄灭
C．当电路稳定后开关S断开时，B立刻熄灭，A闪一下后再逐渐熄灭
D．当电路稳定后开关S断开时，B逐渐熄灭，A闪一下后再逐渐熄灭
8．如图所示的电路中，A、B是规格相同的灯泡，L是自感系数较大、电阻可以忽略不计的线圈，电源电动势E不变。下列说法正确的是（　　）
A．合上S，电流稳定后A、B亮度相同
B．合上S的瞬间，B先亮，A逐渐变亮
C．电流稳定后断开S的瞬间，A、B均立即熄灭
D．电流稳定后断开S的瞬间，A闪亮后逐渐熄灭，B立即熄灭
二、多选题
9．如图所示，L是自感系数很大的线圈，其自身的直流电阻可以忽略。A和B是两个相同的灯泡，下列说法正确的是（　　）
A．闭合开关S后，A、B同时亮，接着B逐渐变暗直至熄灭，而A逐渐变亮直至稳定
B．闭合开关S后，A逐渐变亮，B始终不亮
C．开关S闭合电路稳定后，再断开开关S，A逐渐变暗直至熄灭
D．开关S闭合电路稳定后，再断开开关S，B由暗变亮再逐渐熄灭
10．如图所示甲、乙电路，电阻R和自感线圈L的电阻都很小。接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则（　　）
A．在电路甲中，断开S，A将渐渐变暗
B．在电路甲中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗
C．在电路乙中，断开S，A将渐渐变暗
D．在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗
11．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
12．如图所示，闭合电路中的螺线管可自由伸缩，螺线管有一定的长度，这时灯泡具有一定的亮度，若将一软铁棒从螺线管左边迅速插入螺线管内，则将看到(　　)
A．灯泡变暗 B．灯泡变亮
C．螺线管缩短 D．螺线管伸长
三、实验题
13．图甲为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流。电路中电灯的电阻R1=5.0Ω，定值电阻R=1.0Ω，A、B间电势差UAB=6.0V，开关S原来闭合，电路处于稳定状态，在t1=1.0×10﹣3s时刻断开开关S，该时刻前后电流传感器显示的电流I随时间t变化的图线如图乙所示。
（1）线圈L的直流电阻RL=___________Ω；（结果保留两位有效数字）
（2）闭合开关一段时间后，开关断开时，看到的现象是 ___________；
（3）断开开关后，通过电灯的电流方向 ___________（填：a→b或b→a）。
（4）断开开关瞬间，线圈产生的自感电动势为 ___________V。
14．图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。
（1）图1中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流___________（填“大于”、“小于”或“等于”）中电流。
（2）图2中，变阻器接入电路的阻值___________（填“大于”、“小于”或“等于”）的电阻值。
（3）图2中，闭合S2瞬间，中电流___________（填“大于”、“小于”或“等于”）变阻器中电流。断开S2瞬间，灯A2___________（填“会”或“不会”）闪亮。
四、解答题
15．按照图连接电路．
（1）开关S接通时，灯泡1和2的发光情况有什么不同？
（2）利用已学知识解释该现象。
16．查阅资料，介绍一下日光灯的启动和工作原理。
17．在如图所示的电路中，L是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计，和是两个完全相同的小灯泡。
（1）当闭合开关S时，和两个灯泡的亮度将如何变化？
（2）当断开开关S时，和两个灯泡的亮度又将如何变化？
18．在实际生产中，有些高压直流电路中含有自感系数很大的线圈。当电路中的开关S由闭合到断开时，线圈会产生很高的自感电动势，使开关S处产生电弧，危及操作人员的人身安全。为了避免电弧的产生，几名同学分别提出了以下四种方案，如图所示，哪种（些）方案可行？
试卷第1页，共3页
试卷第10页，共1页
参考答案
1．C
2．C
3．B
4．A
5．D
6．A
7．C
8．D
9．AD
10．AD
11．BC
12．AD
13．3.0 闪亮一下再逐渐熄灭 b→a 13.5
14．小于 等于 小于 不会
15．（1）（1）灯泡2立即发光，而灯泡1是逐渐亮起来的．
（2）接通电源的瞬间，电流增加，线圈L中产生感应电动势．根据楞次定律，感应电动势会阻碍电流的增加，所以灯泡1慢慢地亮起来．
16．当开关接通220伏的电压立即使启辉器的惰性气体电离，产生辉光放电．辉光放电的热量使双金属片受热膨胀，两极接触．电流通过镇流器、启辉器触极和两端灯丝构成通路．灯丝很快被电流加热，发射出大量电子．双金属片自动复位，两极断开．在两极断开的瞬间，电路电流突然切断，镇流器产生很大的自感电动势，与电源电压叠加后作用于管两端．灯丝受热时发射出来的大量电子，在灯管两端高电压作用下，以极大的速度由低电势端向高电势端运动．在加速运动的过程中，碰撞管内氩气分子，使之迅速电离．在紫外线的激发下，管壁内的荧光粉发出近乎白色的可见光。
17．（1）S闭合瞬间，由于线圈的电流增加，导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的增加，此时线圈相当于断路，所以两灯同时亮，当电流稳定时，由于线圈电阻可忽略不计，则以后L1熄灭，L2变亮。
（2）S断开瞬时，L2立即熄灭，但由于线圈的电流减小，导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的减小，所以L1亮一下再慢慢熄灭。
18．d方案可行