2.4 互感和自感 同步练习（Word版含答案）

互感和自感
一、单选题
梓涵同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈、小灯泡、开关和电池组，用导线将它们连接成如图所示的电路检查电路后，闭合开关，小灯泡发光再断开开关，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象反复实验始终没有发现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. 小灯泡电阻偏大 B. 电源的内阻较大
C. 线圈的自感系数较大 D. 线圈电阻偏大
如图所示电路中，和是两个相同的小灯泡，是一个自感系数相当大的线圈，其直流电阻可不计。在开关接通和断开时，下列说法正确的是
A. 接通时，先达到最亮，稳定后与亮度相同
B. 接通时，先达到最亮，稳定后与亮度相同
C. 电路稳定后断开时，先熄灭，闪亮后熄灭
D. 电路稳定后断开时，闪亮后与一起熄灭
如图所示的电路中，电感的自感系数很大，电阻可忽略，为理想二极管，则下列说法中正确的有
A. 当闭合时，立即变亮，逐渐变亮
B. 当闭合时，一直不亮，立即变亮
C. 当断开时，立即熄灭
D. 当断开时，突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭
如图甲、乙所示的电路中，电阻和自感线圈的电阻值都很小，且小于灯的电阻，接通，使电路达到稳定，灯泡发光，则
A. 在电路甲中，断开后，将立即熄灭
B. 在电路甲中，断开后，将先变得更亮，然后逐渐变暗
C. 在电路乙中，断开后，将逐渐变暗
D. 在电路乙中，断开后，将先变得更亮，然后逐渐变暗
年月，英国物理学家法拉第在经历多次失败后，终于发现了电磁感应现象。法拉第最初发现电磁感应现象的实验装置如图所示，软铁环上绕有、两个线圈。关于该实验，下列说法中正确的是
A. 先闭合，再闭合后，线圈中有持续的电流产生
B. 先闭合，再闭合后，线圈中有持续的电流产生
C. 、均闭合，断开瞬间，线圈中的感应电流向左流过电流表
D. 、均闭合，断开瞬间，线圈中的感应电流向右流过电流表
如图所示的电路中，，，是三个完全相同的灯泡，是自感系数很大的电感，其直流电阻与定值电阻阻值相等，是理想二极管．下列判断中正确的是
A. 闭合开关的瞬间，灯泡和同时亮
B. 闭合开关的瞬间，只有灯泡亮
C. 闭合开关后，灯泡，，一样亮
D. 断开开关的瞬间，灯泡，均要闪亮一下再熄灭
如图所示，理想变压器原副线圈的匝数分别为、，副线圈电路中、、为个小灯泡，为理想交流电流表，为电感线圈，为电容器，闭合电键后
A. 电流表指针会不断摆动 B. 仅增加副线圈的匝数，变暗
C. 仅提高交流电源的频率，变暗 D. 仅提高交流电源的频率，变暗
二、多选题
电磁学的成就极大地推动了人类社会的进步。下列说法正确的是
A. 甲图中，这是录音机的录音电路原理图，当录音机录音时，由于话筒的声电转换，线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场
B. 乙图电路中，开关断开瞬间，灯泡会突然闪亮一下，并在开关处产生电火花
C. 丙图中，在真空冶炼炉中，可以利用高频电流产生的涡流冶炼出高质量合金
D. 丁图中，钳形电流表是利用电磁感应原理制成的，它的优点是不需要切断导线，就可以方便地测出通过导线中交变电流的大小
如图甲、乙所示电路中，电阻和电感线圈的电阻都很小．接通，使电路达到稳定，灯泡发光，则
A. 在电路甲中，断开，将渐渐变暗
B. 在电路甲中，断开，将先变得更亮，然后渐渐变暗
C. 在电路乙中，断开，将渐渐变暗
D. 在电路乙中，断开，将先变得更亮，然后渐渐变暗
在如图所示的电路中，、、为三盏完全相同的灯泡，是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈，为电源，为开关。关于三盏灯泡，下列说法正确的是
A. 闭合开关瞬间，、灯先亮，灯后亮
B. 闭合开关稳定后，、灯一样亮
C. 断开开关瞬间，、同时熄灭，缓慢熄灭
D. 断开开关瞬间，灯马上熄灭，、灯一起缓慢熄灭
如图所示，是一个自感系数较大的线圈直流电阻可忽略，、是两个完全相同的灯泡，则下列说法中正确的是
A. 开关闭合后，灯立即亮，然后逐渐熄灭
B. 开关闭合后，灯立即亮，然后逐渐熄灭
C. 电路接通稳定后，两个灯泡亮度相同
D. 先闭合开关，电路稳定后再断开，则灯立即熄灭，灯闪亮后逐渐熄灭
三、计算题
如图所示，电源的电动势，内阻忽略不计，，，电感线圈的电阻不计，求当开关接通的瞬间、接接通达到稳定时及切断的瞬间流过的电流．
如图所示的电路中，已知，，，是纯电感线圈，电源内阻不计，则当闭合电路稳定时、间的电压为多少？在断开的瞬间，、间的电压为多少？
答案和解析
1.【答案】
【解答】
A.开关断开开关时，灯泡能否发生闪亮，取决于灯泡的电流有没有增大，与电源的内阻无关，故A错误；
B.若小灯泡电阻偏大，稳定时流过灯泡的电流小于线圈的电流，断开开关时，根据楞次定律，流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡将发生闪亮现象，故B错误；
C.线圈的自感系数较大，产生的自感电动势较大，但不能改变稳定时灯泡和线圈中电流的大小，故C错误；
D.线圈电阻偏大，稳定时流过灯泡的电流大于线圈的电流，断开开关时，根据楞次定律，流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡不发生闪亮现象，故D正确。
故选D。
2.【答案】
【解析】接通时，先达到最亮，稳定后熄灭；而在接通时立即发光，但亮度会逐渐增强，熄灭时达到最亮，、项错误；
电路稳定后断开时，立即熄灭，而与电感线圈组成回路，会闪亮后熄灭，项正确、项错误。
3.【答案】
【解答】
、闭合开关的瞬间，由于二极管具有单向导电性，所以无电流通过，由于线圈中自感电动势的阻碍，灯逐渐亮，故AB错误；
、闭合开关，待电路稳定后断开开关，线圈产生自感电动势，两灯串联，所以突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭．故C错误，D正确。
故选D。
4.【答案】
【解析】解：、因为电阻和自感线圈的电阻值都很小，且小于灯的电阻，所以电路稳定时通过灯的电流小于通过电阻的电流，所以在电路甲中，断开，由于线圈阻碍电流变小，导致将逐渐变暗不会闪亮一下，所以故AB错误；
、在电路乙中，由于电阻和自感线圈的电阻值都很小，所以通过灯泡的电流比线圈的电流小，断开时，由于线圈阻碍电流变小，导致将变得更亮，然后逐渐变暗。故C错误，D正确；
5.【答案】
【解答】
A、先闭合，再闭合后，穿过线圈的磁通量增大，则穿过的磁通量也增大，所以线圈中有感应电流产生；当中的电流稳定后，磁通量不再增大，则中不再有感应电流，故A错误；
B、先闭合，电流稳定后再闭合后，线圈中的磁通量不变，所以没有持续的电流产生，故B错误；
、当线圈电路中的开关断开的瞬间，线圈磁通量减少，由安培定则可知，穿过的磁通量方向向上，则穿过的磁通量的方向向下；线圈中的磁通量也减少，根据楞次定律知中产生感应电流，感应电流磁场的方向向下，所以感应电流向右流过电流表，故C错误，D正确。
故选：。
6.【答案】
【解答】
闭合电键，线圈的电流要增大，线圈中产生自感电动势阻碍电流的增大，闭合电键的瞬间，通过线圈的电流为零，灯泡不亮；理想二极管具有单向导电性，灯泡不亮；灯泡与电阻相连，闭合电键的瞬间灯泡立即发光，故A错误，B正确；
C.闭合电键后，灯泡不亮；稳定时，线圈中不产生感应电动势，的直流电阻与定值电阻阻值相等，则稳定后、一样亮，故C错误；
D.断开电键的瞬间，中原来的电流要立即减至零；线圈中电流要减小，线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，线圈中电流不会立即消失，这个自感电流通过、形成回路，、中电流比线圈中小；稳定时灯泡不亮，、一样亮；则断开电键灯要闪亮一下熄灭，灯先变暗再熄灭，故D错误。
故选B。
7.【答案】
【解析】解：、交流电流表显示的是有效值，通过交变电流时，不会摆动，故A错误；
B、增加副线圈的匝数，根据理想变压器的工作原理可知，输出电压增大，灯泡两端的电压增大，变亮，故B错误；
C、仅提高交流电源的频率，则电感对电流的阻碍作用增大，灯泡变暗，故C正确；
D、仅提高交流电源的频率，则电容对电流的阻碍作用减小，灯泡变亮，故D错误。
8.【答案】
【解答】
A.甲图中，将声音信号转变为磁信号，是录音机的原理。当录音机录音时，声音信号变成电信号，线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场，使磁带的磁粉磁化。故A正确。
B.乙图电路中，开关断开瞬间，灯泡立即熄灭，开关处电压等于电源的电动势加上自感电动势，开关处会产生电火花。故B错误。
C.丙图中，在真空冶炼炉中，高频交变电流产生的涡流，电能转化为内能，来冶炼出高质量的合金。故C正确。
D.丁图中，钳形电流表是利用电磁感应原理制成的，相当于变压器，不需要切断导线。故D正确。
故选ACD。
9.【答案】
【解答】
在电路中，断开，由于线圈阻碍电流变小，导致灯将逐渐变暗，因为断开前后的电流一样，灯不会变得更亮，故A正确，B错误；
在电路中，由于电阻和自感线圈的电阻值都很小，所以通过灯泡的电流比线圈的电流小的多，断开时，由于线圈阻碍电流变小，导致灯泡将变得更亮，然后逐渐变暗，故C错误，D正确。
故选AD。

10.【答案】
【解答】
A.开关闭合瞬间，因线圈的电流增大，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，通过灯的电流逐渐增大，所以、先亮，后亮，故A正确；
B.闭合开关稳定后，因线圈中电流逐渐稳定，则相当于导线，所以、一样亮，故B正确；
断开开关的瞬间，由电感的特性可知：和、组成的回路中有电流，导致、一起缓慢熄灭；而没有电流通过，马上熄灭，故C错误，D正确。
故选ABD。
11.【答案】
【解析】解：、闭合瞬间，但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，所以两灯同时亮，当电流稳定时，由于电阻可忽略不计，所以熄灭，变亮，故A正确；B错误；C错误；
D、闭合断开，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，所以亮一下再慢慢熄灭。故D正确；
12.【答案】解：当开关接通的瞬间，由于线圈的自感，会阻碍电流的增大，所以在当开关接通的瞬间通过的电流是．
当闭合开关，待电路稳定后，根据闭合电路欧姆定律，则有：通过电流大小为：
；
当断开时，线圈中产生自感电动势，必须从原电流开始变化，线圈与、构成回路，则断开开关的瞬间两电阻的电流大小均为．
答：当开关接通的瞬间、接接通达到稳定时及切断的瞬间流过的电流分别是，和．
13.【答案】解：当闭合开关，待电路稳定后，由于电感电阻为零，电压为零，
根据闭合电路欧姆定律，则有：通过电流大小为：
；
而通过电流大小为：
当断开时，线圈中电流变化，导致产生自感电动势，从而与、构成回路，
则断开开关的瞬间两电阻的电流大小均为由欧姆定律，得
答：当闭合电路稳定时、间的电压为；在断开的瞬间，、间的电压为．
第2页，共2页
第1页，共1页