2.4互感和自感 综合检测（word版含答案）

2.4互感和自感
一、选择题（共15题）
1．无线充电技术能实现能量的无线传输，如图是无线充电设备给手机充电，下列关于无线充电的说法正确的是（　　）
A．充电的原理主要利用了自感
B．充电设备与手机不接触也能充电
C．充电设备与手机的充电电流一定相等
D．充电设备中的线圈通恒定电流也可以对手机无线充电
2．在如图a、b所示电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯S的电阻，接通开关K，使电路达到稳定，灯泡S发光，则（　　）
A．在电路a中，闭合K时，S将立即变亮发光
B．在电路a中，断开K后，S将先变得更亮，后才变暗
C．在电路b中，闭合K时，S将逐渐变亮发光
D．在电路b中，断开K后，S将先变得更亮，然后渐暗
3．自感电动势的大小( )
A．跟通过线圈的电流大小成正比
B．跟线圈中的磁通量变化的大小成正比
C．跟线圈中的电流变化大小成正比
D．跟线圈中的电流变化快慢成正比
4．下列哪些单位关系是不正确的（　　）
A．1亨=1欧·秒
B．1亨=1伏·安/秒
C．1伏=1韦/秒
D．1伏=1亨·安/秒
5．如图所示的电路中，、是两个相同的灯泡，L是一电阻不可忽略的线圈。先合上开关S，稳定后调节滑动变阻器R，使两灯泡都正常发光，再保持R不变，则在开关重新合上或断开时，下列说法正确的是
A．合上S时，灯立即亮起来，逐渐变亮，最终二者一样亮
B．断开S时，、两灯都不会立即熄灭，但一定是同时熄灭
C．断开S时，、两灯都不会立即熄灭，且通过灯泡的电流方向与原电流方向相同
D．断开S时，灯会突然闪亮一下后再熄灭
6．、为两只相同的灯泡，L为理想电感线圈（线圈电阻不计连），连接成如图所示的电路。下列判断正确的是（　　）
A．闭合开关的瞬间，灯比灯亮 B．闭合开关的瞬间，灯和灯亮度相同
C．断开开关后，灯立即熄灭 D．断开开关后，灯和灯逐渐变暗直至熄灭
7．图示的电路中，a、b、c为三盏完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈，E为电源，S为开关．关于三盏灯泡，下列说法正确的是
A．合上开关，c、b先亮，a后亮
B．合上开关一会后，b比a亮
C．断开开关，b、c同时熄灭，a缓慢熄灭
D．断开开关，c马上熄灭，a闪一下后和b一起缓慢熄灭
8．如图所示电路中，L为电阻很小的线圈，G1和G2为内阻不计、零点在表盘中央的电流计．当电键S闭合时，两表的指针都偏向右方．当S断开时，将出现
A．G1和G2的指针都立刻回到零点
B．G1和G2的指针都缓慢地回到零点
C．G1的指针先立刻偏向左方，然后缓慢地回到零点， G2的指针缓慢地回到零点
D．G1的指针缓慢地回到零点；G2的指针先立刻偏向左方，然后缓慢地回到零点
9．图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2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。下列说法正确的是（　　）
A．图1中，L1的阻值小于A1的阻值
B．图1中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流
C．图2中，变阻器R与L2的电阻值不同
D．图2中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等
10．如图所示电路中电源的内阻不能忽略，A、B是两个完全相同的灯泡，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻忽略不计．当电键K闭合时，下列说法正确的是（ ）
A．A比B先亮，然后A熄灭
B．B比A先亮，然后B逐渐变暗，A逐渐变亮
C．A、B一起亮，然后A熄灭
D．A、B一起亮．然后A逐渐变亮．B的亮度不变
11．如图所示的电路中，开关S闭合，电路达到稳定状态时，流过灯泡A的电流为i1，流过线圈L的电流为i2，且i1A． B．
C． D．
12．如图所示，电路中的A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈，C是电容很大的电容器。当开关S断开与闭合时，A、B灯泡发光情况是（　　）
A．S刚闭合后，A灯亮一下又逐渐变暗，B灯逐渐变亮
B．S刚闭合后，B灯亮一下又逐渐变暗，A灯逐渐变亮
C．S闭合足够长时间后，A灯泡和B灯泡一样亮
D．S闭合足够长时间后再断开，A、B灯逐渐熄灭
13．如图所示，两相同灯泡A1、A2，A1与一理想二极管D连接，线圈L的直流电阻不计．下列说法正确的是
A．闭合开关S后，A1会逐渐变亮
B．闭合开关S稳定后，A1、A2亮度相同
C．断开S的瞬间，a点的电势比b点低
D．断开S的瞬间，A1会逐渐熄灭
14．如图所示的电路中，三个灯泡、、的电阻关系为，电感L的直流电阻可忽略，D为理想二极管。开关K从闭合状态断开时，下列判断正确的是（　　）
A．逐渐变暗，、均先变亮，然后逐渐变暗
B．逐渐变暗，立即熄灭，先变亮，然后逐渐变暗
C．立即熄灭，、均逐渐变暗
D．、、均先变亮，然后逐渐变暗
15．如图所示，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，a、b、c是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是（　　）
A．开关S闭合时，b、c灯立即亮，a灯逐渐变亮
B．开关S闭合，电路稳定后，b、c灯亮，a灯不亮
C．开关S断开时，b、c灯立即熄灭，a灯逐渐熄灭
D．开关S断开时，c灯立即熄灭，b灯闪亮一下后逐渐熄灭
二、综合题
16．图为一演示实验电路图，图中L是一带铁芯的线圈，A是一灯泡，电键S处于闭合状态，电路是接通的．现将电键K断开，则在电路切断的瞬间，通过灯泡A的电流方向是从___ 端到____端，这个实验是用来演示______现象的．
17．为了测一个自感系数很大的线圈L的直流电阻RL，实验室提供以下器材：
（A）待测线圈L（阻值约为2Ω，额定电流3A）
（B）电流表A1（量程0.6A，内阻r1=1Ω）
（C）电流表A2（量程3.0A，内阻r2约为0.2Ω）
（D）滑动变阻器R1（0～10Ω）
（E）滑动变阻器R2（0～1kΩ）
（F）定值电阻R3=10Ω
（G）定值电阻R4=100Ω
（H）电源（电动势E约为9V，内阻很小）
（I）单刀单掷开关两只S1、S2，导线若干．
要求实验时，改变滑动变阻器的阻值，在尽可能大的范围内测得多组A1表和A2表的读数I1、I2，然后利用给出的I2-I1图象（如乙图所示），求出线圈的电阻RL的准确值．
①实验中定值电阻应选用______，滑动变阻器应选用________．（填写器材前面的序号，如：A、B、C等，直接写器材名称或符号均不得分）
②请你画完图甲方框中的实验电路图_____________．
③实验结束时应先断开开关_______.
④由I2-I1图象，求得线圈的直流电阻RL=_______Ω.
18．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。
(1)当开关S由断开变为闭合时，A、B两个灯泡的亮度将如何变化？请作出解释。
(2)当开关S由闭合变为断开时，A、B两个灯泡的亮度又将如何变化？请作出解释。
19．查阅资料，介绍一下日光灯的启动和工作原理。
20．如图所示是一种触电保护器，变压器A处用双股相线（火线）和零线平行绕制成线圈，然后接到用电器上，B处有一个输出线圈，一旦有电流，经放大后便能立即推动继电器J切断电源，下列情况下能使保护器切断电源起保护作用的是哪一种？说明理由。
(1)增加开灯的盏数；
(2)当有人双手分别接触相线（火线）和零线触电时；
(3)当有人单手接触相线（火线），脚与地相接触而触电时。
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．正得意呢，司机却把车停在了路边，跑到一个小超市买了一瓶水，回来系好安全带后才打火启动汽车，继续向前走。小明很奇怪，司机只是轻轻地一扭钥匙，汽油机就点火启动了，这是什么原理呢？小明立即用手机百度了一下，原来，电子点火器用到了刚学不久的自感现象！为了把原理说明白，小明设计了如下一个电路：如图所示，电池电动势为E、内阻可以忽略不计，L是一个匝数很多且有铁芯的线圈，其直流电阻为r，a、b之间的定值电阻阻值为R。然后小明设想了这样一组操作过程：先将开关S接通，电路稳定后，断开S，请你按小明的思路完成如下问题的分析：
（1）断开S瞬间，试确定通过定值电阻的电流大小和方向；
（2）断开S瞬间，线圈L相当于电源，试确定这个电源的电动势的大小；
（3）若R不是一个定值电阻，而是两个彼此靠近的金属电极，试说明断开S瞬间，两电极间产生电火花的原因。
参考答案：
1．B
2．D
3．D
4．B
5．B
6．D
7．A
8．D
9．A
10．B
11．C
12．A
13．C
14．B
15．A
16． a b 自感
17． F D S2 2.2
18．(1)B灯先亮一下后逐渐熄灭；A灯立刻亮起来，后变得更亮；(2)灯泡A立即熄灭，灯泡B由熄灭变亮再逐渐熄灭。
19．
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。
20．第(3)种，
(1)不能。因A处线圈采用的是双线绕法，增加开灯的盏数只会使电路中电流增大，但A处两线中电流始终大小相等方向相反，线圈中磁通量相互抵消，B中磁通量始终为零，不发生改变。B中没有感应电流，故不能推动继电器J切断电源。
(2)不能，理由同(1)，因为双手分别接触相线和零线相当于将一个电阻并联接入电路。
(3)能。因为有电流通过人体而流入地下，使A处相线与零线的电流不同，从而使B中磁通量发生改变，B中产生感应电流，从而推动继电器J切断电源。
21．（1）断开S瞬间，通过定值电阻的电流大小为，方向向右；（2）断开S瞬间，线圈L相当于电源，这个电源的电动势的大小为；
（3）两靠近的金属电极间电阻极大，接近无穷大，根据E自=I（R+r）可知，断开S瞬间，L中产生的自感电动势很大，两个电极间的电压就会极高，因此极易击穿空气发生火花放电。