2025-2026学年高二物理人教版（2019）选择性必修二课时作业 互感和自感（含解析）
文档属性
| 名称 | 2025-2026学年高二物理人教版（2019）选择性必修二课时作业 互感和自感（含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.8MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-10-12 10:44:14 | ||
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文档简介
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2025-2026学年高二物理人教版（2019）选择性必修二课时作业 互感和自感
一、单选题
1．智能手表通常采用无线充电方式。如图所示，充电基座与电源相连，将智能手表压在基座上，无需导线连接，手表便可以充电。已知充电基座与手表都内置了线圈，则( )
A.无线充电的原理是互感
B.充电时因无导线连接，所以传输能量没有损失
C.若用塑料薄膜将充电基座包裹起来，则不能给手表充电
D.充电时，基座线圈的磁场对手表线圈中的电子施加力的作用，驱使电子运动
2．如图所示，两个小灯泡A、B规格相同且忽略电阻变化，A灯与滑动变阻器串联后接入电路，B灯与自感系数相当大的线圈L串联后接入电路。先调节滑片置于P点，再闭合开关，一段时间后，发现A灯和B灯一样亮。那么，下列说法正确的是( )
A.滑片置于P点时，滑动变阻器的阻值小于线圈的直流电阻
B.开关闭合瞬间，A、B灯缓慢变亮
C.断开开关瞬间，电流自右向左通过B灯
D.现将滑片右移，再断开开关，A灯闪亮后再缓慢变暗
3．金属探测仪被各考场广泛应用，从而营造了良好的考试公平环境。如图甲为某一款金属探测仪，探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，当探测仪检测到金属物体时，探测仪线圈的自感系数发生变化，从而引起振荡电路中的电流频率发生变化，探测仪检测到这个变化就会驱动蜂鸣器发出声响。在LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图乙所示，且电容器上极板带正电，下列说法正确的是( )
A.此时电容器中的电场能正在减小
B.此时线圈中的自感电动势正在减小
C.此时电路中电流沿顺时针方向且LC振荡电路中电流减小
D.若LC振荡电路中的电感变小，其振荡频率也变小
4．如图所示的电路中，、是完全相同的灯泡，线圈L的自感系数较大，它的电阻可以忽略。下列说法正确的是( )
A.闭合开关S，先亮、后亮
B.闭合开关S，、始终一样亮
C.断开开关S，立刻熄灭、过一会才熄灭
D.断开开关S，、都要过一会才熄灭
5．如图1所示，无线充电技术是近年发展起来的新技术，充电原理可近似看成理想变压器，如图2所示。下列说法正确的是( )
A.充电基座线圈接的电源是恒定的直流电
B.充电基座线圈接的电源必须是交流电且，都闭合才能充电
C.两个线圈中电流的频率可能不同
D.两个线圈中电流大小一定相同
6．在如图所示的LC振荡电路中，已知某时刻电流i的方向指向A板，且正在增大，下列说法正确的是( )
A.A板带正电 B.A、B两板间的电压在增大
C.电容器C正在放电 D.磁场能正在转化为电场能
7．为了保证考试的公平，大型考试中广泛使用了金属探测器，图甲就是一款常用的金属探测器，其内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，结构原理如图乙所示，线圈靠近金属时，线圈的自感系数增大。若某时刻电路中的电流方向如图所示，电容器A极板带正电，则下列说法正确的是( )
A.电路中的电流正在增大
B.电容器两板的电压在减小
C.线圈中的自感电动势在增大
D.线圈靠近金属时，LC振荡电路的周期减小
8．如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡，开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光，断开开关( )
A.P与Q同时熄灭 B.P比Q先熄灭 C.Q闪亮后再熄灭 D.P闪亮后再熄灭
9．某品牌照明灯相关电路图如图所示，自感线圈自感系数足够大且内阻不计，三个电灯泡的内阻相同，下列说法正确的是( )
A.闭合开关S，灯泡先亮，灯泡慢慢变亮
B.断开开关S，灯泡先灭，灯泡闪亮后再熄灭
C.闭合开关S，灯泡先亮，灯泡慢慢变亮
D.断开开关S，灯泡先灭，灯泡闪亮后再熄灭
10．在如图所示的电路中，电阻R的阻值小于灯泡D的阻值，规定电流水平向左经过D为电流的正方向，已知电感L的直流电阻和传感器的电阻忽略不计，灯泡的阻值恒定。时闭合开关S，经过一段时间后，在时刻断开S，下列表示电流传感器中的电流i随时间t变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
11．如图所示，电路中A和B是两个完全相同的小灯泡，L是一个自感系数很大、直流电阻为零的电感线圈，C是电容很大的电容器。当S闭合与断开时，对A、B的发光情况判断正确的是( )
A.S闭合时，A不会立即亮，然后逐渐熄灭
B.S闭合时，B立即亮，然后逐渐熄灭
C.S闭合足够长时间后，B发光而A不发光
D.S闭合足够长时间后再断开，B立即熄灭而A逐渐熄灭
12．如图所示的电路中，定值电阻R的阻值大于灯泡L的阻值。自感线圈的阻值非常小，可忽略不计。下列说法正确的是( )
A.开关S由闭合到断开时，电阻R的电流方向由a流向b
B.开关S闭合至电路稳定时，灯泡L两端的电压比电阻R两端的电压高
C.开关S由断开到闭合时，灯泡L将逐渐变亮
D.开关S由闭合到断开时，灯泡L先闪亮一下然后才变暗
二、多选题
13．下列关于自感现象的说法正确的是( )
A.自感现象是由导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象
B.线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反
C.线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关
D.加铁芯后线圈的自感系数比没加铁芯时要小
14．如图甲所示，某实验小组用电压传感器研究电感线圈特性，图甲中三个灯泡相同，灯泡电阻不变。闭合开关S，当电路达到稳定状态后再断开开关，与传感器相连的电脑记录的电感线圈L两端电压U随时间t变化的图像如图乙所示。不计电源内阻，电感线圈L的自感系数很大且不计直流电阻，下列说法正确的是( )
A.开关S闭合瞬间，同时点亮
B.开关S闭合瞬间，流经灯和的电流大小相等
C.开关S断开瞬间，灯立即熄灭，闪亮一下再熄灭
D.图乙中电压与的比为3:4
15．如图所示的电路中，三个完全相同的灯泡，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，先变亮，逐渐变亮
B.开关S闭合，先变亮，逐渐变亮
C.开关S断开，先变亮，然后逐渐变暗
D.开关S断开，立即熄灭
16．如图所示，、为两个相同的灯泡，线圈L的直流电阻可忽略不计，下列说法正确的是( )
A.闭合开关S的瞬间，和都立刻变亮
B.闭合开关S稳定后，只有亮
C.断开开关S的瞬间，a点的电势比b点的电势低
D.断开开关S，亮起后熄灭，立即熄灭
三、填空题
17．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，、和是三盏相同的灯泡.实验时，断开开关瞬间，灯突然闪亮，此时中电流方向______（选填“向右”、“向左”），随后逐渐变暗；若已调节滑动变阻器R的电阻值与的电阻值相等，则闭合瞬间，电感线圈中电流______（选填“大于”、“等于”、“小于”）变阻器R中的电流.
18．如图所示，L是一带铁芯的自感系数很大的线圈，其直流电阻几乎为零，电路中A和B是两个完全相同的灯泡。则开关闭合的瞬间，观察到的现象是______（选填“A、B同时亮”或“A先亮”或“B先亮”）；开关断开的瞬间，观察到的现象是______（选填“A、B同时熄灭”或“A先熄灭”或“B先熄灭”），流经灯泡A的电流方向是从______（选填“a到b”或“b到a”）。
四、实验题
19．用如图所示的电路研究自感现象，图中两个相同的小灯泡甲和乙分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个定值电阻R，请回答下列问题：
（1）闭合开关S后，将观察到两个灯泡亮度变化情况是__________
A.小灯泡甲和乙同时变亮
B.小灯泡甲立刻变亮，小灯泡乙逐渐变亮
C.小灯泡乙立刻变亮，小灯泡甲逐渐变亮
D.小灯泡甲立刻变亮，小灯泡乙不亮
（2）闭合开关电路稳定后，发现小灯泡甲比乙亮很多，经分析认为电感线圈电阻__________（选填“大于”“等于”或“小于”）定值电阻R；若断开开关，将看到两个小灯泡亮暗变化情况是__________。
五、计算题
20．在自感系数为100 mH的线圈中，通入如图中所示规律变化的电流。求在每个变化阶段线圈中自感电动势的大小，并说明前4 s和第5 s内电动势的方向有何关系。
21．如图所示，自感线圈的自感很大，电阻可忽略不计。开关S原来是闭合的，在开关S断开的瞬间，若，灯泡的亮度怎样变化 若，灯泡的亮度又怎样变化
参考答案
1．答案：A
解析：A.无线充电的原理是基座内的线圈电流变化，产生变化的磁场，导致手表内部线圈中的磁通量发生改变，线圈产生感应电流，原理是互感，故A正确；
B.充电时存在漏磁效应，所以传输能量时有损失，故B错误；
C.手机充电利用的是互感原理，因此用塑料薄膜将充电基座包裹起来，仍能为手表充电，故C错误；
D.根据上述解释，基座线圈的磁场变化产生感应电场，驱动放置在感应电场中的手表中的线圈内部的电子做定向运动，形成电流，故D错误。
故选A。
2．答案：D
解析：A（×）闭合开关一段时间后，A灯和B灯一样亮，所以此时滑动变阻器的阻值等于线圈的直流电阻。
B（×）开关闭合瞬间，A灯立即变亮，B灯由于自感线圈的阻碍作用，流过的电流从零开始逐渐变大，故B灯逐渐变亮。
C（×）开关闭合时，流过线圈电流是自左向右，断开开关，由于自感线圈的阻碍作用，电流不能马上减到零，电流方向仍自左向右，因此流过B灯的电流自左向右。
D（√）滑片右移，滑动变阻器接入电路阻值变大，此时滑动变阻器的阻值大于线圈的直流电阻，流过A灯电流小于流过B灯电流，接着断开开关，线圈充当电源作用，流过A灯电流先变大再逐渐变小，流过B灯的电流缓慢变小，故A灯闪亮后再缓慢变暗，B灯缓慢变暗。
3．答案：C
解析：ABC.如图所示时刻，电容器正在充电，电荷量在增大，电流减小，根据
线圈中的自感电动势正在增大，电场能正在增大，故AB错误，C正确；
D.L减小，根据
T减小，f增大，故D错误。
故选C。
4．答案：D
解析:AB.闭合开关S，所在支路不会产生感应电动势，所以马上亮，由于线圈L产生自感电动势阻碍电流的增大，所以逐渐亮起来；稳定后，由于线圈L的电阻可以忽略，可知所在支路的电流大于所在支路的电流，则比更亮，故AB错误；
CD.断开开关S，由于线圈L产生自感电动势阻碍电流的减小，且与、构成回路，所以、都要过一会才熄灭，故C错误，D正确。
故选D。
5．答案：B
解析:AB.根据法拉第电磁感应定律，充电基座线圈接的电源必须是交流电且、，都闭合后构成闭合回路才能充电，故A错误，B正确；
CD.由于充电原理可近似看成理想变压器，两个线圈中电流的频率一定相同，电压和电流强度不一定相同，故CD错误。
故选B。
6．答案：C
解析：通过图示电流方向，且电流增大，知电容器在放电，电场能转化为磁场能，则电容器上极板A带负电，下极板B带正电，电容器上的电荷量正在减小，由，知AB两极板间的电压在减小，故C正确，ABD错误，故选C.
7．答案：C
解析：ABC.图示时刻，电容器正在充电，电荷量在增大，电压增大；电流减小，但电流减小得越来越快，根据线圈中的自感电动势正在增大，故AB错误，C正确；D.若探测仪靠近金属时，相当于给线圈增加了铁芯，所以其自感系数L增大，根据可知T增大，故D错误。故选C。
8．答案：D
解析：由题意知，开始时，开关S闭合，由于L的电阻很小，Q灯正常发光，P灯微亮。断开开关前通过Q灯的电流远大于通过P灯的电流。断开开关时，Q灯所在电路断路，立即熄灭。由于自感现象，L中产生感应电动势，与P灯组成闭合回路，且感应电流大于原来通过P的电流，故P灯闪亮后再熄灭。故选D。
9．答案：B
解析：A（×）C（×）闭合开关S，线圈中产生感应电动势，灯泡与自感线圈串联，则灯泡先亮，灯泡慢慢变亮。
B（√）D（×）断开开关S，灯泡先灭。在闭合开关S，电路电流稳定时，由于定值电阻R与灯泡串联，则灯泡的电流小于灯泡的电流，而断开开关S瞬间自感电流的瞬时值与灯泡的电流相等，则自感电流通过灯泡时，灯泡闪亮，然后灯泡和逐渐熄灭。
10．答案：C
解析：开关闭合后，由于开始时自感线圈对电流的阻碍作用很大，传感器支路的电流较大，随着自感线圈的阻碍作用减小，外电路的电压逐渐减小，传感器支路的电流（方向向左）逐渐减小；开关断开时，由于自感电动势的作用，线圈中的电流方向与原来相同，此时传感器中电流方向与原来相反，又由于电阻R的阻值小于D的阻值，而开关闭合后电流稳定时，线圈所在支路的电流大于流过传感器的电流，故当开关断开瞬间，传感器中的感应电流也大于原来传感器中的电流，故选项C正确。
11．答案：C
解析：A（×）B（×）S刚闭合时，电容器C要充电，并且充电电流越来越小，线圈L的自感系数很大，故A亮一下又逐渐变暗，最后A被线圈L短路，A会熄灭。而后随着B的电流逐渐增大，B逐渐变亮。
C（√）S闭合足够长时间后，线圈相当于导线，将A短路，电容器充电结束，因此B发光。
D（×）S闭合足够长时间后再断开，电容器要对B放电，故B逐渐熄灭，而线圈L由于自感现象对A放电，导致A灯突然亮一下，然后再逐渐熄灭。
12．答案：C
解析：A.开关S由闭合到断开时，线圈相当于一个电源，线圈中的电流在新回路中由先前的稳定值逐渐减为0，可知，电阻R的电流方向由b流向a，故A错误；
B.电路稳定时，由于线圈电阻不计，此时线圈相当于一根导线，灯泡与定值电阻并联，则灯泡L两端的电压等于电阻R两端的电压，故B错误；
C.开关S由断开到闭合时，由于线圈的自感作用，导致通过灯泡的电流逐渐增大，即灯泡L将逐渐变亮，故C正确；
D.电路稳定时，由于线圈电阻不计，此时线圈相当于一根导线，又由于，定值电阻R的阻值大于灯泡L的阻值，则通过灯泡的电流大于定值电阻中的电流，开关S由闭合到断开时，线圈相当于一个电源，线圈中的电流在新回路中由先前的稳定值逐渐减为0，可知，灯泡L逐渐变暗，不会闪亮一下，故D错误。
故选C。
13．答案：AC
解析：A（√）C（√）自感现象实质上属于电磁感应现象。当线圈中的电流发生变化时，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中产生感应电动势，自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关。
D（×）自感系数与线圈本身因素有关，加铁芯后线圈的自感系数变大。
B（×）当原电流增大时，感应电动势方向与原电流的方向相反；当原电流减小时，感应电动势方向与原电流方向相同，即“增反减同”。
14．答案：BD
解析：A（×）开关S闭合瞬间，由于与线圈串联，由于线圈阻碍，电流逐渐增大，则逐渐变亮。
B（√）开关S闭合瞬间，由于电感线圈的阻碍作用最强，灯没有电流通过，灯和串联，流经灯和的电流大小相等。
C（×）电路稳定时通过和的电流相等，则开关断开的瞬间，自感电流不会使闪亮，直接逐渐熄灭。
D（√）开关闭合瞬间，和串联，电压传感器测量两端电压，则，电路稳定后，通过的电流为，开关断开瞬间，自感电流与原电流等大，则，得：。
15．答案：BD
解析：AB.开关S闭合瞬间，均立即变亮，的电路中由于线圈对电流的阻碍作用，会逐渐亮，故A错误，B正确；
CD.关S从闭合状态突然断开时，均逐渐变暗，由于的电路中的二极管有单向导电性，电流不能从右向左通过二极管，所以立即熄灭，故C错误，D正确。
故选BD。
16．答案：ACD
解析：A.闭合开关S的瞬间，线圈自感阻碍流过线圈的电流增大，和都立刻变亮，故A正确；
B.闭合开关S稳定后，线圈L的直流电阻可忽略不计，被短路，只有亮，故B错误；
CD.断开开关S的瞬间，立即熄灭，线圈与构成回路，亮起后熄灭，因线圈产生与原电流方向相同的电动势，所以a点的电势比b点的电势低，故CD正确。
故选ACD。
17．答案：向左；小于
解析：图1中，实验时，断开开关瞬间，由自感现象可知电感线圈会产生向右的自感电动势，此时中电流方向向左.图2中，闭合瞬间，由于自感，电感线圈产生阻碍电流增大的自感电动势，致使中电流小于变阻器R中的电流.
18．答案：A、B同时亮；B先熄灭；b到a
解析：开关闭合的瞬间，由自感线圈得阻碍作用，使电流直接从A、B流过，使A、B同时亮;
开关断开的瞬间，自感线圈此时相当于电源，与A组成新的回路，则B先熄灭，电流从自感线圈右侧流出，即流经灯泡A的电流方向为b到a.
19．答案：（1）C
（2）小于；小灯泡甲逐渐变暗，小灯泡乙闪亮一下后再逐渐变暗
解析：（1）通电时，线圈中电流变大，则在线圈中产生反电动势，阻碍电流的变大，故线圈中电流慢慢变大，故甲灯慢慢变亮，而乙灯立即变亮，故C正确，ABD错误；
故选C。
（2）稳定后，甲灯比乙灯亮很多，说明电感线圈电阻远小于定值电阻阻值；断开开关时，线圈和甲灯、乙灯、定值电阻组成回路，将储存的能量释放，此时线圈相当于电源，电流从其稳定时的电流逐渐减小，故甲灯会逐渐变暗，而乙灯会先闪亮一下后逐渐变暗。
20．答案：；相反
解析：根据自感电动势可知，前4 s内电动势
4 s到5 s内电动势
前4 s内电流增大，第5 s内电流减小，根据楞次定律可知，前4 s和第5 s内电动势的方向相反。
21．答案：见解析
解析：在开关S断开的瞬间，线圈因自感产生电动势，与灯泡构成回路，由于灯泡、线圈、串联，灯泡中的电流等于线圈中的电流。
若，灯泡中的电流瞬间变小，灯泡先突然变到某一较暗状态，再逐渐熄灭;若，灯泡中的电流瞬间变大，灯泡先变得比原来亮，再逐渐变暗到熄灭。
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2025-2026学年高二物理人教版（2019）选择性必修二课时作业 互感和自感
一、单选题
1．智能手表通常采用无线充电方式。如图所示，充电基座与电源相连，将智能手表压在基座上，无需导线连接，手表便可以充电。已知充电基座与手表都内置了线圈，则( )
A.无线充电的原理是互感
B.充电时因无导线连接，所以传输能量没有损失
C.若用塑料薄膜将充电基座包裹起来，则不能给手表充电
D.充电时，基座线圈的磁场对手表线圈中的电子施加力的作用，驱使电子运动
2．如图所示，两个小灯泡A、B规格相同且忽略电阻变化，A灯与滑动变阻器串联后接入电路，B灯与自感系数相当大的线圈L串联后接入电路。先调节滑片置于P点，再闭合开关，一段时间后，发现A灯和B灯一样亮。那么，下列说法正确的是( )
A.滑片置于P点时，滑动变阻器的阻值小于线圈的直流电阻
B.开关闭合瞬间，A、B灯缓慢变亮
C.断开开关瞬间，电流自右向左通过B灯
D.现将滑片右移，再断开开关，A灯闪亮后再缓慢变暗
3．金属探测仪被各考场广泛应用，从而营造了良好的考试公平环境。如图甲为某一款金属探测仪，探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，当探测仪检测到金属物体时，探测仪线圈的自感系数发生变化，从而引起振荡电路中的电流频率发生变化，探测仪检测到这个变化就会驱动蜂鸣器发出声响。在LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图乙所示，且电容器上极板带正电，下列说法正确的是( )
A.此时电容器中的电场能正在减小
B.此时线圈中的自感电动势正在减小
C.此时电路中电流沿顺时针方向且LC振荡电路中电流减小
D.若LC振荡电路中的电感变小，其振荡频率也变小
4．如图所示的电路中，、是完全相同的灯泡，线圈L的自感系数较大，它的电阻可以忽略。下列说法正确的是( )
A.闭合开关S，先亮、后亮
B.闭合开关S，、始终一样亮
C.断开开关S，立刻熄灭、过一会才熄灭
D.断开开关S，、都要过一会才熄灭
5．如图1所示，无线充电技术是近年发展起来的新技术，充电原理可近似看成理想变压器，如图2所示。下列说法正确的是( )
A.充电基座线圈接的电源是恒定的直流电
B.充电基座线圈接的电源必须是交流电且，都闭合才能充电
C.两个线圈中电流的频率可能不同
D.两个线圈中电流大小一定相同
6．在如图所示的LC振荡电路中，已知某时刻电流i的方向指向A板，且正在增大，下列说法正确的是( )
A.A板带正电 B.A、B两板间的电压在增大
C.电容器C正在放电 D.磁场能正在转化为电场能
7．为了保证考试的公平，大型考试中广泛使用了金属探测器，图甲就是一款常用的金属探测器，其内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，结构原理如图乙所示，线圈靠近金属时，线圈的自感系数增大。若某时刻电路中的电流方向如图所示，电容器A极板带正电，则下列说法正确的是( )
A.电路中的电流正在增大
B.电容器两板的电压在减小
C.线圈中的自感电动势在增大
D.线圈靠近金属时，LC振荡电路的周期减小
8．如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡，开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光，断开开关( )
A.P与Q同时熄灭 B.P比Q先熄灭 C.Q闪亮后再熄灭 D.P闪亮后再熄灭
9．某品牌照明灯相关电路图如图所示，自感线圈自感系数足够大且内阻不计，三个电灯泡的内阻相同，下列说法正确的是( )
A.闭合开关S，灯泡先亮，灯泡慢慢变亮
B.断开开关S，灯泡先灭，灯泡闪亮后再熄灭
C.闭合开关S，灯泡先亮，灯泡慢慢变亮
D.断开开关S，灯泡先灭，灯泡闪亮后再熄灭
10．在如图所示的电路中，电阻R的阻值小于灯泡D的阻值，规定电流水平向左经过D为电流的正方向，已知电感L的直流电阻和传感器的电阻忽略不计，灯泡的阻值恒定。时闭合开关S，经过一段时间后，在时刻断开S，下列表示电流传感器中的电流i随时间t变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
11．如图所示，电路中A和B是两个完全相同的小灯泡，L是一个自感系数很大、直流电阻为零的电感线圈，C是电容很大的电容器。当S闭合与断开时，对A、B的发光情况判断正确的是( )
A.S闭合时，A不会立即亮，然后逐渐熄灭
B.S闭合时，B立即亮，然后逐渐熄灭
C.S闭合足够长时间后，B发光而A不发光
D.S闭合足够长时间后再断开，B立即熄灭而A逐渐熄灭
12．如图所示的电路中，定值电阻R的阻值大于灯泡L的阻值。自感线圈的阻值非常小，可忽略不计。下列说法正确的是( )
A.开关S由闭合到断开时，电阻R的电流方向由a流向b
B.开关S闭合至电路稳定时，灯泡L两端的电压比电阻R两端的电压高
C.开关S由断开到闭合时，灯泡L将逐渐变亮
D.开关S由闭合到断开时，灯泡L先闪亮一下然后才变暗
二、多选题
13．下列关于自感现象的说法正确的是( )
A.自感现象是由导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象
B.线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反
C.线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关
D.加铁芯后线圈的自感系数比没加铁芯时要小
14．如图甲所示，某实验小组用电压传感器研究电感线圈特性，图甲中三个灯泡相同，灯泡电阻不变。闭合开关S，当电路达到稳定状态后再断开开关，与传感器相连的电脑记录的电感线圈L两端电压U随时间t变化的图像如图乙所示。不计电源内阻，电感线圈L的自感系数很大且不计直流电阻，下列说法正确的是( )
A.开关S闭合瞬间，同时点亮
B.开关S闭合瞬间，流经灯和的电流大小相等
C.开关S断开瞬间，灯立即熄灭，闪亮一下再熄灭
D.图乙中电压与的比为3:4
15．如图所示的电路中，三个完全相同的灯泡，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，先变亮，逐渐变亮
B.开关S闭合，先变亮，逐渐变亮
C.开关S断开，先变亮，然后逐渐变暗
D.开关S断开，立即熄灭
16．如图所示，、为两个相同的灯泡，线圈L的直流电阻可忽略不计，下列说法正确的是( )
A.闭合开关S的瞬间，和都立刻变亮
B.闭合开关S稳定后，只有亮
C.断开开关S的瞬间，a点的电势比b点的电势低
D.断开开关S，亮起后熄灭，立即熄灭
三、填空题
17．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，、和是三盏相同的灯泡.实验时，断开开关瞬间，灯突然闪亮，此时中电流方向______（选填“向右”、“向左”），随后逐渐变暗；若已调节滑动变阻器R的电阻值与的电阻值相等，则闭合瞬间，电感线圈中电流______（选填“大于”、“等于”、“小于”）变阻器R中的电流.
18．如图所示，L是一带铁芯的自感系数很大的线圈，其直流电阻几乎为零，电路中A和B是两个完全相同的灯泡。则开关闭合的瞬间，观察到的现象是______（选填“A、B同时亮”或“A先亮”或“B先亮”）；开关断开的瞬间，观察到的现象是______（选填“A、B同时熄灭”或“A先熄灭”或“B先熄灭”），流经灯泡A的电流方向是从______（选填“a到b”或“b到a”）。
四、实验题
19．用如图所示的电路研究自感现象，图中两个相同的小灯泡甲和乙分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个定值电阻R，请回答下列问题：
（1）闭合开关S后，将观察到两个灯泡亮度变化情况是__________
A.小灯泡甲和乙同时变亮
B.小灯泡甲立刻变亮，小灯泡乙逐渐变亮
C.小灯泡乙立刻变亮，小灯泡甲逐渐变亮
D.小灯泡甲立刻变亮，小灯泡乙不亮
（2）闭合开关电路稳定后，发现小灯泡甲比乙亮很多，经分析认为电感线圈电阻__________（选填“大于”“等于”或“小于”）定值电阻R；若断开开关，将看到两个小灯泡亮暗变化情况是__________。
五、计算题
20．在自感系数为100 mH的线圈中，通入如图中所示规律变化的电流。求在每个变化阶段线圈中自感电动势的大小，并说明前4 s和第5 s内电动势的方向有何关系。
21．如图所示，自感线圈的自感很大，电阻可忽略不计。开关S原来是闭合的，在开关S断开的瞬间，若，灯泡的亮度怎样变化 若，灯泡的亮度又怎样变化
参考答案
1．答案：A
解析：A.无线充电的原理是基座内的线圈电流变化，产生变化的磁场，导致手表内部线圈中的磁通量发生改变，线圈产生感应电流，原理是互感，故A正确；
B.充电时存在漏磁效应，所以传输能量时有损失，故B错误；
C.手机充电利用的是互感原理，因此用塑料薄膜将充电基座包裹起来，仍能为手表充电，故C错误；
D.根据上述解释，基座线圈的磁场变化产生感应电场，驱动放置在感应电场中的手表中的线圈内部的电子做定向运动，形成电流，故D错误。
故选A。
2．答案：D
解析：A（×）闭合开关一段时间后，A灯和B灯一样亮，所以此时滑动变阻器的阻值等于线圈的直流电阻。
B（×）开关闭合瞬间，A灯立即变亮，B灯由于自感线圈的阻碍作用，流过的电流从零开始逐渐变大，故B灯逐渐变亮。
C（×）开关闭合时，流过线圈电流是自左向右，断开开关，由于自感线圈的阻碍作用，电流不能马上减到零，电流方向仍自左向右，因此流过B灯的电流自左向右。
D（√）滑片右移，滑动变阻器接入电路阻值变大，此时滑动变阻器的阻值大于线圈的直流电阻，流过A灯电流小于流过B灯电流，接着断开开关，线圈充当电源作用，流过A灯电流先变大再逐渐变小，流过B灯的电流缓慢变小，故A灯闪亮后再缓慢变暗，B灯缓慢变暗。
3．答案：C
解析：ABC.如图所示时刻，电容器正在充电，电荷量在增大，电流减小，根据
线圈中的自感电动势正在增大，电场能正在增大，故AB错误，C正确；
D.L减小，根据
T减小，f增大，故D错误。
故选C。
4．答案：D
解析:AB.闭合开关S，所在支路不会产生感应电动势，所以马上亮，由于线圈L产生自感电动势阻碍电流的增大，所以逐渐亮起来；稳定后，由于线圈L的电阻可以忽略，可知所在支路的电流大于所在支路的电流，则比更亮，故AB错误；
CD.断开开关S，由于线圈L产生自感电动势阻碍电流的减小，且与、构成回路，所以、都要过一会才熄灭，故C错误，D正确。
故选D。
5．答案：B
解析:AB.根据法拉第电磁感应定律，充电基座线圈接的电源必须是交流电且、，都闭合后构成闭合回路才能充电，故A错误，B正确；
CD.由于充电原理可近似看成理想变压器，两个线圈中电流的频率一定相同，电压和电流强度不一定相同，故CD错误。
故选B。
6．答案：C
解析：通过图示电流方向，且电流增大，知电容器在放电，电场能转化为磁场能，则电容器上极板A带负电，下极板B带正电，电容器上的电荷量正在减小，由，知AB两极板间的电压在减小，故C正确，ABD错误，故选C.
7．答案：C
解析：ABC.图示时刻，电容器正在充电，电荷量在增大，电压增大；电流减小，但电流减小得越来越快，根据线圈中的自感电动势正在增大，故AB错误，C正确；D.若探测仪靠近金属时，相当于给线圈增加了铁芯，所以其自感系数L增大，根据可知T增大，故D错误。故选C。
8．答案：D
解析：由题意知，开始时，开关S闭合，由于L的电阻很小，Q灯正常发光，P灯微亮。断开开关前通过Q灯的电流远大于通过P灯的电流。断开开关时，Q灯所在电路断路，立即熄灭。由于自感现象，L中产生感应电动势，与P灯组成闭合回路，且感应电流大于原来通过P的电流，故P灯闪亮后再熄灭。故选D。
9．答案：B
解析：A（×）C（×）闭合开关S，线圈中产生感应电动势，灯泡与自感线圈串联，则灯泡先亮，灯泡慢慢变亮。
B（√）D（×）断开开关S，灯泡先灭。在闭合开关S，电路电流稳定时，由于定值电阻R与灯泡串联，则灯泡的电流小于灯泡的电流，而断开开关S瞬间自感电流的瞬时值与灯泡的电流相等，则自感电流通过灯泡时，灯泡闪亮，然后灯泡和逐渐熄灭。
10．答案：C
解析：开关闭合后，由于开始时自感线圈对电流的阻碍作用很大，传感器支路的电流较大，随着自感线圈的阻碍作用减小，外电路的电压逐渐减小，传感器支路的电流（方向向左）逐渐减小；开关断开时，由于自感电动势的作用，线圈中的电流方向与原来相同，此时传感器中电流方向与原来相反，又由于电阻R的阻值小于D的阻值，而开关闭合后电流稳定时，线圈所在支路的电流大于流过传感器的电流，故当开关断开瞬间，传感器中的感应电流也大于原来传感器中的电流，故选项C正确。
11．答案：C
解析：A（×）B（×）S刚闭合时，电容器C要充电，并且充电电流越来越小，线圈L的自感系数很大，故A亮一下又逐渐变暗，最后A被线圈L短路，A会熄灭。而后随着B的电流逐渐增大，B逐渐变亮。
C（√）S闭合足够长时间后，线圈相当于导线，将A短路，电容器充电结束，因此B发光。
D（×）S闭合足够长时间后再断开，电容器要对B放电，故B逐渐熄灭，而线圈L由于自感现象对A放电，导致A灯突然亮一下，然后再逐渐熄灭。
12．答案：C
解析：A.开关S由闭合到断开时，线圈相当于一个电源，线圈中的电流在新回路中由先前的稳定值逐渐减为0，可知，电阻R的电流方向由b流向a，故A错误；
B.电路稳定时，由于线圈电阻不计，此时线圈相当于一根导线，灯泡与定值电阻并联，则灯泡L两端的电压等于电阻R两端的电压，故B错误；
C.开关S由断开到闭合时，由于线圈的自感作用，导致通过灯泡的电流逐渐增大，即灯泡L将逐渐变亮，故C正确；
D.电路稳定时，由于线圈电阻不计，此时线圈相当于一根导线，又由于，定值电阻R的阻值大于灯泡L的阻值，则通过灯泡的电流大于定值电阻中的电流，开关S由闭合到断开时，线圈相当于一个电源，线圈中的电流在新回路中由先前的稳定值逐渐减为0，可知，灯泡L逐渐变暗，不会闪亮一下，故D错误。
故选C。
13．答案：AC
解析：A（√）C（√）自感现象实质上属于电磁感应现象。当线圈中的电流发生变化时，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中产生感应电动势，自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关。
D（×）自感系数与线圈本身因素有关，加铁芯后线圈的自感系数变大。
B（×）当原电流增大时，感应电动势方向与原电流的方向相反；当原电流减小时，感应电动势方向与原电流方向相同，即“增反减同”。
14．答案：BD
解析：A（×）开关S闭合瞬间，由于与线圈串联，由于线圈阻碍，电流逐渐增大，则逐渐变亮。
B（√）开关S闭合瞬间，由于电感线圈的阻碍作用最强，灯没有电流通过，灯和串联，流经灯和的电流大小相等。
C（×）电路稳定时通过和的电流相等，则开关断开的瞬间，自感电流不会使闪亮，直接逐渐熄灭。
D（√）开关闭合瞬间，和串联，电压传感器测量两端电压，则，电路稳定后，通过的电流为，开关断开瞬间，自感电流与原电流等大，则，得：。
15．答案：BD
解析：AB.开关S闭合瞬间，均立即变亮，的电路中由于线圈对电流的阻碍作用，会逐渐亮，故A错误，B正确；
CD.关S从闭合状态突然断开时，均逐渐变暗，由于的电路中的二极管有单向导电性，电流不能从右向左通过二极管，所以立即熄灭，故C错误，D正确。
故选BD。
16．答案：ACD
解析：A.闭合开关S的瞬间，线圈自感阻碍流过线圈的电流增大，和都立刻变亮，故A正确；
B.闭合开关S稳定后，线圈L的直流电阻可忽略不计，被短路，只有亮，故B错误；
CD.断开开关S的瞬间，立即熄灭，线圈与构成回路，亮起后熄灭，因线圈产生与原电流方向相同的电动势，所以a点的电势比b点的电势低，故CD正确。
故选ACD。
17．答案：向左；小于
解析：图1中，实验时，断开开关瞬间，由自感现象可知电感线圈会产生向右的自感电动势，此时中电流方向向左.图2中，闭合瞬间，由于自感，电感线圈产生阻碍电流增大的自感电动势，致使中电流小于变阻器R中的电流.
18．答案：A、B同时亮；B先熄灭；b到a
解析：开关闭合的瞬间，由自感线圈得阻碍作用，使电流直接从A、B流过，使A、B同时亮;
开关断开的瞬间，自感线圈此时相当于电源，与A组成新的回路，则B先熄灭，电流从自感线圈右侧流出，即流经灯泡A的电流方向为b到a.
19．答案：（1）C
（2）小于；小灯泡甲逐渐变暗，小灯泡乙闪亮一下后再逐渐变暗
解析：（1）通电时，线圈中电流变大，则在线圈中产生反电动势，阻碍电流的变大，故线圈中电流慢慢变大，故甲灯慢慢变亮，而乙灯立即变亮，故C正确，ABD错误；
故选C。
（2）稳定后，甲灯比乙灯亮很多，说明电感线圈电阻远小于定值电阻阻值；断开开关时，线圈和甲灯、乙灯、定值电阻组成回路，将储存的能量释放，此时线圈相当于电源，电流从其稳定时的电流逐渐减小，故甲灯会逐渐变暗，而乙灯会先闪亮一下后逐渐变暗。
20．答案：；相反
解析：根据自感电动势可知，前4 s内电动势
4 s到5 s内电动势
前4 s内电流增大，第5 s内电流减小，根据楞次定律可知，前4 s和第5 s内电动势的方向相反。
21．答案：见解析
解析：在开关S断开的瞬间，线圈因自感产生电动势，与灯泡构成回路，由于灯泡、线圈、串联，灯泡中的电流等于线圈中的电流。
若，灯泡中的电流瞬间变小，灯泡先突然变到某一较暗状态，再逐渐熄灭;若，灯泡中的电流瞬间变大，灯泡先变得比原来亮，再逐渐变暗到熄灭。
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