2020-2021学年高二物理人教版（2019）选择性必修第二册同步课时作业（8）互感和自感
文档属性
| 名称 | 2020-2021学年高二物理人教版（2019）选择性必修第二册同步课时作业（8）互感和自感 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 388.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-01-24 20:39:34 | ||
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文档简介
2020-2021学年高二物理人教版（2019）选择性必修第二册同步课时作业（8）互感和自感
1.在LC回路产生电磁振荡的过程中，下列说法中错误的是( )
A.电容器放电完毕时刻，回路中电流最小
B.回路中电流值最大时刻，回路中磁场能最大
C.电容器极板上所带电荷量最大时，电场能最大
D.回路中电流值最小的时刻，电容器带电荷量最大
2.如图所示的电路中，电容C和电感L的值都很大，L的电阻不计，A、B是完全相同的两个灯泡.当开关S闭合时，下列说法中正确的是( )
A.A灯比B灯先亮，然后A灯熄灭 B.B灯比A灯先亮，然后B灯熄灭
C.A灯、B灯一起亮，然后A灯熄灭 D.A灯、B灯一起亮，然后B灯熄灭
3.在生产实际中，有些高压直流电路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，线圈会产生很大的自感电动势，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，可在线圈处并联一个元件，下列方案可行的是( )
A. B. C. D.
4.如图所示是日光灯的电路图，日光灯主要由灯管、镇流器、启动器组成.关于日光灯的原理，下列说法不正确的是( )
A.日光灯启动，利用了镇流器中线圈的自感现象
B.日光灯正常发光时，镇流器起着降压限流的作用
C.日光灯正常发光后取下启动器，日光灯仍能正常工作
D.日光灯正常发光后取下启动器，日光灯不能正常工作
5.如图所示的电路中，和是完全相同的灯泡，线圈的直流电阻忽略不计，下列说法中正确的是（ ）
A.闭合开关时，先亮，后亮，最后比亮
B.闭合开关时，和始终一样亮
C.断开开关时，立即熄灭，过一会儿熄灭
D.断开开关时，和都要过一会儿才熄灭
6.如图所示，灯泡与定值电阻的阻值均为，是自感系数较大的线圈，当闭合、断开且电路稳定时，两灯亮度相同，再闭合，待电路稳定后将断开，下列说法中正确的是（ ）
A.灯将比原来更亮一下后熄灭 B.灯将比原来更亮一下后熄灭
C.有电流通过灯，方向为 D.有电流通过灯，方向为
7.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
8.一个LC振荡电路中，线圈的自感系数为L，电容器的电容为C，从电容器上电压达到最大值开始计时，则有( )
A.至少经过，磁场能达到最大
B.至少经过，磁场能达到最大
C.在时间内，电路中的平均电流为
D.在时间内，电容器放出的电荷量为
9.如图所示的电路中，L为电感线圈(直流电阻不计)，A、B为两灯泡，以下结论正确的是( )
A.闭合开关S时，A先亮，B后亮
B.闭合开关S时，A、B同时亮，之后B变暗直至熄灭，A变亮
C.先闭合开关S，电路稳定后再断开开关S时，A熄灭，B先变亮再逐渐熄灭
D.先闭合开关S，电路稳定后再断开开关S时，A、B两灯都亮一下再逐渐熄灭
10.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
11.“千人震”实验可以用如图所示的电路完成.电路主要由几位同学手拉手与一节电动势为1.5 V的干电池、几根导线、开关和一个有铁芯的多匝线圈构成.以下说法正确的是( )
A.在闭合开关瞬间会使连成一串的同学有触电感觉
B.在断开开关瞬间会使连成一串的同学有触电感觉
C.人有触电感觉时流过人体的电流大于流过线圈的电流
D.人有触电感觉时有很高电压加在两手间且左边电势高
答案以及解析
1.答案：A
解析：电容器放电完毕时，带电荷量为零，电场能为零，电路中的电流最大，磁场能最大，A错误，B正确；电容器充电完毕时，带电荷量最大，电场能达到最大，C正确；回路中电流值最小的时刻，磁场能最小，电场能最大，电容器带电荷量最大，D正确.A符合题意.
2.答案：B
解析：因A灯串联了一个电感线圈，由于电感线圈阻碍电流的变化，故A灯后亮；而B灯串联了一个电容器，故B灯亮一下然后熄灭，故B正确.
3.答案：D
解析：由题意可知，断开开关瞬间，线圈中产生很大的自感电动势，若不并联元件，则开关S处会产生电弧，当并联电容器时，只能对电容器充电，仍不能解决电弧现象，故A错误；当并联发光二极管时，由于发光二极管有单向导电性，因此应注意方向，D选项的二极管在开关断开后与线圈组成闭合回路，正向导通，既能避免产生电弧，又不影响电路，故D正确，B、C错误.
4.答案：D
解析：镇流器在启动时，利用线圈的自感现象产生瞬时高压，在正常工作时起降压限流作用，使电流稳定在灯管的额定电流范围内，灯管两端的电压也稳定在额定电压范围内；灯管正常发光后，电流不再流过启动器，所以并联在两端的启动器也就不再起作用了，故日光灯正常发光后取下启动器，日光灯仍能正常工作，故A、B、C正确，D错误.
5.答案：D
解析：AB、闭合开关瞬间，立即发光。线圈中电流增大，产生自感电动势，根据楞次定律得知，自感电动势阻碍电流的增大，电流只能逐渐增大，逐渐亮起来，所以闭合开关，先亮、后亮，线圈的直流电阻忽略不计，可知最后它们一样亮。故AB错误。
CD、断开开关时，灯原来的电流突然消失，线圈中电流从原来的大小开始减小，产生感应电动势，相当于电源，感应电流流过组成的回路，所以都要过一会才熄灭，故C错误D正确。
6.答案：D
解析：闭合、断开且电路稳定时两灯亮度相同，说明的直流电阻亦为，闭合后，与A灯并联，与B灯并联，它们的电流均相等。当断开后，将阻碍自身电流的减小，即该电流还会维持一段时间，在这段时间里，因闭合，电流不可能经过B灯和，B灯立即熄灭，只能通过A灯形成的电流，由于自感形成的电流是在原来电流的基础上逐渐减小的，并没有超过A灯原来电流，故A灯虽推迟一会熄灭，但不会比原来更亮故选D。
7.答案：ABC
解析：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象，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嘈互相靠近的电路之间，会影响电路的正常工作，选项D错误。
8.答案：BCD
解析：LC振荡电路的周期，电容器上电压达到最大时，开始放电，经时间，放电结束，此时电容器所带电荷量为零，电路中的电流最大，磁场最强，磁场能最大，故A错误，B正确.因为，所以电容器放出的电荷量，由可知，，故C、D正确.
9.答案：BC
解析：闭合开关S时，电路中立即有了电流，故灯泡A、B同时变亮，线圈会产生自感电动势，电流缓慢增加，当电流稳定后，线圈相当于直导线，灯泡B被短路，故开关闭合时，A、B同时亮，但B逐渐熄灭，A更亮，故A错误，B正确；断开S时，A灯立即熄灭，线圈产生自感电动势，和灯泡B构成闭合回路，B灯先闪亮后逐渐熄灭，故C正确，D错误.
10.答案：AD
解析：AB.灯a与电阻R串联，当电键S闭合时，灯b、c立即发光。通过线圈L的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律线圈产生的感应电动势与原来电流方向相反，阻碍电流的增大，电路的电流只能逐渐增大，a逐渐亮起来。所以b与c比a先亮。由于线圈直流电阻忽略不计，当电流逐渐稳定时，线圈不产生感应电动势，a、b两灯电流相等，亮度相同。故A正确，B错误；
CD.稳定后当电键S断开后，由于自感，线圈中的电流只能慢慢减小，其相当于电源，与灯泡a、b和电阻L构成闭合回路放电，两灯都过一会儿熄灭，而c灯立即熄灭。故C错误，D正确。
故选：AD。
11.答案：BD
解析：在闭合开关瞬间，有铁芯的多匝线圈与同学们并联，由于干电池的电动势为1.5 V，所以电流很小，同学们没有触电感觉，A错误；在断开开关瞬间，有铁芯的多匝线圈电流变小，从而产生很高的瞬间电压，同学们有触电感觉，故B正确；人有触电感觉时，有铁芯的多匝线圈与同学们串联，流过人体的电流等于流过线圈的电流，故C错误；在断开开关瞬间，根据楞次定律可得，通过同学们身体的电流方向从左向右，所以人有触电感觉时有很高电压加在两手间且左边电势高，故D正确.
1.在LC回路产生电磁振荡的过程中，下列说法中错误的是( )
A.电容器放电完毕时刻，回路中电流最小
B.回路中电流值最大时刻，回路中磁场能最大
C.电容器极板上所带电荷量最大时，电场能最大
D.回路中电流值最小的时刻，电容器带电荷量最大
2.如图所示的电路中，电容C和电感L的值都很大，L的电阻不计，A、B是完全相同的两个灯泡.当开关S闭合时，下列说法中正确的是( )
A.A灯比B灯先亮，然后A灯熄灭 B.B灯比A灯先亮，然后B灯熄灭
C.A灯、B灯一起亮，然后A灯熄灭 D.A灯、B灯一起亮，然后B灯熄灭
3.在生产实际中，有些高压直流电路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，线圈会产生很大的自感电动势，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，可在线圈处并联一个元件，下列方案可行的是( )
A. B. C. D.
4.如图所示是日光灯的电路图，日光灯主要由灯管、镇流器、启动器组成.关于日光灯的原理，下列说法不正确的是( )
A.日光灯启动，利用了镇流器中线圈的自感现象
B.日光灯正常发光时，镇流器起着降压限流的作用
C.日光灯正常发光后取下启动器，日光灯仍能正常工作
D.日光灯正常发光后取下启动器，日光灯不能正常工作
5.如图所示的电路中，和是完全相同的灯泡，线圈的直流电阻忽略不计，下列说法中正确的是（ ）
A.闭合开关时，先亮，后亮，最后比亮
B.闭合开关时，和始终一样亮
C.断开开关时，立即熄灭，过一会儿熄灭
D.断开开关时，和都要过一会儿才熄灭
6.如图所示，灯泡与定值电阻的阻值均为，是自感系数较大的线圈，当闭合、断开且电路稳定时，两灯亮度相同，再闭合，待电路稳定后将断开，下列说法中正确的是（ ）
A.灯将比原来更亮一下后熄灭 B.灯将比原来更亮一下后熄灭
C.有电流通过灯，方向为 D.有电流通过灯，方向为
7.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
8.一个LC振荡电路中，线圈的自感系数为L，电容器的电容为C，从电容器上电压达到最大值开始计时，则有( )
A.至少经过，磁场能达到最大
B.至少经过，磁场能达到最大
C.在时间内，电路中的平均电流为
D.在时间内，电容器放出的电荷量为
9.如图所示的电路中，L为电感线圈(直流电阻不计)，A、B为两灯泡，以下结论正确的是( )
A.闭合开关S时，A先亮，B后亮
B.闭合开关S时，A、B同时亮，之后B变暗直至熄灭，A变亮
C.先闭合开关S，电路稳定后再断开开关S时，A熄灭，B先变亮再逐渐熄灭
D.先闭合开关S，电路稳定后再断开开关S时，A、B两灯都亮一下再逐渐熄灭
10.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
11.“千人震”实验可以用如图所示的电路完成.电路主要由几位同学手拉手与一节电动势为1.5 V的干电池、几根导线、开关和一个有铁芯的多匝线圈构成.以下说法正确的是( )
A.在闭合开关瞬间会使连成一串的同学有触电感觉
B.在断开开关瞬间会使连成一串的同学有触电感觉
C.人有触电感觉时流过人体的电流大于流过线圈的电流
D.人有触电感觉时有很高电压加在两手间且左边电势高
答案以及解析
1.答案：A
解析：电容器放电完毕时，带电荷量为零，电场能为零，电路中的电流最大，磁场能最大，A错误，B正确；电容器充电完毕时，带电荷量最大，电场能达到最大，C正确；回路中电流值最小的时刻，磁场能最小，电场能最大，电容器带电荷量最大，D正确.A符合题意.
2.答案：B
解析：因A灯串联了一个电感线圈，由于电感线圈阻碍电流的变化，故A灯后亮；而B灯串联了一个电容器，故B灯亮一下然后熄灭，故B正确.
3.答案：D
解析：由题意可知，断开开关瞬间，线圈中产生很大的自感电动势，若不并联元件，则开关S处会产生电弧，当并联电容器时，只能对电容器充电，仍不能解决电弧现象，故A错误；当并联发光二极管时，由于发光二极管有单向导电性，因此应注意方向，D选项的二极管在开关断开后与线圈组成闭合回路，正向导通，既能避免产生电弧，又不影响电路，故D正确，B、C错误.
4.答案：D
解析：镇流器在启动时，利用线圈的自感现象产生瞬时高压，在正常工作时起降压限流作用，使电流稳定在灯管的额定电流范围内，灯管两端的电压也稳定在额定电压范围内；灯管正常发光后，电流不再流过启动器，所以并联在两端的启动器也就不再起作用了，故日光灯正常发光后取下启动器，日光灯仍能正常工作，故A、B、C正确，D错误.
5.答案：D
解析：AB、闭合开关瞬间，立即发光。线圈中电流增大，产生自感电动势，根据楞次定律得知，自感电动势阻碍电流的增大，电流只能逐渐增大，逐渐亮起来，所以闭合开关，先亮、后亮，线圈的直流电阻忽略不计，可知最后它们一样亮。故AB错误。
CD、断开开关时，灯原来的电流突然消失，线圈中电流从原来的大小开始减小，产生感应电动势，相当于电源，感应电流流过组成的回路，所以都要过一会才熄灭，故C错误D正确。
6.答案：D
解析：闭合、断开且电路稳定时两灯亮度相同，说明的直流电阻亦为，闭合后，与A灯并联，与B灯并联，它们的电流均相等。当断开后，将阻碍自身电流的减小，即该电流还会维持一段时间，在这段时间里，因闭合，电流不可能经过B灯和，B灯立即熄灭，只能通过A灯形成的电流，由于自感形成的电流是在原来电流的基础上逐渐减小的，并没有超过A灯原来电流，故A灯虽推迟一会熄灭，但不会比原来更亮故选D。
7.答案：ABC
解析：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象，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嘈互相靠近的电路之间，会影响电路的正常工作，选项D错误。
8.答案：BCD
解析：LC振荡电路的周期，电容器上电压达到最大时，开始放电，经时间，放电结束，此时电容器所带电荷量为零，电路中的电流最大，磁场最强，磁场能最大，故A错误，B正确.因为，所以电容器放出的电荷量，由可知，，故C、D正确.
9.答案：BC
解析：闭合开关S时，电路中立即有了电流，故灯泡A、B同时变亮，线圈会产生自感电动势，电流缓慢增加，当电流稳定后，线圈相当于直导线，灯泡B被短路，故开关闭合时，A、B同时亮，但B逐渐熄灭，A更亮，故A错误，B正确；断开S时，A灯立即熄灭，线圈产生自感电动势，和灯泡B构成闭合回路，B灯先闪亮后逐渐熄灭，故C正确，D错误.
10.答案：AD
解析：AB.灯a与电阻R串联，当电键S闭合时，灯b、c立即发光。通过线圈L的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律线圈产生的感应电动势与原来电流方向相反，阻碍电流的增大，电路的电流只能逐渐增大，a逐渐亮起来。所以b与c比a先亮。由于线圈直流电阻忽略不计，当电流逐渐稳定时，线圈不产生感应电动势，a、b两灯电流相等，亮度相同。故A正确，B错误；
CD.稳定后当电键S断开后，由于自感，线圈中的电流只能慢慢减小，其相当于电源，与灯泡a、b和电阻L构成闭合回路放电，两灯都过一会儿熄灭，而c灯立即熄灭。故C错误，D正确。
故选：AD。
11.答案：BD
解析：在闭合开关瞬间，有铁芯的多匝线圈与同学们并联，由于干电池的电动势为1.5 V，所以电流很小，同学们没有触电感觉，A错误；在断开开关瞬间，有铁芯的多匝线圈电流变小，从而产生很高的瞬间电压，同学们有触电感觉，故B正确；人有触电感觉时，有铁芯的多匝线圈与同学们串联，流过人体的电流等于流过线圈的电流，故C错误；在断开开关瞬间，根据楞次定律可得，通过同学们身体的电流方向从左向右，所以人有触电感觉时有很高电压加在两手间且左边电势高，故D正确.