2.4互感和自感 同步练习 Word版含答案

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…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
)
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…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
2.4互感和自感
一、单选题
1.如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，L1、L2为两个相同的灯泡，线圈L的直流电阻不计，与灯泡L1连接的是一只理想二极管D.下列说法中正确的是（?
）
A.?闭合开关S稳定后L1、L2亮度相同???????????????????????B.?断开S的瞬间，L2会逐渐熄灭
C.?断开S的瞬间，L1中电流方向向左???????????????????????D.?断开S的瞬间，a点的电势比b点高
2.一个自感系数很大的线圈，用如图所示的电路测量它的直流电阻，闭合电键
与
待稳定后
读出电压表与电流表的示数
下列说法正确的是（??
）
?
线圈电阻的测量值等于电压表示数与电流表示数的比值
线圈电阻的真实值小于电压表示数与电流表示数的比值
在测量完毕拆卸电路时，应先断开
，后断开
?
在测量完毕拆卸电路时，应先断开
后断开
．
A.???????????????????????????????????B.???????????????????????????????????C.???????????????????????????????????D.?
3.为了测出自感线圈的直流电阻，可采用如图所示的电路
由于线圈自感系数很大，为了保护电表和各元件，在测量完毕后将电路解体时应该
　　
A.?首先断开开关
??????????????B.?首先断开开关
??????????????C.?首先拆除电源??????????????D.?首先拆除安培表
4.如图所示电路中，R1、R2是两个阻值相等的定值电阻，L是一个自感系数很大，直流电阻为零的理想线圈，设A、B两点电势分别为φA、φB
，
下列分析正确的是(　　)
A.?开关S闭合瞬间
??????????????????????????????????????B.?开关S闭合后，电路达到稳定时
C.?当开关S从闭合状态断开瞬间
?????????????????D.?只要线圈中有电流通过，
就不可能等于
5.如图电路中，忽略自感线圈的电阻，R的阻值和L的自感系数都很大，A、B为两个完全相同的灯泡，当S闭合时，正确的是（??
）
A.?A比B先亮，然后A灭???????????????????????????????????????????B.?B比A先亮，然后A逐渐变亮
C.?A，B一起亮，而后A灭???????????????????????????????????????D.?A，B一起亮，而后B灭
6.关于线圈的自感系数，下列说法正确是（??
）
A.?线圈中的自感电动势越大，线圈的自感系数一定越大
B.?线圈的自感系数与线圈自身的因素以及有无铁芯有关
C.?线圈中的电流不发生变化，自感系数一定为零
D.?线圈中的电流变化越快，自感系数就越大
7.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，B灯立即熄灭，A灯逐渐熄灭
8.如图所示，电阻R和电感线圈L的值都较大，电感线圈的电阻不计，A、B是两只完全相同的灯泡，当开关S闭合时，下面能发生的情况是（??
）
A.?B比A先亮，然后B熄灭????????????????????????????????????????B.?A比B先亮，然后A熄灭
C.?A，B一起亮，然后A熄灭????????????????????????????????????D.?A，B一起亮，然后B熄灭
二、多选题
9.手机无线充电是比较新颖的充电方式。如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。在充电过程中（???
）
A.?送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化
B.?受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变
C.?送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递
D.?手机和基座无需导线连接，这样传递能量没有损失
10.如图所示，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是(??
?)
?
A.?合上开关K接通电路时，A2始终比A1亮?????????????B.?合上开关K接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮
C.?断开开关K切断电路时，A2先熄灭，A1过一会儿才熄灭???????????D.?断开开关K切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭
三、填空题
11.如图所示，一个称为“千人震”的趣味物理小实验所用器材是一节电动势为1.5V的新干电池、几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器，几位同学手拉手连成一排，另一位同学将电池、镇流器、开关用导线连接起来，并将它们和首、尾两位同学两只空着的手相连，在开关________（填“闭合”或“断开”）时就会使连成一排的同学都有触电的感觉，该实验的原理是________。
12.演示自感现象的实验电路图如图所示。L是自感线圈，A1、A2是规格相同的灯泡，R的阻值与L的直流电阻阻值相同。当开关S由断开到合上时，观察到的自感现象是________，最后达到同样亮。
四、计算题
13.一个线圈的电流在0.001
s内有0.02
A的变化，产生50
V的自感电动势，求线圈的自感系数？如果这个电路中的电流的变化率变为40
A/s
，
自感电动势为多大？
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
D
【解析】【解答】闭合开关S稳定后
被短路，A不符合题意；断开S的瞬间，
立即熄灭，B不符合题意；断开S的瞬间，由于电路电流减小，所以产生还原电流方向一致的感应电流，二极管的单项导电性导致
中无电流，C不符合题意，L相当于一个电源，右端为正极，所以a点电势比b点电势高，D符合题意，
故答案为：D
【分析】本题考查的是二极管的单向导电性、线圈由于自感对于电流变化的阻碍作用。
2.【答案】
B
【解析】【解答】①根据电阻测量的原理可知，线圈电阻的测量值等于电压表示数与电流表示数的比值.故①正确；②以上的测量值由于是测量的线圈与电压表的并联的电阻值，所以测量值小于真实值.故②错误；③若先断开开关S1
，
由于L的自感作用都会使L和电压表组成回路，原先L中有较大的电流通过，现在这个电流将通过电压表，造成电表损坏，所以实验完毕应先断开开关S2.故③错误，④正确．
故答案为：B
【分析】当电路中的电流趋于恒定的时候，电感就可以看做是一根电阻丝，如果不先断开S2
，
当电感中电流发生很大变化时，会有很大的电流通过电压表，从而损坏电压表。
3.【答案】
B
【解析】【解答】若先断开开关
或先拆去电流表或先拆去电阻R
，
由于L的自感作用都会使L和电压表组成回路，原先L中有较大的电流通过，现在这个电流将通过电压表，造成电表损坏，所以实验完毕应先断开开关
，B符合题意．
故答案为：B
【分析】如果不先断开S2
，
当电感中电流发生很大变化时，会有很大的电流通过电压表，从而损坏电压表。
4.【答案】
C
【解析】【解答】开关闭合瞬间电流由A指向B增大，自感线圈阻碍电流增加，故
，A不符合题意；电路稳定后，自感线圈相当于导线；
，BD不符合题意；当开关S从闭合状态断开瞬间自感线圈产生感应电流，相当于电源，电流方向由A指向B
，
故
，C符合题意．
故答案为：C
【分析】自感线圈在通过它的电流发生变化时会产生感应电动势阻碍电流的变化，稳定后，直流电阻为零的理想线圈相当于导线。
5.【答案】
B
【解析】【解答】解：闭合开关的瞬间，由于线圈中自感电动势的阻碍，b灯先亮，a灯后亮，然后A中的电流逐渐增大，A逐渐变亮．
故选：B．
【分析】当开关接通和断开的瞬间，流过线圈的电流发生变化，产生自感电动势，阻碍原来电流的变化，根据自感现象的规律来分析．
6.【答案】
B
【解析】【解答】解：自感系数由线圈自身决定：线圈越长，而其他条件相同时，自感系数越大；线圈匝数越多，而其他条件相同时，自感系数越大；同一线圈，插有铁芯时线圈的自感系数会变大；
线圈的自感系数与线圈的长度、匝数以及是否有铁芯等都有关，与线圈中电流如何变化无关，与线圈中的自感电动势也无关．故B正确，ACD错误．
故选：B
【分析】自感系数由线圈自身决定，与其它因素无关．线圈越长、单位长度上匝数越多自感系数越大，有铁芯比没有铁芯大得多．
7.【答案】
A
【解析】【解答】解：A、S刚闭合后，灯泡A与电感并联，由于电感阻碍电流的增大，所以A灯亮一下，然后逐渐熄灭，B灯与电容器并联，由于电容器充电，所以B灯逐渐变亮．故A正确，B错误．
C、S闭合足够长时间后，C中无电流，相当于断路，L相当于短路，所以B很亮，而A不亮．故C错误，D也错误．
故选：A．
【分析】电感器对电流的变化有阻碍作用，当电流增大时，会阻碍电流的增大，当电流减小时，会阻碍其减小．电容器在电路中电流变化时，也会发生充电和放电现象，此时可理解为有电流通过了电容器．
8.【答案】
D
【解析】【解答】解：当开关S闭合时，电源的电压同时加到两个灯泡上，它们会一起亮．
但由于电感线圈的电阻不计，线圈将B灯逐渐短路，B灯变暗直至熄灭；故ABC错误，D正确．
故选：D．
【分析】当开关S闭合时，电源的电压同时加到两个灯泡上，它们会同时发光．根据电感线圈的电阻不计，会将B灯短路，分析B灯亮度的变化．
二、多选题
9.【答案】
A,C
【解析】【解答】AB．由于送电线圈输入的是正弦式交变电流，是周期性变化的，因此产生的磁场也是周期性变化的，A符合题意，B不符合题意；
C．根据变压器原理，原、副线圈是通过互感现象实现能量传递，因此送电线圈和受电线圈也是通过互感现象实现能量传递，C符合题意；
D．手机与机座无需导线连接就能实现充电，但磁场能有一部分以电磁波辐射的形式损失掉，因此这样传递能量是有能量损失的，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】一个圆环中电流的变化导致自身的磁通量变化，从而导致另一个圆环磁通量的变化，闭合电路中的磁通量发生改变，回路中就会产生感应电流，从而实现了能量的传递。
10.【答案】
B,D
【解析】【解答】合上开关K接通电路时，A2立即正常发光，线圈中电流要增大，由于自感电动势的阻碍，灯泡A1中电流只能逐渐增大，则A2先亮，A1后亮，最后一样亮。A不符合题意，B符合题意。断开开关K切断电路时，A2原来的电流立即减小为零，线圈中产生自感电动势，两灯泡串联和线圈组成回路，回路中电流从原来值逐渐减小到零，则A1和A2都要过一会儿才熄灭。C不符合题意，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】本题考查自感现象，分析时注意线圈在电路中的作用，由于线圈的自感作用，当通过线圈中电流要发生变化时，线圈将产生感应电动势阻碍元电流的变化。
三、填空题
11.【答案】
断开；镇流器的自感现象
【解析】【解答】当开关闭合后，镇流器与同学们并联，由于电源为1.5V的新干电池，所以电流很小。当断开时，镇流器电流发生变化，由于镇流器的自感现象，产生很高的瞬间电压，通过同学们身体时有触电的感觉。
【分析】电感的特性值通直流阻交流，电流的频率越大，电感的阻抗就越大，分得的电压就越大，人与电感并联，故电压比较大，所以有触电的感觉。
12.【答案】
A2立即亮，A1逐渐亮（或A2先亮，A1后亮）
【解析】【解答】A2支路是纯电阻电路，S接通，电流立即通过；A1支路的电感线圈L对电流的变化起阻碍作用，当电路稳定后，自感的阻碍作用才会消失，所以A1逐渐亮，最后两灯同样亮。
【分析】此题比较简单，主要考查自感线圈的自感作用的理解，当给自感线圈通过电流时，电流缓慢的增加。
四、计算题
13.【答案】由
，得自感系数
当
时自感电动势
【解析】??【分析】本题考查自感电动势计算公式
的应用。