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1、对互感现象的理解1如图497甲所示,A、B两绝缘金属环套在同一铁芯上,A环中电流iA随时间t的变化规律如图497乙所示,下列说法中正确的是()图497At1时刻,两环作用力最大Bt2和t3时刻,两环相互吸引Ct2时刻两环相互吸引,t3时刻两环相互排斥Dt3和t4时刻,两环相互吸引解析t1时刻感应电流为零,故两环作用力为零,则A错误;t2时刻A环中电流在减小,则B环中产生与A环中同向的电流,故相互吸引,B正确;t3时刻同理也应相互吸引,故C也错;t4时刻A中电流为零,两环无相互作用D错答案B对通电自感、断电自感现象的分析图4982如图498所示的电路中A1和A2是两个相同的小灯泡,L是一个自感系
2、数相当大的线圈,其阻值与R相同在开关S接通和断开时,灯泡A1和A2亮暗的顺序是()A接通时A1先达最亮,断开时A1后灭B接通时A2先达最亮,断开时A1后灭C接通时A1先达最亮,断开时A1先灭D接通时A2先达最亮,断开时A2先灭解析当开关S接通时,A1和A2同时亮,但由于自感现象的存在,流过线圈的电流由零变大时,线圈上产生自感电动势阻碍电流的增大,使通过线圈的电流从零开始慢慢增加,所以开始时电流几乎全部从A1通过,而该电流又将同时分两路通过A2和R,所以A1先达最亮,经过一段时间电路稳定后,A1和A2达到一样亮;当开关S断开时,电源电流立即为零,因此A2立即熄灭,而对A1,由于通过线圈的电流突然
3、减小,线圈中产生自感电动势阻碍电流的减小,使线圈L和A1组成的闭合电路中有感应电流,所以A1后灭答案A3如图499所示,带铁芯的电感线圈的电阻与电阻器R的阻值相同,A1、A2是两个完全相同的电流表,则下列说法中正确的是()图499A闭合S瞬间,电流表A1示数小于A2示数B闭合S瞬间,电流表A1示数等于A2示数C断开S瞬间,电流表A1示数大于A2示数D断开S瞬间,电流表A1示数等于A2示数解析开关S闭合瞬间,线圈L产生自感电动势阻碍电流增大,所以此时电流表A1中电流小于电流表A2中电流,A项正确;开关断开时,线圈L与A1、A2和R构成回路,线圈L中产生自感电动势,阻碍电流减小,所以A1、A2中电
4、流也逐渐减小,但始终相等,D项正确答案AD对自感电动势的理解4关于线圈中自感电动势大小的说法中正确的是()A电感一定时,电流变化越大,自感电动势越大B电感一定时,电流变化越快,自感电动势越大C通过线圈的电流为零的瞬间,自感电动势为零D通过线圈的电流为最大值的瞬间,自感电动势最大解析电感一定时,电流变化越快,越大,由EL知,自感电动势越大,A错,B对;线圈中电流为零时,电流的变化率不一定为零,自感电动势不一定为零,故C错;当通过线圈的电流最大时,电流的变化率为零,自感电动势为零,故D错答案B(时间:60分钟)题组一对互感现象的理解1.图4910在图4910中,线圈M和线圈P绕在同一铁芯上,则()
5、A当合上开关S的一瞬间,线圈P里没有感应电流B当合上开关S的一瞬间,线圈P里有感应电流C当断开开关S的一瞬间,线圈P里没有感应电流D当断开开关S的一瞬间,线圈P里有感应电流解析闭合与断开S的瞬间,P内的磁通量都会发生变化,有感应电流产生答案BD图49112如图4911所示,是一种延时开关的原理图,当S1闭合时,电磁铁F将衔铁D吸下,C线路接通;当S1断开时,由于电磁感应作用,D将延迟一段时间才被释放则()A由于A线圈的电磁感应作用,才产生延时释放D的作用B由于B线圈的电磁感应作用,才产生延时释放D的作用C如果断开B线圈的开关S2,无延时作用D如果断开B线圈的开关S2,延时将变长解析线圈A中的磁
6、场随开关S1的闭合而产生,随S1的断开而消失当S1闭合时,线圈A中的磁场穿过线圈B,当S2闭合,S1断开时,线圈A在线圈B中的磁场变弱,线圈B中有感应电流,B中电流的磁场继续吸引D而起到延时的作用,所以B正确A错误;若S2断开,线圈B中不产生感应电流而起不到延时作用,所以C正确D错误答案BC题组二对通、断电自感现象的分析图49123如图4912是用于观察自感现象的电路图,设线圈的自感系数较大,线圈的直流电阻RL与灯泡的电阻R满足RLR,则在开关S由闭合到断开的瞬间,可以观察到()A灯泡立即熄灭B灯泡逐渐熄灭C灯泡有明显的闪亮现象D只有在RLR时,才会看到灯泡有明显的闪亮现象解析S闭合电路稳定时
7、,由于RLR,那么ILIR,S断开的瞬时,流过线圈的电流IL要减小,在L上产生的自感电动势要阻碍电流的减小,通过灯原来的电流IR随着开关断开变为零,而灯与线圈形成闭合回路,流过线圈的电流IL通过灯泡,由于ILIR,因此灯开始有明显的闪亮,C正确,A、B错误若RLR,则ILIR,这样不会有明显的闪亮,D错答案C4.图4913 如图4913所示,L为一纯电感线圈(即电阻为零)A是一灯泡,下列说法正确的是()A开关S接通瞬间,无电流通过灯泡B开关S接通后,电路稳定时,无电流通过灯泡C开关S断开瞬间,无电流通过灯泡D开关S接通瞬间及接通稳定后,灯泡中均有从a到b的电流,而在开关S断开瞬间,灯泡中有从b
8、到a的电流解析开关S接通瞬间,灯泡中的电流从a到b,线圈由于自感作用,通过它的电流将逐渐增加开关S接通后,电路稳定时,纯电感线圈对电流无阻碍作用,将灯泡短路,灯泡中无电流通过开关S断开的瞬间,由于线圈的自感作用,线圈中原有向右的电流将逐渐减小,线圈和灯泡形成回路,故灯泡中有从b到a的瞬间电流答案B5在如图4914所示的甲、乙电路中,电阻R和灯泡电阻值相等,自感线圈L的电阻值可认为是零在接通开关S时,则()图4914A在电路甲中,A将渐渐变亮B在电路甲中,A将先变亮,后渐渐变暗C在电路乙中,A将渐渐变亮D在电路乙中,A将由亮渐渐变暗,后熄灭解析在电路甲中,当接通开关S时,通过与灯泡相连的自感线圈
9、的电流突然增加,由于线圈的自感现象,开始时,自感线圈产生一个很大的自感电动势来阻碍电流的流入,流入灯泡的电流很小;后来由于电流的不断流入,通过自感线圈的电流变化逐渐变慢,所以自感线圈的阻碍作用逐渐减小;当流过线圈的电流最大时,自感线圈就没有阻碍作用,所以通过灯泡的电流只能慢慢增加,故A选项正确;在电路乙中,当接通开关S时,通过自感线圈的电流突然增加,由于线圈的自感现象,开始时,自感线圈就产生一个很大的自感电动势来阻碍电流的流入,流入线圈电流很小(可认为是零),电路中的电流可以认为都是从灯泡通过的,以后自感线圈的阻碍作用逐渐减小,通过自感线圈的电流逐渐增加,而通过灯泡的电流逐渐减小,直到流过线圈
10、的电流最大时,自感线圈就没有阻碍作用,又因为自感线圈L的电阻值可认为是零,所以通过灯泡的电流可以认为是零,故D选项正确答案AD图49156如图4915所示,电感线圈L的自感系数足够大,其直流电阻忽略不计,LA、LB是两个相同的灯泡,且在下列实验中不会烧毁,电阻R2阻值约等于R1的两倍,则()A闭合开关S时,LA、LB同时达到最亮,且LB更亮一些B闭合开关S时,LA、LB均慢慢亮起来,且LA更亮一些C断开开关S时,LA慢慢熄灭,LB马上熄灭D断开开关S时,LA慢慢熄灭,LB闪亮后才慢慢熄灭解析由于灯泡LA与线圈L串联,灯泡LB与电阻R2串联,当S闭合的瞬间,通过线圈的电流突然增大,线圈产生自感电
11、动势,阻碍电流的增加,所以LB比LA先亮,A、B项错误;由于LA所在的支路电阻阻值偏小,故稳定时电流大,即LA更亮一些,当S断开的瞬间,线圈产生自感电动势,两灯组成的串联电路中,电流从线圈中电流开始减小,即从IA减小,故LA慢慢熄灭,LB闪亮后才慢慢熄灭,C错误,D正确答案D7.图4916如图4916所示,E为电池,L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈,D1、D2是两个规格相同的灯泡,S是控制电路的开关对于这个电路,下列说法中正确的是()A刚闭合S的瞬间,通过D1、D2的电流大小相等B刚闭合S的瞬间,通过D1、D2的电流大小不相等C闭合S待电路达到稳定后,D1熄灭,D2比S刚闭合时亮D闭合
12、S待电路达到稳定后,再将S断开的瞬间,D2立即熄灭解析闭合S的瞬间,由于线圈的阻碍作用,通过D1,D2的电流大小相等,A正确,B错误闭合S待电路达到稳定后,D1中无电流通过,D1熄灭,回路的电阻减小,电流增大,D2比S刚闭合时亮,C正确;闭合S待电路达到稳定后,再将S断开的瞬间,D2中无电流,立即熄灭,D正确故选ACD.答案ACD8.图4917如图4917所示的电路可用来测定自感系数较大的线圈的直流电阻,线圈两端并联一个电压表,用来测量自感线圈两端的直流电压,在实验完毕后,将电路拆去时应()A先断开开关S1 B先断开开关S2C先拆去电流表 D先拆去电阻R解析当开关S1,S2闭合稳定时,线圈中的
13、电流由ab,电压表V右端为“”极,左端为“”极,指针正向偏转,先断开开关S1或先拆去电流表A或先拆去电阻R的瞬间,线圈中产生的自感电动势相当于瞬间电源,其a端相当于电源的负极,b端相当于电源的正极,此时电压表V上加了一个反向电压,使指针反偏,若反偏电压过大,会烧坏电压表V,故应先断开开关S2,故选B.答案B9.图4918某同学为了验证断电自感现象,自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E,用导线将它们连接成如图4918所示的电路检查电路后,闭合开关S,小灯泡发光;再断开开关S,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象虽经多次重复,仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象,他冥思苦想找不出原因你认为
14、最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是()A电源的内阻较大 B小灯泡电阻偏大C线圈电阻偏大 D线圈的自感系数较大解析根据实物连线图画出正确的电路图,当闭合开关S,电路稳定之后,小灯泡中有稳定的电流IA,自感线圈中有稳定的电流IL,当开关S突然断开时,电流IA立即消失,但是,由于自感电动势的作用,流过线圈的电流IL不能突变,而是要继续流动,于是,自感线圈和小灯泡构成了回路,如果ILIA,则能观察到小灯泡闪亮一下再熄灭,线圈的自感系数越大,小灯泡延时闪亮的时间就越长如果不满足ILIA的条件,小灯泡只是延时熄灭,不会观察到闪亮一下再熄灭可见灯泡未闪亮的根本原因是不满足ILIA的条件,这是线圈电阻偏大造成的
15、故C正确答案C题组三自感现象中的图象问题10.图4919在如图4919所示的电路中,开关S是闭合的,此时流过线圈L的电流为i1,流过灯泡A的电流为i2,且i1i2.在t1时刻将S断开,那么流过灯泡A的电流随时间变化的图象是图中的哪一个()解析开关S闭合时,L与A并联,其电流分别为i1和i2,方向都是从左向右在断开S的瞬间,灯A中原来从左向右的电流i2立即消失,但灯A与线圈L组成一闭合回路,由于L的自感作用,其中的电流i1不会立即消失,而是在回路中逐渐减弱,这段时间内灯A中有从右向左的电流通过这时通过A的电流是从i1开始减弱,因为i1i2,故正确选项为D.答案D11在如图4920所示的电路中,两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁