《高中物理 4.6互感和自感课后习题（含解析）新人教版选修3-2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 4.6互感和自感课后习题（含解析）新人教版选修3-2（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、6 6 互感和自感互感和自感课时演练课时演练促提升促提升A A 组 1 1.下列说法正确的是( ) A.当线圈中电流不变时,线圈中的自感电动势也不变 B.当线圈中电流反向时,线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反 C.当线圈中电流增大时,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反 D.当线圈中电流减小时,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反 解析:由法拉第电磁感应定律可知,当线圈中的电流不变时,不产生自感电动势,选项 A 错误; 当线圈中的电流反向时,相当于电流减小,线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向 相同,选项 B 错误;当线圈中的电流增大时,自感电动势阻碍电流的增
2、大,线圈中自感电动势 的方向与线圈中电流的方向相反,所以选项 C 正确,同理可知选项 D 错误。 答案:C 2 2.在制作精密电阻时,为消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象,采取了双线绕法,如 图所示,其道理是( )A.当电路中电流变化时,两股导线中产生的自感电动势相互抵消 B.当电路中电流变化时,两股导线中产生的感应电流相互抵消 C.当电路中电流变化时,两股导线中产生的磁通量相互抵消 D.以上说法均不正确 解析:由于采用双线并绕的方法,当电流通过时,两股导线中的电流方向是相反的,不管电流 怎样变化,任何时刻两股电流总是等大反向的,所产生的磁通量也是等大反向的,故总磁通 量等于零,在线圈
3、中不会产生电磁感应现象,因此消除了自感现象,选项 A、B 错误,只有 C 正 确。 答案:C 3 3.如图所示是测定自感系数很大的线圈L的直流电阻的电路,L两端并联一只电压表,用来 测量自感线圈的直流电压,在测量完毕后,将电路拆除时应( )A.先断开 S2B.先断开 S1 C.先拆除电流表 D.先拆除电阻R 解析:只要不断开 S1,线圈L与电压表就会组成闭合回路,在断开 S2时,线圈L会因此产生感 应电流,电流的方向与原来方向相同。这时流过电压表的电流方向与原来电流方向相反,电 压表中的指针将反向转动,损坏电压表,所以必须先拆下电压表,即断开 S1。 答案:B 4 4.在同一铁芯上绕着两个线圈
4、A、B,两电源相同,单刀双掷开关原来接在点 1,现在把它从点 1 扳向点 2,如图所示,试判断在此过程中,在电阻R上的电流方向是( )A.先由PQ,再由QP B.先由QP,再由PQ C.始终由QP D.始终由PQ 解析:单刀双掷开关接在点 1 上时,A线圈中的电流恒定不变,在铁芯中产生的磁场方向是沿 铁芯自右向左。当单刀双掷开关由点 1 扳向点 2 的过程中,通过线圈A中的电流,先沿原方 向减小到零,再由零增大到原电流值,所以B中产生的感应电流分两个阶段分析: (1)在A中电流沿原方向减小到零的过程中,A的磁场自右向左也跟着减弱,导致穿过线 圈B的磁通量在减小。由楞次定律知,线圈B中会产生右上
5、左下的感应电流,即流过电阻R 的电流方向是PQ; (2)在A中电流由零增大到原方向的电流的过程中,A的磁场自右向左也跟着增强,导致 穿过线圈B的磁通量在增大.由楞次定律知,线圈B中会产生左上右下的感应电流,即通过电 阻R的电流方向是QP。 综上分析知,全过程中流过电阻R的电流方向是先由PQ,再由QP,所以 A 对。 答案:A 5 5. (多选)如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻r不能忽略。R1和R2是两个定值电阻, L是一个自感系数较大的线圈。开关 S 原来是断开的,从闭合开关 S 到电路中电流达到稳定 为止的时间内,通过R1的电流I1和通过R2的电流I2的变化情况是( )A.I1开始较大
6、而后逐渐变小 B.I1开始很小而后逐渐变大 C.I2开始很小而后逐渐变大 D.I2开始较大而后逐渐变小 解析:闭合开关 S 时,由于L是一个自感系数较大的线圈,产生反向的自感电动势阻碍电流的 变化,所以开始I2很小,随着电流达到稳定,自感作用减小,I2开始逐渐变大。闭合开关 S 时,由 于线圈阻碍作用很大,路端电压较大,随着自感作用减小,路端电压减小,所以R1上的电压逐 渐减小,电流逐渐减小,故 A、C 正确。 答案:AC 6 6.如图所示,两个电阻均为R,电感线圈L的电阻及电池内阻均可忽略不计,S 原来断开,电路 中电流I0=,现将 S 闭合,于是电路中产生了自感电动势,此自感电动势的作用是
7、( )A.使电路的电流减小,最后由I0减小到零B.有阻碍电流增大的作用,最后电流小于I0 C.有阻碍电流增大的作用,因而电流总保持不变 D.有阻碍电流增大的作用,但电流还是增大,最后变为 2I0 解析:S 闭合,电路中电阻减小,电流增大,线圈产生的自感电动势的作用是阻碍原电流的增 大,选项 A 错误;阻碍电流增大,不是不让电流增大,而是让电流增大的速度变慢,选项 B、C 错误;最后达到稳定时,电路中总电流为I=2I0,故选项 D 正确。 答案:D 7 7.(多选)如图甲、乙电路中,电阻R和自感线圈L的电阻都很小。闭合 S,使电路达到稳定, 灯泡 A 发光,则( )A.在电路甲中,断开 S,A
8、将渐渐变暗 B.在电路甲中,断开 S,A 将先变得更亮,然后渐渐变暗 C.在电路乙中,断开 S,A将渐渐变暗 D.在电路乙中,断开 S,A 将先变得更亮,然后渐渐变暗 解析:在电路断开时,电感线圈的自感电动势阻碍原电流减小,此时电感线圈在电路中相当于 一个电源,表现为两个方面:一是自感电动势所对应的电流方向与原电流方向一致;二是在断 电瞬间,自感电动势所对应的电流大小与原电流的大小相等,以后以此电流开始缓慢减小到 零。 题图甲中,灯泡 A 与电感线圈L在同一个支路中,流过的电流相同,断开开关 S 时,线圈 L中的自感电动势要维持原电流不变,所以,开关断开的瞬间,灯泡 A 的电流不变,以后电流
9、渐渐变小。因此,灯泡 A 渐渐变暗。题图乙中,灯泡 A 所在支路的电流比电感线圈所在支路 的电流要小(因为电感线圈的电阻很小),断开开关 S 时,电感线圈的自感电动势要阻碍电流 的变小,此瞬间电感线圈中的电流不变,电感线圈相当于一个电源给灯泡 A 供电。因此,反向 流过 A 的电流瞬间要变大,然后渐渐变小,所以灯泡 A 要先更亮一下,然后渐渐变暗。 答案:AD 8 8.如图所示,L为自感线圈,a 是一个灯泡,在 S 闭合瞬间,A、B两点电势相比, 点电 势较高,在 S 断开瞬间,A、B两点电势相比, 点电势较高。 解析:开关闭合的瞬间,线圈的自感作用将阻碍电流的增加,故A端电势高;开关断开的瞬
10、间, 线圈中自感电动势的方向与原电流方向相同,B端电势高。 答案:A B B B 组1 1. (多选)线圈通以如图所示的随时间变化的电流,则( )A.0t1时间内线圈中的自感电动势最大 B.t1 t2时间内线圈中的自感电动势最大 C.t2t3时间内线圈中的自感电动势最大 D.t1t2时间内线圈中的自感电动势为零 解析:线圈中的自感电动势与通入的电流的变化率成正比,即E。根据图象分析:0t1时间 内的电流变化率小于t2t3时间内的电流变化率,A 错误,C 正确;t1t2时间内的电流变化率 为零,自感电动势为零,B 错误,D 正确。 答案:CD 2 2. (多选)如图所示,闭合电路中的螺线管可自由
11、伸缩,螺线管有一定的长度,这时灯泡具有 一定的亮度,若将一软铁棒从螺线管右边迅速插入螺线管内,则将看到( )A.灯泡变暗B.灯泡变亮 C.螺线管缩短D.螺线管伸长 解析:通电螺线管周围存在磁场,软铁棒插入其中,软铁棒迅速被磁化引起螺线管磁通量的增 加,产生感应电流引起灯泡变暗。每匝线圈之间吸引力减小,螺线管伸长,A、D 对,B、C 错。 答案:AD 3 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,线圈会产生很高的自感电动势,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( )解析
12、:闭合 S 时,二极管处于反向截止状态,不影响电路正 常工作。断开 S 时,由于自感现象,线 圈跟二极管D组成闭合回路,此时二极管处于正向导通,可以避免电弧的产生,故选项 D 正确。答案:D 4 4.如图所示的电路中,两个灵敏电流表 G1和 G2的零点都在刻度盘中央,当电流从“+”接线 柱流入时,指针向右摆;电流从“-”接线柱流入时,指针向左摆。在电路接通后再断开的瞬 间,下列说法中符合实际情况的是( )A.G1表指针向左摆,G2表指针向右摆 B.G1表指针向右摆,G2表指针向左摆 C.G1、G2表的指针都向左摆 D.G1、G2表的指针都向右摆解析:电路接通后线圈中电流方向向右,当电路断开时,
13、线圈中电流减小,产生与原方向相同 的自感电动势,与 G2和电阻组成闭合回路,所以 G1中电流方向向右,G2中电流方向向左,即 G1指针向右摆,G2指针向左摆,B 项正确。 答案:B 5 5.在如图所示的电路中,两个相同的小灯泡 L1和 L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一 个滑动变阻器R。闭合开关 S 后,调整R,使 L1和 L2发光的亮度一样,此时流过两个灯泡的电 流均为I,然后断开 S。若t时刻再闭合 S,则在t前后的一小段时间内,正确反映流过 L1的 电流i1、流过 L2的电流i2随时间t变化的图象是( )解析:闭合 S 后,由于电感线圈的自感作用,i1逐渐增大,最终达到稳定值,而i2
14、直接从某一 最大值减小到某一稳定值后保持不变,所以选项 B 正确。 答案:B 6 6. (多选)如图所示电路中,自感系数较大的线圈L其直流电阻不计,下列操作中能使电容器 C的A板带正电的是( )A.S 闭合的瞬间 B.S 断开的瞬间 C.S 闭合电路稳定后 D.S 闭合、向右移动变阻器触头 解析:S 闭合电路稳定时,线圈两端没有电势差,电容器两板不带电;S 闭合瞬间,电流增大, 线圈产生自感电动势方向与电流方向相反,使B板带正电;S 断开的瞬间,或向右移动滑动变 阻器滑片时,电流减小,线圈产生自感电动势的方向与电流方向相同,使A板带正电,B、D 项 正确。 答案:BD7 7. (多选)如图所示
15、,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相当于条形磁铁,其产生的磁场随线圈A中的电流的增大而增大,随线圈A中的 电流的减小而减小,而电流的变化可以通过开关的闭合、断开来实现,从而引起线圈B中磁 通量变化而产生感应电流。S2闭合时,S1断开瞬间,线圈A在线圈B中产生的磁场减弱,线圈 B产生感应电流,产生的磁场吸引衔铁D,使衔铁D延迟一段时间释放,选项 B 正确;若 S2断 开时,S1断开瞬间,线圈B中不会产生感应电流,将起不到延时作用,选项 C 正确。 答案:BC
