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1、第四章第6节 互感和自感 基础夯实 一、选择题(15题为单选题，6、7题为多选题)1关于线圈自感系数的说法，错误的是(A)A自感电动势越大，自感系数也越大B把线圈中的铁芯抽出一些，自感系数减小C把线圈匝数增加一些，自感系数变大D电感是自感系数的简称解析：自感系数的大小是由线圈的匝数、材料、粗细、有无铁芯等决定的，与电流大小、自感电动势大小无关，匝数越多，自感系数越大，有铁芯时，自感系数显著增大，故A选项错误，B、C选项正确；同时，自感系数简称为电感，故D选项也正确。2在制造精密电阻时，为消除电阻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(C)A当电路中电流变化时
2、，两股导线中产生的自感电动势互相抵消B当电路中电流变化时，两股导线中产生的感应电流互相抵消C当电路中电流变化时，两股导线中产生的磁通量互相抵消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，在该线圈中不会产生电磁感应现象，因此消除了自感，选项A、B错误，只有C正确。3(2017哈尔滨师大附中高二上学期期末)如图电路中，P、Q两灯相同，L的电阻不计，则(C)AS断开瞬间，P立即熄灭，Q过一会才熄灭BS接通瞬间，P、Q同时达正常发光CS断开瞬间，通过P的电流
3、从右向左DS断开瞬间，通过Q的电流与原来方向相反解析：S断开瞬间，PQ与L串联，同时过一会才熄灭，故A错误；S接通瞬间，由于L的自感作用，Q不亮，P立即发光，稳定后两灯亮度相同，故B错误；S断开瞬间，通过P的电流是线圈的自感电动势产生的，从右向左，故C正确；S断开瞬间，通过Q的电流与原来方向相同，故D错误。4(2016重庆杨家坪中学高二下学期检测)在右图所示的电路中，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。在电路接通稳定工作后再断开的瞬间，下面哪个说法符合实际(B)AG1指针向左摆，G2指针向右摆BG1指针向右摆，
4、G2指针向左摆CG1、G2的指针向左摆DG1、G2的指针向右摆解析：电路稳定后断开，通过电阻这一支路的电流立即消失，由于电感器对电流的变化有阻碍作用，会阻碍其减小，所以含有电感器的支路的电流从“”接线柱流入G1指针向右摆。含有电阻的支路电流从“”接线柱流入G2指针向左摆。故B正确，A、C、D错误，故选B。5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(D)解析：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
5、，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D选项正确。6(2017陕西省西安中学高二上学期期末)如图所示，线圈L的自感系数很大，其直流电阻可以忽略，L1、L2是两个完全相同的小灯泡，随着开关S的闭合和断开的过程中，L1、L2的亮度变化情况是(BD)A当开关S闭合时，L1立刻变亮，L2逐渐变亮，最后两灯一样亮B当开关S闭合时，L1、L2两灯同时亮，以后L2灯更亮，L1灯熄灭C当开关S断开时，L1、L2立即同时熄灭D当开关S断开时，L2立即熄灭，L1亮一会儿才熄灭解析：当S闭合时，产生通电自感，此时L中没有电流通过，电路相当于L1和L2串联。随后，L
6、会将L1逐渐短路，同时L2中电流会逐渐增大，故B对。当S断开时，产生断电自感，L相当于电源且只对L1放电，故D对。7(2016湖北襄州一中、枣阳一中、宜城一中、曾都一中高二下学期期中联考)如图所示电路中，L是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计，A和B是两个完全相同的小灯泡。将电键S闭合，待灯泡亮度稳定后，再将电键S断开，则下列说法中正确的是(BC)AS闭合瞬间，两灯同时亮，且亮度始终相同BS闭合瞬间，A灯先亮，B灯后亮，最后两灯亮度一样CS断开时，两灯都慢慢熄灭DS断开时，A灯立即熄灭，B灯闪一下再慢慢熄灭解析：S闭合瞬间，A灯先亮，由于自感线圈对电流的阻碍作用，B灯后亮，最后两灯亮度一
7、样，选项A错误，选项B正确；S断开时，由于自感线圈阻碍电流减小，两灯会慢慢熄灭，选项C正确，选项D错误。综上本题选BC。二、非选择题8如图李辉用多用表的欧姆挡测量一个变压器线圈的电阻，以判断它是否断路。刘伟为了使李辉操作方便，用两手分别握住线圈的两端让李辉测量。测量后李辉确认线圈没有断路，因为多用表的表盘显示线圈具有一定的电阻。正当李辉把多用表的表笔与被测线圈脱离时，刘伟突然惊叫起来，觉得有电击感。李辉很奇怪，用手摸摸线圈两端，没有什么感觉，再摸摸多用表的两只表笔，也没有什么感觉。这是什么原因？答案：由于产生断电自感电动势，并且电动势比较大，故刘伟有被电击感觉，一旦放电完毕，电动势瞬间消失，李
8、辉无任何感觉也就不足为怪了。 能力提升 一、选择题(14题为单选题，5题为多选题)1(2018福建省莆田第一中学高二上学期期末)如图所示电路中，开关S原先闭合，电路处于稳定状态时，通过两电阻的电流大小分别为I1，I2，已知R1R2，不计线圈L的直流电阻，为理想电流表。在某一时刻突然断开开关S，则通过电流表的电流I随时间t变化的图线可能是下图中的(D)解析：S断开后的瞬间L与R1构成闭合回路，流过电流表的电流反向且从I2开始减小，故D项正确。2(2018河北省阜城中学高二第一学期期末)置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈A相连。套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接
9、在两根水平导轨上，如图所示。导轨上有一根金属棒ab处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法正确的是(C)A圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动B圆盘顺时针匀速转动时，ab棒将向右运动C圆盘顺时针减速转动时，ab棒将向右运动D圆盘逆时针加速转动时，ab棒将向左运动解析：由右手定则可知，圆盘顺时针加速转动时，感应电流从圆心流向边缘，线圈A中产生的磁场方向向下且磁场增强。由楞次定律可知，线圈B中的感应磁场方向向上，由右手螺旋定则可知，ab棒中感应电流方向由ab。由左手定则可知，ab棒受的安培力方向向左，ab棒将向左运动。同理，若圆盘逆时针加速转动时，ab棒将向右运动；故A、D错误；当圆盘顺时针匀速
10、转动时，线圈A中产生恒定的电流，那么线圈B的磁通量不变，则ab棒没有感应电流，则将不会运动，故B错误；若圆盘顺时针减速转动时，线圈A中产生的磁场方向向下且磁场减弱。由楞次定律可知，线圈B中的感应磁场方向向下，由右手螺旋定则可知，ab棒中感应电流方向由ba，由左手定则可知，ab棒受的安培力方向向右，ab棒将向右运动，故C正确；故选C。3如图所示是日光灯的结构示意图，若按图示的电路连接，关于日光灯发光的情况，下列叙述中正确的是(C)AS1接通，S2、S3断开，日光灯就能正常发光BS1、S2接通，S3断开，日光灯就能正常发光CS3断开，接通S1、S2后，再断开S2，日光灯就能正常发光D当日光灯正常发
11、光后，再接通S3，日光灯仍能正常发光解析：当S1接通，S2、S3断开时，电源电压220V直接加在灯管两端，达不到灯管启动的电压值，日光灯不能发光，选项A错误。当S1、S2接通，S3断开时，灯管两端被短路，电压为零，日光灯不能发光，选项B错误。当日光灯正常发光后，再接通S3，则镇流器被短路，灯管两端电压过高，会损坏灯管，选项D错误。当只有S1、S2接通，通过镇流器的电流很大，再断开S2，镇流器中会产生很大的自感电动势，和原电压一起加在灯管两端，使灯管中的气体导电，日光灯正常发光，选项C正确。4(2017四川省绵阳南山中学高二下学期期中)如图所示，三个相同的灯泡a、b、c和电阻不计的线圈L与内阻不
12、计的电源连接，下列判断正确的有(D)AK闭合的瞬间，b、c两灯亮度不同BK闭合足够长的时间以后，b、c两灯亮度相同CK断开的瞬间，a、c两灯立即熄灭DK断开之后，b灯突然闪亮以后再逐渐变暗解析：K闭合的瞬间，三个灯同时发光，由于线圈自感电动势的阻碍，开始时通过L的电流很小，b、c两灯的电流相同，一样亮。由于a灯的电压等于b、c电压之和，所以a灯最亮，故A错误；K闭合足够长的时间以后，b被短路，b灯熄灭，所以b、c两灯亮度不相同。故B错误；K断开的瞬间，线圈中电流将要减小，产生自感电动势，有电流流过a、b、c三灯，由于a、c两灯串联，所以a、c两灯逐渐变暗且亮度相同，而b灯突然闪亮以后再逐渐变暗
13、。故C错误，D正确。故选D。5(2016江苏省苏州市高二上学期期末)如图所示的电路中，L为电感量足够大的理想电感，C是电容量足够大的理想电容，R1、R2是阻值大小合适的相同电阻，E是内阻不计的直流电源。G1、G2是两个零刻度在中央的相同的灵敏电流计，且当电流从哪一侧接线柱流入时，指针即向哪一侧偏转，对该电路下列判断正确的是(BD)A开关S闭合的瞬间，两电流计将同时发生明显的偏转B开关S闭合的瞬间，仅电流计G1发生明显地偏转C开关S闭合电路稳定后，两电流计均有明显不为零的恒定示数D电路稳定后再断开电键S，此后的短时间内，G1的指针将向右偏转，G2的指针将向左偏转解析：由于L为电感量足够大的理想电
14、感，C为电容量足够大的理想电容，故开关S闭合的瞬间，由于L的自感，相当于断路，而电容器处于充电状态，故G1中的电流明显大于G2中的电流，故A错B正确。电路稳定后G1被短路，故C错误；断开S后，L通过G1放电，电容C通过G2放电，选项D正确。二、非选择题6有一个称为“千人震”的趣味物理小实验，实验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，几位做这个实验的同学手拉手连成一串，另一位同学用导线将电池、镇流器、开关与首、尾两位同学两个空着的手相连，如图所示，在电路通或断时就会使连成一串的同学有触电感觉，该实验的原理是_镇流器的自感现象_人有触电感觉时电路是接通还是
15、断开的瞬间？_断开瞬间_因为_只有在电路断开时才能产生很高的自感电动势，使人产生触电的感觉_。解析：镇流器就是一个自感系数较大的自感线圈，当通过线圈的电流变化时，线圈中会产生自感现象。当电路接通时，由于自感作用，线圈中电流逐渐增大，此时，产生的自感电动势并不很大，但当电路断开时，线圈中电流突然减小，线圈中产生很大的自感电动势，使人产生触电的感觉。7如图所示的是一种触电保安器，变压器A处用双股相线(火线)和零线平行绕制成圈，然后接到用电器上，B处有一个输出线圈，一旦有电流，经放大后便能立即推动继电器J切断电源，下列情况下能起保安作用的是哪一种？说明理由。(1)增加开灯的盏数，能否切断电源？(2)双手分别接触火线和零线，能否切断电源？(3)单手接触相线，脚与地接触而触电，能否切断电源？答案：(1)不能(2)不能(3)能解析：(1)不能。因A处线圈是采用的双线绕法，增加开灯的盏数只会使电路中电流增大，但A中两线中电流始终大小相等方向相反，磁通量相互抵消，B中磁通量不发生改变，不能产生感应电流，故不能推动J切断电源。(2)不能。理由同(1)。(3)能。因为有电流通过人体而流入地下，使A中零
