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2.4 互感和自感
一、单选题
1．国际单位制中的“H（亨利）”是以下哪个物理量的单位（　　）
A．磁感应强度 B．磁通量 C．电容 D．电感
2．关于线圈的自感系数，下面说法正确的是（ ）
A．线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大
B．线圈中的电流变化越快，自感系数越大
C．线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定．
D．线圈中的电流等于零时，自感系数也等于零
3．如图所示是研究自感实验的电路图，甲、乙是两个规格相同的小灯泡，电源内阻不可忽略．实验开始前先闭合开关S1、S2，使电路稳定，两个小灯泡亮度相同．下列说法正确的是
A．仅将S2断开，甲亮度不变
B．仅将S2断开，甲逐渐变得更亮
C．仅将S1断开，乙立刻熄灭
D．仅将S1断开，乙的电流方向不变
4．在图示电路中，电阻R和线圈L的阻值相同，和是两个完全相同的灯泡，线圈电感足够大，下列说法正确的是（　　）
A．闭合开关瞬时，比更亮
B．闭合开关瞬时，和的亮度相同
C．断开开关后，立即熄灭，慢慢熄灭
D．断开开关后，和都慢慢熄灭
5．如图所示电路中，L是一个带铁芯的线圈，R为纯电阻，两支路的直流电阻相等，A1、A2为双向电流表，在接通和断开开关S的瞬间，两电流表读数I1、I2分别是（　　）
A．I1I2 B．I1C．I16．如图所示，灯泡A、B的规格相同，电感线圈L的自感系数足够大且直流电阻可忽略，G为电流传感器。下列说法正确的是（ ）
A．S闭合瞬间，A、B同时亮，然后都逐渐变暗最后熄灭
B．S闭合瞬间，B先亮，A逐渐变亮，最后A、B一样亮
C．S断开瞬间，A、B均立即熄灭
D．S断开瞬间，G中电流突然增大，且方向向左
二、多选题
7．在如图所示的电路中，A、B 是相同的灯泡，L为自感系数足够大、直流电阻不计的线圈。下列说法正确的有（　　）
A．闭合S瞬间，A 灯立即亮
B．闭合S瞬间，B 灯逐渐变亮
C．闭合S待电路稳定后，断开S的瞬间，A灯立即熄灭
D．闭合S待电路稳定后，断开S的瞬间，B灯逐渐熄灭
8．如图所示的电路中，L为带铁芯的电感线圈，直流电阻不计，下列说法正确的是（　　 ）
A．合上S时，灯泡立即变亮 B．合上S时，灯泡慢慢变亮
C．断开S时，灯泡立即熄灭 D．断开S时，灯泡慢慢熄灭
9．如图所示，小明做课本自感线圈实验时，连接电路如图所示．则
A．闭合开关S，L2逐渐变亮，然后亮度不变
B．闭合开关S，L1逐渐变亮，然后亮度不变
C．断开开关S，L1逐渐变暗至熄灭，L2变亮后再熄灭
D．断开开关S，L1变亮后再熄灭，L2一直不亮
10．新能源电动汽车越来越被人们所接受，某种无线充电方式的基本原理如图所示，路面。上依次铺设圆形线圈，相邻两个线圈由供电装置通以反向电流，车身底部固定感应线圈，通过充电装置与蓄电池相连，汽车在此路面上行驶时，就可以进行充电。若汽车正在匀加速行驶，下列说法正确的是（　　）
A．若路面摩擦因数不变，则汽车牵引力也不变
B．感应线圈中感应电流产生的磁场方向在汽车前进过程中会发生改变
C．感应线圈一定受到路面线圈磁场的安培力，会阻碍汽车运动
D．感应线圈一定受到路面线圈磁场的安培力，有时会阻碍汽车运动，有时会给汽车运动提供动力
三、填空题
11．如图所示电路中，P、Q两灯相同，带铁芯的线圈L与Q灯串联，S接通瞬间，P ______ 变亮，Q ______ 变亮填“立即”或者“逐渐”
12．有一个称为“千人震”的趣味物理小实验，实验是用一节电动势为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来完成。几位做实验的同学手拉手成一串，和电池、镇流器、开关、导线连成图示实验电路，闭合开关，经过一段时间再断开开关，此过程中同学们会有触电的感觉。人有触电感觉发生在开关 ______ (填“接通瞬间”、“断开瞬间”或“一直接通”)时，其原因是________________。
13．自感系数为100mH，通入变化规律如图所示的电流。从0到2s时间内自感电动势大小是___________V；在4到5s时间内自感电动势大小是___________V。
四、解答题
14．如图所示，a．b灯分别标有“36V 40W”和“36V　25W”，闭合电键，调节R，能使a．b都正常发光断开电键后重做实验，电键闭合后看到的现象是什么？稳定后哪只灯较亮？再断开电键，又将看到什么现象？
15．如图所示，无轨电车在行驶的过程中，由于车身颠簸，有可能使车顶上的“辫子”瞬间脱离电网线，这时可观察到有电火花闪现。请说一说电火花产生的原因。
16．查阅资料，介绍一下日光灯的启动和工作原理。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
A．磁感应强度的单位是特斯拉(T)，故A错误；
B．磁通量的单位是韦伯(Wb)，故B错误；
C．电容的单位是法拉(F)，故C错误；
D．电感的单位是亨利(H)。故D正确。
故选D。
2．C
【解析】
【详解】
A.磁通量有变化才有感应电动势，故A错误
B.自感系数与电流无关，故B错误
C.线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定，故C正确
D.自感系数与电流无关，故D错误
故选C
3．B
【解析】
【详解】
仅将S2断开，由于电路中总电流变小，则电源的内电压减小，外电压增大，使流过甲的电流变大，但由于自感作用，甲逐渐变得更亮，故A错误，B正确；若仅将S1断开，由于电感的作用，则乙中仍有电流，不会立刻熄灭，但电流方向相反，故CD错误．所以B正确，ACD错误．
4．A
【解析】
【详解】
AB．闭合开关瞬时，由于线圈电感足够大，电感线圈相当于断路，灯泡A2与电阻R并联再与A1串联，所以比更亮，故A正确，B错误；
CD．断开开关后，立即熄灭，由于电感线圈中的电流减小，则线圈中产生自感电动势阻碍电流减小，且线圈与灯组成回路，即慢慢熄灭，故CD错误。
故选A。
5．B
【解析】
【详解】
接通开关S时，由于L中的自感电动势阻碍电流的增大，所以I1故选B。
6．D
【详解】
AB．闭合S瞬间，电源的电压同时加到两灯上，A、B同时亮，且亮度相同；随着L中电流增大，因为线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，A逐渐被短路直到熄灭，外电路总电阻减小，总电流增大，B变亮，A正确、B错误；
C．断开S瞬间，B立即熄灭，线圈中电流减小，产生自感电动势，感应电流流过A灯，A闪亮一下后熄灭，C错误；
D．断开S瞬间，线圈中电流减小，产生自感电动势和电流，感应电流阻碍线圈中原电流的减少且电感线圈L的自感系数足够大，则G中电流突然增大，且方向向左，D正确。
故选D。
7．BC
【解析】
【详解】
AB．开关闭合后瞬间，由于线圈自感电动势的阻碍，电流逐渐增大，AB灯都逐渐变亮，故A错误，B正确；
CD．开关由闭合到断开瞬间，由于无法形成通过线圈的闭合回路，则AB灯都立即熄灭，故D错误，C正确。
故选BC。
8．BC
【详解】
AB．如图所示的电路中，因为L为带铁芯的电感线圈，当合上S时，线圈L的磁通量变大，产生自感电动势，线路中电流逐渐变大，导致灯泡慢慢变亮，A错误，B正确；
CD．当断开S时，线圈L的磁通量变小，产生自感电动势，但由于线路处于断路，，线路中没有电流，导致灯泡立即熄灭，C正确，D错误。
故选BC。
9．BC
【解析】
【详解】
A．闭合开关S，根据二极管的单向导电性，L2不亮，选项A错误；
B．根据自感现象，闭合开关S，由于自感线圈的“阻碍”作用，L1逐渐变亮，然后亮度不变，选项B正确；
CD．当断开开关S，线圈与二极管D形成回路，则有流过L2的电流，则L2变亮后再熄灭，而流过L1的电流逐渐减小，故L1逐渐变暗至熄灭，选项C正确、D错误．
10．BC
【详解】
ACD．感应线圈随汽车一起运动过程中会产生感应电流，在路面线圈的磁场中受到安培力，根据“来拒去留”可知，此安培力一定阻碍相对运动，即阻碍汽车运动，安培力随速度的增加而增大，故牵引力不能不变，故AD错误，C正确；
B．由安培定则知路面上相邻圆形线圈内部的磁场方向相反，分析可知汽车在行驶过程中，感应线圈中感应电流产生的磁场方向与地面线圈产生的磁场方向时而相同，时而相反，故B正确。
故选BC。
11． 立即 逐渐
【解析】
【详解】
由于线圈对电流的变化由阻碍作用，所以在S接通瞬间，线圈中电流缓慢增加，故Q逐渐亮起来，而P会立即变亮．
【点睛】线圈中电流变化时，线圈中产生感应电动势；线圈电流增加，相当于一个瞬间电源接入电路，线圈左端是电源正极．当电流减小时，相当于一个瞬间电源，线圈右端是电源正极．
12． 断开瞬间 断开瞬间产生瞬间高压
【详解】
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，镇流器电流发生变小，从而产生很高的瞬间电压，通过同学们身体有触电的感觉。
镇流器的断开瞬间产生瞬间高压现象。
13． 0.20 0.40
【详解】
根据自感电动势的表达式
可知，0到2s时间内自感电动势大小是
在4到5s时间内自感电动势大小是
14．电键闭合后看到的现象是b立刻变亮，a逐渐变亮；稳定后a灯比较亮．再断开电键，将看到a逐渐熄灭；同时b灯将闪亮一下后再逐渐熄灭．
【解析】
【详解】
电键闭合瞬间，由于电感线圈对电流增大的阻碍作用，a将慢慢亮起来，b立即变亮，这时L的作用相当于一个大电阻；稳定后两灯都正常发光，a的功率大，较亮，这时L的作用相当于一只普通的电阻(就是该线圈的内阻)；断开瞬间，由于电感线圈对电流减小的阻碍作用，通过L的电流将逐渐减小，a．b．R．L组成同一个闭合回路，所以a．b灯也将逐渐变暗到熄灭，而且b灯开始还会闪亮一下(因为原来有Ia>Ib)，并且通过b的电流方向与原来的电流方向相反，这时L相当于一个电源。
15．由于自感现象产生很大的感应电动势，从而产生电火花。
【详解】
“辫子”脱离电网线的瞬间电流减小，车内的线圈所产生的自感电动势很大，在“辫子”与电网线的空隙的空气被电离，从而产生电火花。
16．见解析
【解析】
【详解】
当开关接通220伏的电压立即使启辉器的惰性气体电离，产生辉光放电．辉光放电的热量使双金属片受热膨胀，两极接触．电流通过镇流器、启辉器触极和两端灯丝构成通路．灯丝很快被电流加热，发射出大量电子．双金属片自动复位，两极断开．在两极断开的瞬间，电路电流突然切断，镇流器产生很大的自感电动势，与电源电压叠加后作用于管两端．灯丝受热时发射出来的大量电子，在灯管两端高电压作用下，以极大的速度由低电势端向高电势端运动．在加速运动的过程中，碰撞管内氩气分子，使之迅速电离．在紫外线的激发下，管壁内的荧光粉发出近乎白色的可见光。
答案第1页，共2页
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