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物理选择性必修二2.4 互感和自感同步练习（基础巩固）
一、选择题
1．关于自感系数下列说法正确的是
A．自感电动势越大，自感系数越大
B．自感系数L由线圈自身的性质决定，与线圈的长短、粗细、匝数、有无铁芯有关．
C．其它条件相同，线圈越细自感系数越大
D．其它条件相同，有铁芯的比没有铁芯的自感系数小
【答案】B
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】考查影响线圈的自感系数因素，同时知道课本中的基础知识不可忽视。电感器的自感系数与线圈的大小、形状、圈数、有无铁芯有关，当线圈的大小越大、圈数越多、有铁芯，自感系数越大，而与绕制线圈的导线粗细无关，与自感电动势的大小无关，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，利用自感电动势公式判断。
2． 考生入场时，监考老师要用金属探测器对考生进行安检后才允许其进入考场。探测器内有通电线圈，当探测器靠近任何金属材料物体时，就会引起探测器内线圈中电流变化，报警器就会发出警报；靠近非金属物体时则不发出警报。关于探测器工作原理，下列说法正确的是（　　）
A．探测器利用的是静电感应现象
B．探测器利用的是磁场对金属的吸引作用
C．探测器利用发射和接收电磁波进行工作的
D．当探测器靠近金属物体时，能在金属中形成涡流，进而引起线圈中电流的变化
【答案】D
【知识点】电磁感应在生活中的应用
【解析】【解答】A、金属探测器利用的是电磁感应现象，故A错误；
B、金属探测器探测金属时，被测金属中感应出涡流，故B错误；
CD、探测过程中工作时，当探测器靠近金属物体时，能在金属中形成涡流，进而引起线圈中电流的变化，故C错误，D正确。
故答案为：D。
【分析】金属探测器利用的是电磁感应现象，探测过程中工作时，被测金属中感应出涡流，进而引起线圈中电流的变化。
3．自感电动势正比于电流的变化率，其大小。L为自感系数，其单位“亨利”用国际单位制中的基本单位表示正确的是（　　）
A．H B．Vs/A C． D．
【答案】C
【知识点】自感与互感；电源电动势及内阻；力学单位制
【解析】【解答】根据公式，可得自感系数
由知
代入公式得 L 的单位为
故答案为：C。
【分析】根据自感电动势公式推导自感系数的单位，结合功、力、电流的单位关系，将导出单位转化为国际基本单位的组合。
4．“胜哥”用图甲电路探究自感现象对电流的影响，闭合开关后灯泡发光，过一会再断开开关，图乙为电流传感器采集的电流随时间变化的图像。已知乙图中单元格边长为0.4s和0.1A，线圈直流电阻与灯泡电阻相同，电流传感器内阻不计。则（　　）
A．开关闭合后通过线圈的电流恒为0.4A
B．开关断开后灯泡闪一下然后逐渐熄灭
C．开关断开后通过灯泡的电流方向向左
D．开关断开后流过灯泡的电荷量约为0.2C
【答案】D
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】对于自感现象，是特殊的电磁感应现象，应用楞次定律和法拉第电磁感应定律进行理解。A．由于线圈的自感现象，通过线圈的电流逐渐增大，稳定后电流恒为，故A错误；
BC．根据题意可知，稳定后通过线圈的电流与通过灯泡的电流相等，开关断开后，由于线圈的自感现象，灯泡逐渐熄灭，且通过灯泡的电流方向向右，故BC错误；
D．根据题意，图像中图线与横轴围成的面积表示电荷量，由图可知，每个小格为
根据不足半格舍去，半格以上算一个可得，开关断开后流过灯泡的电荷量约为
故D正确。
故选D。
【分析】通过线圈的电流逐渐增大，稳定后电流恒为0.4A；开关断开后，由于线圈的自感现象，灯泡逐渐熄灭，且通过灯泡电流方向向右；I﹣t图像中图线与横轴围成的面积表示电荷量，根据题意可计算电荷量。
5．“胜哥”设计了如下4个电路研究自感现象。开关闭合时，灯泡正常发光，开关断开后，灯泡逐渐熄灭的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】AD．开关断开后，灯泡和线圈需要构成闭合回路，才能慢慢熄灭，故AD错误；
B．断开开关后，在灯泡和线圈组成的回路中，线圈充当电源的作用放电，灯泡电流方向会变成自右向左，感应电流逐渐减小，灯泡逐渐熄灭，故B正确。
C．电键断开时，在灯泡和线圈组成的回路中，线圈充当电源的作用放电，灯泡电流方向会变成自右向左，但由于灯泡与二极管串联，二极管通反向电流时电阻极大，灯泡会直接熄灭。故C错误。
故答案为：B。
【分析】1.自感条件：断开开关后，灯泡与线圈需构成闭合回路，才能利用自感线圈 “阻碍电流减小” 的特性，维持电流使灯泡缓慢熄灭。
2.二极管影响：二极管单向导电，若感应电流方向与二极管反向，回路断开，灯泡立即熄灭。
6．如图所示，关于电和磁的情景中，下列说法正确的是（　　）
A．图（a）是奥斯特利用实验装置发现了电磁感应现象
B．图（b）是研究电磁感应的实验，只要开关一直接通，即使小螺线管A插入大螺线管B中不动，电流计中也有感应电流通过
C．图（c）表示通电方向相反的两长直导线相互排斥，是通过电场实现的
D．图（d）是手机无线充电的原理，若将交流电接入送电线圈中，可以利手机进行充电，这运用的是电磁感应原理
【答案】D
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；自感与互感；左手定则—磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】知道奥斯特现象，产生感应电流的条件以及电流之间的相互作用是通过磁场来实现的是解题的基础。A．电磁感应现象是法拉第首先发现的，图（a）是奥斯特利用实验装置发现了电流的磁效应，故A错误；
B．图（b）是研究电磁感应的实验，只要开关一直接通，当小螺线管A插入大螺线管B中不动时，穿过大螺线管B中的磁通量没有发生变化，电流计中没有感应电流通过，故B错误；
C．图（c）表示通电方向相反的两长直导线相互排斥，是通过磁场实现的，故C错误；
D．图（d）是手机无线充电的原理，与变压器工作原理相同，若将交流电接入送电线圈中，可以利手机进行充电，这运用的是电磁感应原理，故D正确。
故选D。
【分析】奥斯特发现了电流的磁效应；根据发生感应电流的条件分析；电流之间的相互作用是通过磁场实现的；根据电磁感应的原理分析。
7．如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其直流电阻几乎为0，、、是三个完全相同的灯泡，下列说法正确的是
A．开关闭合时，马上变亮，、缓慢变亮
B．开关闭合后，当电路稳定时，会熄灭，、亮度相同
C．开关闭合后，当电路稳定时，最亮，、亮度相同
D．开关断开时、立即熄灭
【答案】C
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】正确理解通电自感和断电自感现象中自感电动势对“原电流的变化”的阻碍作用，即延缓原电流的变化。ABC．开关闭合时，、马上变亮，因线圈自感而缓慢变亮；开关闭合后，当电路稳定时，自感线圈相当于导线，故、亮度相同，在干路，故最亮；故AB错误，C正确；
D．开关断开时立即熄灭，、因线圈断电自感而缓慢熄灭，故D错误。
故选C。
【分析】线圈在开关闭合或者断开瞬间都会产生自感电动势，结合L是自感系数很大的线圈，但其直流电阻几乎为0分析。
8．如图所示，L是直流电阻可忽略的线圈，a、b、c是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是（　　）
A．开关S闭合瞬间，c灯立即亮，a、b灯逐渐变亮
B．开关S闭合电路稳定后，a、b灯都亮，c灯不亮
C．开关S断开后，流过a灯的电流方向与原来相反
D．开关S断开后，流过c灯的电流方向与原来相反
【答案】C
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】A．开关S闭合瞬间， a、b灯立即亮，c灯所在电路中由于有线圈产生自感电动势阻碍电流增加，可知c灯逐渐变亮，故A错误；
B．开关S闭合电路稳定后，线圈的阻碍作用消失，则a、b、c三灯都亮，故B错误；
CD．开关S断开后，原来通过a灯的电流立即消失，通过线圈产生自感电动势阻碍电流减小，则线圈所在支路的电流要通过a灯和c灯重新组成回路，则流过a灯的电流方向与原来相反，流过c灯的电流方向与原来相同，故C正确，D错误。
故选C。
【分析】1、开关S闭合瞬间，c灯所在电路中由于有线圈产生自感电动势阻碍电流增加，c灯逐渐亮， a、b灯不受影响立即亮。
2、开关S闭合电路稳定后，线圈的阻碍作用消失，则a、b、c三灯都亮。
3、开关S断开后，线圈所在支路的电流要通过a灯和c灯重新组成回路，流过a灯的电流方向与原来相反，流过c灯的电流方向与原来相同。
9．“胜哥”为了观察断电自感现象，找来带铁芯线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连成如图电路。检查电路后，闭合开关S，小灯泡正常发光；再断开开关S，小灯泡未能出现闪亮现象。你认为可能的原因是（　　）
A．线圈的电阻偏大 B．小灯泡的电阻偏大
C．电源的电动势偏小 D．线圈的自感系数偏大
【答案】A
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】自感现象是特殊的电磁感应现象，根据楞次定律分析要使实验现象明显的条件：线圈的电阻应小于灯泡的电阻。由电路图可知，灯泡与线圈并联后接入电路，断开开关瞬间，灯泡中原来的电流消失；根据楞次定律，线圈产生自感电动势，与灯泡组成闭合电路，所以流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡不发生闪亮现象，说明电路中的电流稳定时流过灯泡的电流较大，流过线圈的电流较小，根据欧姆定律
可知灯泡不发生闪亮的原因是由于线圈的电阻值大于灯泡的电阻值，电源的电动势偏小不能改变稳定时灯泡和线圈中的电流的大小关系；线圈的自感系数较大，产生的自感电动势较大，但不能改变稳定时灯泡和线圈中电流的大小关系。故A正确，BCD错误。
故选A。
【分析】线圈与小灯泡并联接电池组上。要使灯泡发生闪亮，断开开关时，流过灯泡的电流要比以前的电流大。根据楞次定律和并联的特点分析。
10． “胜哥”组织几位同学手拉手与一节电动势为的干电池、导线、电键、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示方式连接，实验过程中人会有触电的感觉．设开关闭合稳定后线圈中的电流为，下列说法正确的是（　　）
A．断开开关时线圈中的电流突然增大
B．断开开关时流过人体的电流为
C．人有触电感觉时流过人体的电流方向为
D．人有触电感觉时流过人体的电流大于流过线圈的电流
【答案】B
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；自感与互感
【解析】【解答】ABC、断开电键时，由于线圈的电流减小而产生自感感动势，而阻碍电流的减小，只是电流减小的慢一些，不会突然增大，此时线圈的电流从左向右，流过人的电流从右向左即从B向A，在I的数值上逐渐变小直到为0，故 AC错误，B正确；
D、当断开时，多匝线圈产生自感现象，从而产生很高的瞬间电压，与一队人组成自感回路，而此时流过人体的电流是由线圈的自感电动势提供的，电流是从流过线圈的最大逐渐减小的，故流过人体的电流不会大于线圈的电流。故D错误；
故答案为：B。
【分析】当开关闭合后，多匝线圈与同学们并联，由于电源为1.5V的新干电池，所以电流很小。当断开时，多匝线圈电流发生变化，导致线圈产生很强的电动势，从而使同学们有触电的感觉。
11． 如图所示，电阻R1=3Ω，R2=6Ω，线圈的直流电阻不计，电源电动势E=5V，内阻r=1Ω。开始时，电键S闭合，则（　　）
A．断开S前，电容器所带电荷量最多
B．断开S前，电容器两端的电压为V
C．断开S的瞬间，电容器a板带上正电
D．断开S的瞬间，电容器b板带上正电
【答案】C
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】AB. 断开S后，线圈直流电阻为零，电容器并联线圈两端电压为零，故电容器两端没有电荷量，AB不符合题意；
CD. 断开S瞬间，线圈产生感应电动势，方向与原电流方向相同，故电容器a接正极，a极板带正电，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】利用自感线圈感应电动势产生的条件和特点可得出结论。
12．如图是“胜哥”学校的校园一卡通，学生将一卡通靠近读卡器，读卡器就向外发射电磁波， 一卡通内线圈产生感应电流，驱动卡内芯片进行数据处理和传输，读卡器感应电路中就会产生电流，从而识别卡内信息。下图中与校园一卡通具有同一原理的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【知识点】磁现象和磁场、磁感线；电磁感应在生活中的应用
【解析】【解答】由题可知，读卡器原理为电磁感应，变化的磁场在卡中线圈产生感应电流；
A. 通电线圈周围产生磁场使小磁针发生偏转，是电流的磁效应，A不符合题意；
B. 通电线圈等效为条形磁体，吸引铁屑，运用了电流的磁效应，B不符合题意；
C. 当开关闭合时，电流由无到有，会使穿过感应线圈的磁通量发生变化从而产生感应电流，原理为电磁感应，C符合题意；
D. 开关闭合后，线圈中产生电流，通电导体在磁场中会受到安培力的作用，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据电流的磁效应和电磁感应原理，结合现象可得出结论。
13． 当线圈中的电流随时间变化时，由于电磁感应，附近的另一个线圈中会产生感应电流。实际上，这个线圈附近的任何导体中都会产生感应电流，看起来就像水中的旋涡， 所以把它叫做涡电流。下列关于涡流的应用说法正确的是（　　）
A．图1中炉外有线圈，线圈中通以恒定的电流，利用涡流产生的热量使金属熔化
B．图2中为了减少涡流，利用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯
C．图3中金属探测器产生恒定的磁场，当探测器遇到金属时与金属产生吸引力，使仪器报警
D．图4中两个磁性很强的小圆柱形永磁体同时从铝管上端管口落入，无论铝管有无裂缝， 它们同时从铝管下端管口落出
【答案】B
【知识点】涡流、电磁阻尼、电磁驱动；电磁感应在生活中的应用
【解析】【解答】A. 图1中炉外有线圈，线圈中通以变化的的电流，利用涡流产生的热量使金属熔化，A不符合题意；
B. 图2为了减小涡流，利用相互绝缘的硅钢片叠加的铁芯来代替整块硅钢铁芯，减小互感效应来减小感应电流的产生，B符合题意；
C. 金属探测器中产生变化的磁场，当探测器遇到金属，金属中产生涡流，使仪器感知到并报警，C不符合题意；
D. 图4中两个磁性很强的小圆柱形永磁体同时从铝管上端管口落入，会在铝管壁产生涡流，对磁体有阻力的作用，铝管裂缝，阻碍作用越大，故它们不会同时从铝管下端管口落出，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据电磁感应的原理，结合相关物理现象可得出结论。
14．如图，是一种延时继电器的示意图，铁芯上有线圈A和B，线圈A跟电源连接，线圈B两端连在一起，构成闭合电路。在断开开关S时，弹簧K并不会立刻将衔铁D拉起而使触头C（连接工作电路）离开，而是过一小段时间后才执行这个动作。下列说中正确的是（　　）
A．断开开关S时，线圈B中产生逆时针的电流（俯视）
B．若仅去掉线圈B中的铁芯，继电器的延时效果不受影响
C．若仅改变线圈B的材料，继电器的延时效果不受影响
D．若线圈B两端未连接，断开开关S时，衔铁D立刻被拉起
【答案】D
【知识点】楞次定律；电磁感应在生活中的应用
【解析】【解答】A：断开开关时，通过线圈B的磁通量减小，利用楞次定律可判定线圈B中产生顺时针方向电流，A不符合题意.
BC： 继电器的延时效果收到线圈B中电流大小的影响， 若仅去掉线圈B中的铁芯，会使感应磁场减小，从而延时效果减弱； 若仅改变线圈B的材料 ，会改变线圈B的电阻，从而影响线圈B中的电流与感应磁场的大小，进一步影响延时效果。BC不符合题意。
D：若B未形成闭合回路，则不会有感应电流与感应磁场的产生，起不到延时释放的效果，素以衔铁D会被立刻拉起，D符合题意。
故答案为D
【分析】利用楞次定律判定感应电流的方向；利用产生感应电流的条件以及影响感应电流大小的影响因素对BCD选项进行判断。
15．游客在新疆吐鲁番的沙漠上游玩时，头发突然竖了起来。当时无风，但头顶乌云密布。下列相关说法正确的是（　　）
A．这是一种电磁感应现象
B．这是一种静电感应现象
C．此时人的头与脚带异种电荷
D．此时人应躺下或蹲下，并向高处撤离
【答案】B
【知识点】电荷守恒定律；电磁感应在生活中的应用
【解析】【解答】 头顶乌云密布，头发突然竖了起来是一种静电感应现象，此时头发与云带异种电荷，脚与大地连接不带电，人应躺下或蹲下，并向低处撤离，故B正确，ACD错误；
故选：B。
【分析】根据静电感应现象及防范方式分析判断。
16． 下列关于教材中四幅插图的说法，正确的是（　　）
A．图甲中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快
B．图乙真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中会产生大量热量，从而冶炼金属
C．图丙中，当人对着话筒讲话时线圈中会产生强弱变化的电流，这利用了电磁感应原理
D．图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁驱动原理
【答案】C
【知识点】涡流、电磁阻尼、电磁驱动；电磁感应在生活中的应用
【解析】【解答】A. 图甲中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，由于电磁驱动的作用铝框会同向转动，但不会和磁铁转得一样快，A不符合题意；
B. 图乙真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，会在空间产生交变磁场，在金属内产生涡流，利用涡流的热效应冶炼金属，C符合题意；
C. 图丙中，当人对着话筒讲话时，声波的震动会使金属膜片振动，产生强弱变化的电流，利用了电磁感应原理，C符合题意；
D. 图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼的原理，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】利用电磁驱动、电磁阻尼与涡流的热效应原理，结合物理现象可得出结论。
17． 下列关于书中的几幅图片说法正确的是（　　）
A．真空冶炼炉是利用交变电流直接产生热能，从而融化炉内金属的
B．运输毫安表时正负极连接导线利用了电磁驱动
C．显像管颈部的偏转线圈产生的水平磁场能使电子束在水平方向偏转
D．根据穿过铅板的正电子的轨迹变化可以知道空间的磁场方向是垂直纸面向里
【答案】D
【知识点】电磁感应在生活中的应用
【解析】【解答】A. 真空冶炼炉是利用交变电流形成变化的磁场，从而在金属中产生涡流利用涡流的热效应融化炉内金属，A不符合题意；
B. 运输毫安表时正负极连接导为了防止运输过程指针摆动损坏电表，故利用了电磁阻尼，B不符合题意；
C. 显像管颈部的偏转线圈产生的水平磁场能使电子束在竖直方向偏转，C不符合题意；
D. 根据穿过铅板的正电子的轨迹向右偏，可以知道空间的磁场方向是垂直纸面向里，D符合题意。
故答案为：D
【分析】利用实验器材的工作机理得出结论。
18． 关于教材中的四幅插图，下列说法正确的是（　　）
A．图甲，摇动手柄使磁铁转动，铝框不动
B．图乙，真空冶炼炉可以接高电压的恒定电流
C．图丙，铜盘转动时，穿过铜盘的磁通量不变，铜盘中没有感应电流
D．图丁，微安表在运输时把正、负接线柱用导线连在一起，对电表起到了保护作用
【答案】D
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；电磁感应在生活中的应用
【解析】【解答】A．根据电磁驱动原理，图甲中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且比磁体转动的慢，故A错误；
B．图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，铁块中产生涡流，产生大量热量，从而冶炼金属，故B错误；
C． 图丙，铜盘转动时，穿过铜盘在切割磁通线运动，铜盘中有感应电流 ，故C错误；
D．图丁是微安表的表头，在运输时要把两个正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理，故D正确。
故选D。
【分析】本题考查电磁感应的现象，以及产生涡流的应用。
19． 物理学是一门以实验为基础的学科，物理从生活中来又到生活中去。对于下列教材中所列的实验和生活用品，说法正确的是（　　）
A．甲图中，两根通电方向相反长直导线相互排斥，是通过电场实现的
B．乙图中，若在ab的两端接上交流电源（电流的大小和方向发生周期性变化），稳定后接在cd端的电流表也会有偏转
C．丙图中，生活中常用微波炉来加热食物，微波是一种电磁波，微波具有可连续变化的能量
D．奥斯特利用丁图实验装置发现了电磁感应现象
【答案】B
【知识点】通电导线及通电线圈周围的磁场；平行通电直导线间的相互作用；法拉第电磁感应定律；电磁感应在生活中的应用
【解析】【解答】A、甲图中，两根通电方向相反的长直导线产生的磁场方向相反，因此两导线相互排斥，相互排斥的作用是通过磁场实现的，故A错误；
B、乙图中，若在ab的两端接上交流电源，则穿过线圈的磁场不断变化，磁通量不断变化，cd线圈中产生感应电流，接在cd端的电流表示数不为0，故B正确；
C、微波是一种电磁波，丙图中，生活中常用微波炉来加热食物，提供内能，说明微波具有能量，但并不能说明微波具有可持续变化的能量，故C错误；
D、奥斯特利用丁图实验装置发现了电流的磁效应，故D错误。
故答案为：B。
【分析】通电导线周围存在磁场，通电导体在磁场中受到力的作用。穿过闭合回路中的磁通量发生改变，会产生感应电流。
20．如图所示，高考考生入场时监考老师要用金属探测器进行安检。这种手持金属探测器工作时，探测器内部的线圈通有正弦交流电，产生变化的磁场。当探测器靠近金属物体时，会引起探测器内线圈中的电流异常变化，报警器就会发出警报，则该探测器工作时（　　）
A．利用的是静电感应现象
B．利用的是磁场对金属的吸引作用
C．能准确区分金属种类
D．靠近金属，金属中会产生涡流
【答案】D
【知识点】涡流、电磁阻尼、电磁驱动；电磁感应在生活中的应用
【解析】【解答】探测器内部的线圈通有正弦交流电，产生变化的磁场。当探测器靠近金属物体时，金属中会产生涡流，会引起探测器内线圈中的电流异常变化，报警器就会发出警报，这是利用了电磁感应现象；只要是金属物体就能产生涡流，所以不能准确区分金属种类，ABC不符合题意，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据题中对探测器工作时的描述确定探测器应用的物理原理。
二、多项选择题
21．下列说法中正确的是（　　）
A．磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，是为了防止电磁感应
B．电磁炉中线圈通交变电流时，在金属锅上产生涡流，使锅体发热而加热食物
C．精密线绕电阻常采用双线绕法，可以增强线绕电阻通电时产生的磁场
D．车站的安检门可以探测人身携带的金属物品，其是利用了电磁感应原理
【答案】B,D
【知识点】自感与互感；涡流、电磁阻尼、电磁驱动
【解析】【解答】本题考查电磁感应的应用与防止，注意与电流的磁效应的区别，理解双线绕法能减弱产生磁场原理。A．磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架，起到电磁阻尼作用，是为了利用电磁感应，故A错误；
B．电磁炉中的线圈通高频电流时，线圈中产生自感现象，在铁磁性金属锅上产生涡流，使锅体发热从而加热食物，故B正确；
C．精密线绕电阻常采用双线绕法，通入电流后，双线产生的磁场方向是相反的，所以会减弱通电时产生的磁场，这样，就能减小电流改变时引起的自感现象，达到维持电阻稳定的目的，故C错误；
D．车站的安检门探测人携带的金属物品的工作原理是由交流电通过线圈产生迅速变化的磁场，磁场在金属物体内部能感生涡电流；涡电流又会产生磁场，反过来影响原来的磁场，引发探测器发出鸣声，故D正确。
故选BD。
【分析】电磁炉是采用电磁感应原理，利用涡流，使锅体发热；铝框做骨架，起到电磁阻尼作用，是为了利用电磁感应；双线绕法，是减弱通电时产生的磁场；安检门的工作原理是电磁感应，从而即可求解。
22．如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0，A和B是两个相同的小灯泡。下列判断正确的是（　　）
A．当开关S由断开变为闭合时，A灯立刻亮起来后保持亮度不变，B灯立刻亮起来后逐渐熄灭
B．当开关S由断开变为闭合时，A灯立刻亮起来后保持亮度不变，B灯缓慢变亮后保持亮度不变
C．当开关S闭合一段时间电流稳定后，A、B两灯的亮度一样
D．当开关S由闭合变为断开时，A灯立即熄灭，B灯由熄灭变亮再逐渐熄灭
【答案】A,D
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】A．当开关S由断开变为闭合时，属于通电自感，此时自感线圈相当于阻值无穷大逐渐减小到零的可变电阻，所以A灯立刻亮起来后保持亮度不变，B灯立刻亮起来后逐渐熄灭，故A正确；
B．当开关S由断开变为闭合时，A灯立刻亮起来后保持亮度不变，B灯立刻亮起来后逐渐熄灭，故B错误；
C．当开关S闭合一段时间电流稳定后，自感线圈相当于一根导线，B灯被短路，不发光，故C错误；
D．当开关S由闭合变为断开时，属于断电自感，此时的自感线圈相当于从原电流逐渐减小到零的临时电源，A灯立即熄灭，B灯突然闪亮一下再逐渐熄灭，故D正确。
故选AD。
【分析】1、B灯与自感线圈并联，A灯在干路，当开关S由断开变为闭合时，属于通电自感，A灯立刻亮起来后保持亮度不变，B灯立刻亮起来后逐渐熄灭。
2、当开关S由闭合变为断开时，属于断电自感，A灯立即熄灭，B灯突然闪亮一下再逐渐熄灭。
3、当开关S闭合一段时间电流稳定后，自感线圈相当于一根导线，B灯被短路。
23．如图，“胜哥”做自感现象实验时，连接电路如图所示，其中L是自感系数较大、直流电阻不计的线圈，L1、L2是规格相同的灯泡，D是理想二极管。则（　　）
A．闭合开关S，L1都逐渐变亮，L2一直不亮
B．闭合开关S，L2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变亮后再与L1同时熄灭
D．断开开关S，L1逐渐变暗至熄灭，L2一直不亮
【答案】A,C
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】本题考查自感线圈的自感现象以及二极管的单向导电性，会结合实际电路分析与之串联的各用电器的工作情况。AB．闭合开关S，由于线圈L中自感电动势阻碍电流的增加，则L1逐渐变亮，但是二极管处于反向截止状态，则L2一直不亮，选项A正确，B错误；
CD．断开开关S，L中产生自感电动势阻碍电流的减小，且电动势与原来电流同向，即L相等于电源，与L1、二极管D以及L2组成新的回路，则使得L1逐渐变暗至熄灭，L2变亮后再与L1同时熄灭，选项C正确，D错误。
故选AC。
【分析】根据电感线圈的自感结合二极管的单向导电性结合电路的串并联关系进行分析解答；根据开关断开瞬间结合线圈的自感现象以及新回路分析各等的亮暗情况。
24．电磁感应现象在科技和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（　　）
A．图甲中，发射线圈接入恒定电流也能实现手机充电
B．图乙中，电磁炉不能使用陶瓷锅，是因为陶瓷不能产生涡流
C．图丙中，冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，线圈产生大量热量，冶炼金属
D．图丁中，电流表在运输时要用导线把两个接线柱连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理
【答案】B,D
【知识点】自感与互感；涡流、电磁阻尼、电磁驱动
【解析】【解答】A．充电设备中的发射线圈通恒定电流，其产生的磁场是恒定的，不能使手机产生感应电流，不能实现无线充电，故A错误；
B．电磁炉不能用陶瓷锅是因为陶瓷锅属于绝缘材料，不会产生涡流，故B正确；
C．真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈产生交变磁场，被冶炼的金属产生涡流，产生大量的热从而冶炼金属，故C错误；
D．电流表在运输时要用导线把两个接线柱连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理，故D正确。
故选BD。
【分析】1、产生感应电流的条件： 闭合导体回路中必须存在变化的磁通量，线圈通恒定电流，其产生的磁场是恒定的。
2、真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈产生交变磁场，被冶炼的金属产生涡流，产生大量的热从而冶炼金属。
3、电流表在运输时要用导线把两个接线柱连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理。
25．如图所示，“胜哥”将两个相同灯泡L1、L2，分别与电阻R和自感线圈L串联，接到内阻不可忽略的电源的两端，当闭合电键S到电路稳定后，两灯泡均正常发光，已知自感线圈的自感系数很大，则下列说法正确的是（　　）
A．闭合电键S到电路稳定前，灯泡L1逐渐变亮
B．闭合电键S到电路稳定前，灯泡L2逐渐变暗
C．断开电键S的一段时间内，A点电势比B点电势高
D．断开电键S的一段时间内，灯泡L2亮一下逐渐熄灭
【答案】A,B
【知识点】自感与互感；电磁感应在生活中的应用
【解析】【解答】A．闭合开关的瞬间，电流变大，灯立即正常发光，灯所在电路上线圈成为倔强电源阻碍电流，电流只能逐渐增大灯逐渐变亮，故A正确；
B．闭合电键S到电路稳定前，电流变大，灯所在电路上线圈成为倔强电源阻碍电流，电流只能逐渐增大，则总电路中的电流逐渐增大，电源的内电阻消耗的电压逐渐增大，所以路端电压逐渐减小，则灯泡逐渐变暗，故B正确；
C．闭合开关，待电路稳定后断开开关，电流减小，L线圈倔强电源维持原电流方向，电流的方向与的方向相同，从右向左流过灯；所以A点电势比B点电势低，故C错误；
D．断开电键S的一段时间内，电流减小，L线圈倔强电源维持原电流方向，电流从原来的电流开始减小，所以两个灯泡都是逐渐熄灭，不会闪亮一下，故D错误．
故选AB。
【分析】对于线圈要抓住双重特性：当电流不变时，它是电阻不计的导线；当电流变化时，产生自感电动势，相当于补充电源：通电时阻碍电流增大L2缓慢变亮的电源， 断电时：产生自感电动势维持电流L2缓慢熄灭的电源，线圈自感系数越大，电源效果越明显。
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物理选择性必修二2.4 互感和自感同步练习（基础巩固）
一、选择题
1．关于自感系数下列说法正确的是
A．自感电动势越大，自感系数越大
B．自感系数L由线圈自身的性质决定，与线圈的长短、粗细、匝数、有无铁芯有关．
C．其它条件相同，线圈越细自感系数越大
D．其它条件相同，有铁芯的比没有铁芯的自感系数小
2． 考生入场时，监考老师要用金属探测器对考生进行安检后才允许其进入考场。探测器内有通电线圈，当探测器靠近任何金属材料物体时，就会引起探测器内线圈中电流变化，报警器就会发出警报；靠近非金属物体时则不发出警报。关于探测器工作原理，下列说法正确的是（　　）
A．探测器利用的是静电感应现象
B．探测器利用的是磁场对金属的吸引作用
C．探测器利用发射和接收电磁波进行工作的
D．当探测器靠近金属物体时，能在金属中形成涡流，进而引起线圈中电流的变化
3．自感电动势正比于电流的变化率，其大小。L为自感系数，其单位“亨利”用国际单位制中的基本单位表示正确的是（　　）
A．H B．Vs/A C． D．
4．“胜哥”用图甲电路探究自感现象对电流的影响，闭合开关后灯泡发光，过一会再断开开关，图乙为电流传感器采集的电流随时间变化的图像。已知乙图中单元格边长为0.4s和0.1A，线圈直流电阻与灯泡电阻相同，电流传感器内阻不计。则（　　）
A．开关闭合后通过线圈的电流恒为0.4A
B．开关断开后灯泡闪一下然后逐渐熄灭
C．开关断开后通过灯泡的电流方向向左
D．开关断开后流过灯泡的电荷量约为0.2C
5．“胜哥”设计了如下4个电路研究自感现象。开关闭合时，灯泡正常发光，开关断开后，灯泡逐渐熄灭的是（　　）
A． B．
C． D．
6．如图所示，关于电和磁的情景中，下列说法正确的是（　　）
A．图（a）是奥斯特利用实验装置发现了电磁感应现象
B．图（b）是研究电磁感应的实验，只要开关一直接通，即使小螺线管A插入大螺线管B中不动，电流计中也有感应电流通过
C．图（c）表示通电方向相反的两长直导线相互排斥，是通过电场实现的
D．图（d）是手机无线充电的原理，若将交流电接入送电线圈中，可以利手机进行充电，这运用的是电磁感应原理
7．如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其直流电阻几乎为0，、、是三个完全相同的灯泡，下列说法正确的是
A．开关闭合时，马上变亮，、缓慢变亮
B．开关闭合后，当电路稳定时，会熄灭，、亮度相同
C．开关闭合后，当电路稳定时，最亮，、亮度相同
D．开关断开时、立即熄灭
8．如图所示，L是直流电阻可忽略的线圈，a、b、c是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是（　　）
A．开关S闭合瞬间，c灯立即亮，a、b灯逐渐变亮
B．开关S闭合电路稳定后，a、b灯都亮，c灯不亮
C．开关S断开后，流过a灯的电流方向与原来相反
D．开关S断开后，流过c灯的电流方向与原来相反
9．“胜哥”为了观察断电自感现象，找来带铁芯线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连成如图电路。检查电路后，闭合开关S，小灯泡正常发光；再断开开关S，小灯泡未能出现闪亮现象。你认为可能的原因是（　　）
A．线圈的电阻偏大 B．小灯泡的电阻偏大
C．电源的电动势偏小 D．线圈的自感系数偏大
10． “胜哥”组织几位同学手拉手与一节电动势为的干电池、导线、电键、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示方式连接，实验过程中人会有触电的感觉．设开关闭合稳定后线圈中的电流为，下列说法正确的是（　　）
A．断开开关时线圈中的电流突然增大
B．断开开关时流过人体的电流为
C．人有触电感觉时流过人体的电流方向为
D．人有触电感觉时流过人体的电流大于流过线圈的电流
11． 如图所示，电阻R1=3Ω，R2=6Ω，线圈的直流电阻不计，电源电动势E=5V，内阻r=1Ω。开始时，电键S闭合，则（　　）
A．断开S前，电容器所带电荷量最多
B．断开S前，电容器两端的电压为V
C．断开S的瞬间，电容器a板带上正电
D．断开S的瞬间，电容器b板带上正电
12．如图是“胜哥”学校的校园一卡通，学生将一卡通靠近读卡器，读卡器就向外发射电磁波， 一卡通内线圈产生感应电流，驱动卡内芯片进行数据处理和传输，读卡器感应电路中就会产生电流，从而识别卡内信息。下图中与校园一卡通具有同一原理的是（　　）
A．
B．
C．
D．
13． 当线圈中的电流随时间变化时，由于电磁感应，附近的另一个线圈中会产生感应电流。实际上，这个线圈附近的任何导体中都会产生感应电流，看起来就像水中的旋涡， 所以把它叫做涡电流。下列关于涡流的应用说法正确的是（　　）
A．图1中炉外有线圈，线圈中通以恒定的电流，利用涡流产生的热量使金属熔化
B．图2中为了减少涡流，利用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯
C．图3中金属探测器产生恒定的磁场，当探测器遇到金属时与金属产生吸引力，使仪器报警
D．图4中两个磁性很强的小圆柱形永磁体同时从铝管上端管口落入，无论铝管有无裂缝， 它们同时从铝管下端管口落出
14．如图，是一种延时继电器的示意图，铁芯上有线圈A和B，线圈A跟电源连接，线圈B两端连在一起，构成闭合电路。在断开开关S时，弹簧K并不会立刻将衔铁D拉起而使触头C（连接工作电路）离开，而是过一小段时间后才执行这个动作。下列说中正确的是（　　）
A．断开开关S时，线圈B中产生逆时针的电流（俯视）
B．若仅去掉线圈B中的铁芯，继电器的延时效果不受影响
C．若仅改变线圈B的材料，继电器的延时效果不受影响
D．若线圈B两端未连接，断开开关S时，衔铁D立刻被拉起
15．游客在新疆吐鲁番的沙漠上游玩时，头发突然竖了起来。当时无风，但头顶乌云密布。下列相关说法正确的是（　　）
A．这是一种电磁感应现象
B．这是一种静电感应现象
C．此时人的头与脚带异种电荷
D．此时人应躺下或蹲下，并向高处撤离
16． 下列关于教材中四幅插图的说法，正确的是（　　）
A．图甲中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快
B．图乙真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中会产生大量热量，从而冶炼金属
C．图丙中，当人对着话筒讲话时线圈中会产生强弱变化的电流，这利用了电磁感应原理
D．图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁驱动原理
17． 下列关于书中的几幅图片说法正确的是（　　）
A．真空冶炼炉是利用交变电流直接产生热能，从而融化炉内金属的
B．运输毫安表时正负极连接导线利用了电磁驱动
C．显像管颈部的偏转线圈产生的水平磁场能使电子束在水平方向偏转
D．根据穿过铅板的正电子的轨迹变化可以知道空间的磁场方向是垂直纸面向里
18． 关于教材中的四幅插图，下列说法正确的是（　　）
A．图甲，摇动手柄使磁铁转动，铝框不动
B．图乙，真空冶炼炉可以接高电压的恒定电流
C．图丙，铜盘转动时，穿过铜盘的磁通量不变，铜盘中没有感应电流
D．图丁，微安表在运输时把正、负接线柱用导线连在一起，对电表起到了保护作用
19． 物理学是一门以实验为基础的学科，物理从生活中来又到生活中去。对于下列教材中所列的实验和生活用品，说法正确的是（　　）
A．甲图中，两根通电方向相反长直导线相互排斥，是通过电场实现的
B．乙图中，若在ab的两端接上交流电源（电流的大小和方向发生周期性变化），稳定后接在cd端的电流表也会有偏转
C．丙图中，生活中常用微波炉来加热食物，微波是一种电磁波，微波具有可连续变化的能量
D．奥斯特利用丁图实验装置发现了电磁感应现象
20．如图所示，高考考生入场时监考老师要用金属探测器进行安检。这种手持金属探测器工作时，探测器内部的线圈通有正弦交流电，产生变化的磁场。当探测器靠近金属物体时，会引起探测器内线圈中的电流异常变化，报警器就会发出警报，则该探测器工作时（　　）
A．利用的是静电感应现象
B．利用的是磁场对金属的吸引作用
C．能准确区分金属种类
D．靠近金属，金属中会产生涡流
二、多项选择题
21．下列说法中正确的是（　　）
A．磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，是为了防止电磁感应
B．电磁炉中线圈通交变电流时，在金属锅上产生涡流，使锅体发热而加热食物
C．精密线绕电阻常采用双线绕法，可以增强线绕电阻通电时产生的磁场
D．车站的安检门可以探测人身携带的金属物品，其是利用了电磁感应原理
22．如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0，A和B是两个相同的小灯泡。下列判断正确的是（　　）
A．当开关S由断开变为闭合时，A灯立刻亮起来后保持亮度不变，B灯立刻亮起来后逐渐熄灭
B．当开关S由断开变为闭合时，A灯立刻亮起来后保持亮度不变，B灯缓慢变亮后保持亮度不变
C．当开关S闭合一段时间电流稳定后，A、B两灯的亮度一样
D．当开关S由闭合变为断开时，A灯立即熄灭，B灯由熄灭变亮再逐渐熄灭
23．如图，“胜哥”做自感现象实验时，连接电路如图所示，其中L是自感系数较大、直流电阻不计的线圈，L1、L2是规格相同的灯泡，D是理想二极管。则（　　）
A．闭合开关S，L1都逐渐变亮，L2一直不亮
B．闭合开关S，L2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变亮后再与L1同时熄灭
D．断开开关S，L1逐渐变暗至熄灭，L2一直不亮
24．电磁感应现象在科技和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（　　）
A．图甲中，发射线圈接入恒定电流也能实现手机充电
B．图乙中，电磁炉不能使用陶瓷锅，是因为陶瓷不能产生涡流
C．图丙中，冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，线圈产生大量热量，冶炼金属
D．图丁中，电流表在运输时要用导线把两个接线柱连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理
25．如图所示，“胜哥”将两个相同灯泡L1、L2，分别与电阻R和自感线圈L串联，接到内阻不可忽略的电源的两端，当闭合电键S到电路稳定后，两灯泡均正常发光，已知自感线圈的自感系数很大，则下列说法正确的是（　　）
A．闭合电键S到电路稳定前，灯泡L1逐渐变亮
B．闭合电键S到电路稳定前，灯泡L2逐渐变暗
C．断开电键S的一段时间内，A点电势比B点电势高
D．断开电键S的一段时间内，灯泡L2亮一下逐渐熄灭
答案
1．B
2．D
3．C
4．D
5．B
6．D
7．C
8．C
9．A
10．B
11．C
12．C
13．B
14．D
15．B
16．C
17．D
18．D
19．B
20．D
21．B,D
22．A,D
23．A,C
24．B,D
25．A,B
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