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2020-2021学年高一第一学期物理人教版2019选修第二册第二章
4.
互感和自感C
1.如图，线圈L的自感系数很大，且其电阻可以忽略不计，、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，、的亮度变化情况是(灯丝不会断)(
)
A．S闭合，亮度不变，亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮；S断开，立即不亮，逐渐变亮
B．S闭合，不亮，很亮；S断开，、立即不亮
C．S闭合，、同时亮，而后逐渐熄灭，亮度不变；S断开，立即不亮，亮一下才灭
D．S闭合，、同时亮，而后逐渐熄灭，逐渐变得更亮；S断开，立即不亮，亮一下才熄灭
2.如图所示电路中,线圈L与灯泡A并联,当合上开关S后灯A正常发光。已知,线圈L的电阻小于灯泡A的电阻。则下列现象可能发生的是(
)
A.当断开S时,灯泡A立即熄灭
B.当断开S时,灯泡A突然闪亮一下,然后逐渐熄灭
C.若把线圈L换成电阻,断开S时,灯泡A逐渐熄灭
D.若把线圈L换成电阻,断开S时,灯泡A突然闪亮一下,然后逐渐熄灭
3.如图所示电路中,
、、为完全相同的三个灯泡,
是一直流电阻不可忽略的电感线圈。、为线圈的左右两端点,原来开关是闭合的,三个灯泡亮度相同。将开关断开后,,下列说法正确的是(??
)
A.
点电势高于点,
灯闪亮后缓慢熄灭
B.
点电势低于点,
、灯闪亮后缓慢熄灭
C.
点电势高于点,
、灯闪亮后缓慢熄灭
D.
点电势低于点,
、灯不会闪亮只是缓慢熄灭
4.如图所示电路中，A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个理想电感线圈，下列说法正确的是(
　　)
A.S闭合时，A逐渐变亮，然后逐渐熄灭
B.S闭合时，B立即亮，然后逐渐熄灭
C.S闭合足够长时间后，B发光，而A熄灭
D.S闭合足够长时间后，B熄灭，而A发光
5.如图所示的电路中，是两个相同的灯泡，L是一电阻不可忽略的线圈。先合上开关S，稳定后调节滑动变阻器R，使两灯泡都正常发光，再保持R不变，则在开关重新合上或断开时，下列说法正确的是(
)
A.合上S时，灯立即亮起来，逐渐亮，最终二者一样亮
B.断开S时，、两灯都不会立即熄灭，但一定是同时熄灭
C.断开S时，、两灯都不会立即熄灭，且通过灯泡的电流方向与原电流方向相反
D.
断开S时，灯会突然闪亮一下后再熄灭
6.如图所示的电路中，自感线圈的电阻不计、自感系数很大,A、B是完全相同的灯泡．当开关S闭合时，下面所述情况中正确的是(
)
A.A比B先亮，然后A熄灭
B.B比A先亮，然后B逐渐变暗
C.A、B一起亮，然后A熄灭
D.A、B一起亮，然后B熄灭
7.在如图所示的电路中，和是两个完全相同的灯泡，线圈L的自感系数足够大，电阻可以忽略不计．下列说法中正确的是(
)
A．合上开关S时，先亮，后亮，最后一样亮
B．断开开关S时，和都立即熄灭
C．断开开关S时，闪亮一下再熄灭
D．断开开关S时，流过的电流方向向右
8.如图所示的电路中，线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，是两个相同的灯泡，下列说法中正确的是(
)
A．k闭合瞬间，立即变亮，不亮
B．k闭合瞬间，同时立即变亮
C．k断开的瞬间，同时熄灭
D．k断开的瞬间，立即熄灭，逐渐熄灭
9.如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略。下列说法中正确的是（
）
A.合上开关K一段时间后，再断开开关K切断电路时，A1闪亮一下后逐渐熄灭，A2逐渐熄灭　　　
B.合上开关K一段时间后，再断开开关K切断电路时，A2闪亮一下后逐渐熄灭，A1逐渐熄灭
C.合上开关K一段时间后，再断开开关K切断电路时，A2立刻熄灭，A1逐渐熄灭　　　
D.合上开关K一段时间后，再断开开关K切断电路时，A1和A2都缓慢熄灭　
10.在如图所示电路中，
与
是完全相同的灯泡，线圈
L
的电阻可以忽略。下列说法中正确的是（
）
A.合上电键
S
接通电路时，
先亮，后亮，最后一样亮
B.合上电键
S
接通电路时，
和
始终一样亮
C.断开电键
S
切断电路时，立刻熄灭，过一会儿才熄灭
D.断开电键
S
切断电路时，和
都要过一会儿才熄灭
11.关于线圈的自感系数大小,下列说法正确的是(??
)
A.通过线圈的电流越大,自感系数越大
B.线圈中的电流变化越快,自感系数越大
C.插有铁芯时线圈的自感系数会比它没有插入铁芯时的大
D.线圈的自感系数与电流的大小,电流变化的快慢,
是否有铁芯等都无关
12.关于自感系数,下列说法中错误的是(??
)
A.其他条件相同,线圈越大自感系数就越大
B.其他条件相同,线圈匝数越多自感系数就越大
C.其他条件相同,线圈越细自感系数就越大
D.其他条件相同,有铁芯的线圈比没有铁芯的线圈自感系数大
13.如图所示,将两端刮掉绝缘漆的导线绕在一把锉刀上,一端接上电池(电池另一极与锉刀接触),手执导线的另一端,在锉刀上来回划动,由于锉刀表面凹凸不平,就会产生电火花。下列说法正确的是(??
)
A.产生电火花的回路只由导线与电池组成
B.如导线端只向一个方向划动也能产生电火花
C.锉刀采用什么材料制成对实验没有影响
D.导线端划动的方向决定了自感电动势的方向
14.如图所示的电路中,电源的电动势为内阻为,线圈的电阻不计,电阻的阻值大于灯泡的阻值.在时刻闭合开关,经过一段时间后,在时刻断开.在下图所示两点、两点间电压随时间的变化的图象中,正确的是(??
)
A.
B.
C.
D.
15.关于线圈的自感系数、自感电动势的下列说法中正确的是(??
)
A.线圈中电流变化越大,线圈自感系数越大
B.对于某一线圈,自感电动势正比于电流的变化量
C.一个线圈的电流均匀增大,这个线圈的自感系数、自感电动势都不变
D.自感电动势总与原电流方向相反
16.某同学利用如图所示的电路，测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻，实验室提供下列器材：
①待测线圈L，阻值约为2
Ω，额定电流为2
A
②电流表量程为0.6
A，内阻为0.2
Ω
③电流表量程为3
A，内阻约为0.2
Ω
④变阻器阻值为0-10
Ω，变阻器阻值为0-1
kΩ
⑤电池
E，电动势为9
V，内阻很小
⑥定值电阻
=10
Ω，=1000
Ω
⑦开关
要求实验时，改变变阻器的阻值，待电路稳定时，可使在尽可能大的范围内测得多组表、表的读数，利用的图象，求出电感线圈的电阻。
1.实验中定值电阻应选用　　　　　，变阻器应选用　　　　　。（填代号）
2.对应的函数关系式为____________。(选用题干所给出的物理符号表示)
3.实验结束时应先断开开关　　　　　，后断开开关　　　　　。
17.如图所示,图甲为某同学研究自感现象的实验电路图,用电流传感器显示各时刻通过线圈的电流.电路中电灯的电阻,定值电阻,间电压.开关原来闭合,电路处于稳定状态,在时刻断开开关,此时刻前后电流传感器显示的电流随时间变化的图线如图乙所示.
1.求出线圈的直流电阻;
2.在图甲中用箭头标出断开开关后通过电灯的电流方向如何?
3.在时刻线圈中的感应电动势的大小是多少?
18.如图所示,线圈的直流电阻为10
Ω,R
=20
Ω,线圈的自感系数较大,电源的电动势为6
V,内阻不计,则在闭合S的瞬间,通过的电流为__________A,通过的电流为__________A;S闭合后电路中的电流稳定时,断开S的瞬间,通过R的电流为__________A,方向与原电流方向__________
19.如图所示的电路中,
为自感线圈,
是一个灯泡,
是电源.当闭合瞬间,
、两点电势当__________,断开瞬间,
、避点电势__________.
?
参考答案
1.答案：D
2.答案：B
解析：线圈L的电阻小于灯泡A的电阻,则,开关断开时,L和灯泡A组成闭合回路,由于L的自感作用,通过A的电流从逐渐减小,所以灯泡A突然闪亮一下,然后逐渐熄灭,A错误、B正确;若把线圈L换成电阻,断开S时,则灯泡A立即熄灭,CD错误。
3.答案：D
解析：电路稳定时,三个完全相同的灯泡亮度相同,说明流经三个灯泡的电流相等。某时刻将开关断开,通过电感线圈的磁通量减小,其发生自感现象,相当于电源,产生和原电流方向相同的感应电流,故点电势低于点电势,三个灯不会闪亮只能缓慢熄灭,选项D正确。
4.答案：C
5.答案：B
6.答案：B
7.答案：A
8.答案：B
9.答案：D
10.答案：D
解析：
11.答案：C
解析：自感系数由线圈自身决定,与其他因素无关。线圈越长、单位长度上匝数越多自感系数越大,有铁芯时线圈的自感系数比没有铁芯时的大得多,C正确。
12.答案：C
解析：
13.答案：B
解析：回路由导线、锉刀、电池组成,故锉刀必须用易导电的材料制成,
所以A、C错误。锉刀表面凹凸不平,在移动过程中电路在通路和断路状态间不断变化,线圈产生自感电动势,电火花的产生和自感电动势的方向均与导线端划动方向无关,故B正确.D错误。
14.答案：B
解析：由于自感现象,
时刻较大,随着时间的推移减小;断开,中的电流方向不变,大小减小,经过、、形成回路,故方向改变,逐渐减小至0.故选项B正确.
15.答案：C
解析：
线圈的自感系数L只由线圈本身的因素决定,选项A错误;自感电动势与电流的变化率有关,与ΔI无直接关系,选项B错误,C正确;E自方向在电流增大时与原电流方向相反,在电流减小时与原电流方向相同,选项D错误.
16.答案：1.
2.
;
3.
解析：
17.答案：1.由题图可知,开关闭合电流稳定时流过线圈的电流,由欧姆定律得,解得
2.断开开关后,线圈、电阻和电灯构成已闭合回路,由自感现象规律可知,电灯中的电流方向向左.
3.由题图可知,
时刻线圈中电流,此时线圈相当于电源,由闭合电流欧姆定律得.即刻时刻线圈中感应电动势力
解析：
18.答案：0;
0.3;
0.6;
相反
解析：S闭合瞬间,线圈有较大的电感,所以线圈所在的支路相当于断路,电流为零;稳定后,线圈对电流的阻碍作用为直流电阻:
;开关S断开的瞬间,线圈产生自感电动势,且与组成闭合回路,所以通过的电流为0.6
A,且方向与原电流方向相反.
19.答案：>;
解析：闭合瞬间,
与电源正极相连,故电势;断开瞬间,线圈与灯泡形成闭合回路,线圈可以看做电源,通过灯泡的电流方向为相当于电源的正极,电势

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