2019_2020学年高中物理4.6互感和自感同步作业与测评新人教版.docx

第6节互感和自感一、选择题1.(多选)在图中，线圈M和线圈P绕在同一铁芯上，则()A当合上开关S的一瞬间，线圈P里没有感应电流B当合上开关S的一瞬间，线圈P里有感应电流C当断开开关S的一瞬间，线圈P里没有感应电流D当断开开关S的一瞬间，线圈P里有感应电流答案BD解析当合上开关S的一瞬间，线圈M产生的磁场、穿过线圈P的磁通量从无到有增加，则线圈P里有感应电流产生，故A错误，B正确。当断开开关S的一瞬间，线圈M产生的磁场消失，穿过线圈P的磁通量从有到无减小，则线圈P里有感应电流产生，故C错误，D正确。2.(多选)无线电力传输目前取得重大突破，这是一种非接触式电源供应系统。这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力。两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置，原理示意图如图所示。下列说法正确的是()A若A线圈中输入电流，B线圈中就会产生感应电动势B只有A线圈中输入变化的电流，B线圈中才会产生感应电动势CA中电流越大，B中感应电动势越大DA中电流变化越快，B中感应电动势越大答案BD解析根据产生感应电动势的条件，只有处于变化的磁场中，B线圈才能产生感应电动势，A错误，B正确；根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小取决于磁通量变化率，所以C错误，D正确。3关于自感现象，下列说法正确的是()A感应电流一定和原来的电流方向相反B对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈产生的自感电动势越大C对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈的自感系数越大D对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈中的自感电动势越大答案D解析当电流增加时，感应电流的方向与原来的电流方向相反，当电流减小时，感应电流的方向与原来的电流方向相同，故选项A错误；自感电动势的大小，与电流变化快慢有关，与电流变化大小无关，故选项B错误，D正确；自感系数只取决于线圈本身的因素，与电流变化情况无关，故选项C错误。4.如图所示电路中，L为电感线圈，C为电容器，当开关S由断开变为闭合时()AA灯中无电流通过，不可能变亮BA灯中有电流通过，方向由a到bCB灯逐渐熄灭，c点电势高于d点电势DB灯逐渐熄灭，c点电势低于d点电势答案D解析当开关S由断开变为闭合时，电感线圈L中产生从c到d的感应电动势，B灯逐渐熄灭，把L看做一个电源的话，c点电势低于d点电势，D正确，C错误；电容器C短路放电，A灯中有电流通过，方向由b到a，A、B均错误。5.如图所示电路中，L是一电阻可忽略不计的电感线圈，a、b为L上左右两端点，A、B、C为完全相同的三个灯泡，原来开关K是闭合的，三个灯泡均在发光，某时刻将开关K断开，则下列说法正确的是()Aa点电势高于b点，A灯闪亮后缓慢熄灭Bb点电势高于a点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭Ca点电势高于b点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭Db点电势高于a点，B、C灯不会闪亮只是缓慢熄灭答案B解析开关K闭合且电路稳定时，IBICI0，ILIAIBIC2I0；若将开关K断开，电感线圈L由于自感效应(阻碍电流减小)，其相当于电源，与A、B、C串联成闭合回路，回路电流从IL2I0开始逐渐减小，由于ILIAIBIC，则A灯缓慢熄灭，B、C灯闪亮后缓慢熄灭；电流方向在电感内从a到b，在电感外从b到a，则b点电势高于a点，故B项正确。6.(多选)如图所示，电灯A和B与固定电阻R0的阻值均为R，L是自感系数很大的线圈。当S1闭合、S2断开且电路稳定时，A、B亮度相同，再闭合S2，待电路稳定后将S1断开，下列说法正确的是()AB灯立即熄灭BA灯将比原来更亮一下后再熄灭C有电流通过B灯，方向为cdD有电流通过A灯，方向为ab答案AD解析断开S2而只闭合S1时，A、B两灯一样亮，可知线圈L的电阻也是R，在S1、S2闭合时，IAIL，故当S2闭合、S1突然断开时，由于线圈L产生自感电动势，流过A灯的电流方向变为ab，大小逐渐减小，A灯逐渐熄灭，A灯不会出现更亮一下再熄灭的现象，故D项正确，B项错误。由于固定电阻R0没有自感作用，故断开S1时，B灯电流迅速变为零，立即熄灭，故A项正确，C项错误。7.如图所示的电路中，三个灯泡L1、L2、L3的电阻大小关系为R1R2R3，电感L的直流电阻可忽略，D为理想二极管。开关K从闭合状态突然断开时，下列判断正确的是()AL1逐渐变暗，L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗BL1逐渐变暗，L2立即熄灭，L3先变亮，然后逐渐变暗CL2立即熄灭，L1、L3均逐渐变暗DL1、L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗答案B解析开关K从闭合状态突然断开时，L中产生方向向右的自感电动势，L1逐渐变暗，由于理想二极管单向导电，L2立即熄灭；由于L3中原电流小于L1中电流，L3先变亮后逐渐变暗，B正确。8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()答案B解析电路图如图所示。开始时，闭合开关S，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，则R的阻值与L的直流电阻阻值大小相等；t时刻闭合S，则由于线圈L的自感作用，通过电灯L1的电流i1从零逐渐增加，直到达到稳定值I，故灯L1的电流变化为B图象所示，图象A错误；而灯L2所在支路没有上述现象，S一闭合，电流i2就为稳定值I。故图象C、D均错误。9.(多选)如图所示的电路中，L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，L1、L2是两个完全相同的电灯，E是内阻不计的电源。t0时刻，闭合开关S，经过一段时间后，电路达到稳定，t1时刻断开开关S。规定图示流过电灯L1、L2的电流方向为正，分别用I1、I2表示流过电灯L1和L2中的电流，则下图中能定性描述I1、I2随时间t变化关系的是()答案AC解析闭合开关S，线圈产生很大的自感电动势，阻碍线圈中电流增大，并使L1中电流减小，有电流流过L1，且L1中电流逐渐减小，L2中有电流通过且逐渐增大；稳定后线圈短路，电灯L1无电流通过，L2中有恒定的电流。t1时刻断开开关S，L2中电流立即为零；电灯L1有电流反向通过，且逐渐减小，故A、C正确。10(多选)彩色电视机的电源输入端装有电源滤波器，其电路图如图所示。元件L1、L2是两个电感线圈，它们的自感系数很大，F是保险丝，R是压敏电阻(正常情况下阻值很大，但电压超过设定值时，阻值会迅速变小，可以保护与其并联的元件)，C1、C2是电容器，S为电视机开关，在电视机正常工作时，若小明在没有断开开关S时，就拔去电源插头，结果烧坏了图中电路元件，可能被烧坏的元件是()AC2 BC1CL1或L2 DF答案AC解析当断开电源时，由于线圈的自感系数很大，所以可产生高电压，此高电压在回路中形成很大的电流，因为压敏电阻R阻值迅速变小，与之相连的电容器C1被保护，可能把L1或L2烧坏，同时，因为C2两端电压较高，所以C2可能被烧坏，选A、C。二、非选择题11.如图所示，电源的电动势E15 V，内阻忽略不计。R15 ，R215 ，电感线圈的直流电阻不计，求当开关S接通的瞬间、S接通后达到稳定时及S断开的瞬间流过R1的电流。答案03 A3 A解析开关S接通瞬间，流过电感线圈的电流不能突变，所以流过R1的电流仍为0；开关S接通后达到稳定时，电感线圈相当于导线，所以流过R1的电流为I13 A；开关S断开瞬间，流过电感线圈的电流不能突变，所以流过R1的电流仍为3 A。12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L的电流。电路中电灯的电阻R16.0 ，定值电阻R2.0 ，A、B间的电压U6.0 V。开关S原来闭合，电路处于稳定状态，在t11.0103 s时断开开关S，该时刻前后电流传感器显示的电流I随时间t变化的图线如图乙所示。(1)求出线圈L的电阻RL；(2)在图甲中，断开开关后通过电灯的电流方向是什么？(3)在t21.6103 s时刻线圈L中的感应电动势的大小是多少？答案(1)2.0 (2)电灯中的电流方向向左(3)3.0 V解析(1)由题图可知，开关S闭合且电路稳定时流过线