高中物理 4.6互感和自感课后习题（含解析）新人教版选修32.doc

6互感和自感课时演练促提升a组1.下列说法正确的是()a.当线圈中电流不变时,线圈中的自感电动势也不变b.当线圈中电流反向时,线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反c.当线圈中电流增大时,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反d.当线圈中电流减小时,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反解析:由法拉第电磁感应定律可知,当线圈中的电流不变时,不产生自感电动势,选项a错误;当线圈中的电流反向时,相当于电流减小,线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相同,选项b错误;当线圈中的电流增大时,自感电动势阻碍电流的增大,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反,所以选项c正确,同理可知选项d错误。答案:c2.在制作精密电阻时,为消除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()a.当电路中电流变化时,两股导线中产生的自感电动势相互抵消b.当电路中电流变化时,两股导线中产生的感应电流相互抵消c.当电路中电流变化时,两股导线中产生的磁通量相互抵消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,在线圈中不会产生电磁感应现象,因此消除了自感现象,选项a、b错误,只有c正确。答案:c3.如图所示是测定自感系数很大的线圈l的直流电阻的电路,l两端并联一只电压表,用来测量自感线圈的直流电压,在测量完毕后,将电路拆除时应()a.先断开s2b.先断开s1c.先拆除电流表d.先拆除电阻r解析:只要不断开s1,线圈l与电压表就会组成闭合回路,在断开s2时,线圈l会因此产生感应电流,电流的方向与原来方向相同。这时流过电压表的电流方向与原来电流方向相反,电压表中的指针将反向转动,损坏电压表,所以必须先拆下电压表,即断开s1。答案:b4.在同一铁芯上绕着两个线圈a、b,两电源相同,单刀双掷开关原来接在点1,现在把它从点1扳向点2,如图所示,试判断在此过程中,在电阻r上的电流方向是()a.先由pq,再由qpb.先由qp,再由pqc.始终由qpd.始终由pq解析:单刀双掷开关接在点1上时,a线圈中的电流恒定不变,在铁芯中产生的磁场方向是沿铁芯自右向左。当单刀双掷开关由点1扳向点2的过程中,通过线圈a中的电流,先沿原方向减小到零,再由零增大到原电流值,所以b中产生的感应电流分两个阶段分析:(1)在a中电流沿原方向减小到零的过程中,a的磁场自右向左也跟着减弱,导致穿过线圈b的磁通量在减小。由楞次定律知,线圈b中会产生右上左下的感应电流,即流过电阻r的电流方向是pq;(2)在a中电流由零增大到原方向的电流的过程中,a的磁场自右向左也跟着增强,导致穿过线圈b的磁通量在增大.由楞次定律知,线圈b中会产生左上右下的感应电流,即通过电阻r的电流方向是qp。综上分析知,全过程中流过电阻r的电流方向是先由pq,再由qp,所以a对。答案:a5. (多选)如图所示的电路中,电源电动势为e,内阻r不能忽略。r1和r2是两个定值电阻,l是一个自感系数较大的线圈。开关s原来是断开的,从闭合开关s到电路中电流达到稳定为止的时间内,通过r1的电流i1和通过r2的电流i2的变化情况是()a.i1开始较大而后逐渐变小b.i1开始很小而后逐渐变大c.i2开始很小而后逐渐变大d.i2开始较大而后逐渐变小解析:闭合开关s时,由于l是一个自感系数较大的线圈,产生反向的自感电动势阻碍电流的变化,所以开始i2很小,随着电流达到稳定,自感作用减小,i2开始逐渐变大。闭合开关s时,由于线圈阻碍作用很大,路端电压较大,随着自感作用减小,路端电压减小,所以r1上的电压逐渐减小,电流逐渐减小,故a、c正确。答案:ac6.如图所示,两个电阻均为r,电感线圈l的电阻及电池内阻均可忽略不计,s原来断开,电路中电流i0=,现将s闭合,于是电路中产生了自感电动势,此自感电动势的作用是()a.使电路的电流减小,最后由i0减小到零b.有阻碍电流增大的作用,最后电流小于i0c.有阻碍电流增大的作用,因而电流总保持不变d.有阻碍电流增大的作用,但电流还是增大,最后变为2i0解析:s闭合,电路中电阻减小,电流增大,线圈产生的自感电动势的作用是阻碍原电流的增大,选项a错误;阻碍电流增大,不是不让电流增大,而是让电流增大的速度变慢,选项b、c错误;最后达到稳定时,电路中总电流为i=2i0,故选项d正确。答案:d7.(多选)如图甲、乙电路中,电阻r和自感线圈l的电阻都很小。闭合s,使电路达到稳定,灯泡a发光,则()a.在电路甲中,断开s,a将渐渐变暗b.在电路甲中,断开s,a将先变得更亮,然后渐渐变暗c.在电路乙中,断开s,a将渐渐变暗d.在电路乙中,断开s,a将先变得更亮,然后渐渐变暗解析:在电路断开时,电感线圈的自感电动势阻碍原电流减小,此时电感线圈在电路中相当于一个电源,表现为两个方面:一是自感电动势所对应的电流方向与原电流方向一致;二是在断电瞬间,自感电动势所对应的电流大小与原电流的大小相等,以后以此电流开始缓慢减小到零。题图甲中,灯泡a与电感线圈l在同一个支路中,流过的电流相同,断开开关s时,线圈l中的自感电动势要维持原电流不变,所以,开关断开的瞬间,灯泡a的电流不变,以后电流渐渐变小。因此,灯泡a渐渐变暗。题图乙中,灯泡a所在支路的电流比电感线圈所在支路的电流要小(因为电感线圈的电阻很小),断开开关s时,电感线圈的自感电动势要阻碍电流的变小,此瞬间电感线圈中的电流不变,电感线圈相当于一个电源给灯泡a供电。因此,反向流过a的电流瞬间要变大,然后渐渐变小,所以灯泡a要先更亮一下,然后渐渐变暗。答案:ad8.如图所示,l为自感线圈,a是一个灯泡,在s闭合瞬间,a、b两点电势相比,点电势较高,在s断开瞬间,a、b两点电势相比,点电势较高。解析:开关闭合的瞬间,线圈的自感作用将阻碍电流的增加,故a端电势高;开关断开的瞬间,线圈中自感电动势的方向与原电流方向相同,b端电势高。答案:abb组1. (多选)线圈通以如图所示的随时间变化的电流,则()a.0t1时间内线圈中的自感电动势最大b.t1t2时间内线圈中的自感电动势最大c.t2t3时间内线圈中的自感电动势最大d.t1t2时间内线圈中的自感电动势为零解析:线圈中的自感电动势与通入的电流的变化率成正比,即e。根据图象分析:0t1时间内的电流变化率小于t2t3时间内的电流变化率,a错误,c正确;t1t2时间内的电流变化率为零,自感电动势为零,b错误,d正确。答案:cd2. (多选)如图所示,闭合电路中的螺线管可自由伸缩,螺线管有一定的长度,这时灯泡具有一定的亮度,若将一软铁棒从螺线管右边迅速插入螺线管内,则将看到()a.灯泡变暗b.灯泡变亮c.螺线管缩短d.螺线管伸长解析:通电螺线管周围存在磁场,软铁棒插入其中,软铁棒迅速被磁化引起螺线管磁通量的增加,产生感应电流引起灯泡变暗。每匝线圈之间吸引力减小,螺线管伸长,a、d对,b、c错。答案:ad3.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()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,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,故选项d正确。答案:d4.如图所示的电路中,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。在电路接通后再断开的瞬间,下列说法中符合实际情况的是()a.g1表指针向左摆,g2表指针向右摆b.g1表指针向右摆,g2表指针向左摆c.g1、g2表的指针都向左摆d.g1、g2表的指针都向右摆解析:电路接通后线圈中电流方向向右,当电路断开时,线圈中电流减小,产生与原方向相同的自感电动势,与g2和电阻组成闭合回路,所以g1中电流方向向右,g2中电流方向向左,即g1指针向右摆,g2指针向左摆,b项正确。答案:b5.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()解析:闭合s后,由于电感线圈的自感作用,i1逐渐增大,最终达到稳定值,而i2直接从某一最大值减小到某一稳定值后保持不变,所以选项b正确。答案:b6. (多选)如图所示电路中,自感系数较大的线圈l其直流电阻不计,下列操作中能使电容器c的a板带正电的是()a.s闭合的瞬间b.s断开的瞬间c.s闭合电路稳定后d.s闭合、向右移动变阻器触头解析:s闭合电路稳定时,线圈两端没有电势差,电容器两板不带电;s闭合瞬间,电流增大,线圈产生自感电动势方向与电流方向相反,使b板带正电;s断开的瞬间,或向右移动滑动变阻器滑片时,电流减小,线圈产生自感电动势的方向与电流方向相同,使a板带正电,b、d项正确。答案:bd7. (多选)如图所示,是一种延时开关的原理图,当s1闭合时,电磁铁f将衔铁d吸下,c线路接通;当s1断开时,由于电磁感应作用,d将延迟一段时间才被释放。则()a.由于a线圈的电磁感应作用,才产生延时释放d的作用b.由于b线圈的电磁感应作用,才产生延时释放d的作用c.如果断开b线圈的开关s2,无延时作用d.如果断开b线圈的开关s2,延时将