2019-2020学年高中物理 课时跟踪检测（六）互感和自感 新人教版选修3-2

课时跟踪检测（六） 互感和自感一、选择题1多选下列关于互感现象的说法正确的是()a一个线圈中的电流变化时，与之靠近的线圈中产生感应电动势的现象称为互感现象b互感现象的实质是电磁感应现象，同样遵循楞次定律和法拉第电磁感应定律c利用互感现象能够将能量由一个线圈传递到另一个线圈，人们制造了收音机的“磁性天线”d互感现象在电力工程以及电子电路中不会影响电路的正常工作解析：选abc两个相互靠近的线圈，当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在另一个线圈中产生感应电动势的现象称为互感现象，之所以会在另一个线圈中产生感应电动势，是因为变化的电流产生变化的磁场，引起另一个线圈中的磁通量发生变化，发生电磁感应现象，选项a、b正确；收音机的“磁性天线”是利用互感的原理，也就是利用互感现象能够将能量由一个线圈传递到另一个线圈制成的，选项c正确；互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间，会影响电路的正常工作，选项d错误。2.在如图所示的电路中，a、b、c为三盏完全相同的灯泡，l是自感线圈，直流电阻为rl，则下列说法正确的是()a合上开关后，c先亮，a、b后亮b断开开关时，n点电势高于m点c断开开关后，b、c同时熄灭，a缓慢熄灭d断开开关后，c马上熄灭，b闪亮一下后缓慢熄灭解析：选b开关s闭合瞬间，因线圈l的电流增大，磁通量增大，产生自感电动势，根据楞次定律可知，自感电动势阻碍电流的增大，通过a灯的电流逐渐增大，所以b、c先亮，a后亮，故a错误。合上开关一会儿后，线圈中电流逐渐稳定，断开开关s的瞬间，由电感的特性可知：l和a、b组成的回路中有电流，电流的方向与l中原来电流的方向相同，方向为：lnbmal，可知n点电势高于m点，故b正确。合上开关一会儿后，线圈中电流逐渐稳定，线圈相当于电阻，所以a较暗，b较亮；断开开关s的瞬间，由电感的特性可知：l和a、b组成的回路中有电流，导致a、b一起缓慢熄灭，而c没有电流，马上熄灭。由于原来a、b两灯的电流不等，a灯的电流较小，开关断开的瞬间，通过a、b和线圈回路的电流从a灯原来的电流减小，所以两灯都不会闪亮，故c、d错误。3.如图所示，电源电动势为e，其内阻r不可忽略，l1、l2是完全相同的灯泡；线圈l的直流电阻不计，电容器的电容为c。下列说法正确的是()a刚接通开关s的瞬间，l1立即亮，l2逐渐变亮b合上开关s，电路稳定后，灯泡l1、l2的亮度相同c电路稳定后在断开s的瞬间，通过灯泡l1的电流方向向右d电路稳定后在断开s的瞬间，通过灯泡l2的电流为零解析：选c闭合开关瞬间l相当于断路，l1和l2串联接入电路，都有电流，可知两个灯泡同时变亮，故a错误；稳定后l相当于一段导线，l1中无电流，l2中有电流，二者的亮度不同，故b错误；断开开关瞬间，l相当于电源与l1组成回路，l1中电流方向向右，故c正确；电容器和l2组成回路，断开瞬间电容器有一短暂的放电电流，l2中电流不为0，故d错误。4.在制作精密电阻时，为了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当电路中的电流变化时，两股导线中产生的自感电动势互相抵消b当电路中的电流变化时，两股导线中产生的感应电流互相抵消c当电路中的电流变化时，两股导线中产生的磁通量互相抵消d以上说法均不对解析：选c由于采用了双线绕法，两根平行导线中的电流反向，它们产生的磁通量相互抵消。不论导线中的电流如何变化，线圈中的磁通量始终为零，所以消除了自感现象的影响，c对。5.多选如图所示，电池的电动势为e，内阻不计，线圈自感系数较大，直流电阻不计。当开关s闭合后，下列说法正确的是()aa、b间电压逐渐增加，最后等于ebb、c间电压逐渐增加，最后等于eca、c间电压逐渐增加，最后等于ed电路中电流逐渐增加，最后等于解析：选bd由于线圈自感系数较大，当开关闭合瞬间，a、b间近似断路，所以a、b间电压很大，随着电流的增加，a、b间电压减小，b、c间电压增大，最后稳定后，a、b间电压为零，b、c间电压等于e，电流大小为i，选项b、d正确，a、c错误。二、非选择题6如图所示，电源的电动势e15 v，内阻忽略不计，r15 ，r215 ，电感线圈的电阻不计，求当开关s接通的瞬间、s接通达到稳定时及s切断的瞬间流过r1的电流。解析：开关s接通瞬间，l所在的支路处于断路状态，流过r1的电流为0。稳定时，l相当于无阻导线i13 as切断瞬间，由于l产生自感电动势，r1中的电流仍为i13 a。答案：见解析一、选择题1.如图所示，在铁芯p上绕着两个线圈a和b，则()a线圈a输入正弦式交变电流，线圈b可输出恒定电流b线圈a输入恒定电流，穿过线圈b的磁通量一定为零c线圈b输出的交变电流不对线圈a的磁场造成影响d线圈a的磁场变化时，线圈b中一定产生电场解析：选d在同一铁芯上具有相同的，a中输入正弦式交变电流时，按正弦规律变化，则b中产生变化的电流，故a错；a中输入恒定电流时，b中磁通量恒定不为零，而为零，故b错；a、b中的电流都对铁芯上的产生影响，即按互感原理工作，故c错；a中的磁场变化，即变化，b中一定有电场产生，故d对。2.在如图所示的电路中，两个相同的电流表g1和g2的零点均在刻度盘中央，当电流从“”接线柱流入时，指针向左摆；当电流从“”接线柱流入时，指针向右摆。在开关s闭合后再断开的瞬间，下列说法中正确的是()ag1指针向右摆，g2指针向左摆bg1指针向左摆，g2指针向右摆c两表指针都向右摆d两表指针都向左摆解析：选b当开关s闭合时，流经线圈l的电流方向自左向右。当断开开关s的瞬间，通过线圈l的电流将变小，根据楞次定律可知，感应电流方向与原电流方向相同，也将是自左向右流，以阻碍原电流减小的变化。在由l、g2、r及g1组成的闭合电路中，感应电流将从g2的负接线柱流入，因而g2的指针向右摆；感应电流将从g1的正接线柱流入，因而g1的指针向左摆。故b正确。3如图所示的电路，可用来测定自感系数较大的线圈的直流电阻，线圈两端并联一个电压表，用来测量自感线圈两端的直流电压，在实验完毕后，将电路拆开时应()a先断开开关s1b先断开开关s2c先拆去电流表 d先拆去电阻r解析：选b题图所示电路是伏安法测电感线圈的直流电阻的电路，在实验完毕后，由于线圈的自感问题，若电路拆去的先后顺序不对，可能会烧坏电表。当s1、s2闭合，电路稳定时，线圈中的电流方向是ab，电压表右端为“”，左端为“”，指针正向偏转，若先断开s1或先拆电流表或先拆去电阻r瞬间，线圈中产生的自感电动势相当于瞬间电源，其a端相当于电源的负极，b端相当于电源的正极，此时电压表两端被加了一个反向电压，指针反偏。由“自感系数较大的线圈”知其反偏电压很大，会烧坏电压表。先断开s2，由于电压表内阻很大，电路中总电阻变化很小，电流几乎不变，不会损坏其他器件，故应先断开s2。故b正确。4.如图所示的电路中，三个灯泡l1、l2、l3的电阻关系为r1r2r3，电感线圈l的电阻可忽略，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，然后逐渐变暗解析：选b开关k从闭合状态突然断开时，由于l产生自感电动势，l中电流沿原方向逐渐减小，由于二极管的单向导电性，l和l1、l3构成闭合回路，l1逐渐变暗，l2立即熄灭，l3先变亮，然后逐渐变暗，选项b正确，a、c、d错误。5.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，d1、d2是两个完全相同的灯泡，e是一内阻不计的电源。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。i1、i2分别表示通过灯泡d1和d2的电流，规定图中箭头所示的方向为电流正方向，以下各图中能定性描述电流i随时间t变化关系的是()解析：选ac开关闭合时，电感阻碍电流变化，l为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，所以电感的阻碍慢慢减小，即流过电感的电流增大，所以i1慢慢减小，最后稳定时电感相当于一根导线，i1为0，t1时刻断开开关，电感阻碍自身电流变化，产生的感应电流流过电灯d1，其方向与规定图示流过电灯d1的方向相反，i1慢慢减小最后为0，故a正确，b错误；开关闭合时，电感阻碍电流变化，l为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，电感的阻碍慢慢减小，即流过电感的电流增大，所以i2慢慢增大，最后稳定，断开开关，原来通过d2的电流立即消失，故c正确，d错误。二、非选择题6如图所示是一种触电保安器，变压器a处用双股相线(火线)和零线平行绕制成线圈，然后接到用电器上，b处有一个输出线圈，一旦有电流，经放大后便能立即推动继电器j切断电源，下列情况中能起保护作用的是哪一种？说明理由。(1)增加开灯的盏数，能否切断电源？(2)双手分别接触相线和零线，能否切断电源？(3)单手接触