2022-2023学年粤教版高中物理选择性2课时评价作业（十）互感和自感

课时评价作业（十）

互感和自感

A级基础巩固

1.（2021・西安期末）在同一铁芯上绕着两个线圈，单刀双掷开关原来接在点“1”，现把它

从“1”扳向“2”，如图所示，试判断在此过程中，通过电阻R的电流方向是（）

AB

A.先由Pf0,再由。一PB.先由再由「一。

C.始终由QfPD.始终由P-Q

解析：由右手螺旋定则，可知开关S接“1”时，B中磁场方向向右，开关S从“1”扳开瞬

间，5中向右的磁通量减小，由楞次定律，得电阻R中电流方向为QfP;接触“2”的瞬间，

8中向左的磁通量增加，电阻R中电流方向为0—尸，故选项C正确.

答案：C

2.（2021・金华月考）关于线圈的自感系数，下列说法中正确的是（）

A.线圈中电流变化量越大，线圈的自感系数越大

B.线圈中电流变化越快，线圈的自感系数越大

C.若线圈中通入恒定电流，线圈的自感系数为零

D.不管电流如何变化，线圈的自感系数不变

答案：D

3.（2021•郑州期中）某同学为了验证自感现象，自己找来带铁芯的线圈/（线圈的自感系数

很大，构成线圈导线的电阻可以忽略）、两个相同的小灯泡A和B、开关S和电池组E,用

导线将它们连接成如图所示的电器.经检查，各元件和导线均是完好的，检查电路无误后，

开始进行实验操作，他可能观察到的现象是（）

A.闭合S瞬间，A比B先亮

B.闭合S瞬间，B比A先亮

C.断开S瞬间，A比B先熄灭

D.断开S瞬间,B比A先熄灭

解析：从实物图可以看出线圈心和灯泡B串联后与灯泡A并联.闭合开关的瞬间，通过B的

电流增大，线圈产生自感电动势阻碍电路中电流的增大，所以灯泡B逐渐亮起来，故A比

B先亮，选项A正确，B错误.在断开开关的瞬间，电路中电流减小，线圈要阻碍电流的减

小，而A、B灯泡和线圈Z,串联成一个闭合回路，所以A、B灯泡都缓慢熄灭，选项C、D

错误.

答案：A

4.（2021•珠海期末）（多选）在如图所示的甲、乙电路中，电阻R和灯泡阻值相等，自感线

圈A的阻值很小.闭合开关S,使电路达到稳定，则（）

A.在电路甲中，断开开关S,灯泡A将渐渐变暗

B.在电路甲中，断开开关S,灯泡A将先变得更亮，然后渐渐变暗

C.在电路乙中，断开开关S,灯泡A将渐渐变暗

D.在电路乙中，断开开关S,灯泡A将先变得更亮，然后渐渐变暗

解析：在电路甲中，设通过线图L的电流为匕通过A及R的电流为/AI和/RI.同理，设电

路乙中通过L、A、R的电流分别为。2、〃2、/R2.当断开开关S时，线圈A相当于电源，产

生自感电动势，在L、R、A组成的回路中产生自感电流.在电路甲中，断开开关S时，自感

电流从逐渐减小，通过灯泡A的电流也从/“逐渐减小，因所以灯泡A将渐渐

变暗；在电路乙中，断开开关S时，自感电流从小逐渐减小，灯泡A的电流也从右2逐渐

减小，因为乙2>〃2,所以灯泡A将先变得更亮，然后渐渐变暗.故选项A、D正确.

答案：AD

5.（202卜武汉月考）如图所示，多匝线圈的电阻和电池的内阻可以忽略，两个电阻的阻值都

是R.开关S原来断开，电路中电流/。=匕.若合上开关，将一个电阻短路，线圈中即有自感

电动势产生，这个自感电动势（）

A.有阻碍电流的作用，最后电流由减少为零

B.有阻碍电流的作用，最后电流小于/。

C.有阻碍电流增大的作用，因而电流保持/o不变

D.要阻碍电流增大的作用，但电流最后还是要增大到2/o

解析：开关S闭合后，电路中总电阻减小为R,电流要增大到2/o.如果没有线圈，这个过程

历时极短，但有线圈存在时，在电流由^增大的过程中，在线圈中要发生自感现象，产生

的自感电动势要阻碍电流的增大，而不是阻止电流的增大，只是电流从/（）增大到2/o所经历

的时间变长了.

答案：D

6.如图所示，S闭合后，流过线圈£的电流恒为/i,流过灯泡A的电流恒为心，且八＞/2,在

八时刻将S迅速断开，在较短一段时间内流过灯泡的电流随时间变化的图像是（）

（）

-A

/,

0

-h

解析：闭合电键，电路稳定后，流过灯泡的电流/2恒定不变，电键S断开瞬间，线圈Z.阻

碍电流的减小，发生自感现象，线圈L相当于电源，通过灯泡A的电流从/|逐渐减小，方

向与A相反，D选项正确.

答案：D

B级能力提升

7.（2020•天津卷）（多选）无线充电是比较新颖的充电方式.如图所示，电磁感应式无线

充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的

磁场传递能量.当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中

感应出电流，最终实现为电池充电.在充电过程中（）

:受电线圈

送电线圈

A.送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化

B.受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变

C.送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递

D.和基座无须导线连接，这样传递能量没有损失

解析：当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，送电线圈中产生的磁场呈周期性变

化，穿过受电线圈中的磁通量呈周期性变化，从而在受电线圈中产生周期性变化的感应电流，

这个电流产生的磁场也是周期性变化的，A正确，B错误.送电线圈和受电线圈的能量传递

是通过互感现象实现的，C正确.由于送电线圈产生的磁场并没有全部穿过受电线圈，即有

磁通的损失，因此该充电过程存在能量的损失，D错误.

答案：AC

8.在如图所示的电路中，a、b、c为三个完全相同的小灯泡，L是自感线圈，直流电阻为吊,

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“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闪一下后缓慢熄灭

解析：开关S闭合瞬间，因线圈Z,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，因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A中原来电流的方向相同，方向

为LfNfbfMfaT,可知N点电势高于加点，故B正确.合上开关一会儿后，因线圈中

电流逐渐稳定，则相当于导线，所以a、b一样亮；断开开关S的瞬间，由电感的特征可知：

I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ab两灯的电流相等，开关断开的瞬间，通过a、b和线圈回路的电流由a灯原来的电流

逐渐减小，所以两灯都不会闪亮，故C错误，D错误.

答案：B

9.（江苏卷）如图所示的电路中，电源的电动势为E,内阻为心自感线圈L的电阻不计，

电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，在f=0时刻闭合开关S,经过一段时间后，在,=力时刻

断开S,下列表示/、8两点间电压“B随时间f变化的图像正确的是（）

A

解析：在f=0时刻闭合开关S时，线圈中电流增大，产生自感电动势，使得线圈中电流逐

渐增大，干路中电流/逐渐增大，根据欧姆定律知U"逐渐减小直到稳定.稳

定时，由于电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，则通过电阻R的电流小于灯泡D的电流.在

时刻断开S时，灯泡中原来的电流立即减小为零，线圈中产生自感电动势，电阻R、灯泡D

和线圈组成回路，线圈中电流从原来值逐渐减小到零，此时流过灯泡D的电流方向与原来

的方向相反，B点的电势比/点的电势高，U加＜0.由于稳定时线圈中电流较小，根据UAB=I'RD,

则此时｛7.值的绝对值比稳定时小.

答案：B

10.（多选）如图所示，用电流传感器研究自感现象.电源内阻不可忽略，线圈的自感系数较

大，其直流电阻小于电阻R的阻值/=0时刻闭合开关S,电路稳定后，6时刻断开S,电流

传感器连接计算机分别描绘了整个过程线圈中的电流人和电阻中的电流/R随时间，变化的图

像.下列选项图像中可能正确的是（）

0V电流传感器।—

解析：当开关S闭合时，电感阻碍电流变化，流过电感的电流逐渐增大，所以。慢慢增大,

最后稳定时电感相当于电阻，〃为恒定，当开关S断开后，电感阻碍自身电流变化，产生的

感应电流仍沿着原来方向，大小逐渐减小到零，选项A正确，B错误；当开关S闭合时，

电感阻碍电流变化，导致通过电阻的电流刚开始较大，当电感的阻碍慢慢减小，/R逐渐减小

到稳定值，当开关S断开，原来通过R的电流立即消失，电感阻碍自身电流变化，产生的

感应电流流过电阻，其方向与规定图示流过电阻的方向相反，/&反向减小到零，选项C错

误，D正确.

答案：AD

C级拓展创新

11.如图所示电路中，L、L2是两个相同的小灯泡1是一个带铁芯的线圈，其电阻可忽略不

计.调节R，电路稳定时两小灯泡都正常发光，则（）

A.合上开关时，Li、L2两灯同时正常发光，断开开关时，Li、L2两灯同时熄灭

B.合上开关时，L2灯比Li灯先达到正常发光状态

C.断开开关时，Li、L2两灯都不会立即熄灭，通过Li、L2两灯的电流方向都与原电流方向

相同

D.断开开关时，Li灯会突然闪亮一下后再熄灭

解析：合上开关时，L2灯立即正常发光，Li灯所在的支路中，由于乙产生的自感电动势阻

碍电流的增大，Li灯将推迟一些时间才能达到正常发光状态，故选项A错误，B正确；断

开开关时，Z,中产生与原电流方向相同的自感电流，流