互感与自感（练习）解析版

人教版断性必修二第二章第4节

互感与自感

【同步练习-解析】

一、单选题

1.如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其自

感系数很大，直流电阻忽略不计，下列说法正确的（）

A.S闭合瞬间，A光亮

B.S闭合瞬间，A、B同时亮

C.S断开瞬间，A闪亮一下，然后逐渐熄灭

D.S断开瞬间，A逐渐熄灭，但不会闪亮一下

【答案】C

【解析】AB.开关S闭合时，灯泡A所在支路由于二极管的单向导电性而处于断路状

态，所以灯泡A不会亮。由于线圈的自感作用，灯泡B逐渐亮起来，故AB错误；

CD.开光S断开瞬间，由于线圈的自感作用，线圈、二极管、灯泡A构成了一个闭合回

路，自感电流的方向符合二极管的导通方向，所以灯泡A开始发光，随着自感电流减小,

灯泡A熄灭，即灯泡A闪亮一下，然后逐渐熄灭。灯泡B则立即熄灭，故C正确，D错

误。

2.如图所示，A、B是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈，下面

说法正确的是（）

A.闭合开关S时,A、B灯立刻达到相同的亮度

B.闭合开关S时,A灯立刻变亮，B灯逐渐变亮

C.断开开关5时，A灯逐渐熄灭，B灯立即熄灭

D.断开开关S时，A、B灯逐渐变暗，同时熄灭

【答案】D

【解析】AB.闭合开关S瞬间，由于自感线圈阻碍电流变化，电流几乎不从线圈通过，线

圈所在支路可看作断路，B灯瞬间变亮，之后线圈对电流的阻碍越来越小，A灯逐渐变

亮，通过B的电流越来越小，B逐渐变暗，最终，线圈可看作导线，两灯一样亮，故AB

错误;

CD.断开开关S瞬间，由于自感线圈阻碍电流变化，线圈和两灯组成回路，回路中仍有和

初始稳定时相同的电流大小，之后线圈对电流的阻碍越来越小，回路电流越来越小，最终

电流为零，则A、B灯逐渐变暗，同时熄灭，故C错误，D正确。

3.如图所示为"万人跳''实验的示意图，电源的内电阻可忽略，L为学生实验用变压器线

圈，在，=0时刻闭合开关S,经过一段时间后，在/=乙时刻断开S。下列表示通过人体电

【答案】A

【解析】开关闭合后，线卷I与学生们并联，由于电源为干电池，电压很小，因此通过学生

的电流很小，当开关断开时，线圈电流发生变化，从而产生很高的瞬时电压，此时线圈与

学生们构成放电回路，线圈中电流方向不变化，而流经学生们的电流方向发生变化，断开

瞬间流经学生的电流很大，学生们有触电的感觉，然后逐渐减小，故选A。

4.下列关于互感现象的说法不正确的是（）

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，所以人们制造了收音机的“磁

性天线”

D.在电力工程以及电子电路中不会出现互感现象而影响电路的正常工作

【答案】D

【详解】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，故A正确，不符合题意；

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，故B正

确，不符合题意；

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，所以人们制造了收音机的“磁

性天线”，故C正确，不符合题意；

D.互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间，会影响电力工程以及电子电路中电

路的正常工作，故D错误，符合题意。

5.某同学想对比电感线圈和小灯泡对电路的影响，他设计了如图所示的电路，电路两端电

压恒定，电感线圈和灯泡并联接在电源两端。先闭合开关K,等电路稳定后，再断开开

关，发现灯泡突然闪了一下。已知灯泡的规格为(L25W,3.0V),在实验室找到了两个

自感系数相同的线圈A、B,它们的直流电阻分别为100、5Q。下列关于该实验的说法正

确的()

A.选用两个线圈中的任意一个都可以得到上述实验现象

B.闭合开关时，灯泡逐渐亮起来

C.断开开关时，流过电感线圈的电流突然增大

D.断开开关时，流过灯泡的电流改变方向

【答案】D

【解析】A.在断开开关时灯泡闪了一下，说明流过灯泡的电流出现了突然增大的现象，

而在断开开关的瞬间，电源给灯泡提供的电流瞬间消失，由于电感线圈的影响通过电感线

圈的电流不能突变，所以通过电感线圈的电流逐渐减小，这个电流要通过灯泡形成回路，

所以在电路稳定时流过电感线圈的电流要大于流过灯泡的电流，所以电感线圈的电阻要小

IJ2

于灯泡的电阻，而灯泡的电阻/?=—=7.2Q

LP

所以电感线圈只能选用从故A错误；

B.闭合开关时，流过电感线圈的电流逐渐增加，而流过灯泡的甩流并不是逐渐增加的，

所以灯泡立刻亮起来，故B错误；

CD.当断开开关时流过灯泡的电流突然增大，并且电流方向发生改变，而流过电感线圈的

电流方向不变，但是电流在逐渐减小，故C错误，D正确。

6.如图所示，两个灯泡Ai和A2的规格相同，Ai与线圈£串联后接到电路中，A2与可变

电阻R串联后接到电路中。先闭合开关S,调节R,使两个灯泡的亮度相同，再调节心，

使它们正常发光，然后断开开关S,下列说法正确的是（）

A.重新接通电路，AHA2同时变痉

B.重新接通电路，Ai逐渐变暗

C.接通电路，电路稳定后再次断开S,Ai、A2逐渐熄灭

D.接通电路，电路稳定后再次断开S,A2闪亮一下再熄灭

【答案】C

【解析】A.重新接通电路，由于L有自感电动势产生，阻碍电流增大，所以Ai逐渐变

亮，而A2立即变亮，故A错误；

B.由A分析可知Ai逐渐变亮，故B错误；

C.一段时间电路稳定后，再次断开S,AKA2与八R构成回路，乙相当于电源，因原来

两支路电流相等，所以不会出现A2闪亮一下再熄灭的现象，Al、A2都会逐渐熄灭，故C

项正确；

D.由C分析可知不会出现A2闪亮一下再熄灭的现象，故B错误。

7.在如图所示的电路中，三个灯泡Li、L2、L3的电阻关系为电感L的直流电

阻可忽略，。为理想二极管。开关S从闭合状态突然断开时，下列判断正确的是（）

A.Li逐渐变暗，L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗

B.Li逐渐变暗，L?立即熄灭，L3先变亮，然后逐渐变喑

C.L2立即熄灭，Li>L3均逐渐变暗

D.LHL2>L3均先变亮，然后逐渐变暗

【答案】B

【解析】因为三个灯泡L、L2、L3的电阻关系为/?/<&<以,所以当开关S从闭合状态突然

断开时，上中产生方向向右的自感电动势，L逐渐变暗，Lz立即熄火（理想二极管单向导

电），L3先变亮后逐渐变暗（L3中原电流小于Li中电流）。

8.如图所示电路为演示自感现象的实验电路。实验时，先闭合开关S,电路达到稳定后，

设通过线圈L的电流为//.通过小灯泡L2的电流为〃，小灯泡L、L2均处于正常发光状

态。以下说法正确的是（）

A.S闭合瞬间，L2灯慢慢变痉，Li灯立即变亮

B.S闭合瞬间，L灯慢慢变亮，L?灯立即变亮

C.S断开瞬间，流经小灯泡L2中的电流由/2逐渐减为零

D.S断开瞬间，流经小灯泡L2中的电流由//逐渐减为零

【答案】D

【解析】AB.S闭合瞬间，L灯以及L2灯都会立即变亮，只是L灯电流会逐渐变大，最

后变得更亮，选项AB错误；

CD.S断开瞬间，Li中佗电流会立刻变为零；而原来流经L2的电流也立刻变为零；由于

自感线圈阻碍电流的减小，则流经L的电流会通过灯泡L2重新组成新的回路，使得流经小

灯泡L2中的电流由//逐渐减为零，选项C错误，D正确。

9.如图所示的电路中，R为阻值较小的定值电阻，电感器L的电阻不计，A、B是完全相

同的灯泡。当电键S闭合时，下面所述的情况中正确的是（）

L

----1=

BR

S11

A.A比B先亮B.B比A先亮

C.A、B一起亮D.无法判断哪个灯泡先亮

【答案】B

【解析】闭合开关，A灯泡所在支路会发生电磁感应现象，电流从零逐渐增大，所以A灯

逐渐变亮，B灯泡所在支路没有电感线圈，B灯泡立即发光，故B比A先亮。

10.如图所示，是日光灯的电路图，主要由灯管、镇流器、启动器组成。关于日光灯的原

理，下列说法正确的是（）

启动器

220V

A.闭合开关S点燃日光灯管过程中，启动器的双金属片始终是闭合的

B.闭合开关S点燃日光灯管过程中，镇流器相当于电阻

C.将镇流器换为定值电阻，闭合开关S仍能正常点燃日光灯管

D.将启动器更换为开关Si,先闭合开关S和SI,再断开SI,仍有可能点燃口光灯管

【答案】D

【解析】A.当开关接通220伏的电压立即使启动器的惰性气体电离，产生辉光放电，辉光

放电的热量使双金属片受热膨胀，两极接触；电流通过镇流器、启动器触极和两端灯丝构

成通路。灯丝很快被电流加热，发射出大量电子，双金属片自动复位，两极断开；故A错

误；

B.在两极断开的瞬间，口路电流突然切断，镇流器产生很大的自感电动势，与电源电压

叠加后作用于管两端。灯丝受热时发射出来的大量电子，在灯管两端高电压作用下，以极

大的速度由低电势端向高电势端运动，在加速运动的过程中，碰撞管内筑气分子，使之迅

速电离。在紫外线的激发下，管壁内的荧光粉发出近乎白色的可见光；则镇流器相当于自

感电源，提供高压，故B错误；

C.将镇流器换为定值电回，闭合开关S不能提供高压让氨气分子电离，则不能正常点燃

口光灯管，故c错误：

D.将启动器更换为开关S”先闭合开关S和5,再断开Si,相当于启动器的作用，也能

提供断电时的自感电动势获得高压，则仍有可能点燃日光灯管，故D正确；

11.图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，。和人为电感线圈。实验时，断开

开关加瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关邑，灯A?逐渐变亮，而另一人相

同的灯A,立即变亮，最终A?与A,的亮度相同。下列说法正确的是（）

A.图1中，A1与乙的电阻值相同

B.图1中，闭合孰，电路稳定后，A1中电流大于乙中电流

C.图2中，变阻器/?与4的电阻值相同

D.图2中，闭合S:瞬间，4中电流与变阻器R中电流相等

【答案】C

【解析】AB.断开开关S瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗，说明闭合和时，电路稳

定后，通过。的电流大于A1的电流，且A1与。是并联关系，电压相等，所以A1的阻，直比

人的阻值大，AB错误;

C.闭合开关之，灯A?逐渐变亮，而另一个相同的灯A；立即变亮，最终A?与A3的亮度相

同，说明两支路的电流相同，两支路的电阻相同，由广的灯泡电阻相同，所以变阻器R与

4的电阻值相同，C正确;

D.闭合S?瞬间，右对电流有阻碍作用，所以区中电流与变阻器R中电流不相等，D错

误。

12.随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的视线。小到手表、手机，大到电脑、

电动汽车，都已经实现了无线充电从理论研发到实际应用的转化。如图所示，为某品牌的

无线充电手机利用电磁感应方式充电的原理图。当充电基座上的发射线圈通入正弦式交变

电流后，就会在邻近的接收线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。在充电过程中

()

A.发射线圈中电流产生的磁场呈周期性变化

B.接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”

C.接收线圈与发射线圈中交变电流的频率不一定相同

D.手机和基座无需导线连接，这样传递能量没有损失

【答案】A

【解析】AB.由题意知，手机无线充电是利用电磁感应原理，应将充电底座接到交变电源

上，给发射线圈通交变电流，从产生变化的磁场，使得接收线圈的磁通量发生改变，产生

感应电动势、感应电流，从而实现充电。选项A正确，B错误：

C.接收线圈中产生交变口流的频率与发生线圈中交变电流的频率是相同，选项C错误；

D.手机与基座无需导线连接就能实现充电，但磁场能有一部分以电磁波辐射的形式损失

掉，因此这样传递能量是有能量损失的，选项D错误。

13.一节废旧电池开路电压大约为IV,直接点亮一个需要1.6V电压驱动的发光二极管是

不可能的。一种叫“焦耳小偷”的电路，可以“榨干”一节旧电池的能量，其原理如图所示。

如果反复快速接通和断开开关5,发光二极管就会闪烁起来。下列说法正确的是()

一发光：

■■S//二1极管

___________・[j

A.发光二极管的正极应接在。端

B.开关断开的瞬间，发光二极管会闪烁发光

C.开关接通的瞬间，发光二极管会闪烁发光

D.开关接通的瞬间，A端的电势低于8端的电势

【答案】B

【解析】A.由图可知，二极管的正极应接在故A错误：

B.开关断开的瞬间，流过线圈的电流减小，线圈产生与电源电动势同向的自感电压，与

电源串联，给二极管提供更大的电压，二极管会闪烁，故B正确：

CD.开关接通的瞬间，流过线圈的电流增大，线圈产生与电源电动势相反的自感电压，二

极管被短路，不会闪烁，A端的电势高于3端的电势，故CD错误。

14.如图所示，A和B是两个完全相同的灯泡，C和D都是理想二极管，两二极管的正向

电阻为零，反向电阻无穷大，L是带铁芯的线圈，其自感系数很大，直流电阻忽略不计。

下列说法正确的是（）

L

>|（gh

CB

-WK

Mi~—

A.开关S闭合，A先亮

B.开关S闭合，A、B同时亮

C.开关S断开，A、B同时亮

D.开关S断开，A闪亮一下，然后逐渐熄灭

【答案】D

【解析】AB.开关S闭合瞬间，线圈中电流逐渐增大，线圈中产生的感应电动势会阻碍电

流的增加，故B逐渐变亮，二极管为反向电压，故A不亮，故A、B项错误；

CD.开关S断开瞬间，B立刻熄灭，由于二极管正向导通，故线圈与A形成|可路，A闪

亮一下，然后逐渐熄灭，放C项错误，D项正确。

15.如图是用「观察自感现象的电路图，设线圈的自感系数较大，线圈的直流电阻凡与灯

泡的电阻R满足/<R,则在开关S由闭合到断开的瞬间，可以观察到（）

®——

L

Hds一

A.灯泡立即熄灭

B.灯泡逐渐熄灭

C.灯泡有明显的闪亮现象

D.只有在8>R时，才会看到灯泡有明显的闪亮现象

【答案】C

【解析】ABC.当开关S闭合时，由于所以线圈L中的电流大于灯泡中的电流，

当S断开的瞬间，根据断电自感现象可知，灯泡中的电流等于线圈L中的电流，故灯泡会

先出现闪亮现象，然后逐渐熄灭，选项AB错误，C正确：

D.若凡〉R，原来开美S闭合时线圈L中的电流小于灯泡中的电流，当S断开的瞬间，

灯泡中的电流等于线圈L中的电流，故灯泡会在原来的基础上逐渐熄灭，选项D错误。

16.如图所示的电路中，电感L的自感系数很大，电阻可忽略，力为理想二极管，则下列

说法中正确的有（）

A.当S闭合时，。一直不亮，乙立即变亮

B.当S闭合时，4立即变亮，4逐渐变亮

C.当s断开时，右突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭

D.当S断开时，&立即熄灭

【答案】c

【解析】AB.闭合开关的瞬间，由于二极管具有单向导电性，所以无电流通过乙，4•直

不亮，由于线圈中自感电动势的阻碍，/々灯逐渐变痉，故AB错误;

CD.闭合开关，待电路稳定后断开开关，线圈L产生日感电动势，两灯串联，所以4突然

变亮，然后两灯逐渐变暗至熄灭.故C正确，D错误。

二、多选题

17.如图所示为演示自感现象的实验电路图，线圈的自感系数较大，且使滑动变阻器R接

入电路中的阻值与线圈直流电阻相等，下列判断正确的是（）

A.接通开关S,灯Ai、A2立即变亮

B.接通开关S,灯Ai逐渐变亮，灯A2立即变亮

C.接通开关S,待电路稳定后断开开关S,灯Ai、A2逐渐熄灭

D.接通开关S,待电路稳定后断开开关S,灯Ai逐渐熄灭，灯Az闪一下后逐渐熄灭

【答案】BC

【解析】AB.接通开关S瞬间，灯A2立即变亮，而线图L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，使得该支路中电流只能逐渐增大，所以闭合开关的

瞬间，灯Ai逐渐变亮，故A错误，B正确；

CD.闭合开关，待电路稳定后断开开关，原来通过灯A2的电流立即消失，线圈L产生自

感电动势，相当于电源，两灯串联，由于电路稳定时，两支路电流大小相等，所以灯A2不

会闪一下，两灯以相同亮度逐渐熄灭，故C正确，D错误。

18.如图所示，电源的电动势为£内阻忽略不计。A、B是两个相同的小灯泡，L是一个

自感系数相当大的线圈。以下说法正确的是（）

-------------

A.从开关闭合到电路中也流稳定的时间内，A灯立刻亮，且亮度保持稳定

B.从开关闭合到电路中旦流稳定的时间内，B灯立刻亮，且凫度保持稳定

C.开关断开后瞬间，A灯闪亮一下再熄灭

D.开关断开后瞬间，电流自右向左通过A灯

【答案】AD

【解析】A.开关闭合，A灯立刻亮，因为电源内阻忽略不计，所以A灯两端的电压保持

不变，灯泡亮度稳定，A正确；

B.因为L是一个自感系数相当大的线圈，所以开关闭合时B灯不亮，然后逐渐变亮，最

后亮度稳定，故B错误；

C.两个灯泡电阻一样，若，也没有电阻，则开关断开前后流经A灯的电流相同，A灯不

会闪亮；若L有电阻，则电路稳定时通过B灯的电流小于A灯的电流，所以开关断开瞬间

A灯也不会闪亮一下，故C错误；

D.开关断开后瞬间，由楞次定律可知，L产生的感应电动势向右，在回路中通过A灯的

电流方向为从右向左，故D正确。

19.如图甲所示，无线手机充电因其方便、科技感强，很受年轻人的喜爱。图乙为电磁感

应式手机无线充电的原理示意图，与变压器类似，在充电基座上的送电线圈接入正弦交流

A.无线充电与右线充电一样实现了能量的传递

B.送电线圈接入恒定电流也可以持续给手机充电

C.送电线圈中电流产生的磁场是均匀变化的磁场

D.受电线圈中感应电流产生周期性变化的磁场

【答案】AD

【解析】A.无线充电与有线充电一样实现了能量的传递。故A正确；

B.由于无线充电利用的是电磁感应原理，故送电线圈需接入交变电流。故B错误；

C.送电线圈中通入的是正弦式交变电流，产生的磁场呈周期性变化。故C错误；

D.由于送电线圈中通入正弦式交变电流，故受电线圈中感应电流产生周期性变化的磁

场。D正确。

20.如图所示，电路中有两个相同的灯泡Li、L2,电感线圈L的自感系数很大，直流电阻

可忽略不计，电源内阻不计。第一次：S2合向1,再闭合Si,电路稳定后再断开SI：第二

次：合向2,再闭合电路稳定后再断开则下列说法正确的星()

A.第一次：闭合Si后，会看到Li、L2立即变亮，此后L2逐渐熄灭

B.第一次：断开印后，会看到L逐渐熄灭，L2亮一下后熄灭

C.第二次：闭合Si后，会看到L2立即变亮，Li逐渐变亮

D.第二次：断开导后，会看到L逐渐熄灭，L?亮一下后熄灭

【答案】AC

【解析】AB.笫一次：闭合Si后，会看到Li、L2立即变痉，此后，随着通过电感线圈的

电流增大，逐渐将L2短路，L2逐渐熄灭：断开Si后，电感线圈与L2形成闭合回路，会看

到Li立即熄灭，L2亮一下后逐渐熄天，A正确，B错误；

CD.第二次：闭合吊后L2立即变亮，由于电感线圈的刍感作用，Li逐渐变亮；断开导

后，两灯泡与电感线圈形成闭合回路，此时通过小灯泡的电流不会大『断开开关之前通过

小灯泡的电流，L、L2逐渐熄灭，C正确，D错误。

三、填空题

21.如图所示是研究自感现象的电路图，两个灵敏电流计Gi和G2的零点都在刻度中只，

当电流从左向右流入时，指针向右偏，反之向左偏，在开关b接通的瞬间，Gi指针向一

摆，G2指针向一摆；S断开的瞬间，Gi指针向一摆，G2指针向一摆（以上均选填“左

或“右”），两个灵敏电流计指针的摆动幅度—（选填“相等”或“不相等”）。

【答案】右右右左相等

【解析】在开关S接通的瞬间，线圈阻碍电流增大，使得流经Gi的电流缓慢增大，但流经

两电表的电流方向均从左向右流入，所以此时Gi、G2由针均向右摆；

在S断开的瞬间，线圈充当了电源、阻碍电流减小，使电流在线圈L、灵敏电流计Gi、

G2、电阻R构成的回路中慢慢减小到零，Gi中电流为从左向右流入，G2中电流为从右向

左流入，所以此时Gi指钎向右搜、G2指针向左摆；两表串联，电流相等，指针的摆动幅

度相等。

22.在学习自感现象时，老师根据图甲和图乙进行演示实验.其中，L和心是自感线圈（L

和心的直流电阻忽略不计）。现利用图甲、乙进行演示：在图甲中，当闭合开关Si直至

电路稳定，灯泡Ai的发光情况为。在电路稳定后突然断开开关Si,灯泡

Ai（选填“会”或“不会”）闪亮，在图乙中电路稳定时灯泡A2中的电流为。。现将

开关S2由闭合突然断开的瞬间，流过灯泡A2中的最大电流/（选填或

"=”）小

【答案】立即点亮，随后慢慢熄灭会=

【解析】在图甲中，当闭合开关％,。立即点■随着流过。的电流逐渐增大，r电感

作用减弱，等效电阻减小，电感。与A1并