2023高中物理第二章電磁感應(yīng)24互感和自感測試新人教版選擇性

第二章電磁感應(yīng)4互感和自感【基礎(chǔ)鞏固】1.關(guān)于自感現(xiàn)象,下列說法正確的是 ()A.自感現(xiàn)象是線圈自身的電流變化而引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象B.自感電動勢總是阻止原電流的變化C.自感電動勢的方向總是與原電流方向相反D.自感電動勢的方向總是與原電流方向相同解析:自感現(xiàn)象是線圈自身的電流變化而引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,在自感現(xiàn)象中自感電動勢總是阻礙原電流的變化,不是阻止,所以選項A正確,選項B錯誤.當(dāng)原電流減小時,自感電動勢與原電流的方向相同,當(dāng)原電流增大時,自感電動勢與原電流方向相反,所以選項C、D錯誤.答案:A2.(多選)如圖所示的電路中,線圈L的自感系數(shù)足夠大,其直流電阻忽略不計,A、B是兩個相同的燈泡,下列說法正確的是 ()A.S閉合后,A、B同時發(fā)光且亮度不變B.S閉合后,A立即發(fā)光,然后又逐漸熄滅C.S斷開的瞬間,A、B同時熄滅D.S斷開的瞬間,A再次發(fā)光,然后又逐漸熄滅解析:線圈對變化的電流有阻礙作用,開關(guān)閉合時,A、B串聯(lián),同時發(fā)光,但電流穩(wěn)定后線圈的直流電阻忽略不計,A被短接,所以選項A錯誤,選項B正確.開關(guān)斷開時,B立即熄滅,線圈產(chǎn)生自感電動勢,與A構(gòu)成回路,A再次發(fā)光,然后又逐漸熄滅,所以選項C錯誤,選項D正確.答案:BD3.(2022·廣東深圳二模)在研究自感現(xiàn)象的實驗中,將自感線圈、電阻和電流傳感器按如圖所示電路連接.閉合開關(guān)后,電流隨時間變化的關(guān)系是 ()ABCD解析:電阻和電流傳感器與自感線圈串聯(lián),閉合開關(guān)后,流過自感線圈的電流增大,自感線圈產(chǎn)生與原電流方向相反的感應(yīng)電動勢,且感應(yīng)電動勢慢慢變小,則線圈中的電流大小逐漸變大,而且變大得越來越慢,最后電流達(dá)到穩(wěn)定值,故選項A正確,選項B、C、D錯誤.答案:A4.關(guān)于線圈的自感系數(shù),下列說法正確的是 ()A.線圈的自感系數(shù)越大,自感電動勢一定越大B.線圈中電流等于0時,自感系數(shù)也等于0C.線圈中電流變化越快,自感系數(shù)越大D.線圈的自感系數(shù)由線圈本身的因素及有無鐵芯決定解析:自感系數(shù)與線圈的大小、形狀、匝數(shù),以及有無鐵芯等因素有關(guān),而與電流變化快慢等外部因素?zé)o關(guān).自感電動勢的大小與線圈自感系數(shù)及電流變化率有關(guān).選項A、B、C錯誤,選項D正確.答案:D5.(多選)圖甲、乙所示的電路中,電阻R和自感線圈L的阻值都很小,且小于燈A的電阻,接通S,使電路達(dá)到穩(wěn)定,燈A發(fā)光,則 ()甲乙A.在電路甲中,斷開S,A將逐漸熄滅B.在電路甲中,斷開S,A將先閃亮,然后逐漸熄滅C.在電路乙中,斷開S,A將逐漸熄滅D.在電路乙中,斷開S,A將先閃亮,然后逐漸熄滅解析:在電路甲中,斷開S,由于線圈阻礙電流變小,燈A將逐漸熄滅,因為斷開前后的電流大小相同,燈A不會閃亮,故選項A正確,選項B錯誤.在電路乙中,由于電阻R和自感線圈L的阻值都很小,電路穩(wěn)定時,通過燈A的電流比通過線圈的電流小得多;斷開S時,由于線圈阻礙電流變小,燈A將先閃亮,然后逐漸熄滅,故選項C錯誤,選項D正確.答案:AD6.在如圖所示的電路中,兩個相同的電流表G1和G2的零刻度線均在刻度盤中央,當(dāng)電流從“+”接線柱流入時,指針向左擺;當(dāng)電流從“”接線柱流入時,指針向右擺.在電路接通后再斷開開關(guān)S的瞬間,下列說法正確的是 ()A.G1指針向右擺,G2指針向左擺B.G1指針向左擺,G2指針向右擺C.兩表指針都向右擺D.兩表指針都向左擺解析:當(dāng)開關(guān)S閉合時,流經(jīng)線圈L的電流方向自左向右.當(dāng)斷開開關(guān)S的瞬間,通過線圈L的電流將變小,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流方向與原電流方向相同.在由L、G2、R及G1組成的閉合回路中,感應(yīng)電流將從G2的負(fù)接線柱流入,因而G2的指針向右擺;感應(yīng)電流將從G1的正接線柱流入,因而G1的指針向左擺.故選項B正確.答案:B7.如圖所示,電源的電動勢E=15V,內(nèi)阻忽略不計,R1=5Ω,R2=15Ω,電感線圈的電阻不計,求當(dāng)開關(guān)S閉合的瞬間、電路達(dá)到穩(wěn)定時及S斷開的瞬間流過R1的電流大小.解析:開關(guān)S閉合瞬間,L所在的支路相當(dāng)于處于斷路狀態(tài),流過R1的電流為0.電路穩(wěn)定時,L相當(dāng)于導(dǎo)線,流過R1的電流I1=ER1S斷開瞬間,由于L產(chǎn)生自感電動勢,R1中的電流仍為I1=3A.答案:03A3A【拓展提高】8.如圖所示,電源電動勢為E,其內(nèi)阻r不可忽略,A、B是完全相同的燈泡;線圈L的直流電阻不計,電容器的電容為C.下列說法正確的是()A.閉合開關(guān)S的瞬間,A立即亮,B逐漸變亮B.閉合開關(guān)S,電路穩(wěn)定后,燈泡A、B的亮度相同C.電路穩(wěn)定后再斷開S的瞬間,通過燈泡A的電流方向向右D.電路穩(wěn)定后再斷開S的瞬間,通過燈泡B的電流為0解析:閉合開關(guān)瞬間,L相當(dāng)于斷路,A和B串聯(lián)接入電路,A、B中都有電流,兩個燈泡同時變亮,故選項A錯誤.電路穩(wěn)定后L相當(dāng)于一段導(dǎo)線,將A短接,A中無電流,B中有電流,二者的亮度不同,故選項B錯誤.斷開開關(guān)瞬間,L相當(dāng)于電源,與A組成閉合回路,A中電流方向向右,故選項C正確.斷開開關(guān)瞬間,充電后的電容器和B組成閉合回路,電容器產(chǎn)生一短暫的放電電流,B中電流不為0,故選項D錯誤.答案:C9.(多選)如圖所示,電源的電動勢為E,內(nèi)阻不計,線圈自感系數(shù)較大,直流電阻不計.當(dāng)開關(guān)S閉合后,下列說法正確的是 ()A.a、b間電壓逐漸增大,最后等于EB.b、c間電壓逐漸增大,最后等于EC.a、c間電壓逐漸增大,最后等于ED.電路中電流逐漸增大,最后等于E解析:由于線圈自感系數(shù)較大,開關(guān)閉合瞬間,a、b間近似斷路,a、b間電壓很大,隨著電流的增大,a、b間電壓減小,b、c間電壓增大,電路穩(wěn)定后,a、b間電壓為0,b、c間電壓等于E,電流大小為I=ER,選項B、D正確,選項A、C錯誤答案:BD10.(多選)如圖所示,A、B是兩盞完全相同的白熾燈,L是電阻不計的電感線圈,斷開開關(guān)S1,閉合開關(guān)S2,A、B兩燈都能同樣發(fā)光.若最初S1是閉合的,S2是斷開的,則下列說法正確的是 ()A.剛閉合開關(guān)S2,A燈就立即亮,B燈延遲一段時間才亮B.剛閉合開關(guān)S2時,線圈L中的電流為0C.閉合開關(guān)S2以后,A燈變亮,B燈由亮變暗D.閉合開關(guān)S2,電路穩(wěn)定后再斷開S2時,A燈立即熄滅,B燈先亮一下,然后熄滅解析:閉合S2,電源就開始給電路供電,兩燈同時亮,電感線圈L會發(fā)生通電自感現(xiàn)象,通過線圈的電流由0逐漸增大,通過B燈的電流逐漸減小為0,選項A錯誤,選項B、C正確.斷開S2時,A燈與電路斷開,將立即熄滅,而B燈與電感線圈構(gòu)成閉合電路,由于線圈的自感現(xiàn)象,B燈會先亮一下后再熄滅,選項D正確.答案:BCD11.(2022·廣東河源)(多選)如圖所示電路,L1、L2、L3是規(guī)格相同的小燈泡,線圈L的直流電阻可忽略,D為理想二極管.下列判斷正確的是 ()A.開關(guān)S閉合瞬間,L3立即變亮,L1、L2逐漸變亮B.開關(guān)S閉合瞬間,L2、L3立即變亮,L1逐漸變亮C.開關(guān)S斷開瞬間,L2立即熄滅,L1、L3逐漸熄滅D.開關(guān)S斷開瞬間,L2閃亮一下,然后逐漸熄滅解析:開關(guān)S閉合瞬間,L2、L3立即變亮,L1由于線圈阻礙作用,會逐漸變亮,最后亮度相同,故選項A錯誤,選項B正確;開關(guān)S斷開瞬間,由于二極管單向?qū)щ?L2會立即熄滅,L1、L3與線圈構(gòu)成回路,逐漸熄滅,故選項C正確,選項D錯誤.答案:BC12.在如圖所示的電路中,小燈泡A1與一個帶鐵芯的電感線圈L串聯(lián),小燈泡A2與滑動變阻器R串聯(lián),A1和A2相同.閉合開關(guān)S,電路穩(wěn)定后,調(diào)整R,使A1和A2的亮度一樣,此時流過兩個燈泡的電流均為I.然后,斷開開關(guān)S.若t'時刻再閉合開關(guān)S,則在t'前后的一小段時間內(nèi),流過A1的電流i1、流過A2的電流i2隨時間t變化的圖像可能是 ()ABCD解析:由題中給出的電路可知,在t'時刻,A1支路由于L的自感作用,i1由0逐漸增大,A2支路為純電阻電路,i2不存在逐漸增大或減小的過程,故選項B正確.答案:B【挑戰(zhàn)創(chuàng)新】13.家庭用的“漏電保護(hù)器”的部分工作原理示意圖如圖所示,入戶的火線和零線采用雙線繞法,然后再接戶內(nèi)的用電器.其中P是一個鐵芯,P上的另一線圈接Q,它是一個脫扣開關(guān)的控制部分(脫扣開關(guān)本身沒有畫出,它串聯(lián)在左邊的火線上,開關(guān)斷開時,用戶的供電被切斷),Q所接的線圈的兩端a、b間沒有電壓時,Q使脫扣開關(guān)閉合,當(dāng)a、b間有電壓時,脫扣開關(guān)立即斷開,切斷用戶電路.(1)用戶正常用電時,a、b之間有沒有電壓?為什么?(2)如果某人站在地面上,手誤觸火線而觸電,那么