【名師一號(hào)】2021年新課標(biāo)版物理選修3-2練習(xí)：雙基限時(shí)練5互感和自感

雙基限時(shí)練(五)互感和自感1．下列關(guān)于自感現(xiàn)象的說法中，正確的是()A．自感現(xiàn)象是由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象B．線圈中自感電動(dòng)勢的方向總與引起自感的原電流的方向相反C．線圈中自感電動(dòng)勢的大小與穿過線圈的磁通量變化的快慢有關(guān)D．加鐵芯后線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時(shí)要大解析線圈中自感電動(dòng)勢的方向總是阻礙引起自感電動(dòng)勢的原電流的變化，可能與原電流方向相同，也可能與原電流方向相反，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤，其他選項(xiàng)正確．答案ACD2．關(guān)于線圈的自感系數(shù)，下面說法正確的是()A．線圈的自感系數(shù)越大，自感電動(dòng)勢肯定越大B．線圈中電流等于零時(shí)，自感系數(shù)也等于零C．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打算解析自感電動(dòng)勢正比于電流的變化率，正比于線圈的自感系數(shù)，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；自感系數(shù)由線圈本身及有無鐵芯打算，與電流無關(guān)，故B、C選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確．答案D3．如圖，兩圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶電絕緣環(huán)，B為導(dǎo)體環(huán)．當(dāng)A以如圖所示的方向繞中心轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度發(fā)生變化時(shí)，B中產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流，則()A．A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小B．A可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大C．A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速減小D．A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速增大解析由題目所給的條件可以推斷，感應(yīng)電流的磁場方向垂直于紙面對(duì)外，依據(jù)楞次定律，原磁場的方向與感應(yīng)電流的磁場相同時(shí)磁通量是削減的，環(huán)A應(yīng)當(dāng)做減速運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生逆時(shí)針方向的電流，故應(yīng)當(dāng)帶負(fù)電，故選項(xiàng)C是正確的，同理可得B是正確的．答案BC4．如圖是用于觀看自感現(xiàn)象的電路圖，設(shè)線圈的自感系數(shù)較大，線圈的直流電阻RL與燈泡的電阻R滿足RL?R，則在開關(guān)S由閉合到斷開的瞬間，可以觀看到()A．燈泡馬上熄滅B．燈泡漸漸熄滅C．燈泡有明顯的閃亮現(xiàn)象D．只有在RL?R時(shí)，才會(huì)看到燈泡有明顯的閃亮現(xiàn)象解析S閉合電路穩(wěn)定時(shí)，由于RL?R，那么IL?IR，S斷開的瞬時(shí)，流過線圈的電流IL要減小，在L上產(chǎn)生自感電動(dòng)勢要阻礙電流的減小，通過燈原來的電流IR隨著開關(guān)斷開變?yōu)榱悖鵁襞c線圈形成閉合回路，流過線圈的電流IL通過燈泡，由于IL?IR，因此燈開頭有明顯的閃亮，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤．若RL?R時(shí)，IL?IR.這樣不會(huì)有明顯的閃亮，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案C5．如圖電路中，R的阻值和L的自感系數(shù)都很大，A、B為兩個(gè)完全相同的燈泡，當(dāng)S閉合時(shí)，正確的是()A．A比B先亮，然后A滅B．B比A先亮，然后B漸漸變暗C．A、B一起亮，而后A滅D．A、B一起亮，而后B滅解析S閉合時(shí)，由于與A燈串聯(lián)的線圈L的自感系數(shù)很大，故在線圈上產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢，阻礙電流的增大，所以B比A先亮，故A、C、D錯(cuò)誤．穩(wěn)定后，由于與B燈接的電阻很大，流過B燈支路的電流很小，所以B燈漸漸變暗，選項(xiàng)B正確．答案B6．如圖所示，閉合電路中肯定長度的螺線管可自由伸縮，通電時(shí)燈泡有肯定的亮度，若將一軟鐵棒從螺線管一端快速插入螺線管內(nèi)，則在插入過程中()A．燈泡變亮，螺線管縮短B．燈泡變暗，螺線管縮短C．燈泡變亮，螺線管伸長D．燈泡變暗，螺線管伸長解析加上軟鐵棒，使螺線管磁場變強(qiáng)，則螺線管產(chǎn)生自感電動(dòng)勢來阻礙磁場的變強(qiáng)，使原電流減小，故燈泡變暗，螺線管變長．答案D7．如圖所示的電路中D1和D2是兩個(gè)相同的小燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其阻值與R相同．在電鍵S接通和斷開時(shí)，燈泡D1和D2亮暗的挨次是()A．接通時(shí)D1先達(dá)最亮，斷開時(shí)D1后滅B．接通時(shí)D2先達(dá)最亮，斷開時(shí)D2后滅C．接通時(shí)D1先達(dá)最亮，斷開時(shí)D1先滅D．接通時(shí)D2先達(dá)最亮，斷開時(shí)D2先滅解析當(dāng)開關(guān)S接通時(shí)，D1和D2應(yīng)當(dāng)同時(shí)亮，但由于自感現(xiàn)象的存在，流過線圈的電流由零變大時(shí)，線圈上產(chǎn)生自感電動(dòng)勢的方向是左邊正極，右邊負(fù)極，使通過線圈的電流從零開頭漸漸增加，所以開頭瞬時(shí)電流幾乎全部從D1通過，而該電流又將同時(shí)分路通過D2和R，所以D1先達(dá)最亮，經(jīng)過一段時(shí)間電路穩(wěn)定后，D1和D2達(dá)到一樣亮．答案A8．在如圖所示的電路中，L為電阻很小的線圈，G1和G2為零刻度線在表盤中心的相同的電流表．當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電流表G1指針偏向右方，那么當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，將消滅的現(xiàn)象是()A．G1和G2指針都馬上回到零點(diǎn)B．G1指針馬上回到零點(diǎn)，而G2指針緩慢地回到零點(diǎn)C．G1指針緩慢回到零點(diǎn)，而G2指針先馬上偏向左方，然后緩慢地回到零點(diǎn)D．G1指針先馬上偏向左方，然后緩慢地回到零點(diǎn)，而G2指針緩慢地回到零點(diǎn)解析電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流的流向有關(guān)．依據(jù)題意，電流自右向左時(shí)，指針向右偏．那么，電流自左向右時(shí)，指針應(yīng)向左偏．當(dāng)開關(guān)S斷開瞬間，G1中電流馬上消逝，而L由于自感作用，電流不能馬上消逝，電流沿L、G2、G1的方向在由它們組成的閉合回路中連續(xù)維持一個(gè)短時(shí)間，即G2中的電流按原方向自右向左漸漸減為零，而G1中的電流和原方向相反，變?yōu)樽宰笙蛴?，和G2中的電流同時(shí)減為零；也就是G1指針先馬上偏向左方，然后緩慢地回到零點(diǎn)，而G2指針緩慢地回到零點(diǎn)，故D選項(xiàng)正確．答案D9．如圖所示，是測定自感系數(shù)很大的線圈L的直流電阻的電路，L兩端并聯(lián)一只電壓表，用來測定自感線圈的直流電壓，在測試完畢后，將電路拆卸時(shí)應(yīng)()A．先斷開S1 B．先斷開S2C．先拆除電流表 D．先拆除電阻R解析由于線圈的自感系數(shù)很大，當(dāng)斷開電路時(shí)，電流的變化率也會(huì)很大，會(huì)產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢，能夠把電壓表燒毀，故應(yīng)斷開S2，故B選項(xiàng)正確．答案B10．如圖所示，多匝線圈L的電阻和電池內(nèi)阻不計(jì)，兩個(gè)電阻的阻值都是R，開關(guān)S原來是斷開的．電流I0＝eq\f(E,2R)，今合上開關(guān)S將一電阻短路，于是線圈中有自感電動(dòng)勢產(chǎn)生，此電動(dòng)勢()A．有阻礙電流的作用，最終電流由I0減小到零B．有阻礙電流的作用，最終電流總小于I0C．有阻礙電流增大的作用，因而電流將保持I0不變D．有阻礙電流增大的作用，但電流最終還是增大到2I0解析開關(guān)S由斷開到合上瞬間，回路中的電流要增大，因而在L上產(chǎn)生自感電動(dòng)勢．依據(jù)楞次定律，自感電動(dòng)勢總是要阻礙引起它的原來電流的變化，這就是說由于電流增加引起的自感電動(dòng)勢，要阻礙原電流的增加．而阻礙不是阻擋，電流仍要增大，達(dá)到穩(wěn)定后其電流為2I0.選項(xiàng)D正確．答案D11．如圖甲所示的電路中，電源的電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r，電感L的電阻不計(jì)，電阻R的阻值大于燈泡D的阻值．在t＝0時(shí)刻閉合開關(guān)S，經(jīng)過一段時(shí)間后，在t＝t1時(shí)刻斷開S.乙圖表示A、B兩點(diǎn)間電壓UAB隨時(shí)間t變化的圖象中，正確的是()解析閉合開關(guān)瞬間，L中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢，L和R的支路的電流漸漸增大，由閉合電路的歐姆定律可知，路端電壓漸漸減小，最終達(dá)到穩(wěn)定值UAB，且UAB>0，t1時(shí)刻斷開開關(guān)，L中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢并與燈泡組成閉合電路，電流由B經(jīng)燈泡到A，且漸漸減小，即UAB<0，且漸漸減小到零，故選項(xiàng)B正確．答案B12．在制作精密電阻時(shí)，為了消退使用過程中由于電流變化而引起的自感現(xiàn)象，實(shí)行了雙線繞法，如圖所示，其道理是()A．當(dāng)電路中的電流變化時(shí)，兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢相互抵消B．當(dāng)電路中的電流變化時(shí)，兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電流相互抵消C．當(dāng)電路中的電流變化時(shí)，兩股導(dǎo)線中原電流的磁通量相互抵消D．以上說法均不對(duì)解析由于接受了雙線繞法，兩根平行導(dǎo)線中的電流反向，它們的磁場相互抵消．不論導(dǎo)線中的電流如何變化，線圈中的磁通量始終為零，所以，消退了自感現(xiàn)象的影響．答案C13．某同學(xué)為了驗(yàn)證斷電自感現(xiàn)象，自己找來帶鐵芯的線圈L、小燈泡A、開關(guān)S和電池組E，用導(dǎo)線將它們連接成如圖所示的電路．檢查電路后，閉合開關(guān)S，小燈泡發(fā)光；再斷開開關(guān)S，小燈泡僅有不顯著的延時(shí)熄滅現(xiàn)象．雖經(jīng)多次重復(fù)，仍未見老師演示時(shí)消滅的小燈泡閃亮現(xiàn)象，他冥思苦想找不出緣由．你認(rèn)為最有可能造成小燈泡未閃亮的緣由是()A．電源的內(nèi)阻較大 B．小燈泡電阻偏大C．線圈電阻偏大 D．線圈的自感系數(shù)較大解析畫出電路圖，如圖所示．?dāng)嚅_時(shí)，燈泡有不顯著的延時(shí)熄滅現(xiàn)象，而不發(fā)覺閃亮現(xiàn)象，說明當(dāng)開關(guān)處于閉合狀態(tài)時(shí)流經(jīng)燈泡的電流IA大于流經(jīng)線圈L的電流IL，當(dāng)斷開開關(guān)時(shí)，線圈和燈泡組成臨時(shí)回路，流經(jīng)燈泡的電流在原來IL的基礎(chǔ)上漸漸減小，所以不會(huì)消滅閃亮現(xiàn)象，當(dāng)線圈L的電阻比燈泡的電阻大時(shí)，再斷開開關(guān)，不會(huì)消滅閃亮現(xiàn)象，故選項(xiàng)C正確．答案C14．如圖所示的電路中，已知電源電動(dòng)勢E＝20V，R1＝20Ω，R2＝10Ω，L是純電感線圈，電源內(nèi)阻忽視不計(jì)，則當(dāng)S閉合電路穩(wěn)定時(shí)，a、b兩端的電壓為多少？在斷開S的瞬間，a、b間的電壓為多少？解析當(dāng)S閉合電路穩(wěn)定時(shí)，線圈L相當(dāng)于抱負(fù)導(dǎo)線，電阻R1和R2并聯(lián)，流過R1和R2的電流分別為