2019-2020年高二人教版物理选修3-2练习册：4.6　互感和自感含答案.doc

2019-2020年高二人教版物理选修3-2练习册：4.6互感和自感含答案知识点一通电自感现象1如图L461所示的电路中，A、B是完全相同的灯泡，L是电阻不计的线圈，下列说法中正确的是()图L461A当开关S闭合时，A灯先亮，B灯后亮B当开关S闭合时，B灯先亮，A灯后亮C当开关S闭合时，A、B灯同时亮，以后B灯更亮，A灯熄灭D当开关S闭合时，A、B灯同时亮，以后亮度不变2(多选)在如图L462所示的甲、乙电路中，电阻R和灯泡阻值相等，自感线圈L的阻值可认为是零在接通开关S时，下列说法正确的是()图L462A在电路甲中，A将渐渐变亮B在电路甲中，A将先变亮，后渐渐变暗C在电路乙中，A将渐渐变亮D在电路乙中，A将由亮渐渐变暗，后熄灭知识点二断电自感现象3(多选)在如图L463所示的甲、乙电路中，电阻R和线圈L的阻值都很小接通开关S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则()图L463A在电路甲中，断开S，A将渐渐变暗B在电路甲中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗C在电路乙中，断开S，A将渐渐变暗D在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗4如图L464所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，线圈L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，灯泡的阻值不变，在t0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在tt1时刻断开S，图L465表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像，其中正确的是()图L464图L465知识点三对自感电动势及自感系数的理解5(多选)下列关于自感现象的论述中，正确的是()A线圈的自感系数跟线圈内电流的变化率成正比B当线圈中电流减弱时，自感电动势的方向与原电流方向相反C当线圈中电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相反D线圈的自感系数由线圈本身的性质决定6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L466所示，其道理是()图L466A当电路中的电流变化时，两股导线中产生的自感电动势相互抵消B当电路中的电流变化时，两股导线中产生的感应电流相互抵消C当电路中的电流变化时，两股导线中产生的磁通量相互抵消D当电路中的电流变化时，电流的变化量相互抵消7如图L467所示的电路中，A1和A2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与R相同在开关S接通和断开时，灯泡A1和A2亮暗的顺序是()图L467A接通时A1先达最亮，断开时A1后灭B接通时A2先达最亮，断开时A1后灭C接通时A1先达最亮，断开时A1先灭D接通时A2先达最亮，断开时A1先灭8(多选)如图L468所示，带铁芯的线圈的电阻与电阻R的阻值相同，A1、A2是两个完全相同的电流表，则下列说法中正确的是()图L468A闭合S瞬间，电流表A1示数小于A2示数B闭合S瞬间，电流表A1示数等于A2示数C断开S瞬间，电流表A1示数大于A2示数D断开S瞬间，电流表A1示数等于A2示数9图L469是用于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RL与灯泡的电阻R满足RLR，则在开关S由闭合到断开的瞬间，可以观察到()图L469A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RLR时，才会看到灯泡有明显的闪亮现象10如图L4610所示，L为一自感线圈(电阻为零)，A是一灯泡，下列说法正确的是()图L4610A开关S接通瞬间，无电流通过灯泡B开关S接通后，电路稳定时，无电流通过灯泡C开关S断开瞬间，无电流通过灯泡D开关S接通瞬间及接通稳定后，灯泡中均有从a到b的电流，而在开关S断开瞬间，灯泡中有从b到a的电流11如图L4611所示，线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，LA、LB是两个相同的灯泡，且在下列实验中不会烧毁，电阻R2的阻值约等于R1阻值的两倍，则()图L4611A闭合开关S时，LA、LB同时达到最亮，且LB更亮一些B闭合开关S时，LA、LB均慢慢亮起来，且LA更亮一些C断开开关S时，LA慢慢熄灭，LB马上熄灭D断开开关S时，LA慢慢熄灭，LB闪亮后才慢慢熄灭12(多选)如图L4612所示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同的灯泡，S是控制电路的开关对于这个电路，下列说法中正确的是()图L4612A刚闭合S的瞬间，通过D1、D2的电流大小相等B刚闭合S的瞬间，通过D1、D2的电流大小不相等C闭合S待电路达到稳定后，D1熄灭，D2比S刚闭合时亮D闭合S待电路达到稳定后，再将S断开的瞬间，D2立即熄灭13某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图L4613所示的电路检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是()图L4613A电源的内阻较大B小灯泡电阻偏大C线圈电阻偏大D线圈的自感系数较大6互感和自感1C解析 当开关S闭合时，电路中电流增加，由于线圈的自感作用，产生自感电动势，阻碍电流的增加，此时A、B两灯相当于串联，同时亮；之后线圈相当于一段导线，将A灯短路，A灯熄灭，B灯变得更亮2AD解析 在电路甲中，当接通开关S时，通过与灯泡相连的自感线圈的电流突然增大，由于线圈的自感作用，开始时，自感线圈产生一个很大的自感电动势来阻碍电流的增大，通过灯泡的电流很小；后来由于电流的不断增大，通过自感线圈的电流变化逐渐变慢，所以自感线圈的阻碍作用逐渐减小；当流过线圈的电流最大时，自感线圈就没有阻碍作用，所以通过灯泡的电流只能慢慢增大，故A选项正确；在电路乙中，当接通开关S时，通过自感线圈的电流突然增大，由于线圈的自感作用，开始时，自感线圈就产生一个很大的自感电动势来阻碍电流的增大，通过线圈的电流很小(可认为是零)，电路中的电流可以认为都是从灯泡通过的，以后自感线圈的阻碍作用逐渐减小，通过自感线圈的电流逐渐增加，而通过灯泡的电流逐渐减小，直到流过线圈的电流最大时，自感线圈就没有阻碍作用，又因为自感线圈L的阻值可认为是零，所以通过灯泡的电流可以认为是零，故D选项正确3AD解析 在电路甲中，灯泡A与线圈L在同一个支路中，流过它们的电流相同，断开开关S时，线圈L中的自感电动势要维持原电流不变，所以，开关断开的瞬间，灯泡A的电流不变，以后电流渐渐变小因此，灯泡渐渐变暗在电路乙中，灯泡A所在支路的电流比线圈所在支路的电流要小(因为线圈的电阻很小)，断开开关S时线圈的自感电动势要阻碍电流变小，线圈相当于一个电源给A灯供电，因此在这一短暂的时间内，灯泡要先亮一下，然后渐渐变暗故选项A、D正确4B解析 在t0时刻闭合开关S，由于线圈L产生自感电动势，阻碍电流增大，电源输出电流较小，路端电压较高，经过一段时间电路稳定，电源输出电流较大，路端电压较低在tt1时刻断开S，线圈L产生自感电动势，与灯泡构成闭合回路，灯泡D中有反向电流通过，所以B正确5CD解析 线圈的自感系数是由线圈本身性质决定的，与线圈的大小、形状、圈数，以及是否有铁芯等因素有关，而与线圈内电流的变化率无关，A错，D对自感电动势的方向总是阻碍原来线圈中电流的变化，即原来线圈中电流增大，自感电动势的方向与原电流方向相反；线圈中电流减弱，自感电动势的方向与原电流方向相同，B错，C对6C解析 能否有感应电动势，关键在于穿过回路的磁通量是否变化由于导线是双线绕法，则穿过回路的磁通量等于零，无论通过的电流变化与否，磁通量均为零，所以不存在感应电动势和感应电流7A解析 当开关S接通时，A1和A2同时亮，但由于自感现象的存在，流过线圈的电流由零变大时，线圈上产生自感电动势阻碍电流的增大，使通过线圈的电流从零开始慢慢增加，所以开始时电流几乎全部从A1通过，而该电流又将同时分两路通过A2和R，所以A1先达最亮，经过一段时间电路稳定后，A1和A2达到一样亮；当开关S断开时，电源电流立即为零，因此A2立即熄灭，而对A1，由于通过线圈的电流突然减小，线圈中产生自感电动势阻碍电流的减小，使线圈L和A1组成的闭合电路中有感应电流，所以A1后灭8AD解析 开关S闭合瞬间，线圈L产生自感电动势阻碍电流增大，所以此时电流表A1中的电流小于电流表A2中的电流，A项正确；开关断开时，线圈L与A1、A2和R构成回路，线圈L中产生自感电动势，阻碍电流减小，所以A1、A2中电流也逐渐减小，但始终相等，D项正确9C解析 S闭合，电路稳定时，由于RLR，那么ILIR，S断开的瞬间，流过线圈的电流IL要减小，在L上产生的自感电动势要阻碍电流的减小，通过灯泡原来的电流IR随着开关断开变为零，而灯泡与线圈形成闭合回路，流过线圈的电流IL通过灯泡，由于ILIR，因此灯泡开始有明显的闪亮，C正确，A、B错误若RLR，则ILIR，这样不会有明显的闪亮，D错误10B解析 开关S接通瞬间，灯泡中的电流从a到b，线圈由于自感作用，通过它的电流将逐渐增加开关S接通后，电路稳定时，线圈对电流无阻碍作用，将灯泡短路，灯泡中无电流通过开关S断开的瞬间，由于线圈的自感作用，线圈中原有向右的电流将逐渐减小，线圈和灯泡形成回路，故灯泡中有从b到a的瞬间电流11D解析 由于灯泡LA与线圈L串联，灯泡LB与电阻R2串联，当S闭合的瞬间，通过线圈的电流突然增大，线圈产生自感电动势，阻碍电流的增加，所以LB比LA先亮，A、B错误；由于LA所在的支路电阻阻值小，故稳定时电流大，即LA更亮一些，当S断开的瞬间，线圈产生自感电动势，两灯组成的串联电路中，电流从线圈中电流开始减小，即从IA减小，故LA慢慢熄灭，LB闪亮后才慢慢熄灭，C错误，D正确12ACD解析 闭合S的瞬间，由于线圈的阻碍作用，通过D1、D2的电流大小相等，A正确，B错误闭合S待电路达到稳定后，D1中无电流通过，D1熄灭，回路的电阻减小，电流增大，D2比S刚闭合时亮，C正确；闭合S待电路达到稳定后，再将S断开的瞬间，D2中无电流，立即熄灭，D正确13C解析 根据实物连线图画出正确的电路图，当闭合开关S，电路稳定之后，小灯泡中有稳定的电流IA，自感线圈中有稳定的电流IL，当开关S突然断开时，电流IA立即消失，但是，由于自感电动势的作用，流过线圈的电流IL不能突变，于是，自感线圈和小灯泡构成了回路，如果ILIA，则能观察到小灯泡闪亮一下再熄灭，线圈的自感系数越大，小灯泡延时闪亮的时间就越长如果不满足ILIA的条件，小灯泡只是延时熄灭，不会观察到闪亮一下再熄灭可见灯泡未闪亮的根本原因是不满足ILIA的条件，这是线圈电阻偏大造成的故C正确