2017_2018学年高中物理电磁感应专题6互感和自感试题新人教版

1、第 6 节互感和自感K知识一、自感1 .自感现象：由于导体自身电流的变化而产生的叫做自感现象。2 .自感电动势(1)定义：在自感现象中产生的电动势；(2)方向：当导体中的电流增大时，自感电动势与原电流方向;当导体中的电流减小时，自感电动势与原电流方向;(3)作用：总是阻碍导体中原电流的变化，只是延缓了过程的进行，但不能使过程,其大小与电流的变化率成。3.线圈的自感系数(1)线圈的自感系数跟线圈的横截面积、长度、等因素有关，线圈的横截面积、线圈越长、匝数越多，它的自感系数就,另外，有铁芯时线圈的自感系数要比没有铁芯时大得多。(2)单位：亨，符号：H,1mH=H,1-H=H。二、互感1 .如图所示

2、的电路中，两个线圈之间并没有导线相连，但当一个线圈中的电流变化时，它所产生的_的磁场会使另一个线圈中产生,这种现象叫做互感。2 .互感电动势在互感现象中产生的电动势叫做说明(1)互感现象是一种常见的电磁感应现象，它不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，而且可以发生于任何相互靠近的之间。(2)互感现象可以把能量由一个电路传递到另一个电路。3 .应用与危害(1)应用：变压器、收音机的磁性天线都是利用互感现象制成的。(2)危害：在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，这时要设法减小电路间的互感。例如在电路板的刻制时就要设法减小电路间的互感现象。电磁感应现象相反相同停止正比匝数越大

3、越大 103106变化感应电动势互感电动势电路K重点通电自感与断电自感比较通电自感断电自感电路图i iJ.1器材要求A A、A A 同规格，R R=R.,LR.,L 较大(有铁芯)L L 很大(有铁芯)现象在 S S 闭合的瞬间，入灯立即亮起来，A A1灯逐渐变亮，最终一样亮在开关 S 断开时，灯 A A 渐渐熄灭或突然闪亮一下后再渐渐熄灭原因由于开关闭合时，流过电感线圈的电流迅速增大，使线圈产生自感电动势，阻碍了电流的增大，使流过 A A 灯的电流比流过A灯的电流增加得慢断开开关 S 时，流过线圈 L L 的电流减小，产生自感电动势，阻碍了电流的减小，使电流继续存在一段时间；在 S断开后，通

4、过 L L 的电流反向通过灯 A,A,若 RR,RIA,则 A A 灯熄火前要闪亮一下。若 RR,RR,原来的电流ILWIA,则灯 A A 逐渐熄火/、再闪亮一下能量转化电能转化为磁场能磁场能转化为电能注意：(1)通电时线圈产生的自感电动势阻碍电流的增加且与电流方向相反，使电流相对缓慢地增加;(2)断电时线圈产生的自感电动势与原电流方向相同，在与线圈串联的回路中，线圈相当于电源，它提供的电流从原来的 I IL逐渐变小；(3)自感电动势只是延缓了过程的进行，但它不能使过程停止，更不能使过程反向；(4)电流稳定时，若线圈有电阻时就相当于一个定值电阻，若不计线圈的电阻时就相当于一根导线。【例题】如图

5、所示，E E 为电池，L L 是直流电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D D、D D2 是两个完全相同的灯泡，S 是控制电路的开关。对于这个电路，下列说法正确的是L$鼻A.刚 I 羽合 S 的瞬间，灯泡 D D、D2D2 的亮度相同B.刚 I 羽合 S 的瞬间，灯泡 D D2 比灯泡 D D 亮C.闭合 S,待电路达到稳定后，D D 熄灭，。比 S 刚闭合时亮D.D.闭合 S,S,待电路达到稳定后，D D、D2D2 都先更亮后逐渐变暗参考答案：AC一试题解析二刚四合 S 的瞬间;由于L的自感作用,工瞬间相当于新路，所以电流通过为、G,灯泡5 的矗度相同，A 正确JB 错误 j 闭合 S 特

6、电路达到稳定后,已相当于短路，孰被短路熄灭，通过功的电流比原来大，C 正确D 错误故选 AGK好题K基础1 .关于自感电动势的大小和方向，下列说法中正确的是A.在自感系数一定的条件下，通过导体的电流越大，产生的自感电动势越大B.在自感系数一定的条件下，通过导体的电流变化越快，产生的自感电动势越大C.自感电动势的方向总与原电流的方向相反D.当通过导体的电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同2 .关于线圈自感系数的说法，错误的是A.自感电动势越大，自感系数也越大B.把线圈中的铁芯抽出一些，自感系数减小C.把线圈匝数增加一些，自感系数变大D.电感是自感系数的简称3 .将直流电源、开关 S 电感

7、线圈 L（自感系数较大）和灯泡 A 连接成如图所示的电路，开始时开关 S 断开，下列说法正确的是A.闭合开关 S S 时，灯泡立即变亮B.开关 S 闭合一段时间后再断开，灯泡逐渐熄灭C.C.开关 S S 闭合一段时间后再断开的瞬间，b b 点电势高于 a a 点电势D.开关 S S 闭合一段时间后再断开的瞬间，a a 点电势高于 b b 点电势4 .如图所示是研究自感实验的实物电路，Li、L2是两个规格相同的小灯泡，L L 为自感线圈，闭合开关 S,调节滑动变阻器 R,R,使两个灯泡的亮度相同，然后断开开关 S,S,则A.闭合开关 S,Li、L2都逐渐变亮B.闭合开关 S,L2立刻变亮，Li逐

8、渐变亮C.闭合开关 S 稳定后，L L 仍有自感电动势D.闭合开关 S 稳定后，断开 S,L L 没有自感电动势5.如图所示的电路中，三个相同的灯泡 a a、b b、c c 和电感 Li、L2与直流电源连接，电感的电阻忽略不计。电键 S 从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有A.a 先变亮，然后逐渐变暗B.b 先变亮，然后逐渐变暗C. c 先变亮，然后逐渐变暗D. b、c 都逐渐变暗的线圈。关于这个电路的说法中正确的是A.闭合开关，A 灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定B.闭合开关，B 灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定C.开关由闭合至断开，在断开瞬间，A 灯闪亮一下再熄灭D.开关由闭合至

9、断开，在断开瞬间，电流自左向右通过7 .电阻箱是一种可以调节电阻大小并且能够显示出电阻阻值的变阻器。制造某种型号的电阻箱时，要用双线绕法，如右图所示。当电流变化时双线绕组A.螺旋管内磁场发生变化B.穿过螺旋管的磁通量不发生变化C.回路中一定有自感电动势产生D.回路中一定没有自感电动势产生8 .图中电感线圈 L 的直流电阻为RL,小灯泡的电阻为 R,小量程电流表Gi、G2的内阻不计，当开关 S 闭合且稳定后，电流表Gi、G2的指针均偏向右侧（电流表的零刻度在表盘的中央），则当开关 S 断开时,卜列说法中正确的是6.如图所示，电源的电动势为E,E,内阻为 r r 不可忽略。A A、B B 是两个相

10、同的小灯泡,L L 是一个自感系数较大A.Gi、G2的指针都立即回到零点B. Gi缓慢回到零点，G2立即左偏，然后缓慢回到零点C. G1立即回到零点，G2缓慢回到零点D. G2立即回到零点，Gi缓慢回到零点9.如图所示电路，L L 是自感系数较大的线圈，在滑动变阻器的滑动片 P P 从 B B 端迅速滑向 A A 端的过程中，经过 ABAB 中点 C C 时通过线圈的电流为 IiIi；P P 从 A A 端迅速滑向 B B 端的过程中，经过 C C 点时通过线圈的电流为 I I2;P P 固定在 C C 点不动，达到稳定时通过线圈的电流为 1 10。则A.家庭电路正常工作时，匕中的磁通量为零B

11、.家庭电路中使用白电器增多时，L2中的磁通量不变C.家庭电路发生短路时，开关榻各被电磁铁吸起D.地面上的人接触火线发生触电时，开关 K 将被电磁铁吸起K能力11.如图所示的电路中，电感 L L 的自感系数很大，电阻可忽略，D D 为理想二极管，则下列说法正确的有sA.当 S 闭合时，L1立即变亮，L2逐渐变亮B.当 S 闭合时，L1一直不亮，L2逐渐变亮C.当 S 断开时，L2立即熄灭A,I I1=I I2=I I0B.I.I1I I0I I2C,I,I1=I I2I I010.某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关生的磁场，下列说

12、法正确的有D.I.I1I I0l l0l l2；故选Bo【名师点睛】本题应明确电感的作用，当电流发生变化时，线圈由于自感现象而具有保持原来电流的作用；而当电流稳定时，线圈相当于导线。10. ABD【解析】家庭电路正常工作时，零线和火线中白电流大小相等、方向始终相反，在 L 中产生的磁场方向始终相反，磁场相互叠加，Li、L2中的磁通量为零，A 项正确；家庭电路中使用的电器增多及电路发生短路时，零线和火线中的电流变大但大小仍然相等，电流方向始终相反，Li、L2中的磁通量仍为零，不变，B 项正确，C 项错误；地面上的人接触火线发生触电时，零线和火线中的电流大小不相等，Li中的磁通量不为零，发生变化，

13、L2中的磁通量不为零发生变化，线圈 L2中产生电流，此时开关 K 将被电磁铁吸起欧正确。11. BD【解析】当 S 闭合时，因二极管加上了反向电压，故二极管截止，Li一直不亮；通过线圈的电流增加，感应电动势阻碍电流增加，故使得 L2逐渐变亮，选项 B 正确，A 音误；当 S 断开时，由于线圈自感电动势阻碍电流的减小，故通过 Li的电流要在 L2-Li-D-L 之中形成新的回路，故 Li突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭，选项 C 昔误，DE 确。【名师点睛】此题是对自感现象的考查；要知道自感线圈的作用是当电流增加时，产生的自感电动势阻碍电流的增加；电流减弱时，感应电动势阻碍电流的减弱，若有回路要重新

14、形成电流；二极管只能导通正向电流。12. BCDBCD【解析】合上 8 8 时，电路中立即就有了电流，故即泡 A.BA.B 同时变亮；但通过泉函的赴流犍加，或置微产里囱感电动将，故疑图的电流缝慢檄加：当电流定后，绽国相当于直导取，灯泡 B B 被短路，故电晨闭合后.MBMB 同时亮，但 E E逐渐熄灭，而 A A 更亮，故 A A 柑逞，BCBC 正瑜：新开$时，AWJL即熄灭：线国产乱白思也动势乱好迪 B B 驹或闲合世路，B B 灯先闪亮后坐端变暗，让 D D 正礴一【名师点嗨】关就要明稿级圜中的自电也动势总是阻耳电菰的增加总就小，即总走加碍电流的更化，电感线图 L L中虹潦更优时，会产生

15、白盛电动势，迎可电流酶变化：欲虹链接通瞬间通过桀困的电液夔慢增加，电键断开瞬向通过统置的电流耗慢或少口13. BC【解析】闭合 S,稳定后，电容器的 b b 极板和 R R2的右端相连，而 R R2的右端和电源的正极相连，所以 b b 极板带正电，A 错误；闭合 S 急定后，L 相当于一段导线，R Ri被短路，所以 CW 端的电压等于 R 两端的电压，小于电源电动势 E,E,B正确；断开 S 的瞬间，L 相当于电源，与 R Ri组成回路，电流方向自左向右，C正确；断开 S 的瞬间，电容器要放电，则R2中电流自右向左，D 音误。14. C【解析】开关 S 由闭合变为断开，传感器 1 中的电流立刻

16、变为零，如丁图；传感器 2 中的电流由于线圈的自感作用，通过线圈的电流要在 M 口传感器 2 中形成新的回路，即电流反向并逐渐减小，C 正确，ABD错误。【名师点睛】解决本题的关键掌握电感对电流的阻碍作用，当电流增大时，电感线圈阻碍电流增大，当电流减小时，电感线圈阻碍电流减小。15. AD【解析】合上 S,线圈中电流要增加，会产生自感电动势，故只能缓慢增加，故 A、B 一起亮，然后 A变暗后熄灭，班亮，故 A 正确，B 音误；断开 S,线圈中电流要减小，会产生自感电动势，故只能缓慢减小，通过电灯 A 勾成回路放电，故 B 立即熄灭，A 闪亮一下后熄灭，故 C 昔误，DE 确。【点评】本题通电自

17、感和断电自感问题，关键明确线圈中电流发生变化时，会产生自感电动势，阻碍电流的变化，基础题。16. D【解析】闭合开关 Si的瞬间，由于线圈中自感电动势的阻碍，通过电阻即勺电流慢慢增加，故 A 错误；闭合开关 S,虽因存在自感作用，但通过即勺电流逐渐增加，干路电流逐渐增加，通过 A 逐渐变亮，故 B错误；当闭合 S,线圈对电流的阻碍渐渐变小，导致 A 逐渐变暗，故 C 错误；断开电路时，为保护负载，由于线圈 L 产生自感电动势，应先断开再断开 S,故 D 正确，故选D=【名师点睛】对于线圈要抓住双重特性：当电流不变时，它是电阻不计的导线；当电流变化时，产生自感电动势，相当于电源，注意开关接通与断开的先后顺序。17. D D【解析】料略接通显翱之时，两支略均宥白主剑古韵电流口当开关断开的嚼风.无囱感矍西的支略则没有自愿电流产生.有日盛线葡的支路产生阻呼球电流更优的向小电流，且这一副感电流将通过能与它超成国路的密支路口此覆中开关断开的瞬间，虻珞粗流减 4 4、，以播产生自由至右的自盛电流以邮原直流变 4t.4t.且此时开关断开，上所在支路只能与此所在支路承蒙增或回礴，则自感电流自古至叁流经/?所在支路故 D D 正稿18. C【解析】断开开关 S 瞬间，灯 A 突然闪亮，由于线圈 L1的自感，通过 L1的电流逐渐减小，且通过 A,即自感电流会大于原来通