高中物理人教版2第四章电磁感应 第4章6

第四章6知能综合训练(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)eq\x(◎必做部分)1．关于自感现象，下列说法正确的是()A．感应电流一定和原电流方向相反B．线圈中产生的自感电动势较大时，其自感系数一定较大C．对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感系数较大D．对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感电动势也较大解析：自感现象中感应电流的方向遵从楞次定律．当原电流减小时，感应电流与原电流方向相同；当原电流增大时，自感电流与原电流方向相反，所以A错误；自感电动势的大小E自＝Leq\f(ΔI,Δt)，所以自感电动势大不一定是由自感系数大引起的，有可能是电流的变化率很大引起的，所以B错误；线圈自感系数的大小，由线圈本身决定，与线圈中有无电流以及电流变化的快慢无关，所以C错误；由E自＝Leq\f(ΔI,Δt)知，对于同一线圈，自感系数L确定，当电流变化较快时，线圈中产生的自感电动势也越大，所以D正确．答案：D2．关于某一线圈的自感系数，下列说法中正确的是()A．线圈中电流变化越大，线圈的自感系数越大B．线圈中电流变化得越快，线圈的自感系数越大C．若线圈中通入恒定电流，线圈自感系数为零D．不管电流如何变化，线圈的自感系数不变解析：自感系数只与线圈本身有关，而与其他因素无关．自感系数是由线圈的本身性质(线圈的长度、面积、单位长度上的匝数)和是否插入铁芯决定的．线圈的横截面积越大，线圈越长，单位长度上的匝数越多，它的自感系数就越大，有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯的大得多．自感系数与通入的电流、电流改变量、电流变化率等无关．故正确答案为D.答案：D3．一个线圈中的电流均匀增大，这个线圈的()A．磁通量均匀增大B．自感系数均匀增大C．自感系数、自感电动势均匀增大D．自感系数、自感电动势、磁通量都不变解析：电流均匀增大时，线圈中磁感应强度均匀增大，所以磁通量均匀增大，而自感电动势取决于磁通量的变化率，所以自感电动势不变；自感系数取决于线圈本身的因素，也保持不变，只有选项A正确．答案：A4．下列说法正确的是()A．当线圈中电流不变时，线圈中没有自感电动势B．当线圈中电流反向时，线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反C．当线圈中电流增大时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反D．当线圈中电流减小时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反解析：本题考查自感和自感电动势的方向，意在考查考生对自感现象的理解和运用楞次定律解决自感问题的能力．当线圈中的电流不变时穿过线圈的磁通量没有变化，没有自感电动势，选项A正确；当线圈中的电流反向时原来的电流产生的磁通量减小，由楞次定律可知，自感电动势产生的自感电流的磁场将阻碍磁通量的减小，故自感电动势的方向与原电流的方向相同，故选项B不对；当线圈中的电流增大时，穿过线圈的磁通量增大，自感电动势产生的自感电流的磁场将阻碍其增大，故自感电动势的方向与原电流的方向相反，所以选项C正确；同理可知选项D不对，所以答案为A、C.答案：AC5.某线圈通有如图所示的电流，则线圈中自感电动势改变方向的时刻有()A．第1s末 B．第2s末C．第3s末 D．第4s末解析：在自感现象中，当原电流减小时自感电动势与原电流的方向相同，当原电流增加时自感电动势与原电流方向相反．在图象中0～1s时间内原电流正方向减小，所以自感电动势的方向是正方向，在1～2s时间内原电流负方向增加，所以自感电动势与其方向相反，即沿正方向；同理分析2～3s、3～4s时间内可得正确答案为B、D两项．答案：BD6．在如图所示的电路中，S闭合、S′断开，A正常发光，S′接通稳定时A不发光，现将S断开、S′闭合后，进行实验观察在S闭合稳定后再断开的现象，对观察结果说法正确的有()A．在S闭合瞬间A亮一下，稳定时不亮，断开S再亮一下B．在S闭合瞬间A正常发光，稳定时A亮度变暗，直到S断开时熄灭C．在S闭合到S断开时A都正常发光D．在S闭合到S断开时A都不发光解析：在S闭合时，由于L对变化的电流的阻碍作用使通过L的电流较小，而通过A的电流则较大，所以在通电瞬间A发光，当通过L的电流增加后通过A的电流减少至不再发光，S断开时L产生对电流的阻碍作用，产生感应电流，故亮一下．答案：A7．图中L是一只有铁芯的线圈，它的电阻不计，E表示直流电源的电动势．先将S接通，稳定后再将S断开．若将L中产生的感应电动势记为EL，则在接通和断开S的两个瞬间，以下说法正确的是()A．两个瞬间EL都为零B．两个瞬间EL的方向都与E相反C．接通瞬间EL的方向与E相反D．断开瞬间EL的方向与E相同答案：CD8．如图所示，绕在铁芯上的线圈M与电源、滑动变阻器和开关组成了一个闭合回路，在铁芯的右端，线圈P与电流表连成闭合电路．下列各种情况中说法正确的是()A．开关S闭合后，线圈P中有感应电流，M、P相互排斥B．开关S闭合后，使变阻器滑片向左匀速移动，线圈P中有感应电流，M、P相互排斥C．开关S闭合后，使变阻器滑片向右匀速移动，线圈P中有感应电流，M、P相互排斥D．开关S闭合瞬间，线圈P中有感应电流，M、P相互吸引解析：开关S闭合后，M线圈中的电流产生的磁场方向由安培定则判知，沿铁芯轴线向右，由于线圈P中的磁通量不变，故不会产生感应电流，M、P没有排斥作用，也没有吸引作用，故A、D错；当开关S闭合后，滑片向左匀速移动，线圈M中的电流增大，因而穿过线圈P的磁通量增加，产生感应电流，并且由楞次定律知，感应电流的磁场方向与线圈M的磁场方向相反，故M、P两线圈相互排斥，B正确．同理判知C错误．答案：B9．如图所示电路中，自感系数较大的线圈L的直流电阻不计，下列操作中能使电容器C的A板带正电的是()A．S闭合的瞬间B．S断开的瞬间C．S闭合电路稳定后D．S闭合、向左移动变阻器触头解析：S闭合电路稳定时，线圈两端没有电势差，电容器两板不带电；S闭合瞬间，或向左移动变阻器触头时，电流增大，线圈产生自感电动势方向与电流方向相反，使B板带正电；S断开的瞬间，电流减小，线圈产生自感电动势的方向与电流方向相同，使A板带正电，B项正确．答案：B10．如图所示，L是电阻不计的自感线圈，C是电容器，E为电源，在开关S闭合和断开时，关于电容器的带电情况，下列说法正确的是()A．S闭合瞬间，A板带正电，B板带负电B．S保持闭合，A板带正电，B板带负电C．S断开瞬间，A板带正电，B板带负电D．由于线圈L的电阻不计，电容器被短路，上述三种情况下电容器均不带电解析：当S闭合瞬间，L内电流增大，产生的自感电动势的方向是由下指向上，使电容器充电，A板带正电，B板带负电，A正确；当S保持闭合时，L的电阻为零，电容器两极板短路，不带电，B错误；当S断开瞬间，L内的电流减小，自感电动势的方向由上向下，在L、C组成的回路中给电容器充电，使B板带正电，A板带负电，C错误．答案：A11.如图所示，对于原来闭合的开关S突然断开的瞬间，会看到灯A更亮的闪一下再熄灭，设S闭合时，灯中电流为I灯，线圈L中电流为IL，开关断开的瞬间灯A中电流为I′灯，线圈L中电流为I′L，则()A．I灯＜I′灯，IL≥I′L B．I灯＝I′灯，IL≤I′LC．I灯＜I′灯，IL＜I′L D．I灯＞I′灯，IL≤I′L解析：在L和灯A的并联电路里，因为L的电阻比灯A的电阻小得多，闭合S时，L内的电流IL比灯A内电流I灯大得多，断开S的瞬间，因为IL的减小才产生自感电动势，自感电动势阻碍IL的减小，因此流过线圈L的电流只能是减小而不能是增大，断开瞬间有IL≥I′L，这时L和灯A组成的闭合回路是串联的，在自感电动势的作用下使I′L流过灯A，故I′灯＝I′L.虽说I′L是减小的，但在开始断开的一小段时间内还是比灯A原来的电流I灯大，则有I灯＜I′灯，所以，灯A在S断开瞬间闪亮一下才熄灭．答案：A12．在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R.闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流为I.然后，断开S.若t′时刻再闭合S，则在t′前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t的变化的图象是()解析：闭合开关S后，调整R，使两个灯泡L1、L2发光的亮度一样，电流为I，说明RL＝R.若t′时刻再闭合S，流过电感线圈L和灯泡L1的电流迅速增大，使电感线圈L产生自感电动势，阻碍了流过L1的电流i1增大，直至到达电流为I，故A错误，B正确；而对于t′时刻再闭合S，流过灯泡L2的电流i2立即达到电流I，故C、D错误．答案：Beq\x(◎选做部分)13.如图所示电路中，S是闭合的，此时流过线圈L的电流为i1，流过灯泡A的电流为i2，且i1＞i2，在t1时刻将S断开，那么流过灯泡的电流随时间变化的图象是()解析：在t1时间内流过灯泡的电流为i2，且方向为从左向右，当断开S时，i2立即消失，但由于自感作用，i1并不立刻消失，而是产生自感电动势，与灯泡构成回路缓慢消失，此时流过灯泡的电流从i1开始逐渐减小，方向自右向左，故D正确．答案：D14．如图所示电路，L是自感系数较大的线圈，在滑动变阻器的滑动片P从A端迅速滑向B端的过程中，经过AB中点C时通过线圈的电流为I1；P从B端迅速滑向A端的过程中，经过C点时通过线圈的电流为I2；P固定在C点不动，达到稳定时通过线圈的电流为I0，则(