选择性必修二2.4互感和自感 练习（含答案）

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页人教版（2019）选择性必修二2.4互感和自感一、单选题1．如图所示的电路中，灯泡、的电阻关系为，电感L的直流电阻可忽略，D为理想二极管。下列判断正确的是（）A．开关K闭合后，、立即变亮B．开关K闭合后，逐渐变亮，立即变亮C．闭合电路且稳定后，再断开开关K，先变亮，然后逐渐变暗，立即熄灭D．闭合电路且稳定后，再断开开关K，逐渐变暗，先变亮，然后逐渐变暗2．物理课上，老师做了一个奇妙的“自感现象”实验。按如图所示连接电路，先闭合开关S，电路稳定后小灯泡A正常发光，然后断开开关S，同学们发现小灯泡A闪亮一下再熄灭。已知自感线圈L的直流电阻为RL，小灯泡A正常发光时电阻为RA。下列说法中正确的是（）A．RL>RAB．RL=RAC．断开开关S的瞬间，小灯泡A中的电流方向为a→bD．断开开关S的瞬间，小灯泡A中的电流方向为b→a3．在如图所示的电路中，、为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，E为电源，S为开关。关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是（）A．合上开关，先亮，后亮B．合上开关，先亮，后亮C．断开开关，先熄灭，后熄灭D．断开开关，先熄灭，后熄灭4．如图所示，A、B、C是三个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈（直流电阻可忽略不计）。则（）A．S闭合时，A灯立即亮，然后逐渐熄灭B．S闭合时，B灯立即亮，然后逐渐熄灭C．电路接通稳定后，S断开时，C中电流方向不变D．电路接通稳定后，S断开时，B灯立即熄灭5．2018年3月27日，华为、小米不约而同选在同一天召开发布会。发布了各自旗下首款无线充电手机。小米MIX2S支持7.5W无线充电，华为MateRs保时捷版则支持10W无线充电。如图给出了它们的无线充电的原理图。关于无线充电，下列说法正确的是（）A．接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同B．手机外壳用金属材料制作可以减少能量损耗C．只要有无线充电底座，所有手机都可以进行无线充电D．无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”6．如图所示，有两个完全相同的灯泡A、B，A与一自感线圈L相连接，B与一定值电阻相连，线圈L的直流电阻阻值与定值电阻R的阻值相等，下列说法正确的是（）A．开关闭合瞬间A、B两灯一起亮B．开关断开瞬间B灯会闪亮一下，A灯不会闪亮一下C．开关闭合稳定后A灯比B灯亮D．断开开关瞬间，流过A灯的电流方向不变7．如图所示，线圈L的自感系数很大，且其电阻可以忽略不计，、是两个完全相同的小灯泡，随着开关S闭合和断开的过程中，灯丝不会断，则、的亮度变化情况是（）A．S闭合，亮度不变，亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮；B．S闭合，、同时亮，而后逐渐熄灭，亮度逐渐变亮；C．S断开，、均亮一下才熄灭D．S断开，、均立即熄灭8．如图所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值相等且小于灯泡A的电阻。下列说法正确的是（

）A．接通S，灯泡A逐渐变亮B．接通S，灯泡A立即变亮，然后逐渐熄灭C．断开S，灯泡A将先闪亮一下，然后逐渐熄灭D．断开S后的瞬间，通过灯A的电流方向跟断开前的电流方向相同9．如图所示，L是直流电阻不计的自感系数较大的线圈，a灯泡的电阻小于b灯泡的电阻，b、c灯泡相同。闭合S，电路稳定后（）A．a、b灯一样亮B．b、c灯一样亮C．断开S，通过a灯的感应电流与原电流方向相反D．断开S，c灯立即熄灭，b灯闪亮一下后逐渐熄灭10．如图所示，将两头刮掉绝缘漆的导线绕在一把锉刀上，一端接上电池（电池另一极与锉刀接触），手执导线的另一端，在锉刀上来回划动，由于锉刀表面凹凸不平，就会产生电火花。下列说法正确的是（）A．产生电火花的回路只由导线与电池组成B．如导线端只向一个方向划动也能产生电火花C．锉刀采用什么材料制成对实验没有影响D．导线端划动的方向决定了自感电动势的方向11．如图所示，开关S处于闭合状态，小灯泡A和B均正常发光，小灯泡A的电阻大于线圈L的电阻，现断开开关S，以下说法正确的是()A．小灯泡A越来越暗，直到熄灭B．小灯泡B越来越暗，直到熄灭C．线圈L中的电流会立即消失D．线圈L中的电流过一会再消失，且方向向右12．如图所示，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，a、b、c是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是（）A．开关S闭合时，c灯立即亮，a、b灯逐渐亮B．开关S闭合，电路稳定后，b、c灯亮，a灯不亮C．开关S断开时，c灯立即熄灭，a、b灯逐渐熄灭D．开关S断开时，c灯立即熄灭，a灯逐渐熄灭，b灯闪亮一下再逐渐熄灭二、填空题13．在学习了自感的知识以后，高二年级的某物理兴趣小组的同学在学校的探究实验室用以下的器材进行了探究：直流电阻可以不计线圈L，规格相同的灯泡和，规格为3V、20欧的滑动变阻器他们按图连接好实验电路图，滑动变阻器的滑片移到移到中间。当开关S闭合时，他们可以观察到的实验现象是：______（填选项前的字母）；A．灯比先亮起来，最终比亮B．比灯先亮起来，最终比亮C．两灯同时亮当S断开时，他们观察到的实验现象是______（填选项前的字母）。A．两灯立即同时熄灭B．先闪亮一下，然后两灯一起慢慢熄灭C．先熄灭，A1慢慢熄灭14．在如图所示的日光灯工作原理电路图中：（1）开关闭合前，启动器的静触片和动触片是____________(填“接通的”或“断开的”)；（2）开关刚闭合时，220V电压加在____________上，使__________发出辉光；（3）日光灯启动瞬间，灯管两端电压__________220V(填“大于”、“等于”或“小于”)；（4）日光灯正常发光时，启动器的静触片和动触片________(填“接通”或“断开”)，镇流器起着__________作用，保证日光灯正常工作。15．自感系数与线圈的______、______、______，以及是否有______等因素有关．16．当一个线圈中的______变化时，它产生的______不仅在邻近的电路中激发出感应电动势，同样也在线圈______激发出感应电动势，这种现象称为自感．由于自感而产生的感应电动势叫作______。17．如图所示的电路，当开关闭合时，小灯泡将_____（选填“逐渐”或“立刻”）变亮。当开关断开时，小灯泡将_____（选填“逐渐”或“立刻”）熄灭。三、解答题18．一个线圈的电流在0.001s内有0.02A的变化，产生50V的自感电动势，求线圈的自感系数？如果这个电路中的电流的变化率变为40A/s，自感电动势为多大？19．如图所示，自感线圈的自感很大，电阻可忽略不计。开关S原来是闭合的，在开关S断开的瞬间，若R1＞R2，灯泡的亮度怎样变化？若R1＜R2，灯泡的亮度又怎样变化？20．电子设备中常要用一种没有电感的精密电阻，它是用一根电阻线对折后绕制（双线并绕法）成的线圈，如图所示。为什么这种结构的电阻会没有电感呢？21．如图所示是一种延时继电器的示意图，铁芯上有两个线圈A和B．当S1闭合时，电磁铁将吸引衔铁D，使触头C接通电路工作．（1）如果闭合S2，当S1断开时，要延迟一段时间，弹簧才将衔铁D拉起使触头C断开电路，这种延迟是由于线圈A还是B的作用？是应用了什么物理原理？（2）如果断开S2，当S1断开时，是否还有延时作用？22．按照图连接电路．（1）开关S接通时，灯泡1和2的发光情况有什么不同？（2）利用已学知识解释该现象。答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：1．B【详解】AB．开关闭合后，对于二极管是正向导电，L2灯立即变亮，但由于线圈中自感电动势的阻碍作用，L1灯会逐渐变亮，A错误，B正确；CD．开关从闭合到断开，电感中产生方向向右的自感电动势，因理想二极管单向导电，所以线圈虽然产生了自感电动势，但无法与两个灯泡构成回路，故L1灯和L2灯都是立即熄灭，CD错误。故选B。2．D【详解】AB．稳定时，灯泡A与线圈L并联，故两者电压相等，通过线圈的电流为，通过小灯泡的电流为，由于稳定后开关S再断开，小灯泡闪亮一下，这是因为线圈产生的自感电动势阻碍电流的减小，这时线圈相当于电源，通过小灯泡的电流突然增大到原来线圈的电流，所以可以判断，结合欧姆定律可知，线圈L的电阻小于灯泡A的电阻，AB错误；CD．在断开开关瞬间，线圈中产生自感电动势，线圈相当于电源，线圈右端为电源正极，则灯泡中的电流为为，C错误，D正确。故选D。3．B【详解】AB．由于A1、A2为两个完全相同的灯泡，当开关接通瞬间，A2灯泡立刻发光，而A1灯泡由于线圈的自感现象，导致A1灯泡渐渐变亮，故A错误，B正确；CD．当断开开关时，线圈中产生自感电动势，由A1、A2及电感线圈组成一个回路，两灯同时逐渐熄灭，故CD错误。故选B。【点睛】4．A【详解】A．S闭合时，L由于自感作用会阻碍电流通过，电流流过A灯，A灯立即亮，由于线圈L电阻为零，则A灯会逐渐被短路，逐渐熄灭，故A正确；B．S闭合时，B灯先不太亮，然后逐渐变的更亮，并不会熄灭，故B错误；CD．电路接通稳定后，C中电流方向由上到下；S断开时，L由于自感作用会阻碍电流减小，L相当于电源，在三个灯泡中形成新的回路，C中电流方向由下到上，方向改变，且ABC灯都逐渐熄灭，故CD错误。故选A。5．A【详解】A．根据电磁感应原理，接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同，所以A正确；B．手机外壳用金属材料制作会屏蔽电磁波，导致无线充电不能完成，所以B错误；C．不是所有手机都可以进行无线充电，只有手机中有接收线圈时手机利用电磁应，才能进行无线充电，所以C错误；D．无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是电磁感应，而非“电流的磁效应”，所以D错误；故选A。6．D【详解】A．闭合开关，A与线圈串联，由于自感现象，线圈电流在逐渐增大，A会逐渐变亮，B与电阻串联，会直接变亮，故A错误；B．因为线圈L的直流电阻阻值与定值电阻R的阻值相等，稳定时，两个灯泡电流相同，亮度相同，断开开关，两个灯泡均不会闪亮，会逐渐熄灭，故BC错误；D．断开开关，线圈中电流方向不变大小在逐渐减小，A中电流与线圈中电流相同，方向不变，故D正确。故选D。7．B【详解】AB．S闭合，L产生很大的自感电动势阻碍其电流增大，此时L可视为断路，所以、同时亮，而L产生的自感电动势会随着电路的逐渐稳定而逐渐减小，从而通过L1的电流逐渐减小，通过L2的电流逐渐增大，L2亮度逐渐变亮，当电路完全稳定后，L相当于导线，此时L1被短路，即熄灭，故A错误，B正确；CD．S断开，通过L2的电流瞬间变为零，即L2立即熄灭。L产生很大的自感电动势阻碍其电流减小，而L1与L在同一回路中，所以L1会亮一下，之后随着自感电动势减小至零，L1逐渐熄灭，故CD错误。故选B。8．C【详解】AB．接通S，灯泡A立即变亮，由于线圈产生自感电动势阻碍电流的增加，可知开始时A灯较亮，随自感电动势减小，则通过线圈L的电流增加，则灯泡逐渐变暗，但最终不会熄灭，选项AB错误；CD．由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，所以稳定时通过灯泡的电流比线圈的电流小，断开S时，由于线圈阻碍电流变小，在线圈L、电阻R以及灯泡A中形成新的回路，则导致灯泡A将闪亮一下后逐渐熄灭。断开S后的瞬间，通过灯A的电流方向跟断开前的电流方向相反，故C正确，D错误；故选C。9．D【详解】AB．开关S闭合，电路稳定后，因L的直流电阻忽略不计，则a与b并联，三个灯泡都有电流流过，a、b、c灯都亮，a、b灯并联，因为电阻不同，所以亮度不相同，c在干路，电流大于b的电流，所以c灯比b灯亮，故AB错误；CD．开关S断开时，c灯立即熄灭，线圈及b、a灯构成回路，线圈产生自感以阻碍电流减小，即产生通过a灯的感应电流与原电流方向相同，因为a灯泡的电阻小于b灯泡的电阻，所以通过b灯的瞬时电流，要比b灯稳定时的电流大，所以b灯闪亮一下后逐渐熄灭，故D正确，C错误。故选D。10．B【详解】AC．回路由导线、锉刀、电池组成，故锉刀必须用易导电的材料制成，所以A、C错误；BD．锉刀表面凹凸不平，在移动过程中电路在通路和断路状态间不断变化，线圈产生自感电动势，电火花的产生和自感电动势的方向均与导线端划动方向无关，故B正确，D错误。故选B。11．D【详解】由题知，线圈L的电阻小于小灯泡A的电阻，故在S断开前，流过L的电流大于小灯泡A的电流。S断开后瞬间，B立即熄灭，但由于线圈的电流减小，导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的减小，即线圈L中的电流过一会再消失，且方向向右，因L和A组成新的回路，且断开前流过L的电流大于小灯泡A的电流，故A亮一下再慢慢熄灭。故选D。12．D【详解】A．开关S闭合时，b、c灯立即亮，因为线圈产生自感，会阻碍该支路电流的增大，所以a灯逐渐亮，A错误；B．开关S闭合，电路稳定后，因L的直流电阻忽略不计，则a与b并联，三个灯泡都有电流流过，a、b、c灯都亮，B错误；CD．开关S闭合，电路稳定后，因L的直流电阻忽略不计，b灯和电阻串联，则流过a灯的电流大于b灯的电流，开关S断开时，c灯立即熄灭，线圈及b、a灯构成回路，线圈产生自感电流阻碍电流减小，流过b、a灯，则a灯逐渐熄灭，b灯闪亮一下再逐渐熄灭，C错误D正确。故选D。13．

A

B【详解】[1]合上开关K接通电路，A2立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过A1的电流慢慢变大，最后由于线圈L的电阻不计，则最终流过A1的电流比较大，A1比较亮；所以A2比A1先亮起来，最终A1比A2亮，故选A；[2]断开开关K切断电路时，通过A2的原来的电流立即消失，线圈对电流的减小有阻碍作用，所以通过A1的电流会慢慢变小，并且通过A2；由于流过A1的电流比较大，所以A2先闪亮一下，然后两灯一起慢慢熄灭，故选B．14．

断开的

启辉器

日光

大于

断开

限流降压【详解】镇流器在启动时产生瞬时高压，在正常工作时起降压限流作用，电路接通后，启辉器中的氖气停止放电（启辉器分压少、辉光放电无法进行，不工作），U形片冷却收缩，两个触片分离，灯丝受热时发射出来的大量电子，在灯管两端高电压作用下，以极大的速度由低电势端向高电势端运动．在加速运动的过程中，碰撞管内氩气分子，使之迅速电离．在紫外线的激发下，管壁内的荧光粉发出近乎白色的可见光（1）[1]开关合上前，启动器的静金属片和动金属片是断开的；（2）[2][3]开关刚合上时，220V电压加在启辉器；使日光发光；（3）[4]日光灯启动瞬间，灯管两端的电压高于220V；（4）[5]日光灯正常发光时，启动器的静触片和动触片断开的；[6]镇流器起着限流降压作用，保证日光灯正常工作。15．

大小

形状

匝数

铁芯【详解】略16．

电流

变化的磁场

本身

自感电动势【详解】略17．

逐渐

立刻【详解】[1][2]．当开关闭合时，由于线圈自感