【名师一号】2021年新课标版物理选修3-2练习：双基限时练5互感和自感

双基限时练(五)互感和自感1．下列关于自感现象的说法中，正确的是()A．自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象B．线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反C．线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关D．加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要大解析线圈中自感电动势的方向总是阻碍引起自感电动势的原电流的变化，可能与原电流方向相同，也可能与原电流方向相反，故B选项错误，其他选项正确．答案ACD2．关于线圈的自感系数，下面说法正确的是()A．线圈的自感系数越大，自感电动势肯定越大B．线圈中电流等于零时，自感系数也等于零C．线圈中电流变化越快，自感系数越大D．线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯打算解析自感电动势正比于电流的变化率，正比于线圈的自感系数，故A选项错误；自感系数由线圈本身及有无铁芯打算，与电流无关，故B、C选项错误，D选项正确．答案D3．如图，两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环．当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流，则()A．A可能带正电且转速减小B．A可能带正电且转速增大C．A可能带负电且转速减小D．A可能带负电且转速增大解析由题目所给的条件可以推断，感应电流的磁场方向垂直于纸面对外，依据楞次定律，原磁场的方向与感应电流的磁场相同时磁通量是削减的，环A应当做减速运动，产生逆时针方向的电流，故应当带负电，故选项C是正确的，同理可得B是正确的．答案BC4．如图是用于观看自感现象的电路图，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RL≪R，则在开关S由闭合到断开的瞬间，可以观看到()A．灯泡马上熄灭B．灯泡渐渐熄灭C．灯泡有明显的闪亮现象D．只有在RL≫R时，才会看到灯泡有明显的闪亮现象解析S闭合电路稳定时，由于RL≪R，那么IL≫IR，S断开的瞬时，流过线圈的电流IL要减小，在L上产生自感电动势要阻碍电流的减小，通过灯原来的电流IR随着开关断开变为零，而灯与线圈形成闭合回路，流过线圈的电流IL通过灯泡，由于IL≫IR，因此灯开头有明显的闪亮，选项C正确，选项A、B错误．若RL≫R时，IL≪IR.这样不会有明显的闪亮，选项D错误．答案C5．如图电路中，R的阻值和L的自感系数都很大，A、B为两个完全相同的灯泡，当S闭合时，正确的是()A．A比B先亮，然后A灭B．B比A先亮，然后B渐渐变暗C．A、B一起亮，而后A灭D．A、B一起亮，而后B灭解析S闭合时，由于与A灯串联的线圈L的自感系数很大，故在线圈上产生很大的自感电动势，阻碍电流的增大，所以B比A先亮，故A、C、D错误．稳定后，由于与B灯接的电阻很大，流过B灯支路的电流很小，所以B灯渐渐变暗，选项B正确．答案B6．如图所示，闭合电路中肯定长度的螺线管可自由伸缩，通电时灯泡有肯定的亮度，若将一软铁棒从螺线管一端快速插入螺线管内，则在插入过程中()A．灯泡变亮，螺线管缩短B．灯泡变暗，螺线管缩短C．灯泡变亮，螺线管伸长D．灯泡变暗，螺线管伸长解析加上软铁棒，使螺线管磁场变强，则螺线管产生自感电动势来阻碍磁场的变强，使原电流减小，故灯泡变暗，螺线管变长．答案D7．如图所示的电路中D1和D2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．在电键S接通和断开时，灯泡D1和D2亮暗的挨次是()A．接通时D1先达最亮，断开时D1后灭B．接通时D2先达最亮，断开时D2后灭C．接通时D1先达最亮，断开时D1先灭D．接通时D2先达最亮，断开时D2先灭解析当开关S接通时，D1和D2应当同时亮，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的方向是左边正极，右边负极，使通过线圈的电流从零开头渐渐增加，所以开头瞬时电流几乎全部从D1通过，而该电流又将同时分路通过D2和R，所以D1先达最亮，经过一段时间电路稳定后，D1和D2达到一样亮．答案A8．在如图所示的电路中，L为电阻很小的线圈，G1和G2为零刻度线在表盘中心的相同的电流表．当开关S闭合时，电流表G1指针偏向右方，那么当开关S断开时，将消灭的现象是()A．G1和G2指针都马上回到零点B．G1指针马上回到零点，而G2指针缓慢地回到零点C．G1指针缓慢回到零点，而G2指针先马上偏向左方，然后缓慢地回到零点D．G1指针先马上偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G2指针缓慢地回到零点解析电流表指针的偏转方向与电流的流向有关．依据题意，电流自右向左时，指针向右偏．那么，电流自左向右时，指针应向左偏．当开关S断开瞬间，G1中电流马上消逝，而L由于自感作用，电流不能马上消逝，电流沿L、G2、G1的方向在由它们组成的闭合回路中连续维持一个短时间，即G2中的电流按原方向自右向左渐渐减为零，而G1中的电流和原方向相反，变为自左向右，和G2中的电流同时减为零；也就是G1指针先马上偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G2指针缓慢地回到零点，故D选项正确．答案D9．如图所示，是测定自感系数很大的线圈L的直流电阻的电路，L两端并联一只电压表，用来测定自感线圈的直流电压，在测试完毕后，将电路拆卸时应()A．先断开S1 B．先断开S2C．先拆除电流表 D．先拆除电阻R解析由于线圈的自感系数很大，当断开电路时，电流的变化率也会很大，会产生很大的自感电动势，能够把电压表烧毁，故应断开S2，故B选项正确．答案B10．如图所示，多匝线圈L的电阻和电池内阻不计，两个电阻的阻值都是R，开关S原来是断开的．电流I0＝eq\f(E,2R)，今合上开关S将一电阻短路，于是线圈中有自感电动势产生，此电动势()A．有阻碍电流的作用，最终电流由I0减小到零B．有阻碍电流的作用，最终电流总小于I0C．有阻碍电流增大的作用，因而电流将保持I0不变D．有阻碍电流增大的作用，但电流最终还是增大到2I0解析开关S由断开到合上瞬间，回路中的电流要增大，因而在L上产生自感电动势．依据楞次定律，自感电动势总是要阻碍引起它的原来电流的变化，这就是说由于电流增加引起的自感电动势，要阻碍原电流的增加．而阻碍不是阻挡，电流仍要增大，达到稳定后其电流为2I0.选项D正确．答案D11．如图甲所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值．在t＝0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开S.乙图表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中，正确的是()解析闭合开关瞬间，L中产生自感电动势，L和R的支路的电流渐渐增大，由闭合电路的欧姆定律可知，路端电压渐渐减小，最终达到稳定值UAB，且UAB>0，t1时刻断开开关，L中产生自感电动势并与灯泡组成闭合电路，电流由B经灯泡到A，且渐渐减小，即UAB<0，且渐渐减小到零，故选项B正确．答案B12．在制作精密电阻时，为了消退使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，实行了双线绕法，如图所示，其道理是()A．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，两股导线中原电流的磁通量相互抵消D．以上说法均不对解析由于接受了双线绕法，两根平行导线中的电流反向，它们的磁场相互抵消．不论导线中的电流如何变化，线圈中的磁通量始终为零，所以，消退了自感现象的影响．答案C13．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，仍未见老师演示时消灭的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出缘由．你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的缘由是()A．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解析画出电路图，如图所示．断开时，灯泡有不显著的延时熄灭现象，而不发觉闪亮现象，说明当开关处于闭合状态时流经灯泡的电流IA大于流经线圈L的电流IL，当断开开关时，线圈和灯泡组成临时回路，流经灯泡的电流在原来IL的基础上渐渐减小，所以不会消灭闪亮现象，当线圈L的电阻比灯泡的电阻大时，再断开开关，不会消灭闪亮现象，故选项C正确．答案C14．如图所示的电路中，已知电源电动势E＝20V，R1＝20Ω，R2＝10Ω，L是纯电感线圈，电源内阻忽视不计，则当S闭合电路稳定时，a、b两端的电压为多少？在断开S的瞬间，a、b间的电压为多少？解析当S闭合电路稳定时，线圈L相当于抱负导线，电阻R1和R2并联，流过R1和R2的电流分别为