人教版高中物理选修3-26 互感和自感

高中物理学习材料
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6 互感和自感
1. (多选)线圈通以如图所示的随时间变化的电流,则()
A.0~t1时间内线圈中的自感电动势最大
B.t1~t2时间内线圈中的自感电动势最大
C.t2~t3时间内线圈中的自感电动势最大
D.t1~t2时间内线圈中的自感电动势为零
解析:线圈中的自感电动势与通入的电流的变化率成正比,即E∝。

根据图象分析:0~t1时间内的电流变化率小于t2~t3时间内的电流变化率,A错误,C正确;t1~t2时间内的电流变化率为零,自感电动势为零,B错误,D正确。

答案:CD
2. (多选)如图所示,闭合电路中的螺线管可自由伸缩,螺线管有一定的长度,这时灯泡具有一定的亮度,若将一软铁棒从螺线管右边迅速插入螺线管内,则将看到()
A.灯泡变暗
B.灯泡变亮
C.螺线管缩短
D.螺线管伸长
解析:通电螺线管周围存在磁场,软铁棒插入其中,软铁棒迅速被磁化引起螺线管磁通量的增加,产生感应电流引起灯泡变暗。

每匝线圈之间吸引力减小,螺线管伸长,A、D对,B、C错。

答案:AD
3.在生产实际中,有些高压直流电路含有自感系数很大的线圈,当电路中的开关S由闭合到断开时,线圈会产生很高的自感电动势,使开关S处产生电弧,危及操作人员的人身安全。

为了避免电弧的产生,可在线圈处并联一个元件,下列方案可行的是()
解析:闭合S时,二极管处于反向截止状态,不影响电路正常工作。

断开S时,由于自感现象,线圈跟二极管D 组成闭合回路,此时二极管处于正向导通,可以避免电弧的产生,故选项D正确。

答案:D
4.如图所示的电路中,两个灵敏电流表G1和G2的零点都在刻度盘中央,当电流从“+”接线柱流入时,指针向右摆;电流从“-”接线柱流入时,指针向左摆。

在电路接通后再断开的瞬间,下列说法中符合实际情况的是()
A.G1表指针向左摆,G2表指针向右摆
B.G1表指针向右摆,G2表指针向左摆
C.G1、G2表的指针都向左摆
D.G1、G2表的指针都向右摆
解析:电路接通后线圈中电流方向向右,当电路断开时,线圈中电流减小,产生与原方向相同的自感电动势,与G2和电阻组成闭合回路,所以G1中电流方向向右,G2中电流方向向左,即G1指针向右摆,G2指针向左摆,B项正确。

答案:B
5.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均为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变化的图象是()
解析:闭合S后,由于电感线圈的自感作用,i1逐渐增大,最终达到稳定值,而i2直接从某一最大值减小到某一稳定值后保持不变,所以选项B正确。

答案:B
6. (多选)如图所示电路中,自感系数较大的线圈L其直流电阻不计,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、向右移动变阻器触头
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,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,或向右移动滑动变阻器滑片时,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、D项正确。

答案:BD
7. (多选)如图所示,是一种延时开关的原理图,当S1闭合时,电磁铁F将衔铁D吸下,C线路接通;当S1断开时,由于电磁感应作用,D将延迟一段时间才被释放。

则()
A.由于A线圈的电磁感应作用,才产生延时释放D的作用
B.由于B线圈的电磁感应作用,才产生延时释放D的作用
C.如果断开B线圈的开关S2,无延时作用
D.如果断开B线圈的开关S2,延时将变长
解析:线圈A相当于条形磁铁,其产生的磁场随线圈A中的电流的增大而增大,随线圈A中的电流的减小而减小,而电流的变化可以通过开关的闭合、断开来实现,从而引起线圈B中磁通量变化而产生感应电流。

S2闭合时,S1断开瞬间,线圈A在线圈B中产生的磁场减弱,线圈B产生感应电流,产生的磁场吸引衔铁D,使衔铁D延迟一段时间释放,选项B正确;若S2断开时,S1断开瞬间,线圈B中不会产生感应电流,将起不到延时作用,选项C正确。

答案:BC
8.如图所示,L为自感线圈,a是一个灯泡,在S闭合瞬间,A、B两点电势相比,点电势较高,在S断开瞬间,A、B两点电势相比,点电势较高。

解析:开关闭合的瞬间,线圈的自感作用将阻碍电流的增加,故A端电势高;开关断开的瞬间,线圈中自感电动势的方向与原电流方向相同,B端电势高。

答案:A B。