【学练考】2015-2016学年高二人教版物理选修3-2练习册：4.6 互感和自感

6 互感和自感 知识点一 通电自感现象 1．如图L4-6-1所示的电路中，A、B是完全相同的灯泡，L是电阻不计的线圈，下列说法中正确的是( )

图L4-6-1 A．当开关S闭合时，A灯先亮，B灯后亮 B．当开关S闭合时，B灯先亮，A灯后亮 C．当开关S闭合时，A、B灯同时亮，以后B灯更亮，A灯熄灭 D．当开关S闭合时，A、B灯同时亮，以后亮度不变 2．(多选)在如图L4-6-2所示的甲、乙电路中，电阻R和灯泡阻值相等，自感线圈L的阻值可认为是零．在接通开关S时，下列说法正确的是( )

图L4-6-2 A．在电路甲中，A将渐渐变亮 B．在电路甲中，A将先变亮，后渐渐变暗 C．在电路乙中，A将渐渐变亮 D．在电路乙中，A将由亮渐渐变暗，后熄灭 知识点二 断电自感现象 3．(多选)在如图L4-6-3所示的甲、乙电路中，电阻R和线圈L的阻值都很小．接通开关S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则( )

图L4-6-3 A．在电路甲中，断开S，A将渐渐变暗 B．在电路甲中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗 C．在电路乙中，断开S，A将渐渐变暗 D．在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗 4．如图L4-6-4所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，线圈L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，灯泡的阻值不变，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，图L4-6-5表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像，其中正确的是( ) 图L4-6-4 图L4-6-5 知识点三 对自感电动势及自感系数的理解 5．(多选)下列关于自感现象的论述中，正确的是( ) A．线圈的自感系数跟线圈内电流的变化率成正比 B．当线圈中电流减弱时，自感电动势的方向与原电流方向相反 C．当线圈中电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相反 D．线圈的自感系数由线圈本身的性质决定 6．在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采取了双线绕法，如图L4-6-6所示，其道理是( )

图L4-6-6 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，两股导线中产生的磁通量相互抵消 D．当电路中的电流变化时，电流的变化量相互抵消 7．如图L4-6-7所示的电路中，A1和A2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．在开关S接通和断开时，灯泡A1和A2亮暗的顺序是( )

图L4-6-7 A．接通时A1先达最亮，断开时A1后灭 B．接通时A2先达最亮，断开时A1后灭 C．接通时A1先达最亮，断开时A1先灭 D．接通时A2先达最亮，断开时A1先灭 8．(多选)如图L4-6-8所示，带铁芯的线圈的电阻与电阻R的阻值相同，A1、A2是两个完全相同的电流表，则下列说法中正确的是( ) 图L4-6-8 A．闭合S瞬间，电流表A1示数小于A2示数 B．闭合S瞬间，电流表A1示数等于A2示数 C．断开S瞬间，电流表A1示数大于A2示数 D．断开S瞬间，电流表A1示数等于A2示数 9．图L4-6-9是用于观察自感现象的电路图，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，可以观察到( )

图L4-6-9 A．灯泡立即熄灭 B．灯泡逐渐熄灭 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

10．如图L4-6-10所示，L为一自感线圈(电阻为零)，A是一灯泡，下列说法正确的是( )

图L4-6-10 A．开关S接通瞬间，无电流通过灯泡 B．开关S接通后，电路稳定时，无电流通过灯泡 C．开关S断开瞬间，无电流通过灯泡 D．开关S接通瞬间及接通稳定后，灯泡中均有从a到b的电流，而在开关S断开瞬间，灯泡中有从b到a的电流 11．如图L4-6-11所示，线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，LA、LB是两个相同的灯泡，且在下列实验中不会烧毁，电阻R2的阻值约等于R1阻值的两倍，则( )

图L4-6-11 A．闭合开关S时，LA、LB同时达到最亮，且LB更亮一些 B．闭合开关S时，LA、LB均慢慢亮起来，且LA更亮一些 C．断开开关S时，LA慢慢熄灭，LB马上熄灭 D．断开开关S时，LA慢慢熄灭，LB闪亮后才慢慢熄灭 12．(多选)如图L4-6-12所示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同的灯泡，S是控制电路的开关．对于这个电路，下列说法中正确的是( )

图L4-6-12 A．刚闭合S的瞬间，通过D1、D2的电流大小相等 B．刚闭合S的瞬间，通过D1、D2的电流大小不相等 C．闭合S待电路达到稳定后，D1熄灭，D2比S刚闭合时亮 D．闭合S待电路达到稳定后，再将S断开的瞬间，D2立即熄灭 13．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L4-6-13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，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因．你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是( )

图L4-6-13 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 6 互感和自感 1．C [解析] 当开关S闭合时，电路中电流增加，由于线圈的自感作用，产生自感电动势，阻碍电流的增加，此时A、B两灯相当于串联，同时亮；之后线圈相当于一段导线，将A灯短路，A灯熄灭，B灯变得更亮． 2．AD [解析] 在电路甲中，当接通开关S时，通过与灯泡相连的自感线圈的电流突然增大，由于线圈的自感作用，开始时，自感线圈产生一个很大的自感电动势来阻碍电流的增大，通过灯泡的电流很小；后来由于电流的不断增大，通过自感线圈的电流变化逐渐变慢，所以自感线圈的阻碍作用逐渐减小；当流过线圈的电流最大时，自感线圈就没有阻碍作用，所以通过灯泡的电流只能慢慢增大，故A选项正确；在电路乙中，当接通开关S时，通过自感线圈的电流突然增大，由于线圈的自感作用，开始时，自感线圈就产生一个很大的自感电动势来阻碍电流的增大，通过线圈的电流很小(可认为是零)，电路中的电流可以认为都是从灯泡通过的，以后自感线圈的阻碍作用逐渐减小，通过自感线圈的电流逐渐增加，而通过灯泡的电流逐渐减小，直到流过线圈的电流最大时，自感线圈就没有阻碍作用，又因为自感线圈L的阻值可认为是零，所以通过灯泡的电流可以认为是零，故D选项正确． 3．AD [解析] 在电路甲中，灯泡A与线圈L在同一个支路中，流过它们的电流相同，断开开关S时，线圈L中的自感电动势要维持原电流不变，所以，开关断开的瞬间，灯泡A的电流不变，以后电流渐渐变小．因此，灯泡渐渐变暗．在电路乙中，灯泡A所在支路的电流比线圈所在支路的电流要小(因为线圈的电阻很小)，断开开关S时线圈的自感电动势要阻碍电流变小，线圈相当于一个电源给A灯供电，因此在这一短暂的时间内，灯泡要先亮一下，然后渐渐变暗．故选项A、D正确． 4．B [解析] 在t＝0时刻闭合开关S，由于线圈L产生自感电动势，阻碍电流增大，电源输出电流较小，路端电压较高，经过一段时间电路稳定，电源输出电流较大，路端电压较低．在t＝t1时刻断开S，线圈L产生自感电动势，与灯泡构成闭合回路，灯泡D中有反向电流通过，所以B正确． 5．CD [解析] 线圈的自感系数是由线圈本身性质决定的，与线圈的大小、形状、圈数，以及是否有铁芯等因素有关，而与线圈内电流的变化率无关，A错，D对．自感电动势的方向总是阻碍原来线圈中电流的变化，即原来线圈中电流增大，自感电动势的方向与原电流方向相反；线圈中电流减弱，自感电动势的方向与原电流方向相同，B错，C对． 6．C [解析] 能否有感应电动势，关键在于穿过回路的磁通量是否变化．由于导线是双线绕法，则穿过回路的磁通量等于零，无论通过的电流变化与否，磁通量均为零，所以不存在感应电动势和感应电流． 7．A [解析] 当开关S接通时，A1和A2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阻碍电流的增大，使通过线圈的电流从零开始慢慢增加，所以开始时电流几乎全部从A1通过，而该电流又将同时分两路通过A2和R，所以A1

先达最亮，经过一段时间电路稳定后，A1和A2达到一样亮；当开关S断开时，电源电流立

即为零，因此A2立即熄灭，而对A1，由于通过线圈的电流突然减小，线圈中产生自感电动势阻碍电流的减小，使线圈L和A1组成的闭合电路中有感应电流，所以A1后灭． 8．AD [解析] 开关S闭合瞬间，线圈L产生自感电动势阻碍电流增大，所以此时电流表A1中的电流小于电流表A2中的电流，A项正确；开关断开时，线圈L与A1、A2和R构成回路，线圈L中产生自感电动势，阻碍电流减小，所以A1、A2中电流也逐渐减小，但始终相等，D项正确． 9．C [解析] S闭合，电路稳定时，由于RL≪R，那么IL≫IR，S断开的瞬间，流过线圈的电流IL要减小，在L上产生的自感电动势要阻碍电流的减小，通过灯泡原来的电流IR

随着开关断开变为零，而灯泡与线圈形成闭合回路，流过线圈的电流IL通过灯泡，由于