2.4 互感和自感基础巩固 2021—2022 学年高中物理粤教版（2019）选 择性必修第二册 一、选择题（共 15 题） 1．如图电路中，A、B 是相同的两小灯泡．L 是一个带铁芯线圈，电阻可不计．调节 R，可使电路稳定时 两灯都正常发光，则 ( ) A．合上 S 时，B 立刻变亮，A 慢慢变亮 B．断开 S 时，B 比 A 先到熄灭 C．断开 S 时，通过 A、B 两灯的电流方向都与原电流方向相同 D．断开 S 时，B 灯会突然闪亮一下后再熄灭 2．如图所示的电路中，A1 和 A2 是完全相同的灯泡，线圈 L 的电阻可以忽略．下列说法中正确的是（ ） A．合上开关 K 一段时间后，再断开开关 K 切断电路时，A1 闪亮一下后逐渐熄灭，A2 逐渐熄灭 B．合上开关 K 一段时间后，再断开开关 K 切断电路时，A2 闪亮一下后逐渐熄灭，A1 逐渐熄灭 C．合上开关 K 一段时间后，再断开开关 K 切断电路时，A2 立刻熄灭，A1 逐渐熄灭 D．合上开关 K 一段时间后，再断开开关 K 切断电路时，A1 和 A2 都缓慢熄灭 3．在如图所示的电路中，开关 S 闭合且稳定后流过自感线圈的电流是 2A ，流过灯泡 D 的电流是1A ，现 将开关 S 突然断开，能正确反映流过灯泡的电流 i 在开关 S 断开前后随时间 t 变化关系的图像是（　　） A． B． C． D． 4．如图的是自感现象的实验装置，A 是灯泡，L 是带铁芯的线圈，E 为电源，K 是开关。下述判断正确的 是（　　） A．K 接通的瞬间，L 产生自感电动势，K 接通后和断开瞬间 L 不产生自感电动势 B．K 断开的瞬间 L 产生自感电动势，K 接通瞬间和接通后 L 不产生自感电动势 C．K 在接通或断开的瞬间 L 都产生自感电动势，K 接通后 L 不再产生自感电动势 D．K 在接通或断开瞬间以及 K 接通后，L 一直产生自感电动势 5．一演示自感现象的实验电路图如图所示，L 是带铁芯的线圈，A 是一只灯泡，开关 S 处于闭合状态，灯 泡正常发光，现断开 S，灯泡过一会儿才熄灭．关于断开 S 前和断开 S 后瞬间，通过灯泡 A 的电流方向， 下面说法正确的是 A．断开 S 前，b→a；断开 S 后瞬间，a→b B．断开 S 前，a→b；断开 S 后瞬间，b→a C．断开 S 前，b→a；断开 S 后瞬间，b→a D．断开 S 前，a→b；断开 S 后瞬间，a→b； 6．在如图所示的电路中，S1 和 S2 是两个相同的小灯泡，L 是一个自感系数相当大的线圈，其直流电阻值 与 R 相等。在电键 S 接通和断开时，灯泡 S1 和 S2 亮暗的顺序是（　　） A．接通时，S1 先达到最亮，断开时，S1 后暗 B．接通时，S2 先达到最亮，断开时，S2 后暗 C．接通时，S1 先达到最亮，断开时，S1 先暗 D．接通时，S2 先达到最亮，断开时，S2 先暗 7．如图所示，线圈 L 的自感系数很大，且其直流电阻可以忽略不计， 开关 S 闭合和断开的过程中， A．S 闭合， L1 亮度不变， L2 L1、L2 L1、L 2 是两个完全相同的小灯泡。 的亮度变化情况是（灯丝不会烧断）（　　） 亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮；S 断开， L2 立即熄灭， L1 逐渐变暗 B．S 闭合， C．S 闭合， D．S 闭合， L1 亮度不变， L1、L 2 L1、L 2 L2 很亮；S 断开， 同时亮，而后 同时亮，而后 L1 L1 L1、L2 逐渐熄灭， L2 逐渐熄灭， L2 立即熄灭 亮度不变；S 断开， L2 立即熄灭， 逐渐变得更亮；S 断开， L2 L1 亮一下再逐渐熄灭 立即熄灭， L1 亮一下再逐渐 熄灭 8．利用如图所示电路演示自感现象，首先闭合开关，调整滑动变阻器 R 使两个相同的灯泡 A1、A2 均达到 正常亮度，然后断开开关。若保持滑动变阻器的滑动触头位置不变，电源两极间电压不变。在下列操作过 程中，对现象描述正确的是（　　） A．开关闭合瞬间，A1 灯不能马上达到正常亮度 B．开关闭合瞬间，A2 灯不能马上达到正常亮度 C．闭合开关电路达到稳定后，断开开关瞬间，A1 灯立即熄灭 D．闭合开关电路达到稳定后，断开开关瞬间，A2 灯立即熄灭 9．电磁学知识在科技生活中有广泛的应用，下列相关说法正确的是（　　） A． 对着动圈式扬声器说话，不能把声音信号变成相应的电流 B． 霍尔元件是一种重要的温度传感器，它可以用于保护电路中 C． D． 显像管颈部的偏转线圈产生的水平磁场能使电子束在水平方向偏转 收音机的磁性天线是利用互感现象把信号从一个线圈传送到另一个线圈 10．在如图所示的电路中，A1、A2、A3 为额定功率、额定电压均相同的三个灯泡，L 为电阻不计、自感系 数很大的线圈．则下列说法正确的是(　　) A．开关 S 闭合的瞬间，三个灯同时亮 B．开关 S 闭合的瞬间，A2、A3 同时亮，A1 逐渐变亮 C．开关 S 断开的瞬间，A2、A3 同时熄灭，A1 逐渐熄灭 D．开关 S 断开的瞬间，A3 立即熄灭，A2 闪亮一下再逐渐熄灭 11．为了演示接通电源的瞬间和断开电源的电磁感应现象，设计了如图所示的电路图，相同的 A 灯和 B 灯， 线圈 L 的直流电阻的阻值与定值电阻 R 的电阻相等，下列说法正确的是（ A．开关接通的瞬间，A 灯的亮度大于 B 灯的亮度 B．通电一段时间后，A 灯的亮度小于 B 灯的亮度 C．断开开关的瞬间，A 灯和 B 灯立即熄灭 D．若满足 R 灯<RL 则开关断开瞬间，A 灯会闪亮一下再熄灭 ） 12．下列说法正确的是（　　） A．查德威克发现中子的核反应是： 27 13 1 Al+ 24 He � 30 15 P+ 0 n B．机场、车站和重要活动场所的安检门可以探测人随身携带的金属物品，是利用静电感应的工作原理工 作的 C．考古专家发现某一骸骨中 14 C 的含量为活着的生物体中 14 C 的 6 6 1 ，已知 14 C 的半衰期为 5 730 年，则确 6 4 定该生物死亡时距今约 11460 年 D．根据 v＝ x x ，当∆t 非常小时， 就可以表示物体在 t 时刻的瞬时速度，这应用了类比法 t t 13．如图是日光灯的工作原理电路图，下列说法中正确的是（　　） A．日光灯点燃后，镇流器、启动器都不起作用 B．镇流器能产生瞬时高压点亮灯管，并在灯管亮后起降压限流作用 C．日光灯灯管亮后发出的可见光是由灯管内的气体发出 D．日光灯点亮后，使镇流器短路，日光灯仍能正常发光，并能降低对电能的消耗 14．如图是演示自感现象的电路， 两灯的亮度一样，现闭合 K2 A1 与 A2 是完全相同的灯泡，电阻均为 R，在开关 待电路稳定后，突然断开 K1 的瞬间（　　） K2 断开， K1 闭合时， A． B． A1 A1 立即熄灭 先变亮，再逐渐熄灭 C．有电流流过 D．有电流流过 A2 A1 ，方向向左 ，方向向左 B 为两个完全相同的灯泡， L 为自感系数很大的线圈、 R 为定值电阻，假设 15．在如图所示的电路中， A、 电源的内阻和线圈的直流电阻可忽略不计．下列说法正确的是 B 同时亮 A．闭合开关 S 的瞬间，灯泡 A、 B．闭合开关 S ，待稳定后，灯泡 B 比灯泡 A 亮 B 中的电流大小不同 C．闭合开关 S ，待电路稳定后再断开开关 S 瞬间，灯泡 A、 D．闭合开关 S ，待电路稳定后再断开开关瞬间，灯泡 B 中的电流方向为从右向左 二、填空题（共 4 题） 16．判断对错：线圈中电流变化越快，线圈中的自感系数越大。( ) 17．在电磁感应现象中，电路中产生的感应电动势大小与_________成正比．最早发现电磁感应现象的科 学家是_______．电路中电流的变化它会自身激发电磁感应现象，这种现象叫_______现象． 18．三个电学黑箱内分别是定值电阻、容器、电感线圈。为了确定电学黑箱内元件的种类，某同学把 DIS 计算机辅助实验系统中的电流传感器（相当于电流表）与一直流电源、滑动变阻器、开关串联后，分别将 三个电学黑箱接入电路，闭合开关，计算机显示的电流随时间变化的图像分别如图甲、乙、丙所示则图甲、 乙、丙对应的三个电学黑箱里分别是___________、___________、___________。 19．小李同学分别利用甲、乙两图所示的实验电路来研究自感现象，图中 L 是一带铁芯的线圈，A 是一只 灯泡： (1)按甲图连接好电路，S 闭合后，小灯泡将________（选填“慢慢变亮”或“立即变亮”），S 断开后，小灯泡 将___________（选填“慢慢熄灭”或“立即熄灭”）； (2)按乙图连接好电路，S 闭合后，电路稳定后小灯泡正常发光，S 断开的瞬间，通过灯泡 A 的电流方向是 从____________（选填“ a � b ”或“ b � a ”）。 三、综合题（共 4 题） 20．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。 21．查阅资料，介绍一下日光灯的启动和工作原理。 22．在图所示电路中，L 为一自感线圈，如果开关 S 断开，电流从最大值减小到零的时间为 0.05s，产生的 感应电动势为 180V，可使氖管发光；如果电流在 0.03s 内减小到零，则氖管两端可得到多大电压？ 23．在探究自感现象的实验中，为了使现象明显，要选择电阻值比灯泡 A 灯丝的电阻小得多的线圈。请分 析这样做的原因。 参考答案： 1．A 2．D 3．A 4．C 5．B 6．A 7．D 8．A 9．D 10．B 11．A 12．C 13．B 14．D 15．D 16．错误 17． 穿过这一电路的磁通量的变化率 18． 电容器 19． 慢慢变亮 电感线圈 立即熄灭 法拉第 自感 定值电阻 a �b 20． （1）灯泡 2 立即发光，而灯泡 1 是逐渐亮起来的． （2）接通电源的瞬间，电流增加，线圈 L 中产生感应电动势．根据楞次定律，感应电动势会阻碍电流的 增加，所以灯泡 1 慢慢地亮起来． 21． 当开关接通 220 伏的电压立即使启辉器的惰性气体电离，产生辉光放电．辉光放电的热量使双金属片受热 膨胀，两极接触．电流通过镇流器、启辉器触极和两端灯丝构成通路．灯丝很快被电流加热，发射出大量 电子．双金属片自动复位，两极断开．在两极断开的瞬间，电路电流突然切断，镇流器产生很大的自感电 动势，与电源电压叠加后作