2.4 互感和自感 学科素养提升练（解析版） 一、选择题 1．如图所示， L 为带铁芯的线圈（其电阻可以忽略不计）， A 是小灯泡， R 为定值电 阻。下列说法正确的是（　　） A． S 闭合瞬间，灯泡不亮 B． S 闭合稳定后，灯泡始终亮 C． S 断开瞬间，灯泡亮一下，然后熄灭 D． S 断开瞬间，灯泡始终不亮 2．如图所示，L 是自感系数很大的线圈，其直流电阻几乎为 0，A 和 B 是两个相同的 小灯泡。闭合开关，待电路稳定后，灯泡 A 恰能正常发光，则（　　） A．闭合开关，灯泡 A、B 均逐渐变亮 B．闭合开关，灯泡 A 立即变亮，灯泡 B 逐渐变亮 C．断开开关，灯泡 A 会闪亮一下再逐渐熄灭 D．断开开关，灯泡 B 不可能被烧坏 3．如图所示是研究通电自感实验的电路图，A1、A2 是两个规格相同的小灯泡，闭合开 关调节滑动变阻器 R 的滑动触头，使两个灯泡的亮度相同，调节滑动变阻器 R1 的滑动 触头，使它们都正常发光，然后断开开关 S。重新闭合开关 S，则（　　） A．闭合瞬间，A1 立刻变亮，A2 逐渐变亮 B．闭合瞬间，A1、A2 均立刻变亮 C．稳定后再断开瞬间，A2 闪一下再熄灭 D．稳定后再断开瞬间，A1 和 A2 均逐渐熄灭 4．如图所示的电路中， A1 和 A2 L 是两个相同的灯泡，线圈 自感系数足够大，电阻可 以忽略不计。下列说法中正确的是（　　） A2 A1 S A．合上开关 时， 先亮， 后亮，最后一样亮 A1 A 2 S B．合上开关 时， 和 同时亮 A2 S C．断开开关 时， 闪亮一下再熄灭 A2 S D．断开开关 时，流过 的电流方向向右 5．在如图所示的电路中，a、b 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，a 先亮，b 后亮 B．合上开关，b 先亮，a 后亮 C．合上开关一段时间后再断开开关，a 先熄灭，b 后熄灭 D．合上开关一段时间后再断开开关，b 先熄灭，a 后熄灭 6．如图所示，A、B 是两个完全相同的灯泡，L 是自感系数较大的线圈。已知线圈的 阻值小于定值电阻 R。此时开关 S 处于闭合状态，两灯泡均能发光。突然将开关 S 断 开，下列说法正确的是（　　） A．A 灯逐渐熄灭，B 灯瞬时熄灭 B．A 灯闪亮一下，再逐渐熄灭，B 灯逐渐熄灭 C．断开 S 瞬间，通过 B 灯的电流方向不变 D．断开 S 瞬间，通过 A 灯的电流方向不变 7．如图所示，两个相同的灯泡 L1 、 L2 ，分别与定值电阻 R 和自感线圈 L 串联，自感线 圈的自感系数很大，闭合电键 S，电路稳定后两灯泡均正常发光。下列说法正确的是 （　　） A．闭合电键 S 后，灯泡 B．断开电键 S 后，灯泡 C．断开电键 S 后，灯泡 D．断开电键 S 后，灯泡 L2 L2 L1 L1 逐渐变亮 电流方向由 A 向 B 逐渐减小 、 L2 都逐渐变暗 逐渐变暗， L2 立即熄灭 8．如图所示电路中，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， 其直流电阻可不计。在开关 S 接通和断开时，下列说法正确的是（　　） A．S 接通时，A2 先达到最亮，稳定后 A1 与 A2 亮度相同 B．电路稳定后断开 S 时，A2 先熄灭，A1 闪亮后熄灭 C．S 接通时，A1 先达到最亮，稳定后 A1 与 A2 亮度相同 D．电路稳定后断开 S 时，A1 闪亮后与 A2 一起熄灭 9．如图的电路中，A、B 是两个相同的灯泡；L 是带有铁芯的线圈，自感系数较大、 电阻可忽略不计。已知闭合 S 且电路稳定后两灯都正常发光，那么（　　） A．闭合 S 时，两灯同时正常发光 B．闭合 S 时，B 比 A 先达到正常发光状态 C．断开 S 时，A 灯先闪亮一下后逐渐熄灭 D．断开 S 时，B 灯先闪亮一下后逐渐熄灭 10．如图所示是测定自感系数很大的线圈 L 直流电阻的电路，L 两端并联一只电压表， 用来测量自感线圈的直流电压，在测量完毕后，将电路解体时应（　　） A．先拆除电流表 B．先断开 S1 C．先拆除哪个器件都可以 D．先断开 S2 11．在某个趣味物理小实验中，几位同学手拉手与一节电动势为 1.5V 的干电池、导线、 电键、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示方式连接，断开电键时人会有触电的感觉。 关于断开电键时，以下说法正确的是（　　） A．流过人体的电流大于流过线圈的电流 B．A 点电势比 B 点高 C．流过人的电流方向从 B→A D．线圈中的电流突然增大 12．如图所示电路中，L 为自感系数很大的电感线圈，其直流电阻不计，A、B 为两相 同灯泡，则（　　） A．闭合开关 S 后，A 先亮，B 后亮 B．闭合开关 S 后，A 先亮，然后缓慢变暗 C．断开开关 S 后，A 和 B 都闪亮后逐渐熄灭 D．断开开关 S 后，A 立即熄灭，B 灯闪亮后逐渐熄灭 13．如图甲、乙电路中，电阻 R、电感线圈 L 的电阻均和灯泡 A 的电阻相等。关于灯 泡的亮、暗变化情况，下列说法中正确的是（　　） A．在电路甲中，闭合开关 S 后，A 灯将逐渐变亮 B．在电路乙中，闭合开关 S 后，A 灯将逐渐变亮 C．在电路甲中，断开开关 S 后，A 灯将先变得更亮，然后逐渐变暗 D．在电路乙中，断开开关 S 后，A 灯将先变得更亮，然后逐渐变暗 14．为测量线圈 L 的直流电阻 R0 ，某研究小组设计了如图所示电路。已知线圈的自感 系数较大，两电表示数分别记为 U、I，实验开始前，S1 处于断开状态，S2 处于闭合状 态。关于实验过程，下列说法正确的是（　　） A．闭合 B．闭合 S1 S1 ，电流表示数逐渐增大至稳定值 ，电压表示数逐渐增大至稳定值 C．待两电表示数稳定后，方可读取 U、I 的值 D．实验结束后，应先断开 S1 15．如图所示的电路中，A1 和 A2 是完全相同的灯泡，线圈 L 是直流电阻可以忽略不计 自感系数很大的线圈，下列说法中正确的是（　　） A．闭合开关 S 接通电路时，A2 先亮 A1 后亮，最后一样亮 B．闭合开关 S 接通电路时，A1 和 A2 始终一样亮 C．断开开关 S 切断电路时，A2 延时熄灭，有由 a 到 b 的电流流过 A2 D．断开开关 S 切断电路时，A1 和 A2 都立即熄灭 二、解答题 16．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？ 17．李辉用多用表的欧姆挡测量一个演示用可拆变压器原线圈的电阻，以断定它是否 断路．刘伟为了使李辉操作方便，用两手分别握住线圈暴露出金属导线的两端让李辉 测量．测量时表针摆过了一定角度，李辉由此确认线圈没有断路．正当李辉把多用表 的表笔与被测线圈脱离时，刘伟突然惊叫起来，说自己被电击了一下．李辉很奇怪， 用手摸摸线圈两端，没有什么感觉，再摸摸多用表的两表笔，也没有什么感觉，两位 同学隐隐觉得这个现象和线圈有关系．请你分析一下，是什么原因导致断开电表时刘 伟被电击? 参考答案 1．C 【详解】 A． S 闭合瞬间，灯泡中立即有电流，即立即亮，选项 A 错误； B．因为电感线圈的电阻不计，可知 S 闭合稳定后，灯泡被线圈短路，则灯泡熄灭，选项 B 错误； CD． S 断开瞬间，由于线圈中产生自感电动势阻碍电流减小，则将在线圈 L 和灯泡中形成 新的回路，使得灯泡亮一下，然后熄灭，选项 C 正确，D 错误。 故选 C。 2．D 【详解】 AB．闭合开关，电流可以迅速通过灯泡 A 和灯泡 B，故灯泡 A、B 均立即变亮，之后随着 线圈自感电动势阻碍作用的减弱，其电流逐渐增大，稳定时相当于导线，把灯泡 B 短路， 故灯泡 B 点亮后逐渐熄灭，AB 错误； C．断开开关，线圈的自感电动势相当于电源，通过灯泡 B 形成回路，故灯泡 B 会闪亮一 下再逐渐熄灭，而灯泡 A 直接熄灭，C 错误； D．断电瞬间，通过灯泡 B 的电流不会大于通电瞬间通过灯泡 B 的电流，故断开开关，灯 泡 B 不可能被烧坏，D 正确。 故选 D。 3．D 【详解】 AB．闭合瞬间，由于线圈 L 自感电动势的阻碍作用，A1 逐渐变亮，而 A2 立即变亮，AB 错 误； CD．由题意可知，稳定时两灯泡中电流相同，故断开瞬间，由于线圈 L 自感电动势的延迟 作用，A1 和 A2 均逐渐熄灭，C 错误，D 正确。 故选 D。 4．A 【详解】 A2 A1 S AB．合上开关 时， 先亮， 由于线圈自感的阻碍，逐渐变亮，最后一样亮，A 正确， B 错误； CD．正常发光时两灯泡电流相同，亮度相同，故断开开关 S 时，两灯泡均逐渐熄灭，流过 A1 的电流方向向右，流过 A2 的电流方向向左，CD 错误。 故选 A。 5．B 【详解】 AB．由于 a、b 为两个完全相同的灯泡，当开关接通瞬间，b 灯泡立刻发光，而 a 灯泡由于 线圈的自感现象，导致 a 灯泡渐渐变亮，故 A 错误，B 正确； CD．当断开电键时，线圈中产生自感电动势，由 a、b 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。 6．D 【详解】 AB．开关闭合稳定时，由于线圈和 R 的电阻不等，故流过 A 灯的电流大于流过 B 灯的， 开关由闭合到断开瞬间，B 灯电流瞬间反向增大，而线圈产生自感电动势阻碍 A 灯中电流 减小，并与 A、B 组成回路，原来两支路灯的电流不相等，则开关断开瞬间，电流都从原 来 A 灯的值开始减小，所以 B 灯会闪亮一下再和 A 灯一起逐渐熄灭，AB 错误； CD．由于电流的方向与 A 灯的原电流的方向相同，则流过两个灯的电流的方向为逆时针方 向，通过 A 灯的电流方向仍然向左，而通过 B 灯的电流方向向右，C 错误，D 正确。 故选 D。 7．C 【详解】 A．电键闭合后，含灯泡 L2 的支路中没有线圈，立即变亮，A 错误； BCD．电键 S 断开前，两个支路电流相等，断开电键 S 后，两个支路构成回路，线圈产生 自感电动势，自感电流方向由 B 向 A 流过灯泡 L2 且逐渐减小，灯泡 L1 L2 都逐渐变暗，BD 错误，C 正确； 故选 C。 8．B 【详解】 AC．S 接通时，由于线圈 L 的自感系数很大，流过 A1 灯泡的电流大于 A2 灯泡，因此 A1 灯 泡较亮，稳定后线圈相当于短路，A1 灯泡熄灭，A2 灯泡仍发光，故 AC 错误； BD．电路稳定后断开 S 时，A2 立即熄灭，由于线圈 L