自感和互感 一、单选题 1. 梓涵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．反复实验始终没有发现小灯泡闪亮现象．你认为最有可能造成小灯泡未闪亮 的原因是 () 2. A. 小灯泡电阻偏大 B. 电源的内阻较大 C. 线圈的自感系数较大 D. 线圈电阻偏大 A 和 L 是日光灯的灯管和镇流器，如果按图所示的电路连接，下列关于日 光灯发光情况的叙述中，正确的是 () A. 只把 S 1 接通， S 2 、 S 3 不接通，日光灯就能正常发光 B. 把 S 1 和 S 2 接通后， S 3 不接通，日光灯就能正常发光 C. S 3 不接通，接通 S 1 和 S 2 后再断开 S 2 ，日光灯就能正常发光 D. 当日光灯正常发光后，再接通 S 3 ，日光灯仍能正常发光 3. 如图所示的电路中， A 、 B 是两个相同的小灯泡． L 是一个带铁芯的线圈，其电阻可忽略不计．调节 R ，电路稳定时两小灯泡都正常发光，则 () A. 合上开关时， A 、 B 两灯同时正常发光，断 开开关时， A 、 B 两灯同时熄灭 B. 合上开关时， B 灯比 A 灯先达到正常发光状态 C. 断开开关时， A 、 B 两灯都不会立即熄灭，通过 A 、 B 两灯的电 流方向都与原电流方向相同 D. 断开开关时， A 灯会突然闪亮一下后再熄灭 4. 1831 年 8 月，英国物理学家法拉第在经历多次失败后，终于发现了电磁感 应现象。法拉第最初发现电磁感应现象的实验装置如图所示，软铁环上绕有 A 、 B 两个线圈。关于该实验，下列说法中正确的是 ( ) A. 先闭合 S 2 ，再闭合 S 1 后，线圈 B 中有持续的电流产生 B. 先闭合 S 1 ，再闭合 S 2 后，线圈 B 中有持续的电流产生 C. S 1 、 S 2 均闭合，断开 S 1 瞬间，线圈 B 中的感应电流向左流过电流 表 D. S 1 、 S 2 均闭合，断开 S 1 瞬间，线圈 B 中的感应电流向右流过电流 表 5. 两个相同的小灯泡 L1 、 L2 和自感线圈 L 、电 容器 C 、开关 S 和直流电源连接成如图所示的电 路。已知自感线圈 L 的自感系数较大且直流电阻为 零，电容器 C 的电容较大，下列判断正确的是 A. 开关 S 闭合的瞬间， L1 、 L2 灯泡立即变亮后亮度保持不变 B. 开关 S 闭合的瞬间， L1 、 L2 灯泡同时亮，之后 L1 灯泡逐渐变暗但 不熄灭， L2 灯泡变得更亮 C. 开关 S 闭合待稳定后再断开的瞬间， L1 灯泡突然亮一下，然后熄灭， L2 灯泡逐渐熄灭 D. 去掉电容器 C ，开关 S 闭合待稳定后再断开的瞬间， L1 和 L2 灯泡 均逐渐熄灭 6. 如图所示，带铁芯的电感线圈的电阻与电阻器 R 的阻值相同， A 1 和 A 2 是两个完全相同的电流表，则下列说法中正确的是 () A. 闭合 S 瞬间，电流表 A 1 示数小于 A 2 示数 B. 闭合 S 瞬间，电流表 A 1 示数大于 A 2 示数 C. 断开 S 瞬间，电流表 A 1 示数小于 A 2 示数 D. 断开 S 瞬间，电流表 A 1 示数大于 A 2 示数 7. 如图， A ， B 是两个完全相同的白炽灯， L 是自感系 数很大、电阻可忽略不计的自感线圈 . 下面说法正确的是 ¿ ¿ ¿ A. 闭合开关 S 时， A 、 B 灯同时亮，且达到正常亮度 B. 闭合开关 S 时， A 灯比 B 灯先亮，最后一样亮 C. 闭合开关 S 时， B 灯比 A 灯先亮，最后一样亮 D. 断开开关 S 时， B 灯立即熄灭而 A 灯慢慢熄灭 二、多选题 8. 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， S 1 处于断开状态， S 2 处于闭合状态。 关于实验过程，下列说法正确的是 () A. 闭合 S 1 ，电流表示数逐渐增大至稳定值 B. 闭合 S 1 ，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 S 1 9. 如图所示， A 、 B 是两个完全相同的小灯泡， L 是电阻不计、自感系数 很大的线圈 . 下列说法正确的有 () A. 闭合 S 1 ，再闭合 S 2 ， A 灯将变暗 B. 闭合 S 1 ，再闭合 S 2 ， B 灯将变暗直至熄灭 C. 闭合 S 1 、 S 2 稳定后，再断开 S 1 ， A 灯将立即熄灭 D. 闭合 S 1 、 S 2 稳定后，再断开 S 1 ， B 灯先亮一下然后变暗直至熄灭 10. 在如图所示的电路中，自感线圈 L 的自感系数较大， 电阻 R 和自感线圈 L 的直流电阻阻值相等．若接 通开关 S ，电路达到稳定状态时灯泡 D 正常发光． 则 () A. 闭合 S 瞬间， D 先亮起来，然后渐渐变暗 B. 闭合 S 后， D 渐渐变亮 C. 断开 S 瞬间， D 渐渐变暗，直至熄灭 D. 断开 S 瞬间， D 变得更亮，然后渐渐变暗 11. 如图所示，线圈 M 和线圈 N 绕在同一铁芯上， M 与电源、开关、滑动变阻器相连， P 为滑 动变阻器的滑片，开关 S 处于闭合状态， N 与 电阻 R 相连．下列说法正确的是 ( ) A. 当 P 向右移动时，通过 R 的电流方向为由 b 到 a B. 当 P 向右移动时，通过 R 的电流方向为由 a 到 b C. 断开 S 的瞬间，通过 R 的电流方向为由 b 到 a D. 断开 S 的瞬间，通过 R 的电流方向为由 a 到 b 12. ¿ ¿ 多选 ¿ 如图所示的电路中， L 为一个自感系数很大、 直流电阻不计的线圈， D 1 、 D 2 是两个完全相同的灯泡， E 是内阻不计的电源． t=0 时刻，闭合开关 S ，经过一段时间后，电路 达到稳定， t 1 时刻断开开关 S . 规定图示流过灯泡 D 1 、 D 2 的电流方 向为正，分别用 I 1 、 I 2 表示流过灯泡 D 1 和 D 2 中的电流，则以下各 ¿ 图中能定性描述 I 随时间 t 变化关系的是 ¿ A. B. C. D. ¿ 三、计算题 13. 如图所示， L 是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为 0 。 A 和 B 是两个相同的小灯泡。 (1) 当开关 S 由断开变为闭合时，A、 B 两个灯泡的亮度将如何变化？请 作出解释。 (2) 当开关 S 由闭合变为断开时，A、 B 两个灯泡的亮度又将如何变化？ 请作出解释。 答案和解析 1.【答案】 D 【解答】 A.开关断开开关时，灯泡能否发生闪亮，取决于灯泡的电流有没有增大，与电源的内 阻无关，故 A 错误； B.若小灯泡电阻偏大，稳定时流过灯泡的电流小于线圈的电流，断开开关时，根据楞 次定律，流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡将发生闪亮现象，故 B 错 误； C.线圈的自感系数较大，产生的自感电动势较大，但不能改变稳定时灯泡和线圈中电 流的大小，故 C 错误； D.线圈电阻偏大，稳定时流过灯泡的电流大于线圈的电流，断开开关时，根据楞次定 律，流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡不发生闪亮现象，故 D 正确。 故选 D。 2.【答案】 C 【解答】 A.只把 K 1 接通， K 2 、 K 3 不接通，日光灯无法点燃，故 A 错误； BC . K 3 不接通，接通 K 1 和 K 2 后，日光灯被短路，有电流流过线圈；再断 开 K 2 ，由于电磁感应，线圈中产生瞬时高压，日光灯被点燃，线圈起到降压限流 的作用，故日光灯就能正常发光，故 B 错误，C 正确； D.当日光灯正常发光后，再接通 K 3 ，线圈被短路，日光灯两端电压为 220 V ， 会损坏，故 D 错误。 故选 C。 3.【答案】 B 【解答】 AB . 合上 S 时， B 灯立即正常发光 . A 灯支路中，由于 L 产生的自感电 动势阻碍电流增大， A 灯将迟一些时间才能达到正常发光状态，选项 A 错误、B 正 确． C. 断开 S 时， L 中产生与原电流方向相同的自感电动势，由它作为电源时， A 、 B 两灯的回路供电，因此两灯都不会立即熄灭，此时流过 A 灯的电流与 原电流同向，流过 B 灯的电流与原电流反向，选项 C 错误． D.因为断开 S 后，由 L 作为电源的电流是从原来稳定时通过 L 中的电流值逐 渐减小的，所以 A 、 B 两灯只是延缓一些时间熄灭，并不会比原来更亮，选项 D 错误． 故选 B。 4.【答案】 D 【解答】 A、先闭合 S 2 ，再闭合 S 1 后，穿过线圈 A 的磁通量增大，则穿过 B 的磁 通量也增大，所以线圈 B 中有感应电流产生；当 A 中的电流稳定后，磁通量不 再增大，则 B 中不再有感应电流，故 A 错误； B、先闭合 S 1 ，电流稳定后再闭合 S 2 后，线圈 B 中的磁通量不变，所以没有 持续的电流产生，故 B 错误； CD 、当 A 线圈电路中的开关断开的瞬间，线圈 A 磁通量减少，由安培定则 可知，穿过 A 的磁通量方向向上，则穿过 B 的磁通量的方向向下；线圈 B 中 的磁通量也减少，根据楞次定律知 B 中产生感应电流，感应电流磁场的方向向下， 所以感应电流向右流过电流表，故 C 错误，D 正确。 故选： D 。 5.【答案】 C 【解答】 AB . 开关 S 闭合的瞬间， L1 、 L2 灯泡立即变亮，由于自感线圈 L 中产 生自感电动势，自感线圈 L 中电流逐渐增大， L1 灯泡中的电流逐渐减小，所以 L1 灯泡逐渐变暗直至熄灭， L2 灯泡变得更亮，故 AB 错误； C.开关 S 闭合待稳定后再断开的瞬间，自感线圈 L 中产生自感电动势，自感线圈 L 和 L1 灯泡构成回路， L1 灯泡突然亮一下，然后熄灭， L2 灯泡由于电容 器放电，逐渐熄灭，故 C 正确； D.去掉电容器 C ，开关 S 闭合待稳定后再断开的瞬间， L1 灯泡逐渐熄灭， L2 灯泡立即熄灭，故 D 错误。 故选 C。 6.【答案】 A 电源正极．当电流减小时，相当于一个电源，线圈左端是电源负极． 【解答】 AB . 闭合 S 瞬间，由于线圈的电流变大，导致其产生电动势，从而阻碍电流的 变大，所以电流表 A 1 示数小于 A 2 示数，故 A 正确，B