2.5 自感现象与日光灯同步练习 2021—2022 学年高中物理沪教版 （2019）选择性必修第二册 一、选择题（共 15 题） 1．如图所示，小螺线管与音乐播放器相连，大螺线管直接与音箱相连．当把小螺线管插入大螺线管中时 音乐就会从音箱中响起来，大小螺线管之间发生的物理现象是(　　) A．自感 B．静电感应 C．互感 D．直接导电 2．图是用电流传感器（电流传感器相当于电流表，其电阻可以忽略不计）研究自感现象的实验电路，电 源的电动势为 E，内阻为 r，自感线圈 L 的自感系数足够大，其直流电阻值大于灯泡 D 的阻值，在 t=0 时刻 闭合开关 S，经过一段时间后，在 t=t1 时刻断开开关 S．在图所示的图象中，可能正确表示电流传感器记录 的电流随时间变化情况的是( ) A． B． C． D． 3．如图所示电路中，A、B 为完全相同的两个灯泡，L 是一直流电阻可忽略的电感线圈，a、b 为线圈的左 右两端点，下列说法正确的是 A．合上开关 S，A 先亮，B 后亮，最后一样亮 B．断开开关 S，a 点电势高于 b 点，B 灯缓慢熄灭 C．断开开关 S，a 点电势高于 b 点，B 灯立即熄灭 D．断开开关 S，a 点电势低于 b 点，B 灯缓慢熄灭 4．如图所示的电路中，A、B 是规格相同的灯泡，L 是自感系数较大、电阻可以忽略不计的线圈，电源电 动势 E 不变。下列说法正确的是（　　） A．合上 S，电流稳定后 A、B 亮度相同 B．合上 S 的瞬间，B 先亮，A 逐渐变亮 C．电流稳定后断开 S 的瞬间，A、B 均立即熄灭 D．电流稳定后断开 S 的瞬间，A 闪亮后逐渐熄灭，B 立即熄灭 5．如图所示，LA 和 LB 是两个相同的小灯泡，L 是一个自感系数很大的线圈，其电阻值与 R 相同。由于存 在自感现象，下列说法正确的是（ ） A．开关 S 闭合瞬间，A、B 两灯亮度相同 B．开关 S 闭合时，B 灯比 A 灯先亮 C．开关 S 闭合，电路达到稳定后，断开开关 S 时，A、B 两灯同时熄灭 D．开关 S 闭合，电路达到稳定后，断开开关 S 时，B 灯立即熄灭，A 灯稍迟熄灭 6．如图所示，闭合开关 S 后调节滑动变阻器 R 和 Rt，使同样规格的两个小灯泡 A 和 B 都正常发光，然后 断开开关。当再次闭合开关 S 时，下列说法正确的是（　　） A．灯泡 A 和 B 同时正常发光 B．灯泡 A 立刻正常发光，灯泡 B 逐渐亮起来 C．灯泡 B 立刻正常发光，灯泡 A 逐渐亮起来 D．灯泡 A 和 B 都要隔一段时间才亮起来 7．如图所示，李辉用多用电表的欧姆挡测量一个变压器线圈的电阻，以判断它是否断路．刘伟为了使李 辉操作方便，用两手分别握住线圈裸露的两端让李辉测量．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，觉得有电击感．下列说法 正确的是 A．刘伟被电击时变压器线圈中的电流瞬间变大 B．刘伟有电击感是因为两手之间瞬间有高电压 C．刘伟受到电击的同时多用电表也可能被烧坏 D．实验过程中若李辉两手分别握住红黑表笔的金属杆，他也会受到电击 8．如图所示的电路，D1 与 D2 是两个相同的小电灯，L 是一个自感系数相当大的线圈，其电阻与 R 相等。 由于自感现象，在开关 S 接通和断开时，灯泡 D1 和 D2 先后亮暗的次序是（　　） A．接通时，D1 先达最亮，断开时，D1 后熄灭 B．接通时，D2 先达最亮，断开时，D2 后熄灭 C．接通时，D2 先达最亮，断开时，D2 先熄灭 D．接通时，D1 先达最亮，断开时，D1 先熄灭 9．如图所示，电路中的 A、B 是两个完全相同的灯泡，L 是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈， C 是电容很大的电容器。当开关 S 断开与闭合时，A、B 灯泡发光情况是（　　） A．S 刚闭合后，A 灯亮一下又逐渐变暗，B 灯逐渐变亮 B．S 刚闭合后，B 灯亮一下又逐渐变暗，A 灯逐渐变亮 C．S 闭合足够长时间后，A 灯泡和 B 灯泡一样亮 D．S 闭合足够长时间后再断开，A、B 灯逐渐熄灭 10．在图示的电路中，闭合开关 S 瞬间与稳定后再断开瞬间，通过灯 R 的电流方向是（　　） A．一直是由 a 到 b B．先是由 a 到 b，后是由 b 到 a C．先是由 a 到 b，后无电流 D．无法判断 11．如图所示，电源的电动势为 E，内阻 r 忽略不计．A、B 是两个相同的小灯泡，L 是一个自感系数相当 大的线圈．以下说法正确的是 A．开关 S 闭合后，A 灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定 B．开关 S 闭合后，B 灯逐渐变亮，最后亮度稳定 C．开关 S 由闭合到断开的瞬间，A 灯立即熄灭 D．开关 S 由闭合到断开的瞬间，电流自左向右通过 A 灯 12．如图 1、2 为演示自感现象的电路图，灯泡 A1 和 A2 规格相同，L1 和 L2 为线圈。实验时，闭合开关 S1， 灯 A1 逐渐变亮，最终 A1 与 A2 的亮度相同；断开开关 S2 瞬间，灯 A3 突然闪亮，随后逐渐变暗。下列说法 正确的是（　　） A．图 1 中，变阻器 R 与 L1 的阻值相同 B．图 1 中，断开 S1 瞬间，灯 A2 将突然闪亮，随后 A1 和 A2 逐渐变暗 C．图 2 中，灯 A3 与 L2 的阻值相同 D．图 2 中，闭合 S2 待电路稳定后，灯 A3 中电流大于 L2 中电流 13．如图所示的电路中，电感 L 的自感系数很大，电阻可忽略，D 为理想二极管，则下列说法正确的有（ ） A．当 S 闭合时，L1 立即变亮，L2 逐渐变亮 B．当 S 闭合时，L1 一直不亮，L2 逐渐变亮 C．当 S 断开时，L2 立即熄灭 D．当 S 断开时，L1L2 都突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭 14．如图所示电路，电感线圈 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，则 () A．S 闭合瞬间．A、B 同时亮，然后 A 逐渐变暗到熄灭，B 变得更亮；S 断开瞬间，A 亮一下才熄灭，B 立即熄灭 B．S 闭合瞬间，LA 很亮，LB 逐渐亮；S 断开瞬间，LA 逐渐熄灭，LB 立即熄灭 C．S 闭合瞬间，LA、LB 同时亮，然后 LA 熄灭，LB 亮度不变；S 断开瞬间，LA 亮一下才熄灭，LB 立即熄灭； D．S 闭合瞬间，LA 不亮，LB 很亮；S 断开瞬间，LA、LB 立即熄灭 15．如图所示，a、b、c 为三只完全相同的灯泡， L 为电阻不计的纯电感，电源内阻不计．下列判断正确 的是 A．S 闭合的瞬间，b、c 两灯亮度不同 B．S 闭合足够长时间以后，b、c 两灯亮度相同 C．S 断开的瞬间，a、c 两灯立即熄灭 D．S 断开后，b 灯先突然闪亮以后再逐渐变暗熄灭 二、填空题（共 4 题） 16．如图所示，线圈的直流电阻为 10Ω，R=20Ω，线圈的自感系数较大，电源的电动势为 6V，内阻不计。 则在闭合 S 瞬间，通过 L 的电流为______A，通过 R 的电流为______A；S 闭合后电路中的电流稳定时断开 S 的瞬间，通过 R 的电流为______A。 17．互感现象 （1）互感和互感电动势：两个相互靠近且没有导线相连的线圈，当一个线圈中的___________变化时，它 所产生的___________会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫作互感，这种感应电动势叫作_____ ______。 （2）应用：利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到___________，如变压器就是利用___________制 成的。 （3）危害：互感现象能发生在任何两个___________的电路之间。在电力工程和电子电路中，互感现象有 时会影响电路的正常工作。 18．如图所示，L 是自感系数很大的线圈，其自身的电阻较小，A 和 B 是两个相同的小灯泡．闭合开关 S 待电路稳定后，再把开关 S 断开的过程中，A 灯泡的亮度变化情况是_____________（填“变亮”、“ 立即熄 灭”、“ 闪亮后熄灭”）；B 灯泡的亮度变化情况是__________________（填“不变”、“ 立即熄灭”、“ 闪亮后熄 灭”） 19．如图所示，线圈 L 有足够大的电感，其自身直流电阻为零，L1 和 L2 是两个相同的小灯泡，在下面两种 情况下，小灯泡亮度变化情况是： (1)S 闭合时，L1________；L2________； (2)S 断开时，L1________；L2________． 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．在如图所示的电路中，L 是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计， L1 和 L2 是两个完全相同的 小灯泡。 （1）当闭合开关 S 时， （2）当断开开关 S 时， L1 L1 和 和 L2 L2 两个灯泡的亮度将如何变化？ 两个灯泡的亮度又将如何变化？ 22．如图所示的电路中，电源电动势 E=6V，内电阻不计，L1、L2 两灯均标有“6V，0.3A”，电阻 R 与电感 线圈的直流电阻 RL 阻值相等，均为 20Ω。试分析：S 闭合和断开的瞬间，求 L1、L2 两灯的亮度变化。 23．如图所示，L 是自感系数较大的一个线圈，电源的电动势为 E=6V，开关 S 已闭合，当 S 断开时，在 L 中出现的自感电动势 E′=100V，求此时 a、b 两点间的电势差。 参考答案： 1．C 2．B 3．D 4．D 5．D 6．C 7．B 8．A 9．A 10．B 11．B 12．A 13．B 14．A 15．D 16． 0 0.3 0.6 17． 电流 18． A 灯立刻熄灭 19． 先亮后灭 变化的磁场 互感电动势 另一个线圈 互感现象 相互靠近 B 灯先变亮 后逐渐熄灭 变亮 先闪亮后熄灭 立刻熄灭 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．（1）S 闭合瞬间，由于线圈的电流增加，导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的增加，此时线圈 相当于断路，所以两灯同时亮，当电流稳定时，由于线圈电阻可忽略不计，则以后 L1 熄灭，L2 变亮。 （2）S 断开瞬时，L2 立即熄灭，但由于线圈的电流减小，导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的减小， 所以 L1 亮一下再慢慢熄灭。 22． 开关