2.4 互感和自感同步练习 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．小明同学做验证断电自感现象实验，自己找来带铁心的线圈 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．你认为下列说法正确的是（ ） A．断开开关 S，一定没电流流过小灯泡 B．断开与闭合开关 S 时流过小灯泡电流方向相反 C．小灯泡未闪亮的原因是线圈电阻偏小 D．小灯泡未闪亮的原因是线圈的自感系数较小 2．如图所示为演示自感现象的实验电路，实验时先闭合开关 S，稳定后设通过线圈 L 的电流为 I1，通过小 灯泡 E 的电流为 I2，小灯泡处于正常发光状态．断开开关 S，可以观察到小灯泡闪亮一下后熄灭，在灯泡 闪亮的短暂过程中，以下说法正确的是（ ） A．线圈 L 中的电流 I1 立即减为零 B．线圈 L 两端 a 端电势高于 b 端 C．小灯泡中的电流由 I1 逐渐减为零，方向与 I2 相反 D．小灯泡中的电流由 I2 逐渐减为零，方向不变 3．如图 2 中，A1、A2 是两个电流表， R 是变阻器，L 是带铁芯的线圈，AB 和 CD 两支路直流电阻相同， 下列结论正确的有 (1).闭合 K 时，A1 示数小于 A2 示数 (2).闭合 K 后(经足够长时间)，A1 示数等于 A2 示数 (3).断开 K 时，A1 示数等于 A2 示数 (4).断开 K 后的瞬间，通过 R 的电流方向与断开 K 前方向相反 A．(1)(2) B．(3)(4) C．(1)(2)(3)(4) D．(2)(4) 4．如图所示的电路（a）、（b）中，电阻 R 和自感线圈 L 的电阻值都很小。接通开关 S，使电路达到稳定， 灯泡 A 发光，则（　　） A．在电路（a）中，断开 S，A 立即熄灭 B．在电路（a）中，断开 S，A 将在原亮度基础上渐渐变暗 C．在电路（b）中，断开 S，A 立即熄灭 D．在电路（b）中，断开 S，A 将在原亮度基础上渐渐变暗 5．制造电阻箱时，要用双线绕法，如图所示。当电流变化时双线绕组（　　） A．回路中一定有自感电动势产生 B．回路中一定没有自感电动势产生 C．螺旋管内磁场发生变化 D．穿过螺旋管的磁通量发生变化 6．如图所示电路中有 L1 和 L2 两个完全相同的灯泡，线圈 L 的电阻忽略不计，下列说法中正确的是（　 　） A．断开 S 时，L2 立刻熄灭，L1 过一会熄灭 B．闭合 S 时，L2 先亮，L1 后亮，最后一样亮 C．断开 S 时，L1 立刻熄灭，L2 过一会熄灭 D．闭合 S 时，L1 先亮，L2 后亮，最后一样亮 7．如图所示的电路（a）、（b）中，电阻 R 和自感线圈 L 的电阻值都很小．接通 S，使电路达到稳定，灯 泡 A 发光．( ) A．在电路（a）中，断开 S，流过 A 的电流方向会发生变化 B．在电路（a）中，断开 S，A 将先变得更亮，然后渐渐变暗 C．在电路（b）中，断开 S，A 将渐渐变暗 D．在电路（b）中，断开 S，A 将先变得更亮，然后渐渐变暗 8．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， B 先亮，A 后亮，最后一样亮 B．电路稳定后断开开关 S，a 点电势高于 b 点，B 灯立即熄灭 C．电路稳定后断开开关 S，a 点电势高于 b 点，B 灯逐渐熄灭 D．若 B 灯电阻比 A 灯电阻小，电路稳定后断开开关 S，A 灯逐渐熄灭，B 灯亮一下后逐渐熄灭 9．如图所示的电路中，a、b 为两盏完全相同的灯，L 是自感线圈，线圈的直流电阻值跟灯的电阻值相等。 则下列说法正确的是（　　） A．合上开关后，a、b 两灯同时亮起来，最后一样亮 B．合上开关后，a 灯先亮起来，b 灯后亮 C．断开开关后，b 灯逐渐熄灭，没有出现闪亮一下的现象 D．断开开关后，a 灯马上熄灭，b 灯先闪亮一下，然后逐渐熄灭 10．如图所示的电路中， A1 和 A．合上开关 S 接通电路时， A2 A1 是完全相同的两只灯泡，线圈 L 的电阻可以忽略，下面说法中正确的是 和 A2 同时亮 B．合上开关 S 接通电路时， C．断开开关 S 切断电路时， D．断开开关 S 切断电路时， A2 A2 A1 先亮， 先灭， 先灭， A1 A1 A2 后亮 后灭 后灭 11．如图所示，电感线圈 L 的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计， 动变阻器电阻 A．若将 B．若将 C．若将 R2 R2 R2 R2 的最大阻值是 的阻值调到与 的阻值调到与 R1 R1 R1 L A、L B 是两个完全相同的灯泡，滑 阻值的两倍，则（　　） 的阻值相等，闭合开关 S 后， 的阻值相等，闭合开关 S 后， L A、L B L A、L B 同时达到最亮 均缓慢亮起来 的阻值调到最大，闭合开关 S，电路稳定后，断开开关 S， LA 缓慢熄灭， LB 闪亮一下后再缓慢 熄灭 D．若将 R2 的阻值调到最大，闭合开关 S，电路稳定后，断开开关 S， LA 缓慢熄灭， LB 立即熄灭 12．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 13．如图所示电路中，直流电源内阻可忽略不计，R 为定值电阻，灯泡 L 正常发光。若某时刻起灯泡 L 逐 渐熄灭，经检查发现，标号为①、②、③的三条线路中某条发生了断路，则断开的是（　　） A．① B．② C．③ D．无法判断 14．如图所示电路中，L 是一直流电阻可忽略不计的电感线圈，a、b 为 L 的左、右两端点，A、B、C 为完 全相同的三个灯泡，某时刻将开关 K 闭合，稳定后三个灯泡均正常发光，之后又将开关 K 断开．则下列 说法正确的是（ ） A．开关闭合瞬间，A、B、C 灯同时变亮 B．开关断开瞬间，a 点电势高于 b 点，B、C 灯闪亮后缓慢熄灭 C．开关断开瞬间，b 点电势高于 a 点，B、C 灯闪亮后缓慢熄灭 D．开关断开瞬间，b 点电势高于 a 点，B、C 灯缓慢熄灭 15．如图所示，铁芯上绕有线圈 A 和 B，线圈 A 与电源连接，线圈 B 与理性发光二极管 D 相连，衔铁 E 连 接弹簧 K 控制触头 C 的通断，忽略 A 的自感，下列说法正确的是 A．闭合 S，D 闪亮一下 B．闭合 S，C 将会过一小段时间接通 C．断开 S，D 不会闪亮 D．断开 S，C 将会过一小段时间断开 二、填空题（共 4 题） 16．磁场的能量 （1）线圈中电流从无到有时，磁场从无到有，电源把能量输送给___________，储存在___________中。 （2）线圈中电流减小时，___________中的能量释放出来转化为电能。 （3）自感电动势有阻碍线圈中___________的性质。 17．互感现象危害：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． 18．一个线圈，接通电路时，通过它的电流变化率为 10A/s，产生的自感电动势为 2.0V；切断电路时，电 流变化率为 5.0×103A/s，产生的自感电动势是________V，这线圈的自感系数是________H。 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．自感电动势的大小与哪些因素有关？自感系数与哪些因素有关？ 21．按照图连接电路。 （1）先闭合开关使灯泡发光，稳定后断开开关．观察并说明开关断开时灯泡的亮度。 （2）利用已学知识解释该现象。 22．如图所示，无轨电车在行驶的过程中，由于车身颠簸，有可能使车顶上的“辫子”瞬间脱离电网线，这 时可观察到有电火花闪现。请说一说电火花产生的原因。 23．电子设备中常要用一种没有电感的精密电阻，它是用一根电阻线对折后绕制（双线并绕法）成的线圈， 如图所示。为什么这种结构的电阻会没有电感呢？ 参考答案： 1．B 2．C 3．C 4．B 5．B 6．B 7．D 8．A 9．C 10．B 11．C 12．B 13．C 14．C 15．D 16． 磁场 磁场 磁场 电流变化 17．相互靠近 18． 1.0×103 19． 慢慢变亮 20． 根据公式 0.2 立即熄灭 a �b E＝L nI nt 可知，自感电动势与自感系数和电流的变化率有关。自感系数与线圈的大小、形状、匝数以及有无铁芯等 因素有关。 21．（1）灯泡逐渐熄灭； （2）开关断开时，通过线圈 L 的电流减小，这时会出现感应电动势阻碍线圈 L 中的电流减小，线圈中产 生与原方向相同的电流，与灯泡构成闭合回路，所以灯泡不是马上熄灭，而是慢慢熄灭． 22．由于自感现象产生很大的感应电动势，从而产生电火花。 23． 双线并绕法中两根线的电流大小相等方向相反，两根线产生的磁场也大小相同，方向相反，相互 叠加后抵消。