高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册4 互感和自感第4课时课时作业

一、单选题

1．(2020·江苏泰州检测)电流传感器在电路中相当于电流表,可以用来研究自感现象.在如图所示的实验电路中,L是自感线圈,其自感系数足够大,直流电阻值大于灯泡D的阻值,电流传感器的电阻可以忽略不计.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.在下列表示电流传感器记录的电流随时间变化情况的图象中,可能正确的是              (　　)

【答案】D

【解析】闭合S的瞬间,外电路电阻最大,然后外电路电阻逐渐减小,外电压逐渐减小,所以通过电流传感器的电流逐渐减小,电路稳定后,外电路电阻不变,外电压不变,通过电流传感器的电流不变;因为线圈的直流电阻值大于灯泡D的阻值,稳定后,通过线圈的电流小于通过电流传感器的电流;t=t1时刻断开开关S,由于自感现象,原来通过线圈L的电流从左向右流过电流传感器,逐渐减小.D图符合题中情况.

故选D。

2．(2017·北京卷·19)如图所示，图甲和图乙是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈．实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮．而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同．下列说法正确的是(　　)

A．图甲中，A1与L1的电阻值相同

B．图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流

C．图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同

D．图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等

【答案】C

【解析】断开开关S1瞬间，线圈L1产生自感电动势，阻碍电流的减小，通过L1的电流反向通过A1，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗，说明IL1>IA1，即RL1<RA1，故A错；题图甲中，闭合开关S1，电路稳定后，因为RL1<RA1，所以A1中电流小于L1中电流，故B错；题图乙中，闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同，说明变阻器R与L2的电阻值相同，故C对；闭合S2瞬间，通过L2的电流增大，由于电磁感应，线圈L2产生自感电动势，阻碍电流的增大，则L2中电流与变阻器R中电流不相等，故D错．

故选C。

3．(2019·安徽蚌埠市第三次质量检测)如图6所示，某小组利用电流传感器(接入电脑，图中未画出)记录灯泡A和自感元件L构成的并联电路在断电瞬间各支路电流随时间的变化情况，i1表示小灯泡中的电流，i2表示自感元件中的电流(已知开关S闭合时i2>i1)，则下列图象中正确的是(　　)

【答案】C

【解析】当开关S断开后，自感元件与灯泡形成回路，自感元件阻碍自身电流变化，自感元件产生的感应电流仍沿着原来方向，大小从i2开始不断减小，灯泡的电流反向，大小与自感元件电流相等，故C正确，A、B、D错误．

故选C。

4．如图所示,A、B、C是三个完全相同的灯泡,L是一自感系数较大的线圈(直流电阻可忽略不计).则 (　　)

A.S闭合时,A灯立即亮,然后逐渐熄灭

B.S闭合时,B灯立即亮,然后逐渐熄灭

C.电路接通稳定后,三个灯亮度相同

D.电路接通稳定后,S断开时,C灯立即熄灭

【答案】A

【解析】电路中A灯与线圈并联后与B灯串联,再与C灯并联.S闭合时,三个灯同时立即发光,由于线圈的感抗由大变小,逐渐将A灯短路,A灯逐渐熄灭,A灯两端的电压逐渐降低,B灯两端的电压逐渐增大,B灯逐渐变亮,选项A正确,B错误;电路接通稳定后,A灯被线圈短路,完全熄灭,B、C并联,电压相同,亮度相同,选项C错误;电路接通稳定后,S断开时,C灯中原来的电流立即减至零,由于线圈中电流要减小,产生自感电动势,阻碍电流的减小,线圈中电流不会立即消失,这个自感电流通过C灯,所以C灯过一会儿熄灭,选项D错误.

故选A。

二、多选题

5．(多选)(2019·山东潍坊市二模)如图所示，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，a、b、c是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是(　　)

A．开关S闭合时，b、c灯立即亮，a灯逐渐亮

B．开关S闭合，电路稳定后，b、c灯亮，a灯不亮

C．开关S断开时，b、c灯立即熄灭，a灯逐渐熄灭

D．开关S断开时，c灯立即熄灭，a、b灯逐渐熄灭

【答案】AD

【解析】开关S闭合时，b、c灯立即亮，由于线圈中产生自感电动势阻碍电流的增加，使得a灯逐渐亮，选项A正确；开关S闭合，电路稳定后，三灯都亮，选项B错误；开关S断开时，c灯立即熄灭，由于在L中产生自感电动势阻碍电流的减小，则电流将在L与a、b灯之间形成新的回路，使得a、b灯逐渐熄灭，选项D正确，C错误．

故选AC。

6．(多选)(2019·四川南充市第二次适应性考试)现在人们可以利用无线充电板为手机充电，如图所示为充电原理图，充电板接交流电源，对充电板供电，充电板内的送电线圈可产生交变磁场，从而使手机内的受电线圈产生交变电流，再经整流电路转变成直流电后对手机电池充电．若在某段时间内，磁场垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，其磁感应强度均匀增加．下列说法正确的是(　　)

A．c点电势高于d点电势

B．c点电势低于d点电势

C．感应电流方向由c→受电线圈→d

D．感应电流方向由d→受电线圈→c

【答案】BC

【解析】根据楞次定律可知，受电线圈内部产生的感应电流方向为俯视顺时针，受电线圈中感应电流方向由c经受电线圈到d，所以c点的电势低于d点的电势，故A、D错误，B、C正确．

故选BC。