高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册第二章 电磁感应4 互感和自感一课一练

第二章 电磁感应

第4节 互感和自感

一、单选题

1．国际单位制的基本单位有米（m）、千克（kg）、秒（s）、安培（A）、开尔文（K）、摩尔（mo1）、坎德拉（cd）等7个。导出单位自感系数（）用上述基本单位可表示为（　　）

A．kgm2A-2s-2 B．kgm2A-2s-3

C．kgmA-2s-2 D．m2kgs-3A-1

2．如图甲、乙所示的电路中，线圈L的自感系数很大，电阻R和线圈L的电阻值都很小，且小于灯泡A的电阻，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，再断开S，则（　　）

A．在电路甲中，闭合S后，A将立即变亮

B．在电路甲中，断开S后，A将先变得更亮，然后才逐渐变暗

C．在电路乙中，闭合S后，A将逐渐变亮

D．在电路乙中，断开S后，A将先变得更亮，然后才逐渐变暗

3．在研究自感现象的实验中，用两个完全相同的灯泡a、b与自感系数很大的线圈L和定值电阻R组成如图所示的电路（线圈的直流电阻可忽略，电源的内阻不能忽略），关于这个实验下面说法中正确的是（　　）

A．闭合开关的瞬间，a、b一起亮，然后a熄灭

B．闭合开关的瞬间，b比a先亮，然后b逐渐变暗

C．闭合开关，待电路稳定后断开开关，b逐渐变暗，a闪亮一下然后逐渐变暗

D．闭合开关，待电路稳定后断开开关，a、b灯中的电流方向均为从左向右

4．如图，小明做自感现象实验时，连接电路如图所示，其中L是自感系数较大、电阻可不计的线圈，、是规格相同的灯泡，D是理想二极管。则（　　）

A．闭合开关S，立即变亮，然后亮度不变

B．闭合开关S，、都逐渐变亮，最后亮度相同

C．断开开关S，逐渐变暗至熄灭，变亮后再与同时熄灭

D．断开开关S，逐渐变暗至熄灭，一直不亮

5．如图是演示自感现象的电路，与是完全相同的灯泡，电阻均为R，在开关断开，闭合时，两灯的亮度一样，现闭合待电路稳定后，突然断开的瞬间（　　）

A．立即熄灭

B．先变亮，再逐渐熄灭

C．有电流流过，方向向左

D．有电流流过，方向向左

6．某同学利用如图所示电路研究自感现象。电源的电动势为E，内阻不计，电感线圈L的电阻不计。在时刻闭合开关S，电路稳定后，在时刻断开S，发现灯泡L闪亮一下后逐渐熄灭。若取由A到B的电流方向为电流的正方向，则下列图中表示通过灯泡D的电流随时间t变化的图像中正确的是（　　）

A． B．

C． D．

7．如图所示，A、B是完全相同的两个小灯泡，L为自感系数很大、电阻可以忽略的带铁芯的线圈（　　）

A．电键S闭合瞬间，A、B同时发光，随后A灯变暗，B灯变亮，最后B比A更亮

B．电键S闭合瞬间，B灯亮，A灯不亮

C．断开电键S的瞬间，A、B灯同时熄灭

D．断开电键S的瞬间，B灯缓慢熄灭，A灯突然闪亮一下再熄灭

8．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

9．手机无线充电是比较新颖的充电方式。如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。在充电过程中（　　）

A．送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化

B．受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变

C．送电线圈和受电线圈无法通过互感现象实现能量传递

D．手机和基座无需导线连接，这样传递能量没有损失

10．某次实验的实物连线如图所示，电源内阻忽略不计，线圈的直流电阻与小灯泡的直流电阻相等，闭合电键稳定后，小灯泡正常发光。断开电键的瞬间，下列说法正确的是（　　）

A．小灯泡突然变亮然后再慢慢熄灭

B．小灯泡中的电流方向发生变化

C．断开电键后，小灯泡能继续发光，是因为电源继续向小灯泡输出能量

D．自感线圈的自感系数越大，小灯泡和自感线圈组成的回路中的电流越大

11．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像中，可能正确的是（　　）

A． B．

C． D．

二、多选题

12．如图所示，两个线圈绕在同一根铁芯上，右侧线圈与一电源、滑动变阻器、开关连成电路，左侧线圈与一小灯泡连成回路。整个过程中灯泡不烧坏，下列说法正确的是（　　）

A．闭合开关瞬间，灯泡亮，通过灯泡电流方向由右向左

B．闭合开关并保持一段时间后，灯泡亮，通过灯泡电流方向由左向右

C．闭合开关并保持一段时间后，滑动变阻器P端向右滑动过程中，灯泡亮，通过灯泡电流方向由左向右

D．闭合开关一段时间后，再断开开关的瞬间，灯泡亮，通过灯泡电流方向由左向右

13．手机无线充电利用了电磁感应原理。如图1所示，充电基座内的送电线圈接入正弦式电流，会激发周期性变化的磁场，手机中安装有受电线圈，二者距离很近时，受电线圈会感应出交变电流，利用二极管整流和滤波电路处理，最终输出恒定的直流电为手机电池充电。图2中甲、乙分别是手机中受电线圈经二极管整流前后电压与时间的关系图象。下列说法正确的是（　　）

A．手机离充电基座远一些，图2乙电压的峰值减小

B．受电线圈的电压达到最大时，受电线圈回路的磁通量也达到最大

C．若仅减小送电线圈中磁通量变化的周期，则图2甲中的电压峰值减小

D．若仅减小送电线圈磁通量变化的频率，每个电流变化周期内通过手机电池的电荷量可能不变

三、解答题

14．图是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。线圈A跟电源连接，线圈B两端连在一起，构成一个闭合电路。在断开开关S的时候，弹簧K并不会立刻将衔铁D拉起而使触头C（连接工作电路）离开，而是过一小段时间后才执行这个动作。延时继电器就是因此而得名的。

(1)请解释：当开关S断开后，为什么电磁铁还会继续吸住衔铁一小段时间？

(2)如果线圈B不闭合，是否会对延时效果产生影响？为什么？

15．如图所示，图甲为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流．电路中电灯的电阻R1＝6.0 Ω，定值电阻R＝2.0 Ω，A、B间的电压U＝6.0 V．开关S原来闭合，电路处于稳定状态，在t1＝1.0×10－3 s时刻断开开关S，该时刻前后电流传感器显示的电流I随时间t变化的图线如图乙所示．

(1)求出线圈L的电阻RL；

(2)在图甲中，断开开关后通过电灯的电流方向如何？

(3)在t2＝1.6×10－3 s时刻线圈L中的感应电动势的大小是多少？