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人教版 (2019)4 互感和自感同步练习题
展开一、互感现象
1.互感和互感电动势:两个相互靠近但导线不相连的线圈,当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场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互感电动势.
2.应用:利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈,如变压器就是利用互感现象制成的.
3.危害:互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间.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.
二、自感现象
当一个线圈中的电流变化时,它产生的变化的磁场不仅在邻近的电路中激发出感应电动势,同样也在线圈本身激发出感应电动势,这种现象称为自感.由于自感而产生的感应电动势叫作自感电动势.
三、自感系数
1.自感电动势:E=Leq \f(ΔI,Δt),其中eq \f(ΔI,Δt)是电流变化率;L是自感系数,简称自感或电感.单位:亨利,符号:H.
2.自感系数与线圈的大小、形状、匝数,以及是否有铁芯等因素有关.
四、磁场的能量
1.线圈中电流从无到有时,磁场从无到有,电源把能量输送给磁场,储存在磁场中.
2.线圈中电流减小时,磁场中的能量释放出来转化为电能.
技巧重难点:
技巧一:自感现象
技巧二:.灯泡亮度变化
二:考点题型归纳
题型一:自感和自感电动势
1.(2021·全国·高二专题练习)关于自感现象、自感系数、自感电动势,下列说法正确的是( )
A.当线圈中通恒定电流时,线圈中没有自感现象,线圈自感系数为零
B.线圈中电流变化越快,线圈的自感系数越大
C.自感电动势与原电流方向相反
D.对于确定的线圈,其产生的自感电动势与其电流变化率成正比
2.(2021·全国·高二课时练习)关于线圈中自感电动势的大小,下列说法中正确的是( )
A.电感一定时,电流变化越大,自感电动势越大
B.电感一定时,电流变化越快,自感电动势越大
C.通过线圈的电流为零的瞬间,自感电动势为零
D.通过线圈的电流为最大值的瞬间,自感电动势最大
3.(2020·全国·高二单元测试)关于自感现象,下列说法正确的是( )
A.自感电动势的方向一定与原电流方向相反
B.线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数一定较大
C.对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈的自感系数较大
D.对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈中产生的自感电动势较大
题型二:通电自感现象和断电自感现象
4.(2021·湖北·高二阶段练习)如图所示的电路中,A、B是两个相同的灯泡,L是带有铁芯的线圈,其自感系数较大、电阻可忽略不计。已知闭合且电路稳定后两灯都正常发光,则( )
A.闭合S,两灯同时正常发光B.闭合S,A比B先达到稳定发光状态
C.断开S,A灯先闪亮一下后逐渐熄灭D.断开S,A灯和B灯逐渐熄灭
5.(2021·河南南阳·高二阶段练习)如图所示的电路中,为三盏完全相同的灯泡,是自感线圈,线圈的阻值不可忽略.则下列说法正确的是( )
A.合上开关后,三盏灯同时亮起来
B.合上开关后,灯先亮起来,两盏灯后亮起来
C.断开开关后,三盏灯逐渐熄灭
D.断开开关后,灯先熄灭,接着两盏灯逐渐熄灭
6.(2021·江苏铜山·高二期中)如图所示,L是自感系数很大的线圈,其直流电阻几乎为0,A和B是两个相同的小灯泡。闭合开关,待电路稳定后,灯泡A恰能正常发光,则( )
A.闭合开关,灯泡A、B均逐渐变亮B.闭合开关,灯泡A立即变亮,灯泡B逐渐变亮
C.断开开关,灯泡A会闪亮一下再逐渐熄灭D.断开开关,灯泡B不可能被烧坏
题型三:含自感线圈的的电路中小灯泡是否闪亮问题
7.(2021·重庆八中高二阶段练习)电路如图所示,A、B是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数较大的线圈,直流电阻不计。下列说法正确的是( )
A.闭合开关,A、B两灯均立即变亮
B.闭合开关,A灯逐渐变亮,B灯立即变亮,最后两灯亮度相同
C.闭合开关,电路稳定后再断开开关,A、B两灯均逐渐变暗直到熄灭
D.闭合开关,电路稳定后再断开开关,A灯立即熄灭,B灯先闪亮一下,然后逐渐变暗直到熄灭
8.(2021·全国·高二课时练习)如图所示,电路中、是规格相同的灯泡,是自感系数足够大的线圈,其直流电阻可以忽略不计,那么( )
A.合上,、一起亮,然后变暗后熄灭
B.合上,先亮,逐渐变亮,最后、一样亮
C.断开,立即熄灭,由亮变暗后熄灭
D.断开,、立即熄灭
9.(2021·全国·高二专题练习)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,LA、LB是两个相同的灯泡,且在下列实验中不会烧毁,电阻R2阻值约等于R1的两倍,则( )
A.闭合开关S时,LA、LB同时达到最亮,且LB更亮一些
B.闭合开关S时,LA、LB均慢慢亮起来,且LA更亮一些
C.断开开关S时,LA慢慢熄灭,LB马上熄灭
D.断开开关S时,LA慢慢熄灭,LB闪亮后才慢慢熄灭
题型四:互感问题
10.(2021·辽宁葫芦岛·高二阶段练习)无线充电是近年发展起来的新技术。如图所示,该技术通过交变磁场在发射线圈和接收线圈间传输能量。内置接收线圈的手机可以直接放在无线充电基座上进行充电,下列关于无线充电的说法正确的是( )
A.在充电过程中没有电能损失
B.无线充电基座可以用直流电源供电
C.无线充电过程主要利用了电磁感应原理
D.无线充电基座可以对所有手机进行无线充电
11.(2021·全国·高二专题练习)目前手机的无线充电技术(图甲)已经成熟,其工作过程可简化为图乙所示,A、B两个线圈彼此靠近平行放置,当线圈A接通工作电源时,线圈B中会产生感应电动势,并对与其相连的手机电池充电。下列说法正确的是( )
A.只要线圈A中输入电流,线圈B中就会产生感应电动势
B.若线圈A中输入变化的电流,线圈B中产生的感应电动势也会发生变化
C.线圈A中输入的电流越大,线圈B中感应电动势越大
D.线圈A中输入的电流变化越快,线圈B中感应电动势越大
12.(2021·浙江舟山·高二期末)随着智能手机的发展,电池低容量和手机高耗能之间的矛盾越来越突出,手机无线充电技术间接解决了智能手机电池不耐用的问题。在不久的将来各大公共场所都会装有这种设备,用户可以随时进行无线充电,十分便捷。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.受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变
B.送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化
C.送电线圈和受电线圈无法通过互感实现能量传递
D.由于手机和基座没有导线连接,所以传递能量没有损失
三:课堂过关精练
一、单选题
13.(2021·北京市顺义区第一中学高三阶段练习)如图所示电路中,L为自感系数很大的电感线圈,其直流电阻不计,A、B为两相同灯泡,则( )
A.闭合开关S后,A先亮,B后亮
B.闭合开关S后,A先亮,然后缓慢变暗
C.断开开关S后,A和B都闪亮后逐渐熄灭
D.断开开关S后,A立即熄灭,B灯闪亮后逐渐熄灭
14.(2021·河南·洛宁县第一高级中学高二阶段练习)如图所示,为带铁芯的线圈(其电阻可以忽略不计),是小灯泡,为定值电阻。下列说法正确的是( )
A.闭合瞬间,灯泡不亮B.闭合稳定后,灯泡始终亮
C.断开瞬间,灯泡亮一下,然后熄灭D.断开瞬间,灯泡始终不亮
15.(2021·陕西·绥德中学高二阶段练习)如图所示的电路中,线圈L的自感系数足够大,其直流电阻忽略不计,A、B是两个相同的灯泡,下列说法中正确的是( )
A.S闭合后,A、B同时发光且亮度不变
B.S闭合后,A立即发光,然后又逐渐熄灭
C.S断开的瞬间,A、B同时熄灭
D.S断开的瞬间,A再次发光,然后保持亮度不变
16.(2021·湖南省邵东市第一中学高三阶段练习)小万做自感现象实验时,连接电路如图所示,则( )
A.断开开关S,L1逐渐变暗至熄灭,L2变亮后再熄灭
B.闭合开关S,L2逐渐变亮,然后亮度不变
C.闭合开关S,L1立刻变亮,且亮度不变
D.断开开关S,L1变亮后再熄灭,L2一直不亮
17.(2014·山东·泗水县教育和体育局教学研究中心高二期中)在如图a、b所示电路中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,且小于灯S的电阻,接通开关K,使电路达到稳定,灯泡S发光,则( )
A.在电路a中,闭合K时,S将立即变亮发光
B.在电路a中,断开K后,S将先变得更亮,后才变暗
C.在电路b中,闭合K时,S将逐渐变亮发光
D.在电路b中,断开K后,S将先变得更亮,然后渐暗
18.(2012·山东·泗水县教育和体育局教学研究中心高二期中)如图所示电路中,a、b两灯相同,闭合开关S电路达到稳定后两灯一样亮,则( )
A.当S断开的瞬间,a、b两灯中电流立即变为零
B.当S断开的瞬间,a、b两灯中都有向右的电流,两灯不立即熄灭
C.当S闭合的瞬间,a灯比b灯先亮
D.当S闭合的瞬间,b灯比a灯先亮
19.(2019·江苏·无锡市教育科学研究院高二期末)如图所示的电路中,、是完全相同的灯泡,线圈的自感系数较大,它的电阻与定值电阻相等。下列说法正确的是( )
A.闭合开关时,先亮、后亮,最后它们一样亮
B.闭合开关后,、始终一样亮
C.断开开关时,、都要过一会才熄灭
D.断开开关时,立刻熄灭、过一会才熄灭
20.(2017·湖南·醴陵市第一中学高二期末)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
21.(2021·全国·高二专题练习)如图所示,两个电阻阻值均为R,电感线圈L的电阻及电池内阻均可忽略不计,S原来断开,电路中电流。现将S闭合,于是电路中产生了自感电动势,此自感电动势的作用是( )
A.使电路的电流减小,最后由I0减小到零
B.有阻碍电流增大的作用,最后电流小于I0
C.有阻碍电流增大的作用,因而电流总保持不变
D.有阻碍电流增大的作用,但电流最后还是变为2I0
22.(2018·新疆·乌市八中高二期末)如图所示是研究通电自感实验的电路图,A1、A2是两个规格相同的小灯泡,闭合开关调节滑动变阻器R的滑动触头,使两个灯泡的亮度相同,调节滑动变阻器R1的滑动触头,使它们都正常发光,然后断开开关S。重新闭合开关S,则( )
A.闭合瞬间,A1立刻变亮,A2逐渐变亮
B.闭合瞬间,A1、A2均立刻变亮
C.稳定后再断开瞬间,A2闪一下再熄灭
D.稳定后再断开瞬间,A1和A2均逐渐熄灭
四:高分突破精练
一、单选题
23.(2021·全国·高二专题练习)下列关于自感系数及自感电动势的说法中正确的是( )
A.通过线圈的电流为最大值的瞬间,自感电动势最大
B.电流变化越大,自感电动势越大
C.线圈中的电流变化越快,其自感系数越大
D.线圈内插入铁芯,其自感系数增大
24.(2021·重庆市铁路中学校高二阶段练习)如图所示的电路中,三个灯泡、、的电阻相等(且不考虑温度对电阻的影响),电感L的电阻可忽略,D为理想二极管。电源内阻不可忽略,下列说法中正确的是( )
A.S闭合瞬间,、、均立即变亮,然后逐渐变暗
B.S闭合瞬间,逐渐变亮,、均立即变亮,后亮度稍有下降,稳定后三个灯泡亮度相同
C.S从闭合状态突然断开时,、、均逐渐变暗
D.S从闭合状态突然断开时,、、均先变亮,然后逐渐变暗
25.(2021·重庆复旦中学高二期中)如图所示电路中,和是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈,其直流电阻可不计。在开关S接通和断开时,下列说法正确的是( )
A.S接通时,先达到最亮,稳定后与亮度相同
B.S接通时,先达到最亮,稳定后与亮度相同
C.电路稳定后断开S时,先熄灭,闪亮后熄灭
D.电路稳定后断开S时,闪亮后与一起熄灭
26.(2020·福建省福州第八中学高二期末)某同学探究自感现象时设计的实验电路如图所示。A,B为两完全相同的灯泡,电感线圈L的自感系数很大,直流电阻为灯泡电阻的一半,电源内阻不计,下列说法正确的是( )
A.开关S闭合瞬间,B先亮,A后亮,最终A、B一样亮
B.开关S闭合瞬间,A、B先同时亮,B然后变暗一些,A变得更亮
C.开关S断开瞬间,A、B立即同时熄灭
D.开关S断开瞬间,B立即熄灭,A先变得更亮再逐渐熄灭
27.(2023·全国·高三专题练习)如图所示的电路中,L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈,、和是三个完全相同的灯泡,E是内阻不计的电源,在时刻,闭合开关S,电路稳定后在时刻断开开关S,规定以电路稳定时流过、的电流方向为正,分别用、表示流过和的电流,则下图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是( )
A.B.C.D.
28.(2021·广西钦州·高二期末)如图所示的电路中,和是两个相同的灯泡,线圈自感系数足够大,电阻可以忽略不计。下列说法中正确的是( )
A.合上开关时,先亮,后亮,最后一样亮
B.合上开关时,和同时亮
C.断开开关时,闪亮一下再熄灭
D.断开开关时,流过的电流方向向右
29.(2019·江西赣州·高二期末)如图所示电路中,L是一个不计直流电阻的电感线圈,C是电容器,R是电阻,L1、L2、L3是完全相同的小灯泡,S是单刀双掷开关,1接直流电源,2接交流电源,K是单刀单掷开关,下列叙述正确的有( )
A.开关K闭合,开关S与2接通后,灯L1不发光
B.开关K闭合,开关S与2接通后,只增大电源频率,L1灯变暗,L2灯变亮
C.开关K闭合,开关S与1接通时,灯L1和L2都是逐渐变亮
D.开关K闭合,开关S与1接通,断开开关K,灯L3闪亮一下逐渐熄灭
30.(2020·江苏·高二期末)如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计,电阻R的阻值大于灯泡D的阻值。在时刻闭合开关S,经过一段时间后,在时刻断开S,下列表示灯泡D的电流I随时间变化的图像中,正确的是( )
A.B.C.D.
31.(2021·河北·徐水综合高中高二阶段练习)如图所示,线圈L的自感系数很大,且其电阻可以忽略不计,L1、L2是两个完全相同的小灯泡,随着开关S闭合和断开的过程中,L1、L2的亮度变化情况是(灯丝不会断)( )
A.S闭合,L1亮度不变,L2亮度逐渐变亮,最后两灯一样亮;S断开,L2立即不亮,L1逐渐变亮
B.S闭合,L1亮度不变,L2很亮;S断开,L1、L2立即不亮
C.S闭合,L1、L2同时亮,而后L1逐渐熄灭,L2亮度不变;S断开,L2立即不亮,L1亮一下才灭
D.S闭合,L1、L2同时亮,而后L1逐渐熄灭,L2则逐渐变得更亮;S断开,L2立即熄灭,L1亮一下才灭
32.(2021·全国·高二课时练习)在制作精密电阻时,为了清除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象,采用双线并绕的方法,如图所示。其原理是( )
A.当电路中的电流变化时,两股导线产生的自感电动势相互抵消
B.当电路中的电流变化时,两股导线产生的感应电流相互抵消
C.当电路中的电流变化时,两股导线中原电流的磁通量相互抵消
D.以上说法都不对
二、多选题
33.(2021·河北·深州长江中学高二阶段练习)如图所示,A、B、C是三个完全相同的灯泡,L是一个自感系数较大的线團(直流电阻可忽略不计),则( )
A.电路接通稳定后,三个灯亮度相同
B.电路接通稳定后,S断开时,C灯逐渐熄灭
C.S闭合时,A灯立即亮,然后逐渐熄灭
D.S闭合时,B灯立即亮,然后逐渐熄灭
34.(2021·全国·高二课时练习)关于导电线圈的自感系数,下列说法中正确的是( )
A.线圈中的感应电动势越大,自感系数就越大
B.线圈中的电流等于零时,自感系数也等于零
C.线圈插入铁芯后,自感系数会明显增大
D.把线圈匝数增加一些,自感系数变大
35.(2023·广东·高三专题练习)如图所示,A、B是两个完全相同的灯泡,L是电阻为零的纯电感,且自感系数很大。C是电容较大且不漏电的电容器,下列判断正确的是( )
A.S闭合时A灯,亮后逐渐熄灭,B灯逐渐变亮
B.S闭合时,A灯、B灯同时亮,然后A灯变暗,B灯变得更亮
C.S闭合,电路稳定后,S断开时,A灯突然亮一下,然后熄灭,B灯立即熄灭
D.S闭合,电路稳定后,S断开时,A灯突然亮一下,然后熄灭,B灯逐渐熄灭
36.(2021·全国·高二课时练习)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S1,再闭合S2,A灯将变暗
B.闭合S1,再闭合S2,B灯将变暗直至熄灭
C.闭合S1、S2稳定后,再断开S1,A灯将立即熄灭
D.闭合S1、S2稳定后,再断开S1,B灯先亮一下然后变暗直至熄灭
37.(2023·全国·高三专题练习)如图甲、乙电路中,电阻R、电感线圈L的电阻均和灯泡A的电阻相等。关于灯泡的亮、暗变化情况,下列说法中正确的是( )
A.在电路甲中,闭合开关S后,A灯将逐渐变亮
B.在电路乙中,闭合开关S后,A灯将逐渐变亮
C.在电路甲中,断开开关S后,A灯将先变得更亮,然后逐渐变暗
D.在电路乙中,断开开关S后,A灯将先变得更亮,然后逐渐变暗
38.(2021·全国·高二课时练习)如图所示,线圈M和线圈P绕在同一铁芯上,则( )
A.当合上开关S的瞬间,线圈P中没有感应电流
B.当合上开关S的瞬间,线圈P中有感应电流
C.当断开开关S的瞬间,线圈P中没有感应电流
D.当断开开关S的瞬间,线圈P中有感应电流
39.(2021·河北·石家庄一中高二开学考试)在如图所示电路中,a、b、c为三盏完全相同的灯泡,L是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈,E为电源,S为开关,关于三盏灯泡,下列说法正确的是( )
A.合上开关,c先亮,a、b后亮
B.合上开关一会儿后,a、b一样亮
C.断开开关,c马上熄灭,a、b一起缓慢熄灭
D.断开开关,b会先闪亮一下再熄灭
40.(2021·四川省绵阳江油中学高二阶段练习)如图所示,L是自感足够大的线圈,其直流电阻不计,D1、D2是完全相同的灯泡,若S闭合,等灯泡亮度稳定后,再断开S,问S闭合时与断开时两灯泡会出现的现象是( )
A.S闭合时,D1、D2同时亮
B.S闭合时,D2先亮,D1后亮
C.S断开时,D2立即熄灭,D1要亮一下再缓慢熄灭
D.S断开时,D2立即熄灭,D1不会熄灭
41.(2021·浙江·高三开学考试)如图甲所示为某小区进口处的智能道闸系统,其简化示意图如图乙所示,两个车辆检测器的电感线圈分别铺设在自动栏杆前、后的地面下,检测器内部的电容器与电感线圈构成振荡电路,振荡电流如图丙所示。当汽车接近或离开线圈时,使线圈的自感系数发生变化,从而引起振荡电路中的电流频率发生变化,车辆检测器检测到这个变化就发出电信号,“通知”车牌识别器对车辆身份进行鉴别,然后控制自动栏杆抬起或落下。下列说法正确的( )
A.图丙中,时刻电容器两端电压为最大值
B.图丙中,时间内,电容器上的电荷量增加
C.汽车接近线圈时,线圈的自感系数增大,振荡电流的频率降低
D.汽车离开线圈时,线圈的自感系数增大,振荡电流的频率升高
42.(2021·重庆市第三十七中学校高二阶段练习)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中电流小于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
自感
电路
条件
现象
原因
通电
自感
S闭合
的瞬间
A2先亮
由于A2支路为纯电阻,不产生自感现象
A1逐渐
亮起来
由于L的自感作用,阻碍A1支路电流增大
断电
自感
S断开
的瞬间
A过一
会儿才
熄灭或
闪亮后
逐渐熄
灭
L与灯泡A组成回路,由于L的自感作用,使得A过一会儿才熄灭
与线圈串联的灯泡
与线圈并联的灯泡
电路图
通电时
电流逐渐增大,灯泡逐渐变亮
电流突然变大,然后逐渐减小
断电时
电流逐渐减小灯泡逐渐变暗电流方向不变
电路中稳态电流为I1、I2①若I2≤I1,灯泡逐渐变暗;②若I2>I1,灯泡闪亮后逐渐变暗. 两种情况灯泡中电流方向均改变
[参考答案]
1.D
【详解】
A.当线圈中通恒定电流时,线圈中没有自感现象,不产生自感电动势,但是线圈自感系数不为零。故A错误;
B.线圈中电流变化越快,产生的自感电动势越大,线圈的自感系数与电流变化快慢无关。故B错误;
C.根据楞次定律,当线圈中电流增大时,自感电动势阻碍电流增大,自感电动势方向与原电流方向相反;当线圈中电流减小时,自感电动势阻碍电流减小,自感电动势方向与原电流方向相同。故C错误;
D.对于确定的线圈,自感系数L一定,其产生的自感电动势与其电流变化率成正比,故D正确。
故选D。
2.B
【详解】
AB.电感一定时,电流变化越快,越大,由E=L知,自感电动势越大,故A错误,B正确;
C.线圈中电流为零时,电流的变化率不一定为零,自感电动势不一定为零,故C错误;
D.当通过线圈的电流最大时,若电流的变化率为零,自感电动势为零,故D错误。
故选B。
3.D
【详解】
A.根据楞次定律,当原电流增大时,感应电流方向(感应电动势方向)与原电流方向相反,当原电流减小时,感应电流方向(感应电动势方向)与原电流方向相同,A错误。
B.自感电动势由自感系数和电流的变化快慢共同决定,自感电动势较大,不能说明线圈的自感系数一定较大,B错误。
C.自感系数由线圈本身的构造决定,与电流变化的快慢无关,C错误。
D.当电流变化较快时,磁通量变化较快,根据法拉第电磁感应定律可知,自感电动势较大,D正确。
故选D。
4.D
【详解】
AB.闭合S后待电路稳定前,L产生自感电动势阻碍通过其的电流增大,所以B比A先达到稳定发光状态,故AB错误;
CD.断开S后开始的一段时间内,L产生自感电动势阻碍通过其的电流减小,由于此时A、B和L在同一回路中,所以A灯和B灯均逐渐熄灭,故C错误,D正确。
故选D。
5.D
【详解】
AB.合上开关后,因线圈L的电流增大,磁通量增大,产生自感电动势,根据楞次定律可知,自感电动势阻碍电流的增大,通过c灯的电流逐渐增大,所以a、b先亮,c后亮,故AB错误;
CD.合上开关一会儿后,因线圈有电阻,则当电路中电流稳定时,c的电流小于b的电流;断开开关后,a因回路被断而立刻熄灭,因自感线圈L的电流减小出现自感现象,从而阻碍回路的电流减小,由于自感线圈L、灯泡c、灯泡b组成回路,则b、c两盏灯电流会从c灯原来的电流上逐渐减小,最后熄灭,而两灯都不会出现闪亮,故C错误D正确。
故选D。
6.D
【详解】
AB.闭合开关,电流可以迅速通过灯泡A和灯泡B,故灯泡A、B均立即变亮,之后随着线圈自感电动势阻碍作用的减弱,其电流逐渐增大,稳定时相当于导线,把灯泡B短路,故灯泡B点亮后逐渐熄灭,AB错误;
C.断开开关,线圈的自感电动势相当于电源,通过灯泡B形成回路,故灯泡B会闪亮一下再逐渐熄灭,而灯泡A直接熄灭,C错误;
D.断电瞬间,通过灯泡B的电流不会大于通电瞬间通过灯泡B的电流,故断开开关,灯泡B不可能被烧坏,D正确。
故选D。
7.D
【详解】
A.闭合开关,A灯立即变亮,B灯所在电路上线圈L产生自感电动势,阻碍电流的增大,电流只能逐渐增大,所以B灯逐渐变亮,A错误;
B.闭合开关, A灯立即变亮,B灯逐渐变亮,最后两灯亮度相同,B错误;
CD.闭合开关,电路稳定后再断开开关,线圈产生自感电动势,相当电源,自感电动势方向与B灯原电流方向相同,由于A、B两灯串联,与A灯原电流方向相反,线圈直流电阻不计,A灯立即熄灭,B灯先闪亮一下,然后逐渐变暗直到熄灭,C错误,D正确。
故选D。
8.A
【详解】
AB.开关闭合瞬间,自感线圈的阻碍作用很大,电流几乎都从通过,故合上,、一起亮;随着电路中的电流趋于稳定,自感线圈对电流的阻碍作用越来越小,通过灯的电流随之越来越小,其亮度逐渐变暗,由于自感线圈的直流电阻可忽略不计,故电路稳定后被短路,即变暗后熄灭,选项A正确,B错误;
CD.开关断开后,中无电流通过,立即熄灭;灯泡和自感线圈构成一个闭合回路,自感线圈这时所起的作用是阻碍本身电流的减小,使得这个新的闭合电路中的电流只能从原来线圈中的电流逐渐变小,不会立即消失,故灯亮一下后再熄灭,选项CD错误;
故选A。
9.D
【详解】
AB.由于灯泡LA与线圈L和R1串联,灯泡LB与电阻R2串联,当S闭合瞬间,通过线圈的电流突然增大,线圈产生自感电动势,阻碍电流的增加,所以LB比LA先亮,AB错误;
CD.由于LA所在的支路电阻阻值较小,故稳定时电流较大,即LA更亮一些,当S断开瞬间,线圈产生自感电动势,两灯组成的串联电路中,电流从线圈中原电流开始减小,即从IA减小,故LA慢慢熄灭,LB闪亮后才慢慢熄灭,C错误,D正确。
故选D。
10.C
【详解】
A.在充电过程中线圈会产生焦耳热,会有电能损失,故A错误;
B.无线充电基座产生的是交变磁场,所以必须用交流电源供电,故B错误;
C.发射线圈产生的交变磁场使接收线圈中的磁通量发生变化,从而产生感应电动势,所以无线充电过程主要利用了电磁感应原理,故C正确;
D.无线充电基座只能对配备接收线圈的手机进行无线充电,故D错误。
故选C。
11.D
【详解】
A.根据感应电流产生的条件,若在线圈A中输入恒定电流,则线圈A只产生恒定的磁场,线圈B中的磁通量不发生变化,则线圈B中不会产生感应电动势,故A错误;
B.若线圈A中输入随时间均匀变化的电流,则会使线圈A产生随时间均匀变化的磁场,根据法拉第电磁感应定律
常数
则线圈B中会产生恒定不变的感应电动势,故B错误;
C.若线圈A中电流恒定不变,无论多大,产生的磁场是恒定的,则线圈B中没有磁通量变化,则不会产生感应电动势,故C错误;
D.线圈A中电流变化越快,则线圈A中电流产生的2磁场变化越快,根据法拉第电磁感应定律
线圈B中感应电动势也会越大,故D正确。
故选D。
12.B
【详解】
AB.送电线圈通入正弦式交变电流,则产生的磁场为交变磁场,由楞次定律可知受电线圈中感应电流产生的磁场为交变磁场,故B正确,A错误;
C.送电线圈和受电线圈可以通过互感实现能量传递,故C错误;
D.由于有漏磁现场的存在,所以能量的传递过程有损失,故D错误。
故选B。
13.D
【详解】
AB.闭合开关S后,L中虽然会产生自感电动势阻碍通过其的电流增大,但不会影响到A、B两灯发光,所以A、B两灯同时亮。当电路中电流稳定时,L相当于导线,此时B被短路,所以B先亮,然后缓慢变暗,故AB错误;
CD.断开开关S后,通过A灯的电流瞬间变为零,所以A立即熄灭,而L中会产生自感电动势阻碍通过其电流减小,此时L与B在同一回路中,所以B灯闪亮后逐渐熄灭,故C错误,D正确。
故选D。
14.C
【详解】
A.闭合瞬间,灯泡中立即有电流,即立即亮,选项A错误;
B.因为电感线圈的电阻不计,可知闭合稳定后,灯泡被线圈短路,则灯泡熄灭,选项B错误;
CD.断开瞬间,由于线圈中产生自感电动势阻碍电流减小,则将在线圈L和灯泡中形成新的回路,使得灯泡亮一下,然后熄灭,选项C正确,D错误。
故选C。
15.B
【详解】
AB.刚闭合S时,电源的电压同时加到两灯上,A、B同时亮,随着L中电流增大,由于线圈L直流电阻可忽略不计,分流作用增大,A逐渐被短路直到熄灭,外电路总电阻减小,总电流增大,B灯更亮,故A错误,B正确;
CD.S闭合一段时间后,再断开S,B立即熄灭,线圈中电流减小,产生自感电动势,感应电流流过A灯,不流过B灯,A闪亮一下后熄灭,B灯立即熄灭,故CD错误。
故选B。
16.A
【详解】
BC.闭合开关S,由于线圈的阻碍作用,则L1逐渐变亮,然后保持不变;根据二极管的单向导电性,电流不会通过L2,故L2不亮,故BC错误;
AD.当断开开关S,线圈与二极管D形成回路,则有流过L2的电流,则L2变亮后再熄灭,而流过L1的电流逐渐减小,故L1逐渐变暗至熄灭,故A正确,D错误。
故选A。
17.D
【详解】
A.在电路a中,闭合K时,由于L的阻碍作用,S慢慢变亮。故A错误;
B.在电路a中,断开K后,由于L的阻碍作用,S慢慢变暗,不会出现闪亮现象。故B错误;
C.在电路b中,闭合K时,灯泡S与电阻R串联接入电路,则其立即变亮。故C错误;
D.在电路b中,由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,所以通过灯泡的电流比线圈的电流小。断开K后,由于L的阻碍作用,导致灯泡S变的更亮,然后逐渐变暗。故D正确。
故选D。
18.D
【详解】
AB.当S断开的瞬间,由于线圈自感电动势的延时作用,由“增反减同”可知,a中电流向右,b中电流向左,a、b两灯中电流均逐渐减小,均逐渐熄灭,AB错误;
CD.当S闭合的瞬间,由于线圈自感电动势的阻碍作用,a灯逐渐变亮,b灯立即变亮,即b灯比a灯先亮,C错误,D正确。
故选D。
19.C
【详解】
AB.线圈的自感系数较大,阻抗也很大,闭合开关S的瞬间, 先亮、后亮,电流稳定后,它们一样亮,AB错误;
CD.断开开关S时,线圈的磁场能转化为电能,线圈相等于电源,线圈、两个灯泡和电阻R形成一个闭合回路,两个灯泡会继续发亮,直到线圈的磁场能消耗完毕才熄灭,D错误,C正确。
故选C。
20.C
【详解】
再次闭合开关S时,由于通过L的电流增大,线圈由于自感,所以A灯逐渐亮起来,B灯不通过线圈,立即正常发光。
故选C。
21.D
【详解】
A.S闭合,电路中电阻减小,电流增大,线圈产生的自感电动势的作用是阻碍原电流的增大,选项A错误;
BCD.阻碍电流增大,不是阻值电流增大,而是让电流增大的速度变慢,最后达到稳定时,电路中电流为
BC错误,D正确。
故选D。
22.D
【详解】
AB.闭合瞬间,由于线圈L自感电动势的阻碍作用,A1逐渐变亮,而A2立即变亮,AB错误;
CD.由题意可知,稳定时两灯泡中电流相同,故断开瞬间,由于线圈L自感电动势的延迟作用,A1和A2均逐渐熄灭,C错误,D正确。
故选D。
23.D
【详解】
AB.由
可知,自感电动势的大小与电流的变化率成正比,与电流的大小及电流变化的大小无关,故AB错误;
CD.线圈的自感系数仅由线圈自身的因素决定,如:线圈的横截面积、长度、单位长度上的线圈匝数、有无铁芯等,与其他因素无关,故C错误,D正确。
故选D。
24.B
【详解】
AB.开关S闭合瞬间,L2、L3均立即变亮,L1的电路中由于线圈对电流的阻碍作用,会逐渐亮,随L1的电路中电流的增大,路端电压减小,L2、L3亮度稍有下降,稳定后L2、L3亮度相同,故A错误;B正确;
CD.开关S从闭合状态突然断开时,L1、L3均逐渐变暗,由于L2的电路中的二极管由单向导电性,电流不能从右向左通过二极管,所以L2立即熄灭。故CD错误。
故选B。
25.C
【分析】
当开关接通和断开的瞬间,流过线圈的电流发生变化,产生自感电动势,阻碍原来电流的变化,根据自感现象的规律来分析。
对于线圈要抓住双重特性:当电流不变时,它就是一个普通电阻若电阻不计则就相当于导线;当电流变化时,产生自感电动势,相当于电源。
【详解】
AB.和在S接通时立即发光,由于电感线圈L的作用,会逐渐变暗,稳定后熄灭;亮度会逐渐增强,熄灭时达到最亮,选项AB错误;
CD.电路稳定后断开S时,立即熄灭;而与电感线圈L组成回路,会闪亮后熄灭,选项C项正确、D项错误。
故选C。
26.D
【详解】
AB.开关S闭合瞬间,因电感线圈自感很大,故线圈中电流为零,A、B同时亮,随后因线圈对电流的阻碍作用逐渐减小,流经电源的总电流逐渐增大,故流经B的电流逐渐增大,故B变得更亮,因电源无内阻,故路端电压不变,即B两端电压升高,A两端电压降低,故A要变暗一些,故AB错误;
CD.开关S断开瞬间,线圈与A组成回路,故B立即熄灭,因开关断开前线圈中的电流大于A中电流,故A先变得更亮再逐渐熄灭,故C错误,D正确。
故选D。
27.C
【详解】
当闭合电键,因为线圈与D1串联,所以电流I1会慢慢增大,灯泡D2这一支路立即就有电流。当电键断开,D2这一支路电流立即消失,因为线圈阻碍电流的减小,所以通过 D1的电流不会立即消失,会从原来的大小慢慢减小,而且D1和D2、D3构成回路,通过 D1的电流也流过 D2,所以I2变成反向,且逐渐减小。
故选C。
28.A
【详解】
AB.合上开关时,先亮,由于线圈自感的阻碍,逐渐变亮,最后一样亮,A正确,B错误;
CD.正常发光时两灯泡电流相同,亮度相同,故断开开关时,两灯泡均逐渐熄灭,流过的电流方向向右,流过的电流方向向左,CD错误。
故选A。
29.D
【详解】
A.开关K闭合,开关S与2接通后,因为交流电能够通过电容器,灯L1发光,A错误;
B.开关K闭合,开关S与2接通后,根据
只增大电源频率,XL变大,XC变小,L2灯变暗,L1灯变亮,B错误;
C.开关K闭合,开关S与1接通时,直流电不能通过电容器,灯L1不亮,由于自感,L2逐渐变亮,C错误;
D.开关K闭合,开关S与1接通,因为L是一个不计直流电阻的电感线圈,此时L2的电流I2比L3的电流I3大;断开开关K,由于电感线圈产生自感电动势,并且灯L3的电流由I3突然变为I2,然后电流再逐渐减小,所以L3闪亮一下逐渐熄灭,D正确。
故选D。
30.B
【详解】
在t=0时刻闭合开关S时,流经线圈中电流增大,产生自感电动势,自感电流阻碍原电流的增大,使得线圈中电流只能逐渐增大。干路中电流逐渐增大,根据闭合电路欧姆定律可得
则逐渐减小直到稳定,所以流经灯泡D的电流
从最大逐渐减小,到达稳定时,由于电阻R的阻值大于灯泡D的阻值,所以流经电阻R的电流小于灯泡D的电流;在时刻断开S,灯泡中原来的电流立即减小为零,线圈中产生自感电动势,电阻,灯泡D和线圈L组成闭合回路,感应电流阻碍原电流减小,方向与开关断开前流经灯泡D的电流方向相反,且电流逐渐减小到零,只有选项B符合变化规律。
故选B。
31.D
【详解】
S闭合瞬间,自感线圈L相当于一个大电阻,以后阻值逐渐减小到0,所以观察到的现象是灯泡L1和L2同时亮,以后L1逐渐变暗到熄灭,L2逐渐变得更亮。S断开瞬间,自感线圈相当于一个电动势逐渐减小的内阻不计的电源,它与灯泡L1组成闭合回路,所以L2立即熄灭,L1亮一下才熄灭。ABC错误,D正确。
故选D。
32.C
【详解】
两个线圈中的电流大小相等,线圈匝数相等,并且铁芯相同,所以每个线圈产生的磁感应强度相同,由于两个线圈的绕向相同,但电流相反,所以其磁场方向相反,相互抵消,所以螺线管内没有磁场,两股导线中原电流的磁通量相互抵消。
故选C。
33.BC
【详解】
A.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,故A错误;
B.电路接通稳定后,S断开时,C灯中原来的电流立即减至零,但是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灯逐渐熄灭,故B正确;
CD.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,由于线圈的电阻很小,逐渐将A灯短路,A灯逐渐熄灭,A灯的电压逐渐降低,B灯的电压逐渐增大,B灯逐渐变亮,故C正确,D错误。
故选BC。
34.CD
【详解】
导电线圈的自感系数与线圈的形状、大小、匝数、是否有铁芯有关,与线圈中的感应电动势或电流无关,故线圈插入铁芯后,自感系数会明显增大,把线圈匝数增加一些,自感系数变大。
故选CD。
35.AD
【详解】
当S闭合时,通过自感线圈的电流逐渐增大而产生自感电动势,L相当于断路,电容C较大,相当于短路,当电流稳定时,L短路,电容C断路,故A灯先亮后灭,B灯逐渐变亮;当S断开时,灯泡A与自感线圈L组成了闭合回路,灯泡A中的电流先增大后减小至零,故闪亮一下熄灭,电容器与灯泡B组成闭合回路,电容器放电,故灯泡B逐渐熄灭,BC错误,AD正确。
故选AD。
36.BCD
【详解】
A.闭合S1,再闭合S2,闭合电路总电阻将减小,干路电流增大,A灯将变亮,A错误;
B.闭合S1,再闭合S2,流过L的电流慢慢变大,稳定时B灯将被短路,所以B灯将变暗直至熄灭,B正确;
C.闭合S1、S2稳定后,再断开S1,A灯将立即熄灭,C正确;
D.闭合S1、S2稳定后,B灯熄灭,再断开S1,由于自感现象,B灯先亮一下然后变暗直至熄灭,D正确。
故选BCD。
37.AD
【详解】
A.在电路甲中,闭合开关S瞬间,L中电流要增大,就会产生自感电动势,阻碍电流的增大,所以电路甲中,闭合开关S后,灯泡将逐渐变亮,A正确;
B.在电路乙中,闭合开关S瞬间,A灯将立即变亮,B错误;
C.在电路甲中,断开开关时,L中电流要减小,就会产生自感电动势,相当于电源,自感电动势阻碍电流的减小,由于灯泡中的电流从原先的值开始逐渐减小,所以灯泡不会先变得更亮,C错误;
D.在电路乙中,开关断开时,L相当于电源,由于L中原来的电流大于灯泡中原来的电流,则灯泡将先变得更亮,然后逐渐变暗,D正确。
故选AD。
38.BD
【详解】
闭合开关S的瞬间,线圈M中有电流通过,电流产生磁场,穿过线圈P的磁通量增大,线圈P中产生感应电流;断开开关S的瞬间,线圈M中电流消失,电流产生的磁场消失,穿过线圈P的磁通量减小,线圈P中产生感应电流。
故选BD。
39.BC
【详解】
A.开关S闭合瞬间,因线圈L的电流增大,导致出现阻碍电流的增大,则b、c先亮,a后亮,故A错误;
B.合上开关一会儿后,因线圈中电流恒定,则相当于导线,所以a、b一样亮,故B正确;
CD.断开开关S的瞬间,由电感的特性可知:L和a、b组成的回路中有电流,导致a、b一起缓慢熄灭;而c没有电流,则马上熄灭;a、b、c为三盏完全相同的灯泡,则两个a与b的电流是相等的,b不能闪亮一下,故C正确,D错误。
故选BC。
40.AC
【详解】
AB.当S闭合时,由于L的阻碍,电流从两灯中流过,故两灯同时亮,并且流过的电流相等,故两灯的亮度相同;但电路稳定后泡,D1被短路而熄灭,故A正确,B错误;
CD.S断开时,D2中电流消失,故立即熄灭;而D1中由于自感中产生了一个同向电动势,故下端为正,电流由灯泡的下侧流入,故D1是逐渐变暗,且电流与原方向反向,故C正确,D错误。
故选AC。
41.AC
【详解】
A.图丙中,时间内电流在减小,说明电容器在充电,时刻充电结束,电容器两端电压为最大值,故A正确;
B.时间内电流在增大,说明电容器在放电,电荷量减少,故B错误;
C.汽车上有很多钢铁,当汽车接近线圈时,相当于给线圈增加了铁芯,所以线圈的自感系数增大;根据公式
可知,线圈的自感系数增大时振荡电流的频率降低,故C正确;
D.同理,当汽车离开线圈时,线圈的自感系数减小,振荡电流的频率升高,故D错误。
故选AC。
42.BC
【详解】
AB.图甲中,断开S1的瞬间,A1灯闪亮,是因为电路稳定时A1的电流小于L1的电流,则可知L1的电阻小于A1的电阻,选项A错误,B正确;
C.图乙中,因为要观察两只灯泡发光的亮度变化,两个支路的总电阻相同,因两个灯泡电阻相同,所以变阻器R与L2的电阻值相同,选项C正确;
D.图乙中,闭合S2瞬间,L2对电流有阻碍作用,所以L2中电流与变阻器R中电流不相等,选项D错误。
故选BC。
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