人教版高中物理选择性必修第二册·第二章第4节互感和自感(同步练习含答案)
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第4节 互感和自感
1.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
2. [多选]目前无线电力传输已经比较成熟,如图所示为一种非接触式电源供应系统.这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力,两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置,原理示意图如图所示.利用这一原理,可以实现对手机进行无线充电.下列说法正确的是( )
第2题图
A.只要A线圈中输入电流,B线圈中就会产生感应电动势
B.只有A线圈中输入变化的电流,B线圈中才会产生感应电动势
C.A中电流越大,B中感应电动势越大
D.A中电流变化越快,B中感应电动势越大
3. [多选]在如图所示的电路中,电感L的自感系数很大,电阻可忽略不计,D为理想二极管,则下列说法正确的有 ( )
第3题图
A.闭合开关S,L1立即变亮,L2逐渐变亮
B.闭合开关S,L1一直不亮,L2逐渐变亮
C.断开开关S,L2立即熄灭
D.断开开关S,L1突然变亮,然后逐渐变暗至熄灭
4. 如图所示,LA、LB是两个电阻值都为r的完全相同的小灯泡,小灯泡的电阻值大于定值电阻R的电阻值。L是一个自感很大的线圈,它的电阻值与定值电阻的电阻值相等。由于自感现象,当开关S接通或断开时,下列说法正确的是 ( )
第4题图
A. S接通时,灯泡LA先亮,LB后亮
B. S接通时,IA=IB
C. S断开时,LB立即灭,LA先闪亮一下再灭
D. S断开时,IA=IB
5. [多选]在如图所示的甲、乙两个电路中,电阻R和自感线圈L的直流电阻都很小.闭合开关S,使电路达到稳定,则( )
第5题图
A.在电路甲中,断开开关S,灯泡A将逐渐变暗
B.在电路甲中,断开开关S,灯泡A将先变得更亮,然后逐渐变暗
C.在电路乙中,断开开关S,灯泡A将逐渐变暗
D.在电路乙中,断开开关S,灯泡A将先变得更亮,然后逐渐变暗
6.在如图所示的电路中,开关S闭合且稳定后流过自感线圈的电流是2 A,流过灯泡D的电流是1 A,现将开关S突然断开,能正确反映流过灯泡的电流i在开关S断开前后随时间t变化关系的图像是( )
第6题图
7. [多选]如图所示,灯泡A、B与定值电阻的阻值均为R,L是自感系数较大的线圈,S1闭合稳定后,当S2断开且电路稳定时,A、B两灯亮度相同,再闭合S2,待电路稳定后将S1断开,下列说法正确的是( )
第7题图
A.B灯立即熄灭
B.A灯亮一下后熄灭
C.有电流通过B灯,方向为c→d
D.有电流通过A灯,方向为b→a
8.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。
第8题图
(1)当闭合开关S时,L1和L2两个灯泡的亮度将如何变化?
(2)当断开开关S时,L1和L2两个灯泡的亮度又将如何变化?
9.某同学设计了如图所示的实验电路来测定自感系数很大的线圈L的电阻。
(1)请根据实验电路,说明该实验测定线圈L电阻的原理。
(2)测量完毕后,该同学想先断开开关S2,此时,他的同学赶紧制止,并告诉他,若其断开开关S2将会烧坏电压表。这种说法正确吗?如何正确拆解这个电路?
第9题图
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第4节 互感和自感
参考答案
1.D
2.BD
3.AC
4.C
5.AD
6.D
7.AD
8. 解:(1)开关闭合瞬间,L1和L2同时亮,由于线圈L的自感现象,L中的电流逐渐增大并达到最大,此时L1中电流逐渐减小并趋于零,L2中电流增大,因此,闭合开关后,L1亮后逐渐变暗,L2亮后逐渐变亮。
(2)开关断开后,L2中无电流,因此L2立即熄灭。由于L1与线圈L构成闭合回路,由于自感现象,L1会亮一下然后逐渐熄灭。
9. 解:(1)测量时,先闭合开关S2,待稳定后,再闭合开关S1(防止自感现象使电压表烧坏)。此时电压表测量L两端的电压,电流表测量流经L的电流,根据Rx=可测量L的电阻。R起保护电阻的作用。
(2)正确。若先断开S2,由于自感现象,电压表与L形成闭合回路,将有较大感应电流流经电压表,电压表可能被烧坏。因此,拆解电路时,应先断开S1,再断开S2,才能防止自感现象。