资料中包含下列文件，点击文件名可预览资料内容
还剩3页未读，
继续阅读
成套系列资料，整套一键下载
高中人教版 (2019)4 互感和自感优秀课后复习题
展开
这是一份高中人教版 (2019)4 互感和自感优秀课后复习题，文件包含24《互感和自感》分层练习原卷版-人教版物理选修二docx、24《互感和自感》分层练习解析版-人教版物理选修二docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共15页， 欢迎下载使用。
基础篇
一、单选题
1.目前，许多停车场门口都设置车辆识别系统，在自动栏杆前、后的地面各自铺设相同的传感器线圈A、B，两线圈各自接入相同的电路，电路a、b端与电压有效值恒定的交变电源连接，如图所示。工作过程回路中流过交变电流，当以金属材质为主体的汽车接近或远离线圈时，线圈的自感系数会发生变化，导致线圈对交变电流的阻碍作用发生变化，使得定值电阻R的c、d两端电压就会有所变化，这一变化的电压输入控制系统，控制系统就能做出抬杆或落杆的动作。下列说法正确的是（ ）
汽车接近线圈A时，该线圈的自感系数减少
B．汽车离开线圈B时，回路电流将减少
C．汽车接近线圈B时，c、d两端电压升高
D．汽车离开线圈A时，c、d两端电压升高
【答案】D
【解析】AC．汽车上有很多钢铁，当汽车接近线圈时，相对于给线圈增加了铁芯，所以线圈的自感系数增大，感抗也增大，在电压不变的情况下，交流回路的电流将减小，所以R两端电压将减小，即c、d两端得电压将减小，AC错误；
BD．汽车远离线圈时，线圈的感抗减小，交流回路的电流增大，R两端电压将变大，c、d两端得电压将增大，D正确，B错误。
故选：D。
2.无线充电技术能实现能量的无线传输，如图是无线充电设备给手机充电，下列关于无线充电的说法正确的是（ ）
A．充电的原理主要利用了自感
B．充电设备与手机不接触也能充电
C．充电设备与手机的充电电流一定相等
D．充电设备中的线圈通恒定电流也可以对手机无线充电
【答案】B
【解析】A．充电的原理主要利用了电磁感应的互感原理，所以A错误；
B．充电的原理主要利用了电磁感应的互感原理，所以充电设备与手机不接触也能充电，则B正确；
C．充电设备与手机的充电电流不一定相等，就像变压器工作原理一样，原副线圈匝数不一样，所以C错误；
D．充电设备中的线圈通恒定电流，其产生的磁场是恒定的，不能使手机产生感应电路，所以D错误。
故选：B。
3.如图所示的电路中，L为自感线圈，其直流电阻与电阻R相等，C为电容器，A、B为两灯泡，电源内阻r不可忽略，当开关S由闭合状态断开时（ ）
A．A灯立即熄灭
B．A灯突然闪亮一下再熄灭，c点电势比d点高
C．B灯无电流通过，不可能变亮
D．电容器立即充电，有电流从a点到b点流过B灯
【答案】D
【解析】AB．当开关S由闭合变为断开时，线圈中产生自感电动势，与灯泡A和电阻R构成闭合回路放电，由于断开开关前流过线圈的电流大于流过灯泡A的电流，故A灯突然闪亮一下再熄灭，电流从d到c流过灯泡A，故d点电势比c点高，故AB错误；
CD．当开关S由闭合变为断开时，电容量两端的电压变大，故电容器充电，有充电电流，故B灯有电流通过，电流方向由a到b，故C错误，D正确。
故选：D。
4.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
【答案】B
【解析】此线圈是双线绕法，电流等大反向，所以其产生磁场方向相反、强度相同，相互抵消，故通过线圈的磁通量始终为0，故不会产生感应电动势，故ACD错误B正确。
故选：B。
提升篇
一、选择题
1．(多选)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，则（ ）
A．电键S闭合瞬间，A、B同时发光，随后A灯变暗，B灯变亮
B．电键S闭合瞬间，B灯亮，A灯不亮
C．断开电键S瞬间，A、B灯同时熄灭
D．断开电键S瞬间，B灯立即熄灭，A灯突然闪亮一下再熄灭
【答案】AD
【解析】AB．电键S闭合瞬间，线圈产生自感电动势阻碍电流的增加，则A、B同时发光，稳定后线圈电阻为0则A灯被短路，所以随后A灯变暗，B灯变亮，则A正确；B错误；
CD．断开电键S瞬间，线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，则A 灯突然闪亮一下再熄灭，B灯立即熄灭，所以C错误；D正确。
故选：AD。
2．(多选)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
【答案】BC
【解析】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。
3.(多选)如图所示，电灯A和B与固定电阻的阻值均为R，L是自感系数很大的线圈。当S1闭合、S2断开且电路稳定时，A、B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（ ）
A．B立即熄灭B．A灯将比原来更亮一些后再熄灭
C．有电流通过B灯，方向为c→dD．有电流通过A灯，方向为b→a
【答案】AD
【解析】AC．待电路稳定后将S1断开，线圈无法对B供电，B立即熄灭，A正确，C错误；
B．当S1闭合、S2断开且电路稳定时，A、B亮度相同，说明线圈的直流电阻也为R，再闭合S2，稳定时流过A与L的电流相同，故将S1断开时，A只会逐渐熄灭，不会闪亮，B错误；
D．将S1断开瞬间，线圈L中电流方向保持不变，与A形成闭合回路，流经A的电流方向为b→a，D正确。
故选：AD。
4.(单选)如图所示，、是两个完全相同的灯泡，是理想二极管，是带铁芯的线圈，其电阻忽略不计．下列说法正确的是
A．闭合瞬间，先亮B．闭合瞬间，、同时亮
C．断开瞬间，闪亮一下，然后逐渐熄灭D．断开瞬间，逐渐熄灭
【答案】C
【解析】AB：刚通电时，自感线圈相当于断路，二极管中为反向电流，则电流既不通过A灯，也不通过B灯．电路稳定时，依题意，自感线圈相当于导线，则电流流过B灯，B灯发光．则S闭合瞬间，A、B两灯均不亮，然后A灯仍不亮，B灯逐渐变亮．故AB两项错误．
CD：开关断开瞬间，自感线圈相当于电源，自感线圈与二极管、A灯形成回路，二极管中为正向电流，则A灯闪亮一下，然后逐渐熄灭．开关断开后，B灯不处在回路中，B灯立即熄灭．故C项正确，D项错误。
故选：C。
非选择题：
1.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？
【答案】(1)因为线圈B中产生了电磁感应现象，从而产生延时作用；(2)线圈不闭合，则不会产生延时效果。
【解析】(1)由题意可知，当S断开后，线圈A中磁场减弱，穿过线圈B的磁通量要减小，根据楞次定律可知，B中产生的感应电流的磁场阻碍原来磁通量的减小，导致穿过线圈B的磁通量减小变慢，产生有延时释放D的作用；
(2)如果线圈不闭合，则B线圈中会有电磁感应现象，但不产生感应电流，故不会产生延时效果。
2.如图所示，设电源的电动势为E＝10 V，内阻不计，L与R的电阻均为5 Ω，两灯泡的电阻为RS＝10 Ω.
(1)求断开S的瞬间，灯泡L1两端的电压；
(2)画出断开S前后一段时间内流过L1电流随时间的变化规律．
【答案】(1)10 V (2)见解析
【解析】(1)电路稳定工作时，由于a、b两点的电势相等，导线ab上无电流流过．因此通过L的电流为
IL＝＝A＝1 A
流过L1的电流为IS＝＝A＝0.5 A
断开S的瞬间，由于线圈要想维持IL不变，而与L1组成闭合回路，因此通过L1的最大电流为1 A．所以此时L1两端的电压为U＝IL·RS＝10 V(正常工作时为5 V)。
(2)断开S前，流过L1的电流为0.5 A不变，而断开S的瞬间，通过L1的电流突变为1 A，且方向也发生变化，然后渐渐减小到零，所以它的图象应为如图所示(t0为断开S的时刻)．注：从t0开始，电流持续的时间实际上一般是很短的。
3.一种探测气体放电过程的装置如图甲所示，充满氖气（）的电离室中有两电极与长直导线连接，并通过两水平长导线与高压电源相连。在与长直导线垂直的平面内，以导线为对称轴安装一个用阻值的细导线绕制、匝数的圆环形螺线管，细导线的始末两端c、d与阻值的电阻连接。螺线管的横截面是半径的圆，其中心与长直导线的距离。气体被电离后在长直导线回路中产生顺时针方向的电流I，其图像如图乙所示。为便于计算，螺线管内各处的磁感应强度大小均可视为，其中。
（1）求内通过长直导线横截面的电荷量Q；
（2）求时，通过螺线管某一匝线圈的磁通量；
（3）若规定为电流的正方向，在不考虑线圈自感的情况下，通过计算，画出通过电阻R的图像；
（4）若规定为电流的正方向，考虑线圈自感，定性画出通过电阻R的图像。
【答案】（1）；（2）；（3）见解析；（4）见解析
【解析】（1）由电量和电流的关系可知图像下方的面积表示电荷量，因此有
代入数据解得
（2）由磁通量的定义可得
代入数据可得
（3）在时间内电流均匀增加，有楞次定律可知感应电流的方向，产生恒定的感应电动势
由闭合回路欧姆定律可得
代入数据解得
在电流恒定，穿过圆形螺旋管的磁场恒定，因此感应电动势为零，感应电流为零，而在时间内电流随时间均匀变化，斜率大小和大小相同，因此电流大小相同，由楞次定律可知感应电流的方向为，则图像如图所示
（4）考虑自感的情况下，线框会产生自感电动势阻碍电流的变化，因此开始时电流是缓慢增加的，过一段时间电路达到稳定后自感消失，电流的峰值和之前大小相同，在时间内电路中的磁通量不变化电流要减小为零，因此自感电动势会阻碍电流的减小，使得电流缓慢减小为零。同理，在内电流缓慢增加，过一段时间电路达到稳定后自感消失，在之后，电路中的磁通量不变化电流要减小为零，因此自感电动势会阻碍电流的减小，使得电流缓慢减小为零。图像如图
基础篇
一、单选题
1.目前，许多停车场门口都设置车辆识别系统，在自动栏杆前、后的地面各自铺设相同的传感器线圈A、B，两线圈各自接入相同的电路，电路a、b端与电压有效值恒定的交变电源连接，如图所示。工作过程回路中流过交变电流，当以金属材质为主体的汽车接近或远离线圈时，线圈的自感系数会发生变化，导致线圈对交变电流的阻碍作用发生变化，使得定值电阻R的c、d两端电压就会有所变化，这一变化的电压输入控制系统，控制系统就能做出抬杆或落杆的动作。下列说法正确的是（ ）
汽车接近线圈A时，该线圈的自感系数减少
B．汽车离开线圈B时，回路电流将减少
C．汽车接近线圈B时，c、d两端电压升高
D．汽车离开线圈A时，c、d两端电压升高
【答案】D
【解析】AC．汽车上有很多钢铁，当汽车接近线圈时，相对于给线圈增加了铁芯，所以线圈的自感系数增大，感抗也增大，在电压不变的情况下，交流回路的电流将减小，所以R两端电压将减小，即c、d两端得电压将减小，AC错误；
BD．汽车远离线圈时，线圈的感抗减小，交流回路的电流增大，R两端电压将变大，c、d两端得电压将增大，D正确，B错误。
故选：D。
2.无线充电技术能实现能量的无线传输，如图是无线充电设备给手机充电，下列关于无线充电的说法正确的是（ ）
A．充电的原理主要利用了自感
B．充电设备与手机不接触也能充电
C．充电设备与手机的充电电流一定相等
D．充电设备中的线圈通恒定电流也可以对手机无线充电
【答案】B
【解析】A．充电的原理主要利用了电磁感应的互感原理，所以A错误；
B．充电的原理主要利用了电磁感应的互感原理，所以充电设备与手机不接触也能充电，则B正确；
C．充电设备与手机的充电电流不一定相等，就像变压器工作原理一样，原副线圈匝数不一样，所以C错误；
D．充电设备中的线圈通恒定电流，其产生的磁场是恒定的，不能使手机产生感应电路，所以D错误。
故选：B。
3.如图所示的电路中，L为自感线圈，其直流电阻与电阻R相等，C为电容器，A、B为两灯泡，电源内阻r不可忽略，当开关S由闭合状态断开时（ ）
A．A灯立即熄灭
B．A灯突然闪亮一下再熄灭，c点电势比d点高
C．B灯无电流通过，不可能变亮
D．电容器立即充电，有电流从a点到b点流过B灯
【答案】D
【解析】AB．当开关S由闭合变为断开时，线圈中产生自感电动势，与灯泡A和电阻R构成闭合回路放电，由于断开开关前流过线圈的电流大于流过灯泡A的电流，故A灯突然闪亮一下再熄灭，电流从d到c流过灯泡A，故d点电势比c点高，故AB错误；
CD．当开关S由闭合变为断开时，电容量两端的电压变大，故电容器充电，有充电电流，故B灯有电流通过，电流方向由a到b，故C错误，D正确。
故选：D。
4.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
【答案】B
【解析】此线圈是双线绕法，电流等大反向，所以其产生磁场方向相反、强度相同，相互抵消，故通过线圈的磁通量始终为0，故不会产生感应电动势，故ACD错误B正确。
故选：B。
提升篇
一、选择题
1．(多选)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，则（ ）
A．电键S闭合瞬间，A、B同时发光，随后A灯变暗，B灯变亮
B．电键S闭合瞬间，B灯亮，A灯不亮
C．断开电键S瞬间，A、B灯同时熄灭
D．断开电键S瞬间，B灯立即熄灭，A灯突然闪亮一下再熄灭
【答案】AD
【解析】AB．电键S闭合瞬间，线圈产生自感电动势阻碍电流的增加，则A、B同时发光，稳定后线圈电阻为0则A灯被短路，所以随后A灯变暗，B灯变亮，则A正确；B错误；
CD．断开电键S瞬间，线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，则A 灯突然闪亮一下再熄灭，B灯立即熄灭，所以C错误；D正确。
故选：AD。
2．(多选)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
【答案】BC
【解析】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。
3.(多选)如图所示，电灯A和B与固定电阻的阻值均为R，L是自感系数很大的线圈。当S1闭合、S2断开且电路稳定时，A、B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（ ）
A．B立即熄灭B．A灯将比原来更亮一些后再熄灭
C．有电流通过B灯，方向为c→dD．有电流通过A灯，方向为b→a
【答案】AD
【解析】AC．待电路稳定后将S1断开，线圈无法对B供电，B立即熄灭，A正确，C错误；
B．当S1闭合、S2断开且电路稳定时，A、B亮度相同，说明线圈的直流电阻也为R，再闭合S2，稳定时流过A与L的电流相同，故将S1断开时，A只会逐渐熄灭，不会闪亮，B错误；
D．将S1断开瞬间，线圈L中电流方向保持不变，与A形成闭合回路，流经A的电流方向为b→a，D正确。
故选：AD。
4.(单选)如图所示，、是两个完全相同的灯泡，是理想二极管，是带铁芯的线圈，其电阻忽略不计．下列说法正确的是
A．闭合瞬间，先亮B．闭合瞬间，、同时亮
C．断开瞬间，闪亮一下，然后逐渐熄灭D．断开瞬间，逐渐熄灭
【答案】C
【解析】AB：刚通电时，自感线圈相当于断路，二极管中为反向电流，则电流既不通过A灯，也不通过B灯．电路稳定时，依题意，自感线圈相当于导线，则电流流过B灯，B灯发光．则S闭合瞬间，A、B两灯均不亮，然后A灯仍不亮，B灯逐渐变亮．故AB两项错误．
CD：开关断开瞬间，自感线圈相当于电源，自感线圈与二极管、A灯形成回路，二极管中为正向电流，则A灯闪亮一下，然后逐渐熄灭．开关断开后，B灯不处在回路中，B灯立即熄灭．故C项正确，D项错误。
故选：C。
非选择题：
1.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？
【答案】(1)因为线圈B中产生了电磁感应现象，从而产生延时作用；(2)线圈不闭合，则不会产生延时效果。
【解析】(1)由题意可知，当S断开后，线圈A中磁场减弱，穿过线圈B的磁通量要减小，根据楞次定律可知，B中产生的感应电流的磁场阻碍原来磁通量的减小，导致穿过线圈B的磁通量减小变慢，产生有延时释放D的作用；
(2)如果线圈不闭合，则B线圈中会有电磁感应现象，但不产生感应电流，故不会产生延时效果。
2.如图所示，设电源的电动势为E＝10 V，内阻不计，L与R的电阻均为5 Ω，两灯泡的电阻为RS＝10 Ω.
(1)求断开S的瞬间，灯泡L1两端的电压；
(2)画出断开S前后一段时间内流过L1电流随时间的变化规律．
【答案】(1)10 V (2)见解析
【解析】(1)电路稳定工作时，由于a、b两点的电势相等，导线ab上无电流流过．因此通过L的电流为
IL＝＝A＝1 A
流过L1的电流为IS＝＝A＝0.5 A
断开S的瞬间，由于线圈要想维持IL不变，而与L1组成闭合回路，因此通过L1的最大电流为1 A．所以此时L1两端的电压为U＝IL·RS＝10 V(正常工作时为5 V)。
(2)断开S前，流过L1的电流为0.5 A不变，而断开S的瞬间，通过L1的电流突变为1 A，且方向也发生变化，然后渐渐减小到零，所以它的图象应为如图所示(t0为断开S的时刻)．注：从t0开始，电流持续的时间实际上一般是很短的。
3.一种探测气体放电过程的装置如图甲所示，充满氖气（）的电离室中有两电极与长直导线连接，并通过两水平长导线与高压电源相连。在与长直导线垂直的平面内，以导线为对称轴安装一个用阻值的细导线绕制、匝数的圆环形螺线管，细导线的始末两端c、d与阻值的电阻连接。螺线管的横截面是半径的圆，其中心与长直导线的距离。气体被电离后在长直导线回路中产生顺时针方向的电流I，其图像如图乙所示。为便于计算，螺线管内各处的磁感应强度大小均可视为，其中。
（1）求内通过长直导线横截面的电荷量Q；
（2）求时，通过螺线管某一匝线圈的磁通量；
（3）若规定为电流的正方向，在不考虑线圈自感的情况下，通过计算，画出通过电阻R的图像；
（4）若规定为电流的正方向，考虑线圈自感，定性画出通过电阻R的图像。
【答案】（1）；（2）；（3）见解析；（4）见解析
【解析】（1）由电量和电流的关系可知图像下方的面积表示电荷量，因此有
代入数据解得
（2）由磁通量的定义可得
代入数据可得
（3）在时间内电流均匀增加，有楞次定律可知感应电流的方向，产生恒定的感应电动势
由闭合回路欧姆定律可得
代入数据解得
在电流恒定，穿过圆形螺旋管的磁场恒定，因此感应电动势为零，感应电流为零，而在时间内电流随时间均匀变化，斜率大小和大小相同，因此电流大小相同，由楞次定律可知感应电流的方向为，则图像如图所示
（4）考虑自感的情况下，线框会产生自感电动势阻碍电流的变化，因此开始时电流是缓慢增加的，过一段时间电路达到稳定后自感消失，电流的峰值和之前大小相同，在时间内电路中的磁通量不变化电流要减小为零，因此自感电动势会阻碍电流的减小，使得电流缓慢减小为零。同理，在内电流缓慢增加，过一段时间电路达到稳定后自感消失，在之后，电路中的磁通量不变化电流要减小为零，因此自感电动势会阻碍电流的减小，使得电流缓慢减小为零。图像如图
相关试卷
高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册4 互感和自感巩固练习： 这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册<a href="/wl/tb_c163246_t7/?tag_id=28" target="_blank">4 互感和自感巩固练习</a>，共15页。
高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册4 固体同步达标检测题： 这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册<a href="/wl/tb_c163304_t7/?tag_id=28" target="_blank">4 固体同步达标检测题</a>，共17页。试卷主要包含了 下列图像中不属于交流电的有，下图是交流发电机的示意图等内容，欢迎下载使用。
高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册4 固体精品课后复习题： 这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册4 固体精品课后复习题，文件包含24《固体》分层练习原卷版-人教版高中物理选修三docx、24《固体》分层练习解析版-人教版高中物理选修三docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共15页， 欢迎下载使用。
