高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册4 互感和自感课堂检测

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册4 互感和自感课堂检测，共7页。
考点一 互感现象
1.(2022·南京市高二期末)在中学生科技展上，某同学呈现了如图所示的自制实验装置：两个线圈A、B之间没有导线相连，其中线圈A与手机的音频输出端相连，线圈B与音响输入端相连，把线圈A插入线圈B时，音响响起了手机上播放的歌曲。下列说法错误的是( )
A．该装置的工作原理是互感
B．线圈A中的电流是恒定电流
C．将线圈A、B互换，音响播放效果会变化
D．线圈A中插入铁芯，音响播放效果会更好
2．(2022·徐州市高二期中)无线充电是近几年发展起来的新技术。如图所示是手机无线充电的原理图。关于无线充电，下列说法正确的是( )
A．手机外壳用金属材料制作可以减少能量损耗
B．只要有无线充电底座，所有手机都可以进行无线充电
C．无线充电时手机受电线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”
D．受电线圈中交流电的频率与送电线圈中交流电的频率相同
考点二 自感现象
3.在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采取了双线绕法，如图所示，其中的道理是( )
A．当电路中的电流变化时，两股导线中产生的自感电动势互相抵消
B．当电路中的电流变化时，两股导线中产生的感应电流互相抵消
C．当电路中的电流变化时，两股导线中产生的磁通量互相抵消
D．以上说法均不对
4.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，电阻R2的阻值约等于R1的三倍，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“慢慢”亮起来，最终LB更亮一些
C．电路接通稳定后，断开开关S时，LA“慢慢”熄灭，LB闪亮后才“慢慢”熄灭
D．电路接通稳定后，断开开关S时，LA“慢慢”熄灭，LB“慢慢”熄灭，并没有闪亮一下
考点三 自感系数和磁场的能量
5．关于线圈的自感系数，下列说法正确的是( )
A．线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大
B．线圈中的电流变化越快，自感系数越小
C．线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定
D．线圈中的电流等于零时，自感系数也等于零
6．(2023·苏州市高二期中)某同学采用如图所示的电路测量变压器原线圈的电阻，为了保证电路中各元件安全，实验结束时，首先应断开( )
A．导线A B．导线B
C．开关C D．导线D
7.(2023·淮安市涟水县第一中学高二月考)老师在物理课堂内做了“千人震”趣味小实验，如图所示，用了一个从日光灯上拆下来的镇流器、两节1.5 V的干电池、开关以及导线若干，几位同学手牵手连到电路的C、D两端，会产生“触电”的感觉，则以下说法正确的是( )
A．“触电”是发生在开关K断开的瞬间
B．“触电”是由感应起电引起的
C．“触电”时通过人体的电流方向是A→C→D→B
D．干电池的3 V电压让人感到“触电”
8.(2023·南京师范大学附属扬子中学高二期末)为了研究自感现象，设计了如图实验电路。灯泡L1、L2的规格相同，线圈L的直流电阻不计，滑动变阻器的滑片在中点位置。电路稳定时，开关断开前后，灯泡L2中的电流随时间的变化是( )
9.(2023·南通市高二期末)如图所示，两个完全相同的灯泡L1、L2的电阻值与R相等，线圈的自感系数很大，且直流电阻值忽略不计。闭合开关瞬间L1、L2均发光，待电路稳定后再断开开关，则( )
A．闭合开关瞬间，L1、L2的亮度相同
B．闭合开关后，L1、L2都逐渐变暗
C．断开开关瞬间，R中电流方向与断开前相同
D．断开开关后，L1由不亮突然闪亮后熄灭
10.如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，线圈L的直流电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值。在t＝0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1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( )
11.(2023·南京市第一中学高二期中)如图所示，L是直流电阻不计的带铁芯线圈，D为理想二极管，R为电阻，L1、L2和L3是三个完全相同的小灯泡。下列说法正确的是( )
A．闭合S瞬间，三个灯立即亮
B．闭合S瞬间，L1灯比L2灯先亮
C．断开S瞬间，L2灯闪亮后慢慢熄灭
D．断开S瞬间，L1灯闪亮后慢慢熄灭
4 互感和自感
1．B [该装置的工作原理是互感，故A正确；线圈A中的电流是变化的电流，变化的电流激发了变化的磁场，变化的磁场在线圈B中激发了电流，故B错误；将线圈A、B互换，会改变磁通量，从而改变音响播放效果，故C正确；线圈A中插入铁芯，能增强磁感应强度，音响播放效果会更好，故D正确。]
2．D [若手机外壳用金属材料，则交变磁场在外壳中会引起涡流，从而增加能量损耗，故A错误；要实现无线充电，不仅要有无线充电底座，还需要手机中安装有受电线圈等配件，故B错误；无线充电时手机受电线圈部分的工作原理是“电磁感应”，故C错误；受电线圈中磁通量变化的频率与送电线圈中磁通量变化的频率相同，所以受电线圈中交流电的频率与送电线圈中交流电的频率相同，故D正确。]
3．C [由于采用了双线绕法，两股导线中的电流等大反向，它们产生的磁场方向相反，磁通量相互抵消，不论导线中的电流如何变化，线圈中的磁通量始终为0，所以消除了自感现象的影响，故C正确。]
4．C [闭合开关S时，由于电感线圈的自感作用，导致灯泡LA将“慢慢”亮起来，而灯泡LB立即亮起来，电路稳定后，由于灯泡LA支路的电阻小一些，则该支路的电流大一些，即稳定后，最终LA更亮一些，A、B错误；电路接通稳定后，断开开关S时，由于电感线圈的自感作用，导致灯泡LA中的电流不能立即减为0，该电流将在新的回路中逐渐减为0，即LA“慢慢”熄灭，由于断开开关前稳定时通过灯泡LA的电流大于通过灯泡LB的电流，则LB闪亮后才“慢慢”熄灭，C正确，D错误。]
5．C [磁通量有变化才有感应电动势，故A错误；线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定，与电流无关，故B、D错误，C正确。]
6．A [为防止变压器原线圈因发生自感现象损坏电压表，实验结束时应先把电压表从电路中断开，故应先断开导线A。]
7．A [开关K断开的瞬间，通过镇流器的电流减小，使其发生自感，产生自感电动势，阻碍电流的减小，从而产生很高的瞬间电压，同学会产生“触电”的感觉。此时镇流器相当于电源，电流方向不变，通过人体的电流方向是A→B→D→C，故A正确，B、C错误；开关闭合后，镇流器与同学并联，由于干电池的3 V电压很小，电流很小，所以同学不会感到“触电”，故D错误。]
8．D [电路稳定时，含灯泡的两支路电压相同，由于灯泡L1所在支路总电阻较小，电流较大，电流方向均向右，当开关S断开时，线圈L产生自感电动势，电流方向与原来相同，故流过灯泡L2的电流方向向左，与原电流方向相反，且该电流大于原来流过L2的电流，对比可知，D选项符合题意。]
9．D [闭合开关时，流过L1的电流大于流过L2的电流，L1、L2亮度不同，由于线圈的自感作用，线圈L中的电流由零逐渐增大，所以与L并联的灯泡L1上的电流由大逐渐减小，所以L1逐渐变暗；电路稳定后L1被短路，因此与L串联的灯泡L2电流逐渐增大，L2逐渐变亮，选项A、B错误；断开开关瞬间，L2立即熄灭，流过R的电流立即变为零，而由于线圈的自感作用，线圈电流不能突变，因此与线圈构成回路的L1由不亮突然闪亮后熄灭，选项C错误，D正确。]
10．D [开关闭合时，线圈由于自感对电流的阻碍作用，通过线圈所在支路的电流逐渐增大，故灯泡D的电流i逐渐减小；开关断开时，线圈的感应电流与原电流方向相同，形成回路，灯泡的电流与原电流方向相反，并逐渐减小到0，又由于电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，当开关闭合时，线圈所在支路的电流小于流过灯泡D的电流，故当开关断开瞬间，线圈产生的感应电流也小于原来流过灯泡D的电流，故选D。]
11．D [S闭合瞬间，L1、L2两灯泡立即亮，由于线圈的自感作用从而使L3灯泡慢慢变亮，故A、B错误；断开开关瞬间，线圈产生自感电动势，于是线圈、L3与L1、定值电阻R形成一个闭合电路，由于稳定时L3比L1亮(L3所在的支路的总电阻比L1所在支路的总电阻小)，所以L1灯将闪亮一下再慢慢熄灭，而二极管具有单向导通性能，所以L2灯立即熄灭，故C错误，D正确。]