物理选择性必修 第二册4 互感和自感当堂检测题

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02
思维导图
03
知识梳理
课前研读课本，梳理基础知识：
一、互感现象
1．互感和互感电动势：两个相互靠近且没有导线相连的线圈，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，它所产生的变化的磁场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)是电流的变化率；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．
3．自感电动势有阻碍线圈中电流变化的性质．
04
题型精讲
【题型一】互感现象
1．当一个线圈中的电流变化时，它产生的磁场就发生变化，变化的磁场在周围空间产生感生电场，在感生电场的作用下，另一个线圈中的自由电荷定向运动，于是产生感应电动势．
2．一个线圈中电流变化越快(电流的变化率越大)，另一个线圈中产生的感应电动势越大．
3．应用与危害
(1)应用：变压器、收音机的磁性天线都是利用互感现象制成的．
(2)危害：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，这时要设法减小电路间的互感．例如在电路板刻制时就要设法减小电路间的互感现象．
【典型例题1】如图甲所示为手机无线充电工作原理图，现将手机放置在无线充电装置上，送电线圈接入如图乙所示的交变电流，下列说法正确的是（ ）
A．时，端电压最小
B．，送电线圈和受电线圈相互吸引
C．仅增大两线圈间的距离，端电压的频率变小
D．仅增大两线圈间的距离，端电压变小
【答案】D
【解析】A．时，送电线圈的电流变化率最大，受电线圈内磁通量变化率最大，端电压最大，故A错误；
B．，送电线圈中的电流为零，磁感应强度为零，送电线圈和受电线圈间没有作用力，不会相互吸引，故B错误；
C．增大送电和受电线圈的间距，不会改变cd端电压的频率，故仅增大两线圈间的距离，端电压的频率不变，故C错误；
D．增大送电和受电线圈的间距，由于漏磁的现象，导致穿过两个线圈的磁通量不相等，在匝数和线圈直径不变的情况下，cd端与ab端电压之比变小，即端电压变小，故D正确。
故选D。
【典型例题2】如图，是一种延时继电器的示意图，铁芯上有线圈A和B，线圈A跟电源连接，线圈B两端连在一起，构成闭合电路。在断开开关S时，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。下列说中正确的是（ ）
A．断开开关S时，线圈B中产生逆时针的电流（俯视）
B．若仅去掉线圈B中的铁芯，继电器的延时效果不受影响
C．若仅改变线圈B的材料，继电器的延时效果不受影响
D．若线圈B两端未连接，断开开关S时，衔铁D立刻被拉起
【答案】D
【解析】延时电磁继电器的工作原理是断开开关S的时候，线圈A中的电流变为0，产生的磁场也为0，则穿过线圈B的磁通量发生变化，如果B是闭合线圈则有感应电流，产生感应磁场，起到延时释放D的效果。
A．开关闭合且电路稳定时，根据安培定则可知A线圈产生的磁场方向向下，当断开开关S时，根据楞次定律可知线圈B中的磁场向下减小，则线圈B中会产生顺时针方向的感应电流（俯视）。故A错误；
BC．继电器的延时效果受到B中感应电流感生的感应磁场的大小的影响，若仅仅去掉线圈B中的铁芯会减弱感应磁场的大小，从而延时效果减弱。若仅改变线圈B中的材料，则根据电阻定律可知会改变线圈B的电阻，从而影响B线圈中的电流和感应磁场，使延时效果受到影响，若改为绝缘的则没有感应电流更会影响效果。故BC错误；
D．根据分析可知若B不是闭合线圈，则不会产生感应电流，从而不会产生感应磁场，起不到延时释放D的作用，则衔铁D会被立刻拉起。故D正确。
故选D。
【对点训练1】无线充电近几年的发展可谓迅猛，在各技术指标上实现突破，充电功率及效率越来越高，同时生态端也正在快速建立。图为某品牌的无线充电手机利用无线充电底座充电的原理图，关于无线充电，下列说法正确的是（ ）
A．无线充电底座可以给所有手机无线充电
B．无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是自感现象
C．当穿过接收线圈的磁通量增加时，接收线圈有收缩的趋势
D．接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率不同
【答案】C
【解析】A．被充电手机内部，有一类似金属线圈的部件与手机电池相连，当有交变磁场时，出现感应电动势，普通手机不能利用无线充电设备进行充电，故A错误；
B．无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是互感现象，故B错误；
C．当穿过接收线圈的磁通量增加时，根据楞次定律可知，线圈收缩时能阻碍磁通量的改变，故C正确；
D．接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同，故D错误。
故选C。
【对点训练2】下列两个靠近的线圈之间最不容易产生互感现象的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【解析】ABD．如图所示两个靠近的线圈在另一个线圈中的磁通量均不为零，容易产生互感现象。故ABD正确，与题意不符；
C．如图所示垂直放置的两个线圈在另一个线圈中的磁通量为零，当第一个线圈中的电流变化时，第二个线圈的磁通量始终为0。故C错误，与题意相符。
本题选错误的故选C。
【题型二】自感现象
1．对自感现象的理解
自感现象是一种电磁感应现象，遵守法拉第电磁感应定律和楞次定律．
2．对自感电动势的理解
(1)产生原因
通过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化，因而在线圈上产生感应电动势．
(2)自感电动势的方向
当原电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相反；当原电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同(即：增反减同)．
(3)自感电动势的作用
阻碍原电流的变化，而不是阻止，原电流仍在变化，只是使原电流的变化时间变长，即总是起着推迟电流变化的作用．
3．对电感线圈阻碍作用的理解
(1)若电路中的电流正在改变，电感线圈会产生自感电动势阻碍电路中电流的变化，使通过电感线圈的电流不能突变．
(2)若电路中的电流是稳定的，电感线圈相当于一段导线，其阻碍作用是由绕制线圈的导线的电阻引起的．
(3)线圈通电和断电时线圈中电流的变化规律如图．
【典型例题3】如图所示，电键S原来断开，电源及线圈、导线电阻均不计，电路中电流大小为I，现在闭合电键S将一个电阻短路，于是线圈中有自感电动势产生，该自感电动势（ ）
A．有阻碍电流增大的作用，最后电流小于I
B．有阻碍电流增大的作用，最后电流增大到2I
C．有阻碍电流减小的作用，最后电流由I减小为零
D．有阻碍电流变化的作用，因而电流保持为I不变
【答案】B
【解析】由于开关的闭合，使得电流增加，则线圈产生反感电动势，有阻碍电流的作用，但只是减缓电流的增大，由于电阻减半，所以最后电流慢慢增加到2倍。
故选B。
【典型例题4】电磁弹射装置的原理如图甲所示，驱动线圈通过开关S与电源连接，发射线圈放在绝缘且内壁光滑的发射导管内。闭合开关S后，在时间内驱动线圈中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。在这段时间内，下列说法正确的是（ ）
A．发射线圈中感应电流产生的磁场水平向右
B．时发射线圈中的感应电动势最大
C．时驱动线圈的自感电动势最大
D．对调电源的正负极，发射线圈会向相反方向运动
【答案】B
【解析】A．根据安培定则可知，驱动线圈内的磁场方向水平向右，结合题图乙可知，驱动线圈的电流增大，通过发射线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，发射线圈内部的感应磁场方向水平向左，故A错误；
B．时驱动线圈的电流变化率最大，则此时通过发射线圈的磁通量变化得最快，发射线圈中的感应电动势最大，故B正确。
C．同理时驱动线圈的电流变化率最大，此时发射线圈的磁通量变化得最快，驱动线圈的自感电动势最大，故C错误；
D．根据楞次定律可知对调电源的正负极后，发射线圈仍然向右运动，故D错误。
故选B。
【对点训练3】如图所示是研究自感现象的电路图，L是自感系数很大的线圈，其直流电阻几乎为零，两个灯泡A、B完全相同，下列说法正确的是（ ）
A．开关闭合瞬间，灯B不亮B．电路稳定时，灯A、B一样亮
C．开关断开瞬间，流过灯B的电流向左D．开关断开瞬间，灯A、B同时熄灭
【答案】C
【解析】A．开关闭合瞬间，线圈L相当于电源，根据楞次定律，线圈L左端正极，右端负极，灯A和灯B同时亮，A错误；
B．电路稳定时，线圈L相当于导线，灯B被短路，灯B不亮，灯A亮，B错误；
CD．开关断开瞬间，线圈L相当于电源，给灯B供电，B灯闪亮一下再熄灭，A灯立即熄灭；根据楞次定律，线圈L的右端为正极，流过灯B的电流向左，C正确，D错误。
故选C。
【对点训练4】如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其直流电阻忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A．S闭合瞬间，B先亮A后亮
B．S闭合瞬间，A先亮B后亮
C．电路稳定后，在S断开瞬间，A闪亮一下，然后逐渐熄灭
D．电路稳定后，在S断开瞬间，A、B都是熄灭状态
【答案】D
【解析】依据自感线圈的特征：刚通电时线圈相当于断路，断开开关时线圈相当于电源；二极管的特征是只正向导通。
A B．闭合瞬间线圈相当于断路，二极管为正向电压，故电流可通过灯泡A、B，即灯泡A、B同时亮，故AB错误；
C D．因线圈直流电阻忽略不计，则当电路稳定后，灯泡A被短路而熄灭，当开关S断开瞬间B立刻熄灭，线圈中的电流也不能反向通过二极管，则灯泡A仍是熄灭的，故C错误，D正确；
故选D。
【题型三】自感系数和磁场的能量
1．自感电动势
(1)表达式：E＝Leq \f(ΔI,Δt).
(2)理解：①公式中eq \f(ΔI,Δt)为电流的变化率，电流变化越快，电流变化率越大，自感电动势也越大．
②公式中L为线圈的自感系数．
2．自感系数
【典型例题5】关于自感现象，下列说法正确的是（ ）
A．自感电动势一定和原电流方向相反
B．自感电动势一定和原电流方向相同
C．对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感系数较大
D．对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感电动势较大
【答案】D
【解析】AB．根据楞次定律，当原电流增大时，感应电流与原电流方向相反，自感电动势与原电流方向相反；当原电流减小时，感应电流与原电流方向相同，自感电动势与原电流方向相同，故AB错误；
C．自感系数是由线圈本身的特性决定的，与电流变化快慢、自感电动势的大小无关，故C错误；
D．根据法拉第电磁感应定律可知当电流变化越快时，磁通量变化越快，自感系数不变，自感电动势越大，故D正确。
故选D。
【典型例题6】关于自感现象，下列说法正确的是（ ）
A．感应电流一定和原来的电流方向相反
B．对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈产生的自感电动势也越大
C．对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈的自感系数也越大
D．对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈中的自感电动势也越大
【答案】D
【解析】A．感应电流总是阻碍原电流的变化，当原电流减小时，感应电流方向与原电流方向相同，故A错误；
B．对于同一线圈，当电流变化越大时，电流的变化率不一定越大，则线圈产生的自感电动势不一定越大，故B错误；
C．对于同一线圈，线圈的自感系数只由线圈自身决定，与电流变化的快慢无关，故C错误；
D．对于同一线圈，当电流变化越快时，通过线圈的磁通量变化率也越快，则线圈中的自感电动势也越大，故D正确。
故选D。
【对点训练5】如图甲所示的电路中，已知灯泡电阻不变且阻值为R。闭合开关S后，流过两个电流传感器的图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．线圈的直流电阻小于灯泡电阻R
B．断开开关S瞬间，灯泡先闪亮再熄灭
C．闭合开关S瞬间，线圈中的自感电动势和电流均为零
D．由图像中的数据和题干条件可以计算出电源电动势和内阻
【答案】D
【解析】A．闭合开关S后，电路稳定时，通过灯泡的电流是，通过线圈的电流是，可知
所以线圈的直流电阻大于灯泡电阻R，故A错误；
B．电路稳定时，通过灯泡的电流大于通过线圈的电流，断开开关S瞬间，灯泡由线圈供电，通过灯泡的电流从减小，灯泡逐渐熄灭，故B错误；
C．开关S闭合的瞬间，自感线圈中的电流为零，但由于线圈的自感现象，其自感电动势不为零，故C错误；
D．根据闭合电路的欧姆定律，开关刚闭合瞬间，有
达到稳定状态后有
解得
，
故D正确。
故选D。
【对点训练6】如图甲所示，某同学做自感现象的实验。自感线圈L的直流电阻为RL， 和是完全相同的两个小灯泡，R为滑动变阻器，现调节滑动变阻器R的阻值大于RL的阻值。在实验时，先闭合开关S，待稳定状态后又突然断开S，下列说法正确的是 （ ）
A．在闭合S瞬间，因为R的阻值大于RL的阻值，所以灯先亮
B．在突然断开S瞬间，先熄灭，会闪亮一下再熄灭
C．在突然断开S瞬间，灯会闪亮一下，然后与灯一起熄灭
D．若将自感线圈L换成如图乙的双线绕法线圈，则观察到的自感现象会更明显
【答案】C
【解析】A．在闭合S瞬间，因为自感，所以灯先亮，故A错误；
BC．滑动变阻器R的阻值大于RL的阻值，则电路稳定后，灯所在支路的电流大于灯支路的电流，则会闪亮一下，但、灯同时熄灭，故B错误，C正确；
D．由于两个线圈的绕向相同，但电流方向相反，所以其磁场方向相反。两者磁性强度相同，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，没有自感现象，故D错误；
故选C。
0501
强化训练
【基础强化】
1．某同学为了观察断电自感现象，找来带铁心线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连成如图电路。检查电路后，闭合开关S，小灯泡正常发光；再断开开关S，小灯泡未能出现闪亮现象。你认为可能的原因是（ ）
A．线圈的电阻偏大B．小灯泡的电阻偏大
C．电源的电动势偏小D．线圈的自感系数偏大
【答案】A
【解析】由电路图可知，灯泡与线圈并联后接入电路，断开开关瞬间，灯泡中原来的电流消失；根据楞次定律，线圈产生自感电动势，与灯泡组成闭合电路，所以流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡不发生闪亮现象，说明电路中的电流稳定时流过灯泡的电流较大，流过线圈的电流较小，根据欧姆定律
可知灯泡不发生闪亮的原因是由于线圈的电阻值大于灯泡的电阻值，电源的电动势偏小不能改变稳定时灯泡和线圈中的电流的大小关系；线圈的自感系数较大，产生的自感电动势较大，但不能改变稳定时灯泡和线圈中电流的大小关系。故A正确，BCD错误。
故选A。
2．如图所示的电路中，A、B是两个相同的灯泡，、是自感系数很大，直流电阻为零的线圈，开始时、均断开，先闭合，稳定后再闭合，则下列判断正确的是（ ）
A．闭合一瞬间，A、B两灯立即变亮
B．闭合后，A灯立即变亮B灯缓慢变亮
C．闭合一瞬间，A灯立即变暗
D．闭合后，A灯逐渐熄灭，B灯逐渐变亮
【答案】D
【解析】AB．断开，闭合，则A、B两灯与串联，闭合一瞬间，电路中电流逐渐增大，A、B两灯均缓慢变亮，故AB错误；
C．闭合一瞬间，由于是自感系数很大，上的电流为0，A灯亮度不变，故C错误；
D．闭合后，由于中电流逐渐增大，A灯逐渐熄灭； B灯逐渐变亮，故D正确。
故选D。
3．如图所示，关于电和磁的情景中，下列说法正确的是（ ）
A．图（a）是奥斯特利用实验装置发现了电磁感应现象
B．图（b）是研究电磁感应的实验，只要开关一直接通，即使小螺线管A插入大螺线管B中不动，电流计中也有感应电流通过
C．图（c）表示通电方向相反的两长直导线相互排斥，是通过电场实现的
D．图（d）是手机无线充电的原理，若将交流电接入送电线圈中，可以利手机进行充电，这运用的是电磁感应原理
【答案】D
【解析】A．图（a）是奥斯特利用实验装置发现了电流的磁效应，故A错误；
B．图（b）是研究电磁感应的实验，只要开关一直接通，当小螺线管A插入大螺线管B中不动时，穿过大螺线管B中的磁通量没有发生变化，电流计中没有感应电流通过，故B错误；
C．图（c）表示通电方向相反的两长直导线相互排斥，是通过磁场实现的，故C错误；
D．图（d）是手机无线充电的原理，与变压器工作原理相同，若将交流电接入送电线圈中，可以利手机进行充电，这运用的是电磁感应原理，故D正确。
故选D。
4．智能手表通常采用无线充电方式。如图所示，充电基座与电源相连，将智能手表压在基座上，无需导线连接，手表便可以充电。已知充电基座与手表都内置了线圈，则（ ）
A．无线充电的原理是互感
B．充电时因无导线连接，所以传输能量没有损失
C．若用塑料薄膜将充电基座包裹起来，则不能给手表充电
D．充电时，基座线圈的磁场对手表线圈中的电子施加力的作用，驱使电子运动
【答案】A
【解析】A．无线充电的原理是基座内的线圈电流变化，产生变化的磁场，导致手表内部线圈中的磁通量发生改变，线圈产生感应电流，原理是互感，故A正确；
B．充电时存在漏磁效应，所以传输能量时有损失，故B错误；
C．手机充电利用的是互感原理，因此用塑料薄膜将充电基座包裹起来，仍能为手表充电，故C错误；
D．根据上述解释，基座线圈的磁场变化产生感应电场，驱动放置在感应电场中的手表中的线圈内部的电子做定向运动，形成电流， 故D错误。
故选A。
5．如图所示，将两端刮掉绝缘漆的导线绕在一把锉刀上，一端接上电池（电池另一极与锉刀接触），手执导线的另一端，在锉刀上来回划动，由于锉刀表面凹凸不平，回路不停通、断电产生电火花。则（ ）
A．产生电火花的主要原因是电池放电
B．导线端划动的方向决定了自感电动势的方向
C．锉刀采用什么材料制成对实验没有影响
D．如导线端只向一个方向划动，也能产生电火花
【答案】D
【解析】AD．手持导线的另一端，在锉刀上来回划动时产生电火花，是由于电路时通时断，在回路中产生自感电动势，与导线运动的方向无关，所以导线端只向一个方向划动，也能产生电火花，故A错误，D正确；
B．自感电动势的方向与通断电时磁通量变化有关，与导线端划动的方向无关，故B错误；
C．产生电火花的回路由导线、锉刀与电池组成，如果锉刀是绝缘体，则实验不能完成，故C错误。
故选D。
6．下列物理量在国际单位制中的单位符号表示正确的是（ ）
A．电荷量：AB．电容：C．磁感应强度：WbD．自感系数：H
【答案】D
【解析】A．电荷量在国际单位制中的单位为库仑，符号为C，故A错误；
B．电容在国际单位制中的单位为法拉，符号为F，故B错误；
C．磁感应强度在国际单位制中的单位为特斯拉，符号为T，故C错误；
D．自感系数在国际单位制中的单位为亨利，符号为H，故D正确。
故选D。
【素养提升】
7．（多选）如图所示的电路中，、、是三个相同的灯泡，电感线圈L的自感系数很大且不计直流电阻。先闭合开关S，当电路达到稳定状态后再断开开关，不计电源内阻，灯泡电阻恒定不变，则整个过程看到的现象是（ ）
A．开关S闭合瞬间，和一样亮
B．S闭合后，逐渐变亮，立即变亮后逐渐变暗一些
C．S闭合后，立即变亮后逐渐变暗一些
D．开关S断开瞬间，灯立即熄灭，闪亮一下再熄灭
【答案】AB
【解析】A．开关S闭合瞬间，因电感线圈的自感作用阻碍电流增大，相当于线圈为断路，则电流只流过和，两灯泡一样亮，故A正确；
B．S闭合后，电感线圈的自感阻碍作用逐渐减弱，有逐渐变大的电流流过线圈，则逐渐变亮，而流过的逐渐变小，则立即变亮后逐渐变暗一些，故B正确；
C．S闭合后，电感线圈的自感阻碍作用从强变弱，则干路上的电流逐渐变大，且电感线圈L的自感系数很大且不计直流电阻，则立即变亮后逐渐变亮一些，故C错误；
D．开关S断开瞬间，电源提供的电流消失，则灯立即熄灭，而电感线圈的自感阻碍作用不允许电流突然减小，充当一个新电源，因稳定时两灯泡并联，，则，则和都是逐渐变暗到熄灭而不会先闪亮，故D错误。
故选AB。
8．（多选）如图所示，两个小灯泡规格相同，L是自感系数很大，内阻可以忽略的线圈。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关瞬间，瞬间变亮
B．闭合开关瞬间，缓慢变亮，瞬间变亮
C．闭合开关，待电路稳定后再断开开关瞬间，闪亮一下再缓慢熄灭
D．闭合开关，待电路稳定后再断开开关瞬间，流过灯泡的电流方向反向
【答案】BC
【解析】AB．闭合开关瞬间，由于线圈产生自感电动势阻碍电流的增大，所以缓慢变亮，瞬间变亮，故A错误，B正确；
CD．闭合开关，待电路稳定后，由于线圈内阻可以忽略，所以线圈支路电流大于支路电流；断开开关瞬间，由于线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，且线圈与、构成回路，所以闪亮一下再缓慢熄灭，流过灯泡的电流方向没有反向，故C正确，D错误。
故选BC。
9．（多选）为了探究自感现象，某同学设计了如图所示的电路，A、B为两个完全相同的灯泡，L为带铁芯的线圈，其电阻与小灯泡的电阻相等，、为理想二极管（反向电阻极大，正向电阻为0），R为定值电阻，电源的电动势为E。现闭合开关S，B灯立刻变亮，由于二极管的单向导电性，A灯始终不亮，待电路稳定后，下列说法正确的是（ ）
A．断开开关S后，灯泡A仍然不亮
B．断开开关S后，灯泡B立刻熄灭
C．断开开关S后，灯泡A闪亮一下后逐渐熄灭
D．断开开关S的瞬间，线圈L两端的电压等于E
【答案】BC
【解析】AC．断开开关S后，流过灯泡A的电流方向反向，二极管导通，所以A灯会闪亮一下再渐渐熄灭，故A错误，C正确；
B．断开开关S后，由于二极管的单向导电性，，自感线圈的电流不会经过B灯，B灯立即熄灭，B正确；
D．稳定时，线圈L两端的电压小于电源电动势E，此时自感线圈两端的额电流为I，则
断开开关S的瞬间，线圈L两端电流不变，此时两端的电压为灯泡A的电压即
故D错误。
故选BC。
10．（多选）某同学设计了如图甲所示的电路来对比电感线圈和小灯泡对电路的影响，电路两端电压U恒定，、为完全相同的电流传感器。某次实验中得到通过两电流传感器的图像如图乙所示。关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．该实验演示的是通电自感现象
B．线圈的直流电阻小于灯泡的电阻
C．断开开关后，小灯泡先闪亮一下再逐渐熄灭
D．乙图中的a曲线表示电流传感器测得的数据
【答案】BC
【解析】A．由图像乙得，从计时开始两条支路都存在电流，分别是和，断开K后瞬间，L的电流要减小，于是L中产生自感电动势，阻碍自身电流的减小，电流逐渐减小为零；因此本实验是：开关断开，电路中产生了感应电流，演示断电自感现象，故A错误；
BCD．断开开关前后的一小段时间内，通过自感线圈的电流方向是不变的，则自感线圈所在支路的电流如曲线a所示，乙图中的曲线a表示电流传感器A2测得的数据，由
说明电感的直流电阻是小于灯泡的电阻的；断开开关之前通过线圈的电流大于通过小灯泡的电流，则断开开关后，线圈产生自感电动势阻碍电流减小，线圈相当电源，由于线圈、电阻和灯泡重新组成回路，则小灯泡先突然变亮再逐渐熄灭。故BC正确，D错误。
故选BC。
11．（多选）如图所示的电路，由两个相同的小灯泡、、自感线圈、开关和直流电源连接而成。已知自感线圈的自感系数较大，且其直流电阻不为零。下列说法正确的是（ ）
A．开关S闭合时，灯泡立刻变亮
B．开关S闭合时，灯泡立刻变亮
C．开关S闭合待稳定后再断开的瞬间，灯泡逐渐熄灭
D．开关S闭合待稳定后再断开的瞬间，灯泡闪亮一下后逐渐熄灭
【答案】BC
【解析】AB．开关S闭合时，由于自感线圈产生阻碍电流增大的电动势，导致灯泡逐渐变亮，灯泡立刻变亮。故A错误；B正确；
CD．开关S闭合待稳定后再断开的瞬间，由于自感线圈产生阻碍电流减小的电动势，在两灯泡组成的回路中，电流会持续一小段时间，所以和灯泡都逐渐熄灭故C正确；D错误。
故选BC。
12．（多选）A1、A2是规格完全一样的灯泡。闭合电键S，调节变阻器 ，A1、A2亮度相同，再调节 ，使两灯正常发光，然后断开开关S。下列说法中正确的是（ ）
A．重新闭合S时，A2立即亮，A1逐渐变亮
B．重新闭合S时，A1、A2均立即亮
C．重新闭合S，等到A1、A2均正常亮以后，再断开S时，A1、A2均立即熄灭
D．重新闭合S，等到A1、A2均正常亮以后，再断开S时，A1、A2均不会立即熄灭，而是逐渐变暗直到熄灭
【答案】AD
【解析】AB．重新闭合S时，A2立即亮，由于线圈产生自感电动势阻碍通过线圈电流的增大，则通过A1的电流逐渐增大，A1逐渐变亮，故A正确、B错误；
CD．重新闭合S，等到A1、A2均正常亮以后，再断开S时，由于线圈产生自感电动势阻碍通过线圈电流的减小，此时线圈相当于电源，与A1、A2和变阻器构成回路，则A1、A2均不会立即熄灭，而是逐渐变暗直到熄灭，故C错误、D正确。
故选AD。
【能力培优】
13．（多选）如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，则（ ）
A．S闭合瞬间，B灯立即亮，A灯缓慢亮
B．电路接通稳定后，A、B灯亮度相同
C．电路接通稳定后，断开S，A灯闪亮，随后逐渐熄灭
D．电路接通稳定后，断开S瞬间，b点的电势低于a点
【答案】CD
【解析】A．S闭合的瞬间，通过L的电流等于零，A、B灯都立即亮，故A错误；
B．电路接通稳定后，L相当于导线，A灯被短路，A灯熄灭，B灯两端电压变大，B灯变亮，故B错误；
C．电路接通稳定后，L相当于导线，A灯熄灭，断开S的瞬间，L相当于电源给A灯供电，A灯又亮了，然后A灯逐渐熄灭，所以A灯闪一下后逐渐熄灭，故C正确；
D．电路接通稳定时，通过L的电流方向向左，断开S的瞬间，L相当于电源阻碍电流减小，产生向左的电流，a是电源的正极，b是电源的负极，b点的电势低于a点，故D正确。
故选CD。
14．（多选）如图所示，电路中的自感线圈L的自感系数很大但是阻值很小（小于灯泡电阻），D为小灯泡，E为电源（内阻不计）。先闭合开关K，过一段时间后，再断开开关K。则下列说法正确的是（ ）
A．闭合K，灯D立即变亮，然后渐渐变暗，直至不亮
B．闭合K，灯D立即变亮，然后渐渐变暗，稳定后一直保持亮度不变
C．断开K，灯D立即熄灭
D．断开K，灯D要闪亮一下再熄灭
【答案】BD
【解析】AB．开关闭合时，由于线圈L的自感作用阻碍电流的增大，所以大部分电流从灯D中流过，所以灯D立即变亮，又由于L的电阻较小，所以灯D与L并联部分所分的电压变小，小灯泡D中电流逐渐减小，电路中总电流变大，所以流过L的电流增大，直至稳定，且最终大于灯泡的电流，但稳定后电流不变，亮度不变，故B正确，A错误；
CD．稳定后K断开瞬间，由于线圈的电流较大，L与灯D组成回路，灯D要闪亮一下再熄灭，故C错误，D正确。
故选BD。
课程标准
物理素养
1.了解互感现象及其应用.
2.能够通过电磁感应的有关规律分析通电自感和断电自感现象.
3.了解自感电动势的表达式E＝Leq \f(ΔI,Δt)，知道自感系数的决定因素.
4.了解自感现象中的能量转化．
物理观念：自感现象是一种特殊的电磁感应现象，即由导体本身电流的变化而产生的电磁感应现象。自感电动势是一个抽象的概念。
科学思维：经历问题→探究→建构→概念的思维过程。
科学探究：通过对实验现象的分析、猜想、验证，让学生自行归纳总结出自感和互感的概念。
科学态度与责任：了解自感现象产生的原因和理解自感电动势的作用，体会物理知识与科学技术的关系。