高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第二册第四节 互感和自感同步练习题

2.4互感和自感同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第二册

一、选择题（共15题）

1．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，LB立即亮，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

2．如图所示是研究自感实验的电路图，甲、乙是两个规格相同的小灯泡，电源内阻不可忽略．实验开始前先闭合开关S1、S2，使电路稳定，两个小灯泡亮度相同．下列说法正确的是

A．仅将S2断开，甲亮度不变

B．仅将S2断开，甲逐渐变得更亮

C．仅将S1断开，乙立刻熄灭

D．仅将S1断开，乙的电流方向不变

3．如图所示电路中，A、B、C为完全相同的三个灯泡，L是一直流电阻不可忽略的电感线圈。a、b为线圈L的左右两端点，原来开关S是闭合的，三个灯泡亮度相同。将开关S断开后，下列说法正确的是（　　）

A．a点电势高于b点，A灯闪亮后缓慢熄灭

B．a点电势低于b点，A灯立刻熄灭

C．a点电势高于b点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭

D．a点电势低于b点，B、C灯不会闪亮只是缓慢熄灭

4．如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的两只灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下面说法中正确的是（　　）

A．合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮

B．合上开关S接通电路时，A1和A2同时亮

C．断开开关S切断电路时，A2先灭，A1后灭

D．断开开关S切断电路时，A1先灭，A2后灭

5．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．如图A1、A2是两个理想电流表，AB和CD两支路直流电阻相同，R是变阻器，L是带铁芯的线圈，下列结论正确的有（       ）

A．闭合S时，A1示数大于A2示数

B．闭合S后（经足够长时间），A1示数等于A2示数

C．断开S时，A1示数大于A2示数

D．断开S后的瞬间，通过R的电流方向与断开S前方向相同

7．如图所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值相等且小于灯泡A的电阻。下列说法正确的是（       ）

A．接通S，灯泡A逐渐变亮

B．接通S，灯泡A立即变亮，然后逐渐熄灭

C．断开S，灯泡A将先闪亮一下，然后逐渐熄灭

D．断开S后的瞬间，通过灯A的电流方向跟断开前的电流方向相同

8．近几年来，随着手机市场的日新月异，手机功能也越来越强大，现在不少手机都配备了无线充电功能，如图所示。手机无线充电的原理是（　　）

A．欧姆定律 B．电磁感应 C．库仑定律 D．焦耳定律

9．如图所示，L1、L2、L3是完全相同的灯泡，L为直流电阻可忽略的自感线圈，开关S原先接通，L2、L3处于稳定状态．当开关S断开时，下面说法正确的是（电源内阻忽略不计）（        ）

A．L1闪亮一下后熄灭

B．L2闪亮一下后熄灭

C．L2变暗一下后熄灭

D．L3闪亮一下后恢复原来的亮度

10．图示的电路中，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、b先亮，a后亮

B．合上开关一会后，b比a亮

C．断开开关，b、c同时熄灭，a缓慢熄灭

D．断开开关，c马上熄灭，a闪一下后和b一起缓慢熄灭

11．如图所示，某小组利用电流传感器（接入电脑，图中未画出）记录灯泡A和自感元件L构成的并联电路在断电瞬间各支路电流随时间的变化情况，表示小灯泡中的电流，表示自感元件中的电流（已知开关S闭合时），则下列图像中正确的是

A． B． C． D．

12．下列说法正确的是(        )

A．处于静电平衡的导体,内部的电场强度和电势均为零

B．电势、电势差、电势能都是电能的概念,都与放入电场中的电荷无关

C．电动势数值上就等于电源正负极之间的电压

D．其他条件相同，线圈匝数越多自感系数就越大

13．如图所示，A、B是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈。下面说法正确的是（　　）

A．闭合开关S瞬间，A、B灯同时亮，且达到正常

B．闭合开关S瞬间，A灯比B灯先亮，最后一样亮

C．断开开关S瞬间，P点电势比Q点电势低

D．断开开关S瞬间，通过A灯的电流方向向左

14．如图所示，电源是两节普通1号干电池串联组成，电池组内阻约为0.2Ω，D是额定电压为2.5V、额定电流为0.3A的手电筒用的小灯泡，L是电阻约为1Ω左右自感线系数很大的线圈，闭合开关S，看到的现象是

A．灯D过一会儿逐渐变亮

B．灯D立即发光，且亮度不变

C．灯D开始正常发光，然后变得较暗

D．灯D开始发很强的光，然后变为正常发光

15．如图为演示自感现象的实验电路，电感线圈的自感系数较大，调节滑动变阻器R的阻值，且使得滑动变阻器接入电路中的阻值与线圈直流电阻相等，下列判断正确的是（　　）

A．接通开关S，灯、同时变亮

B．接通开关S，灯逐渐变亮，立即变亮

C．断开开关S，灯、立即熄灭

D．断开开关S，灯逐渐熄灭，立即熄灭

二、填空题（共4题）

16．如图所示电路中，P、Q两灯相同，带铁芯的线圈L与Q灯串联，S接通瞬间，P ______ 变亮，Q ______ 变亮填“立即”或者“逐渐”

17．（1）如图甲，开关S接通时，可以看到灯泡2___________，而灯泡1____________。

（2）如图乙，线圈L的直流电阻比灯泡的电阻小，接通电路，灯泡正常发光后，迅速断开开关S，可以看到灯泡________________。

18．如图所示，A1与A2是两只相同的电流表，自感线圈L的直流电阻和R相等，开关S闭合的瞬间，A1的示数________于A2的示数，S断开的瞬间，A1的示数________于A2的示数，（填“大”、“小”、“等）”。

19．如图甲所示是某同学研究自感现象的实验电路图，并用电流传感器显示出在时断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈L的电流（如图乙），已知电源电动势内阻不计，灯泡的阻值为，线圈的直流电阻为．

(1)定值电阻R=______．

(2)开关断开时，该同学观察到的现象为_____________________，从t=1×10-3 S断开开关到小灯泡熄灭这段时间内通过小灯泡的电荷量Q= _______ C．

三、综合题（共4题）

20．如图所示，无轨电车在行驶的过程中，由于车身颠簸，有可能使车顶上的“辫子”瞬间脱离电网线，这时可观察到有电火花闪现。请说一说电火花产生的原因。

21．李辉用多用表的欧姆挡测量一个演示用可拆变压器原线圈的电阻，以断定它是否断路．刘伟为了使李辉操作方便，用两手分别握住线圈暴露出金属导线的两端让李辉测量．测量时表针摆过了一定角度，李辉由此确认线圈没有断路．正当李辉把多用表的表笔与被测线圈脱离时，刘伟突然惊叫起来，说自己被电击了一下．李辉很奇怪，用手摸摸线圈两端，没有什么感觉，再摸摸多用表的两表笔，也没有什么感觉，两位同学隐隐觉得这个现象和线圈有关系．请你分析一下，是什么原因导致断开电表时刘伟被电击?

22．如下图A所示，电阻R1、电阻R2和长直导线与波动高压电源相连。在长导线的中间有一线圈，其中心与长直导线的距离r=0.1m，线圈的横截直径为0.02m，如图B所示。线圈的两端连接一个电阻R3=90Ω与电容器C，线圈电阻为10Ω，匝数N=。接通高压电源后，在长直导线回路中产生电流I，大小如图C所示，线圈一开始产生感应电流方向从A到B。同时，资料表明线圈各处的磁感应强度大小均可视为，其中。

（1）若在时，电容器的所带电荷量恰好为流过电阻R3的电荷量，且此时电容器恰好饱和，求电容器的电容量；

（2）求流过电阻R3的电荷量；

（3）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的电流与时间t图像。

23．如图所示的电路中，电源电动势E=6V，内电阻不计，L1、L2两灯均标有“6V，0.3A”，电阻R与电感线圈的直流电阻RL阻值相等，均为20Ω。试分析：S闭合和断开的瞬间，求L1、L2两灯的亮度变化。

参考答案：

1．C

2．B

3．D

4．A

5．D

6．B

7．C

8．B

9．D

10．A

11．C

12．D

13．C

14．D

15．B

16．     立即     逐渐

17．     立即发光     逐渐亮起来     闪亮一下再逐渐熄灭

18．     大     等

19．     3     灯泡闪亮一下后逐渐变暗，最后熄灭     6×10-4 (5.2×10-4 -6.6×10-4   都正确)

20．由于自感现象产生很大的感应电动势，从而产生电火花。

21．线圈在与表笔断开瞬间产生了感应电动势

22．（1）F；（2）；（3）

23．

开关S闭合时L1、L2两灯立即发光，电感支路相当于断路，此时L2电压比L1大，随后电流变化逐渐平缓，电感支路电阻逐渐减小，直至变成稳定的电阻RL，将L2灯并联，所以L2灯中电流将逐渐减小，电压减小，L1灯电压逐渐增大，电流逐渐增大；故开关闭合瞬间两灯同时亮，L2比L1更亮，随后L2变暗，L1变亮，稳定后两灯亮度相同；

开关S断开时，L1灯中电流立即减至零，线圈要产生自感电动势，L2灯有电流通过，灯泡电阻为

即与线圈直流电阻相等，则在电路稳定状态时线圈支路电流与灯泡电流相等；故断开时L1会立刻熄灭，L2灯逐渐变暗熄灭。