《2022-2022學(xué)年高中物理第4章電磁感應(yīng)第6節(jié)互感與自感練習(xí)題及分析新人教版選修3-2.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022-2022學(xué)年高中物理第4章電磁感應(yīng)第6節(jié)互感與自感練習(xí)題及分析新人教版選修3-2.doc（4頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)到紫心網(wǎng)搜索。
1.第六節(jié) 互感與自感 一、選擇題1（多選題） （2022浙江模擬） 如圖A所示，為一個(gè)電解電容，電容外殼上標(biāo)注“4.7 F50 V”；圖B為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)自感線圈，外殼上標(biāo)注“1 H”。 下列關(guān)于電容器與自感線圈的說(shuō)法中，正確的選項(xiàng)是（） A 電容器的電容量為4.71012 FB 自感線圈的自感系數(shù)為1 HC 在工作電壓為20 V時(shí)，電容器的電荷為9.4105 CD 自感線圈的自感電動(dòng)勢(shì)的大小與流過(guò)線圈的電流大小有關(guān) 分析：選BC 分析圖A可知，電容器的電容量為4.7106 F，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；自感線圈的自感系數(shù)為1H，故選項(xiàng)B正確；根據(jù)電荷公式QCU可知，工作電壓為20 V時(shí)，電容器的電荷為9.4105 C，故選項(xiàng)C正確；根據(jù)電荷公式QCU可知，工作電壓為20 V時(shí)，電容器的電荷為9.4105 C，故選項(xiàng)C正確；
2、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律自感高中物理，自感線圈的自感電動(dòng)勢(shì)的大小與流過(guò)線圈的電流的變化率有關(guān)。選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 2、如圖所示為測(cè)量線圈直流電阻的電路。假設(shè)線圈的自感系數(shù)很大，為了保護(hù)電流表，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)按如下方式拆卸電路：（）A.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1 B.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2 C.取下電流表 D.取下電阻 分析：選B。如果先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1或先取下電流表或先取下電阻R，由于線圈的自感，會(huì)使得線圈與電壓表形成回路，L中原本流過(guò)很大的電流，當(dāng)大電流流過(guò)電壓表時(shí)，會(huì)發(fā)熱量過(guò)大，導(dǎo)致儀器燒壞。選項(xiàng)A、C、D都是錯(cuò)誤的。當(dāng)開(kāi)關(guān)S2先斷開(kāi)時(shí)，線圈沒(méi)有閉合回路，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)B正確。3、制作精密電阻時(shí)，為消除使用過(guò)程中電流變化引起的自感，采用雙線繞制方法，如下圖所示。
3、原因是（ ） A.當(dāng)電路中電流變化時(shí)，兩導(dǎo)線中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)互相抵消 B.當(dāng)電路中電流變化時(shí)，兩導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電流互相抵消 C.當(dāng)電路中電流變化時(shí)，兩導(dǎo)線中產(chǎn)生的磁通互相抵消 D.以上說(shuō)法都不正確 分析：選C。由于采用雙線繞制方式，兩根平行導(dǎo)線中的電流方向相反，它們產(chǎn)生的磁通互相抵消，不管導(dǎo)線中電流如何變化，線圈中的磁通始終為零，所以消除了自感現(xiàn)象的影響。 4、為了驗(yàn)證斷電自感現(xiàn)象，有同學(xué)找來(lái)一個(gè)帶鐵芯的線圈L、一個(gè)小燈泡A、一個(gè)開(kāi)關(guān)S和一個(gè)電池組E，用導(dǎo)線把它們連接起來(lái)，組成下圖所示的電路。檢查電路后，閉合開(kāi)關(guān)S，小燈泡亮；然后打開(kāi)開(kāi)關(guān)S，小燈泡只有很短的延時(shí)才會(huì)熄滅。經(jīng)過(guò)多次嘗試，小燈泡仍然沒(méi)有像老師演示的那樣閃爍。他很納悶。
4、你苦苦思考了好久還是找不到原因，你認(rèn)為小燈泡不閃最可能的原因是什么？（）A.電源內(nèi)阻大B.小燈泡電阻太大C.線圈電阻太大D.線圈自感系數(shù)大解析：選C。斷電自感現(xiàn)象中，斷電時(shí)線圈與小燈泡組成回路，線圈中儲(chǔ)存的磁場(chǎng)可轉(zhuǎn)化為電能，線圈相當(dāng)于電源，自感電動(dòng)勢(shì)E與原電源無(wú)關(guān)。選項(xiàng)A錯(cuò)誤；如果小燈泡電阻太大，那么通過(guò)線圈的電流很大，在斷電時(shí)，可能會(huì)看到熄滅現(xiàn)象和小燈泡閃爍現(xiàn)象有明顯的延遲，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；如果線圈的電阻太大，那么通過(guò)線圈的電流就小，斷電時(shí)只能看到不明顯的延時(shí)熄滅現(xiàn)象，小燈泡也不會(huì)閃。選項(xiàng)C正確；如果線圈的自感系數(shù)很大，那么自感電動(dòng)勢(shì)就很大，可能看到明顯的延時(shí)熄滅現(xiàn)象和小燈泡閃動(dòng)現(xiàn)象。選項(xiàng)D錯(cuò)誤 5.（20
5.22 南通仿真)下圖所示電路中，三個(gè)燈泡A、B、C完全相同，電感L的自感系數(shù)很大，它的直流電阻等于固定電阻R，D為理想二極管。 下列判斷中正確的選項(xiàng)是（） A.在開(kāi)關(guān)S閉合的瞬間，燈泡A、C同時(shí)亮。 B.在開(kāi)關(guān)S閉合的瞬間，只有燈泡C亮，開(kāi)關(guān)S閉合穩(wěn)定后，燈泡A、B、C一樣亮。 D.在電路穩(wěn)定后，在開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)的瞬間，燈泡B、C都閃一會(huì)兒后熄滅。 解析：選B。在開(kāi)關(guān)S閉合的瞬間，電感線圈產(chǎn)生自感，阻礙了原有電流的增加，相當(dāng)于短路，燈泡A慢慢變亮。 二極管具有單向?qū)щ娦裕娏鞑荒軓淖筮呁ㄟ^(guò)。燈泡B不亮，但燈泡C亮。選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；開(kāi)關(guān)S閉合穩(wěn)定后，二極管的單向?qū)щ娦匀匀淮嬖冢娏鳠o(wú)法通過(guò)燈泡B，所以B不亮，而A和C同樣亮，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤
6、錯(cuò)誤；電路穩(wěn)定后，在開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)的瞬間，電感有自感，相當(dāng)于電源。燈泡B、C并聯(lián)，所以B會(huì)先亮后滅，而B、C并聯(lián)，流過(guò)C的電流比電路穩(wěn)定時(shí)的電流小，所以C不能閃，而是逐漸滅。選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 6 如下圖所示，S閉合后，流過(guò)線圈L的電流恒定為i1，流過(guò)燈泡A的電流恒定為i2，i1i2。S在t1時(shí)刻迅速斷開(kāi)，短時(shí)間內(nèi)流過(guò)燈泡的電流隨時(shí)間變化的圖形為（） 解析：選D，閉合開(kāi)關(guān)。電路穩(wěn)定后，流過(guò)燈泡的電流i2保持不變。在開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)的瞬間，線圈L阻礙了電流的減小，產(chǎn)生自感。線圈L相當(dāng)于電源。流過(guò)燈泡A的電流從i1逐漸減小，方向與i2相反。選項(xiàng)D正確。7（多選）如下圖所示，電池的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻可忽略，線圈
7、自感系數(shù)很大，直流電阻可以忽略不計(jì)，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，下列說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（）A.a、b間電壓逐漸增大，最后等于EB。b、c間電壓逐漸增大，最后等于EC。a、c間電壓逐漸增大，最后等于ED。電路中電流逐漸增大，最后等于分析：選BD。由于線圈自感系數(shù)很大，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，a、b近似于開(kāi)路，所以a、b間電壓很大。隨著電流的增大，a、b間電壓減小，b、c間電壓增大，穩(wěn)定后，a、b間電壓為零，b、c間電壓等于E。電流為I。選項(xiàng)B、D正確，A、C錯(cuò)誤。 8（2022北京卷）圖1、圖2是教材中演示自感現(xiàn)象的兩張電路圖，L1、L2為電感線圈。實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)時(shí)，燈A1突然閃爍，然后逐漸變暗；當(dāng)開(kāi)關(guān)S2閉合時(shí)，燈A2逐漸變亮，另一只燈
8、同一盞燈A3立即變亮，最后A2和A3的亮度相同。 下列說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（） A 圖1中A1與L1的阻值相同 B 圖1中S1閉合，電路穩(wěn)定后，A1中的電流大于L1中的電流 C 圖2中可變電阻R的阻值與L2的阻值相同 D 圖2中，在閉合S2的瞬間，L2中的電流等于可變電阻R中的電流 分析：選C 圖1中，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1的瞬間，線圈有自感，相當(dāng)于電源，燈A1突然閃爍，說(shuō)明當(dāng)電路穩(wěn)定時(shí)，A1中的電流小于L1中的電流，也就是L1的阻值小于A1的阻值。選項(xiàng)A、B都是錯(cuò)誤的；圖2中A2和A3最后亮度一樣，說(shuō)明滑動(dòng)可變電阻R的阻值和L2的阻值一樣，選項(xiàng)C正確；圖2中在閉合S2的瞬間，L2對(duì)電流起阻礙作用，L2中的電流不等于可變電阻R中的電流，選項(xiàng)D錯(cuò)誤9如下圖所示，電流
9、電源電動(dòng)勢(shì)為E，它的內(nèi)阻r不可忽略。L1、L2是完全相同的燈泡；線圈L的直流電阻可以忽略不計(jì)，電容器的電容量為C。下列說(shuō)法正確的是（）A.剛接通開(kāi)關(guān)S的瞬間，L1立即亮，L2逐漸變亮B.當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，電路穩(wěn)定后，燈泡L1、L2的亮度相同C.電路穩(wěn)定后，斷開(kāi)S的瞬間，流過(guò)燈泡L1的電流方向向右D.電路穩(wěn)定后，斷開(kāi)S的瞬間，流過(guò)燈泡L2的電流為零解析：選C.在開(kāi)關(guān)閉合的瞬間，L相當(dāng)于開(kāi)路，L1、L2串聯(lián)在電路中，都有電流，可以看出兩個(gè)燈泡同時(shí)亮，故A錯(cuò)誤；穩(wěn)定后，L相當(dāng)于一段導(dǎo)線，L1中沒(méi)有電流，L2中有電流，兩者亮度不同，所以B錯(cuò)誤；斷開(kāi)瞬間，L相當(dāng)于電源與L1形成一個(gè)回路，L1中電流方向向右，所以C正確；電容與L2形成一個(gè)回路，斷開(kāi)瞬間
10、電容中有短暫的放電電流，而L2中的電流不為0，所以D錯(cuò)誤。 10 如下圖所示，一組用電流傳感器（接計(jì)算機(jī)，圖中未畫出）在斷電瞬間，記錄燈泡A與自感元件L組成的并聯(lián)電路各支路電流的變化，i1表示小燈泡中的電流，i2表示自感元件中的電流（開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)為i2i1）。則下圖中正確的選項(xiàng)是（） 解析：選C。 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后，A與L組成閉合的自感回路；電感阻礙了自身電流的變化，產(chǎn)生的感應(yīng)電流仍按原方向變化，大小逐漸減小；所以開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，L中電流的方向不變，而A中電流的方向和開(kāi)始時(shí)相反，所以C正確，A、B、D錯(cuò)誤。二、非選擇題11、如下圖所示，L為自感系數(shù)較大的線圈，電源電動(dòng)勢(shì)為6V，開(kāi)關(guān)S閉合，當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，
11、L中出現(xiàn)自感電動(dòng)勢(shì)E100 V，求此時(shí)a、b點(diǎn)間的電位差。分析：當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)對(duì)原電流的減小有阻礙作用，所以電動(dòng)勢(shì)的方向與線圈中原電流的方向相同，即L右端電位高于左端。由于S斷開(kāi)時(shí)a、b點(diǎn)間為開(kāi)路，相當(dāng)于有一個(gè)很大的電阻。所以整個(gè)電路中電動(dòng)勢(shì)引起的電位差都集中在a、b點(diǎn)之間，即b=EE6 V100 V106 V，即a點(diǎn)電位比b點(diǎn)低106 V。答案：106 V12如下圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E為15V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)，R15，R215，電感線圈的電阻可忽略不計(jì)。求開(kāi)關(guān)S導(dǎo)通時(shí)，S導(dǎo)通并達(dá)到穩(wěn)定時(shí)自感高中物理，S斷開(kāi)時(shí)流過(guò)R1的電流。分析：開(kāi)關(guān)導(dǎo)通瞬間，L所在支路處于開(kāi)路狀態(tài)，流過(guò)R1的電流為0。穩(wěn)定時(shí)，
12、L相當(dāng)于無(wú)電阻導(dǎo)體I13，當(dāng)AS斷開(kāi)時(shí)，R1中的電流仍為I13。A.答：見(jiàn)分析13、下圖是一個(gè)觸電保護(hù)器，變壓器A用兩股相線（火線）和零線并聯(lián)繞成線圈，后接在用電器上，B處有輸出線圈，一旦有電流經(jīng)過(guò)，經(jīng)放大后能立即驅(qū)動(dòng)繼電器J留學(xué)之路，切斷電源。下列哪種情況能起到保護(hù)作用？說(shuō)明原因（1）增加開(kāi)燈的個(gè)數(shù)能斷電嗎？（2）雙手觸摸相線和零線能斷電嗎？（3）一手觸摸相線，腳觸地觸電能斷電嗎？分析：（1）不能，因?yàn)锳處的線圈是雙繞的，增加開(kāi)燈的個(gè)數(shù)只會(huì)增加電路中的電流。但A中兩根導(dǎo)線中的電流始終大小相等方向相反，磁通量相互抵消，B中的磁通量不變，所以不能推動(dòng)J切斷電源。 （2）不能。理由同（1）。 （3）能，因?yàn)殡娏鹘?jīng)過(guò)人體后流入大地，使得A中的兩根電流大小不等，B中的磁通量發(fā)生變化，B中產(chǎn)生感應(yīng)電流，推動(dòng)J切斷電源。 答：看分析