-新教材高中物理課時檢測11互感和自感含解析新人教版選擇性必修第二冊

PAGEPAGE5互感和自感1．關(guān)于線圈的自感系數(shù)，下列說法正確的是()A．線圈的自感系數(shù)越大，自感電動勢一定越大B．線圈中電流等于零時，自感系數(shù)也等于零C．線圈中電流變化越快，自感系數(shù)越大D．線圈的自感系數(shù)由線圈本身的因素及有無鐵芯決定解析：選D自感系數(shù)是線圈本身的固有屬性，只取決于線圈長短、粗細(xì)、匝數(shù)、有無鐵芯等因素，而與電流變化快慢等外部因素?zé)o關(guān)。自感電動勢的大小與線圈自感系數(shù)及電流變化率有關(guān)。A、B、C錯誤，D正確。2．在制作精密電阻時，為了消除使用過程中由于電流變化而引起的自感現(xiàn)象，采取了雙線繞法，如圖所示，其中的道理是()A．當(dāng)電路中的電流變化時，兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的自感電動勢互相抵消B．當(dāng)電路中的電流變化時，兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電流互相抵消C．當(dāng)電路中的電流變化時，兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的磁通量互相抵消D．以上說法均不對解析：選C由于采用了雙線繞法，兩股導(dǎo)線中的電流反向，它們產(chǎn)生的磁場方向相反，磁通量相互抵消，不論導(dǎo)線中的電流如何變化，線圈中的磁通量始終為0，所以消除了自感現(xiàn)象的影響。故C正確。3．如圖所示，L是繞在鐵芯上的線圈，它與電阻R、電阻R0、開關(guān)S1和電池E可構(gòu)成閉合回路。線圈上的箭頭表示線圈中電流的正方向。當(dāng)電流的流向與箭頭所示的方向相同時，該電流為正，否則為負(fù)。開關(guān)S1和S2都處于斷開狀態(tài)。設(shè)在t＝0時刻，接通開關(guān)S1，經(jīng)過一段時間，在t＝t1時刻，再接通開關(guān)S2，則能正確表示L中的電流I隨時間t變化的圖像是()解析：選A在t＝0時刻，接通開關(guān)S1，通過線圈的電流從無到有，因自感電動勢的產(chǎn)生，電流逐漸增大直到穩(wěn)定；在t＝t1時刻，再接通S2時，線圈中的電流將減小，因自感電動勢的存在，電流逐漸減小為零，由楞次定律可知，線圈中電流的方向不變。故選項(xiàng)A正確。4．如圖所示，閉合電路中的螺線管可自由伸縮，螺線管有一定的長度，燈泡具有一定的亮度。若將一軟鐵棒從螺線管左邊迅速插入螺線管內(nèi)，則將看到()A．燈泡變暗 B．燈泡變亮C．螺線管縮短 D．螺線管長度不變解析：選A當(dāng)軟鐵棒插入螺線管中時，使螺線管的自感系數(shù)增大，穿過螺線管的磁通量增加，故產(chǎn)生反向的自感電動勢，使總電流減小，燈泡變暗，每匝線圈間同向電流吸引力減小，螺線管變長，故A正確，B、C、D錯誤。5．如圖甲所示，A、B兩絕緣金屬環(huán)套在同一鐵芯上。A環(huán)中電流iA隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示。下列說法正確的是()A．t1時刻，兩環(huán)間作用力最大B．t2和t3時刻，兩環(huán)相互吸引C．t2時刻兩環(huán)相互吸引，t3時刻兩環(huán)相互排斥D．t3和t4時刻，兩環(huán)相互吸引解析：選Bt1時刻雖然A環(huán)中電流最大，但電流的變化率為零，B環(huán)中感應(yīng)電流為零，故兩環(huán)間無相互作用，A錯誤；t2時刻A環(huán)中電流在減小，則B環(huán)中產(chǎn)生與A環(huán)中同向的電流，故兩環(huán)相互吸引，同理t3時刻兩環(huán)也相互吸引，故B正確，C錯誤；t4時刻A環(huán)中電流為零，兩環(huán)無相互作用，D錯誤。6．[多選]一種延時開關(guān)的原理圖如圖所示，當(dāng)S1閉合時，電磁鐵F將銜鐵D吸下，C線路接通；當(dāng)S1斷開時，由于電磁感應(yīng)作用，D將延遲一段時間才被釋放。則()A．由于線圈A的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時釋放D的作用B．由于線圈B的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時釋放D的作用C．如果斷開線圈B的開關(guān)S2，無延時作用D．如果斷開線圈B的開關(guān)S2，延時將變長解析：選BC線圈A中的磁場隨S1的閉合而產(chǎn)生，隨S1的斷開而消失。當(dāng)S1閉合時，線圈A中的磁場穿過線圈B，當(dāng)S2閉合，S1斷開時，線圈A在線圈B中的磁場變?nèi)酰€圈B中有感應(yīng)電流，B中電流的磁場繼續(xù)吸引D而起到延時的作用，所在B正確，A錯誤；若S2斷開，線圈B中不產(chǎn)生感應(yīng)電流而起不到延時作用，所以C正確，D錯誤。7．在如圖所示的電路中，a、b為兩個完全相同的燈泡，L為自感系數(shù)較大而電阻不能忽略的線圈，E為電源，S為開關(guān)。關(guān)于兩燈泡點(diǎn)亮和熄滅的情況，下列說法正確的是()A．閉合開關(guān)，a先亮，b后亮，穩(wěn)定后a、b一樣亮B．閉合開關(guān)，b先亮，a后亮，穩(wěn)定后b比a更亮一些C．?dāng)嚅_開關(guān)，a逐漸熄滅，b先變得更亮后再與a同時熄滅D．?dāng)嚅_開關(guān)，b逐漸熄滅，a先變得更亮后再與b同時熄滅解析：選B由于線圈的自感作用，閉合開關(guān)，b先亮，a后亮，由于線圈的電阻不能忽略，穩(wěn)定后，b比a亮，選項(xiàng)A錯誤，B正確；斷開開關(guān)，a逐漸變暗，b先變得更暗再逐漸變暗，兩燈泡同時熄滅，選項(xiàng)C、D錯誤。8．某同學(xué)為了驗(yàn)證斷電自感現(xiàn)象，自己找來帶鐵芯的線圈L、小燈泡A、開關(guān)S和電池組E，用導(dǎo)線將它們連接成如圖所示的電路。檢查電路后，閉合開關(guān)S，小燈泡發(fā)光；再斷開開關(guān)S，小燈泡僅有不顯著的延時熄滅現(xiàn)象。雖經(jīng)多次重復(fù)，仍未見老師演示時出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象，他冥思苦想找不出原因。你認(rèn)為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是()A．電源的內(nèi)阻較大 B．小燈泡電阻偏大C．線圈電阻偏大 D．線圈的自感系數(shù)較大解析：選C在斷電自感現(xiàn)象中，斷電時線圈與小燈泡構(gòu)成回路，線圈中儲存的磁場能轉(zhuǎn)化為電能，線圈相當(dāng)于電源，自感電動勢E自＝Leq\f(ΔI,Δt)，與原電源無關(guān)，選項(xiàng)A錯誤；如果小燈泡電阻偏大，則通過線圈的電流較大，斷電時可能看到小燈泡閃亮現(xiàn)象和顯著的延時熄滅現(xiàn)象，選項(xiàng)B錯誤；如果線圈電阻偏大，則通過線圈的電流較小，斷電時只能看到不顯著的延時熄滅現(xiàn)象，且小燈泡不會出現(xiàn)閃亮現(xiàn)象，選項(xiàng)C正確；如果線圈的自感系數(shù)較大，則自感電動勢較大，可能看到顯著的延時熄滅現(xiàn)象，選項(xiàng)D錯誤。9．[多選]如圖所示，A和B是電阻為R的電燈，L是自感系數(shù)較大的線圈，定值電阻的阻值為R。當(dāng)S1閉合、S2斷開且電路穩(wěn)定時，A、B的亮度相同。再閉合S2，待電路穩(wěn)定后將S1斷開，下列說法正確的是()A．B燈立即熄滅B．A燈將比原來更亮一些后再熄滅C．有電流通過B燈，方向?yàn)閏→dD．有電流通過A燈，方向?yàn)閍→b解析：選AD當(dāng)電路穩(wěn)定后再斷開開關(guān)S1時，電源不再對電路供電，但因線圈L的自感作用，使線圈L中的電流只能逐漸減小，線圈中產(chǎn)生斷電自感現(xiàn)象。在S1斷開前，A、B的亮度相同，即通過兩燈的電流相同，所以線圈L的直流電阻也為R。當(dāng)閉合開關(guān)S2，待電路穩(wěn)定后將S1斷開，由于線圈L的自感作用，線圈L中的電流逐漸減小，但該電流不會通過B燈，故B燈立即熄滅，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)C錯誤；而A燈由于與線圈L組成回路，有逐漸減小的電流通過，且電流的方向?yàn)閍→b，故選項(xiàng)D正確；因線圈L中的電流與斷開S1前A燈的電流相同，所以A燈不會比原來更亮一些再熄滅，而是逐漸熄滅，故選項(xiàng)B錯誤。10．在如圖所示的電路中，兩個相同的小燈泡A1和A2分別串聯(lián)一個帶鐵芯的自感線圈L和一個滑動變阻器R。閉合開關(guān)S后，調(diào)整R，使A1和A2發(fā)光的亮度一樣，此時流過兩個燈泡的電流均為I。然后，斷開開關(guān)S，若t′時刻再閉合開關(guān)S，則在t′前后的一小段時間內(nèi)，圖中正確反映流過A1的電流i1、流過A2的電流i2隨時間t變化的圖像是()解析：選B由題中給出的電路可知，該電路是L與A1串聯(lián)，A2與R串聯(lián)，然后兩個支路并聯(lián)。在t′時刻，A1支路的電流因?yàn)橛蠰的自感作用，所以i1由0逐漸增大。A2支路為純電阻電路，i2不存在逐漸增大的過程，若不計(jì)電池的內(nèi)阻，則i2不變；若考慮電池的內(nèi)阻，i2會略有減小。故選項(xiàng)B正確。11．[多選]在如圖所示的電路中，A、B是兩個完全相同的燈泡，L是一個理想電感線圈。下列說法正確的是()A．S閉合時，A立即亮，然后逐漸熄滅B．S閉合時，B立即亮，然后逐漸熄滅C．S閉合足夠長時間后，B發(fā)光，而A不發(fā)光D．S閉合足夠長時間后，B不發(fā)光，而A逐漸熄滅解析：選AC燈泡A與線圈并聯(lián)，燈泡B與電容C并聯(lián)，由于L是一個理想電感線圈，所以在閉合瞬間L中會產(chǎn)生一個很大的自感電動勢，導(dǎo)致線圈類似斷開，而電容在開關(guān)閉合瞬間相當(dāng)于通路，故燈泡A、B立即亮，當(dāng)電路穩(wěn)定后，線圈中的自感電動勢消失，電阻恢復(fù)到零，燈泡A被短路，故燈泡A熄滅，燈泡B變得更亮。故選項(xiàng)A、C正確。12．一種觸電保護(hù)器如圖所示，變壓器A處用雙股相線(火線)和零線平行繞制成線圈，然后接到用電器上；B處有一個輸出線圈，一旦有電流，經(jīng)放大后便能立即推動繼電器J切斷電源。下列情況下能起保護(hù)作用的是哪一種？說明理由。(1)增加開燈的盞數(shù)，能否切斷電源？(2)雙手分別接觸相線和零線，能否切斷電源？(3)單手接觸相線，腳與地相接觸