高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第二冊4 互感和自感習(xí)題

這是一份高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第二冊4 互感和自感習(xí)題，共22頁。試卷主要包含了互感現(xiàn)象，自感現(xiàn)象等內(nèi)容，歡迎下載使用。
基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué)
要點一、互感現(xiàn)象
1．互感
兩個相互靠近的線圈，當(dāng)一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場會在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，這種現(xiàn)象叫互感．
2．互感的應(yīng)用
利用互感現(xiàn)象可以把能量由一個線圈傳遞到另一個線圈，如變壓器就是利用互感現(xiàn)象制成的．
3．互感的危害
互感現(xiàn)象能發(fā)生在任何兩個相互靠近的電路之間，互感現(xiàn)象有時會影響電路的工作．
要點二、自感現(xiàn)象
1．自感
一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場在它本身激發(fā)出感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象．
2．通電自感和斷電自感的比較
3.燈泡亮度的變化
要點突破
突破一：對自感電動勢的理解
(1)自感電動勢阻礙原電流的變化，而不是阻止原電流的變化，只是使原電流的變化時間變長，即自感電動勢總是起著推遲電流變化的作用．
(2)自感電動勢的方向：當(dāng)原電流增大時，自感電動勢的方向與原電流方向相反；當(dāng)原電流減小時，自感電動勢方向與原電流方向相同(增反減同)．
(3)自感電動勢的大?。篍L＝Leq \f(ΔI,Δt)，它可以超出線圈兩端的原電壓．
(3)對電感線圈阻礙作用的理解
①若電路中的電流正在改變，電感線圈會產(chǎn)生自感電動勢阻礙電路中電流的變化，使得通過電感線圈的電流不能突變．
②若電路中的電流是穩(wěn)定的，電感線圈相當(dāng)于一段導(dǎo)線，其阻礙作用是由繞制線圈的導(dǎo)線電阻引起的．
突破二：自感系數(shù)
(1)影響因素：自感系數(shù)L簡稱自感或電感，是由線圈本身性質(zhì)決定的，其具體關(guān)系為：E＝Leq \f(ΔI,Δt).，跟線圈的形狀、體積、匝數(shù)等因素有關(guān)．橫截面積越大，匝數(shù)越多，它的自感系數(shù)就越大，另外有鐵芯時線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時要大得多．
(2)單位：亨利(H)．常用的還有毫亨(mH)、微亨(μH).1 H＝103 mH＝106 μH.
突破三：自感現(xiàn)象和燈泡亮度變化
自感現(xiàn)象
燈泡亮度變化
典例精析
題型一：對自感現(xiàn)象的分析
例一．（多選）如下圖所示(a)、(b)中，自感線圈L的電阻很小，接通S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，下列說法正確的是( )
A．在電路(a)中，斷開S，A將逐漸變暗
B．在電路(a)中，斷開S，A將先變得更亮，然后逐漸變暗
C．在電路(b)中，斷開S，A將逐漸變暗
D．在電路(b)中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗
變式遷移1：（多選）在圖所示電路中，L是自感系數(shù)足夠大的線圈(直流電阻不計)，A、B為兩只相同的燈泡．下列說法中正確的是( )
A．在S剛閉合時，A燈逐漸變亮，B燈立即變亮
B．在S剛閉合時，兩燈同時亮，然后A燈熄滅，B燈更亮
C．S閉合一段時間后，再將S斷開，A、B兩燈同時熄滅
D．S閉合一段時間后，再將S斷開，A燈亮一會熄滅，B燈立即熄滅
題型二：斷電自感現(xiàn)象中的電流變化情況
例二．如圖所示，對于原來閉合的開關(guān)S突然斷開的瞬間，會看到燈A更亮的閃一下再熄滅，設(shè)S閉合時，燈中電流為I燈，線圈L中電流為IL，開關(guān)斷開的瞬間燈A中電流為I′燈，線圈L中電流為I′L，則( )
A．I燈＜I′燈，IL≥I′L
B．I燈＝I′燈，IL≤I′L
C．I燈＜I′燈，IL＜I′L
D．I燈＞I′燈，IL≤I′L
變式遷移2：如圖所示，多匝電感線圈L的電阻和電池內(nèi)阻不計，兩個電阻的阻值都是R，開關(guān)S原來打開，電流I0＝eq \f(E,2R)，今合上開關(guān)S將一電阻短路，于是線圈有自感電動勢產(chǎn)生，這時電動勢( )·
A．有阻礙電流的作用，最后電流由I0減小到零
B．有阻礙電流的作用，最后電流總小于I0
C．有阻礙電流增大的作用，因而電流I0保持不變
D．有阻礙電流增大的作用，最后電流增大到2I0
強(qiáng)化訓(xùn)練
選擇題
1、如圖所示，L是自感系數(shù)很大的線圈，但其自身的電阻幾乎為0，A和B是兩個相同的小燈泡。下列說法正確的是（ ）
A．S閉合的瞬間，A燈立即發(fā)光，B燈緩慢變亮
B．S閉合穩(wěn)定后，A燈和B燈的亮度相同
C．S斷開的瞬間，A燈和B燈都不會立即熄滅
D．S斷開的瞬間，B燈會閃亮一下再緩慢熄滅
2、如圖所示，A、B、C是三個完全相同的燈泡，L是一個自感系數(shù)較大的線圈（直流電阻可忽略不計）。則（ ）
A．S閉合時，A燈立即亮，然后逐漸熄滅
B．S閉合時，B燈立即亮，然后逐漸熄滅
C．電路接通穩(wěn)定后，S斷開時，C中電流方向不變
D．電路接通穩(wěn)定后，S斷開時，B燈立即熄滅
3、如圖所示的電路中，和是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略不計，下列說法中正確的是（ ）
A．合上開關(guān)S接通電路時，先亮后亮，最后一樣亮
B．合上開關(guān)S接通電路時，和始終一樣亮
C．?dāng)嚅_開關(guān)S切斷電路時，立即熄滅，過一會才熄滅
D．?dāng)嚅_開關(guān)S切斷電路時，立即熄滅，過一會才熄滅
4、物理課上，老師做了一個奇妙的“自感現(xiàn)象”實驗。按如圖所示連接電路，先閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后小燈泡A正常發(fā)光，然后斷開開關(guān)S，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)小燈泡A閃亮一下再熄滅。已知自感線圈L的直流電阻為RL，小燈泡A正常發(fā)光時電阻為RA。下列說法中正確的是（ ）
A．RL>RA
B．RL=RA
C．?dāng)嚅_開關(guān)S的瞬間，小燈泡A中的電流方向為a→b
D．?dāng)嚅_開關(guān)S的瞬間，小燈泡A中的電流方向為b→a
5、某同學(xué)設(shè)計了如圖所示點火裝置。在一個用許多薄硅鋼片疊合而成的直條形鐵芯上套有兩個彼此絕緣且靠近的線圈A和B，調(diào)節(jié)觸點K與帶有鐵頭的彈簧片P恰好接觸，合上開關(guān)S后，就能在火花塞的兩電極M、N之間產(chǎn)生火花。關(guān)于該設(shè)計方案，下列說法正確的是（ ）
A．不可行，因為電源是直流電
B．不可行，因為兩個線圈的磁通量沒有變化
C．可行，且A的匝數(shù)比B多時，點火效果更好
D．可行，且M、N做成針狀時，點火效果更好
6、如圖所示燈泡A1、A2的規(guī)格完全相同，線圈L的電阻不計，下列說法中正確的是（ ）
A．當(dāng)接通電路時，A1和A2始終一樣亮
B．當(dāng)接通電路時，A2先達(dá)到最大亮度，A1后達(dá)到最大亮度，最后兩燈一樣亮
C．當(dāng)斷開電路時，A2立即熄滅、A1過一會幾才熄滅
D．當(dāng)斷開電路時，兩燈都立即熄滅
7、如圖所示，L是一帶鐵芯的理想電感線圈，其直流電阻為零。電路中A和B是二個相同的燈泡，A燈泡串接一個理想二極管D，則下列說法錯誤的是（ ）
A．開關(guān)S閉合瞬間，A燈不亮
B．開關(guān)S閉合瞬間，B燈泡立即亮
C．開關(guān)S斷開瞬間，A燈泡閃亮一下后熄滅
D．開關(guān)S斷開瞬間，a點電勢低于b點電勢
8、在自感課堂引入中，三位同學(xué)合作完成了一個驚奇小實驗：他們手拉手與一節(jié)電動勢為的干電池、若干導(dǎo)線、一個開關(guān)、一個有鐵芯且匝數(shù)較多的線圈按圖示方式連接，實驗過程中人會有觸電的感覺。下列說法正確的是（ ）
A．閉合開關(guān)瞬間，人有觸電的感覺B．閉合開關(guān)瞬間，人體的電流大于線圈的電流
C．?dāng)嚅_開關(guān)瞬間，流過人的電流方向為D．?dāng)嚅_開關(guān)瞬間，線圈兩端的電壓突然增大
9、如圖所示的電路中，燈泡、的電阻關(guān)系為，電感L的直流電阻可忽略，D為理想二極管。下列判斷正確的是（ ）
A．開關(guān)K閉合后，、立即變亮
B．開關(guān)K閉合后，逐漸變亮，立即變亮
C．閉合電路且穩(wěn)定后，再斷開開關(guān)K，先變亮，然后逐漸變暗，立即熄滅
D．閉合電路且穩(wěn)定后，再斷開開關(guān)K，逐漸變暗，先變亮，然后逐漸變暗
10、如圖所示，燈泡A、B完全相同，若線圈L的電阻為，且（為燈泡A的電阻），則（ ）
A．S閉合瞬間，燈A、B同時發(fā)光
B．S閉合瞬間，燈A不亮，燈B立即亮
C．穩(wěn)定后再斷開S的瞬間，燈A、B均閃亮一下熄滅
D．穩(wěn)定后再斷開S的瞬間，燈B立即熄滅，燈A閃亮一下熄滅
通電自感
斷電自感
電路
圖
器材
要求
L1、L2同規(guī)格，R＝RL，L較大
L很大(有鐵芯)，RL?RLA
現(xiàn)象
在S閉合瞬間，L2燈立即亮起來，L1燈逐漸變亮，最終一樣亮
在開關(guān)S斷開瞬間，LA燈突然閃亮一下后再漸漸熄滅(當(dāng)抽掉鐵芯后，重做實驗，斷開開關(guān)S時，會看到LA燈馬上熄滅)
原因
由于開關(guān)閉合時，流過電感線圈的電流增大，使線圈產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的增大，使流過L1燈的電流比流過L2燈的電流增加得慢
斷開開關(guān)S時，流過線圈L的電流減小，產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的減小，使電流繼續(xù)存在一段時間；在S斷開后，通過L的電流反向通過燈LA，且由于RL?RLA，使得流過LA燈的電流在開關(guān)斷開瞬間突然增大，從而使LA燈的發(fā)光功率突然變大
能量
轉(zhuǎn)化
情況
電能轉(zhuǎn)化為磁場能
磁場能轉(zhuǎn)化為電能
與線圈串聯(lián)的燈泡
與線圈并聯(lián)的燈泡
電路圖
通電時
電流逐漸增大，燈泡逐漸變亮
電流突然變大，然后逐漸減小，若RL＝0，燈泡最后不亮
斷電時
電流逐漸減小
燈泡逐漸變暗
電流方向不變
電路中穩(wěn)態(tài)電流為I1、I2
①若I2≤I1，燈泡逐漸變暗
②若I2>I1，燈泡閃亮后逐漸變暗
兩種情況燈泡電流方向均改變
自感
電路
條件
現(xiàn)象
原因
通電
自感
S閉合
的瞬間
A2先亮
由于A2支路為純電阻，不產(chǎn)生自感現(xiàn)象
A1逐漸
亮起來
由于L的自感作用，阻礙A1支路電流增大
斷電
自感
S斷開
的瞬間
A過一
會兒才
熄滅或
閃亮后
逐漸熄
滅
L與燈泡A組成回路，由于L的自感作用，使得A過一會兒才熄滅
與線圈串聯(lián)的燈泡
與線圈并聯(lián)的燈泡
電路圖
通電時
電流逐漸增大，燈泡逐漸變亮
電流突然變大，然后逐漸減小
斷電時
電流逐漸減小燈泡逐漸變暗電流方向不變
電路中穩(wěn)態(tài)電流為I1、I2①若I2≤I1，燈泡逐漸變暗；②若I2＞I1，燈泡閃亮后逐漸變暗. 兩種情況燈泡中電流方向均改變
2.4互感與自感
基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué)
要點一、互感現(xiàn)象
1．互感
兩個相互靠近的線圈，當(dāng)一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場會在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，這種現(xiàn)象叫互感．
2．互感的應(yīng)用
利用互感現(xiàn)象可以把能量由一個線圈傳遞到另一個線圈，如變壓器就是利用互感現(xiàn)象制成的．
3．互感的危害
互感現(xiàn)象能發(fā)生在任何兩個相互靠近的電路之間，互感現(xiàn)象有時會影響電路的工作．
要點二、自感現(xiàn)象
1．自感
一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場在它本身激發(fā)出感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象．
2．通電自感和斷電自感的比較
3.燈泡亮度的變化
要點突破
突破一：對自感電動勢的理解
(1)自感電動勢阻礙原電流的變化，而不是阻止原電流的變化，只是使原電流的變化時間變長，即自感電動勢總是起著推遲電流變化的作用．
(2)自感電動勢的方向：當(dāng)原電流增大時，自感電動勢的方向與原電流方向相反；當(dāng)原電流減小時，自感電動勢方向與原電流方向相同(增反減同)．
(3)自感電動勢的大?。篍L＝Leq \f(ΔI,Δt)，它可以超出線圈兩端的原電壓．
(3)對電感線圈阻礙作用的理解
①若電路中的電流正在改變，電感線圈會產(chǎn)生自感電動勢阻礙電路中電流的變化，使得通過電感線圈的電流不能突變．
②若電路中的電流是穩(wěn)定的，電感線圈相當(dāng)于一段導(dǎo)線，其阻礙作用是由繞制線圈的導(dǎo)線電阻引起的．
突破二：自感系數(shù)
(1)影響因素：自感系數(shù)L簡稱自感或電感，是由線圈本身性質(zhì)決定的，其具體關(guān)系為：E＝Leq \f(ΔI,Δt).，跟線圈的形狀、體積、匝數(shù)等因素有關(guān)．橫截面積越大，匝數(shù)越多，它的自感系數(shù)就越大，另外有鐵芯時線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時要大得多．
(2)單位：亨利(H)．常用的還有毫亨(mH)、微亨(μH).1 H＝103 mH＝106 μH.
突破三：自感現(xiàn)象和燈泡亮度變化
自感現(xiàn)象
燈泡亮度變化
典例精析
題型一：對自感現(xiàn)象的分析
例一．（多選）如下圖所示(a)、(b)中，自感線圈L的電阻很小，接通S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，下列說法正確的是( )
A．在電路(a)中，斷開S，A將逐漸變暗
B．在電路(a)中，斷開S，A將先變得更亮，然后逐漸變暗
C．在電路(b)中，斷開S，A將逐漸變暗
D．在電路(b)中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗
思路點撥： (1)判斷S閉合時A、L中電流的方向及大小．
(2)明確S斷開時由于自感電動勢，L中電流變化情況．
(3)由L中電流變化情況，根據(jù)A、L的連接關(guān)系，確定燈泡中電流的變化情況．
解析： (a)圖中，電燈A與電感線圈L在同一個支路中，流過的電流相同，斷開開關(guān)S時，線圈L中的自感電動勢的作用使得支路中的電流瞬間不變，以后漸漸變小，A正確，B錯誤．
(b)圖中，電燈A所在支路的電流比電感線圈所在支路的電流要小(因為電感線圈的電阻很小)，斷開開關(guān)S時，電感線圈的自感電動勢要阻礙電流變小，此瞬間電感線圈中的電流不變，電感線圈相當(dāng)于一個電源給燈A供電．因此反向流過A的電流瞬間要變大，然后逐漸變小，所以燈泡要先更亮一下，然后漸漸變暗．
答案： AD
【反思總結(jié)】 自感現(xiàn)象的分析思路：
變式遷移1：（多選）在圖所示電路中，L是自感系數(shù)足夠大的線圈(直流電阻不計)，A、B為兩只相同的燈泡．下列說法中正確的是( )
A．在S剛閉合時，A燈逐漸變亮，B燈立即變亮
B．在S剛閉合時，兩燈同時亮，然后A燈熄滅，B燈更亮
C．S閉合一段時間后，再將S斷開，A、B兩燈同時熄滅
D．S閉合一段時間后，再將S斷開，A燈亮一會熄滅，B燈立即熄滅
解析
答案： BD
題型二：斷電自感現(xiàn)象中的電流變化情況
例二．如圖所示，對于原來閉合的開關(guān)S突然斷開的瞬間，會看到燈A更亮的閃一下再熄滅，設(shè)S閉合時，燈中電流為I燈，線圈L中電流為IL，開關(guān)斷開的瞬間燈A中電流為I′燈，線圈L中電流為I′L，則( )
A．I燈＜I′燈，IL≥I′L
B．I燈＝I′燈，IL≤I′L
C．I燈＜I′燈，IL＜I′L
D．I燈＞I′燈，IL≤I′L
思路點撥： 求解此題應(yīng)把握以下兩點：
(1)S斷開前，燈及線圈中電流由電壓和自身電阻決定．
(2)S斷開瞬間，燈中電流大小由線圈中電流決定．
解析： 在L和燈A的并聯(lián)電路里，因為L的電阻比燈A的電阻小得多，閉合S時，L內(nèi)的電流IL比燈A內(nèi)電流I燈大得多，斷開S的瞬間，因為IL的減小才產(chǎn)生自感電動勢，自感電動勢阻礙IL的減小，因此流過線圈L的電流只能是減小而不能是增大，斷開瞬間有IL≥I′L，這時L和燈A組成的閉合回路是串聯(lián)的，在自感電動勢的作用下使I′L流過燈A，故I′燈＝I′L.雖說I′L是減小的，但在開始斷開的一小段時間內(nèi)還是比燈A原來的電流I燈大，則有I燈＜I′燈，所以，燈A在S斷開瞬間閃亮一下才熄滅．
答案： A
【反思總結(jié)】 在進(jìn)行分析計算時，要注意：
(1)自感線圈的直流電阻為零，那么電路穩(wěn)定時可認(rèn)為線圈短路；
(2)在電流由零增大的瞬間可認(rèn)為線圈斷路．
(3)在線圈中產(chǎn)生自感電動勢，自感電動勢阻礙電流的變化，但“阻礙”不是“阻止”，“阻礙”實質(zhì)上是“延緩”．
變式遷移2：如圖所示，多匝電感線圈L的電阻和電池內(nèi)阻不計，兩個電阻的阻值都是R，開關(guān)S原來打開，電流I0＝eq \f(E,2R)，今合上開關(guān)S將一電阻短路，于是線圈有自感電動勢產(chǎn)生，這時電動勢( )·
A．有阻礙電流的作用，最后電流由I0減小到零
B．有阻礙電流的作用，最后電流總小于I0
C．有阻礙電流增大的作用，因而電流I0保持不變
D．有阻礙電流增大的作用，最后電流增大到2I0
解析： 自感知識容易和穩(wěn)恒電流的相關(guān)知識綜合起來，電路中有線圈和無線圈相比，有線圈的支路電流，由于線圈的自感阻礙電流變化，使電流從初態(tài)到末態(tài)要經(jīng)歷一段時間，而無線圈的電路，電流從初態(tài)到末態(tài)不需要時間，但電流的變化是阻礙不住的，只不過由于阻礙使電流變化的時間稍長些，但末態(tài)值仍是在末狀態(tài)下的電路用穩(wěn)恒電流相關(guān)知識計算出來的電流值．
S閉合，電路中電阻由2R減小到R，電流從I0＝eq \f(E,2R)增大到I′＝eq \f(E,R).由于電流的變化，使線圈中產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的變化，即阻礙電流的增加，最后變化到穩(wěn)定后的值即沒有自感作用后應(yīng)該達(dá)到的值．
答案： D
強(qiáng)化訓(xùn)練
選擇題
1、如圖所示，L是自感系數(shù)很大的線圈，但其自身的電阻幾乎為0，A和B是兩個相同的小燈泡。下列說法正確的是（ ）
A．S閉合的瞬間，A燈立即發(fā)光，B燈緩慢變亮
B．S閉合穩(wěn)定后，A燈和B燈的亮度相同
C．S斷開的瞬間，A燈和B燈都不會立即熄滅
D．S斷開的瞬間，B燈會閃亮一下再緩慢熄滅
【答案】D
【解析】
AB．閉合S的瞬時，電源的電壓同時加到兩燈上，A、B同時亮，隨著L中電流增大，由于線圈L直流電阻可忽略不計，分流作用增大，B逐漸被短路直到熄滅，外電路總電阻減小，總電流增大，A燈更亮，一段時間電流穩(wěn)定后，A燈更亮，B燈熄滅，故AB錯誤；
DC．S斷開的瞬間，燈泡B與線圈L構(gòu)成自感回路，所以燈泡B閃亮一下后再逐漸熄滅，燈泡A立即熄滅，故C錯誤D正確。
故選D。
2、如圖所示，A、B、C是三個完全相同的燈泡，L是一個自感系數(shù)較大的線圈（直流電阻可忽略不計）。則（ ）
A．S閉合時，A燈立即亮，然后逐漸熄滅
B．S閉合時，B燈立即亮，然后逐漸熄滅
C．電路接通穩(wěn)定后，S斷開時，C中電流方向不變
D．電路接通穩(wěn)定后，S斷開時，B燈立即熄滅
【答案】A
【解析】
A．S閉合時，L由于自感作用會阻礙電流通過，電流流過A燈，A燈立即亮，由于線圈L電阻為零，則A燈會逐漸被短路，逐漸熄滅，故A正確；
B．S閉合時，B燈先不太亮，然后逐漸變的更亮，并不會熄滅，故B錯誤；
CD．電路接通穩(wěn)定后，C中電流方向由上到下；S斷開時，L由于自感作用會阻礙電流減小，L相當(dāng)于電源，在三個燈泡中形成新的回路，C中電流方向由下到上，方向改變，且ABC燈都逐漸熄滅，故CD錯誤。
故選A。
3、如圖所示的電路中，和是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略不計，下列說法中正確的是（ ）
A．合上開關(guān)S接通電路時，先亮后亮，最后一樣亮
B．合上開關(guān)S接通電路時，和始終一樣亮
C．?dāng)嚅_開關(guān)S切斷電路時，立即熄滅，過一會才熄滅
D．?dāng)嚅_開關(guān)S切斷電路時，立即熄滅，過一會才熄滅
【答案】A
【解析】
AB．合上開關(guān)S接通電路時，A2先亮，在電感作用下電流緩慢增加，A1支路電流緩慢增加，則A1后亮，由于電感電阻不計，兩燈泡相同，最后一樣亮，A正確，B錯誤；
CD．?dāng)嚅_開關(guān)S切斷電路時，A1和A2構(gòu)成新回路，電流為原A1支路電流，故兩燈均過一會熄滅，CD錯誤。
故選A。
4、物理課上，老師做了一個奇妙的“自感現(xiàn)象”實驗。按如圖所示連接電路，先閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后小燈泡A正常發(fā)光，然后斷開開關(guān)S，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)小燈泡A閃亮一下再熄滅。已知自感線圈L的直流電阻為RL，小燈泡A正常發(fā)光時電阻為RA。下列說法中正確的是（ ）
A．RL>RA
B．RL=RA
C．?dāng)嚅_開關(guān)S的瞬間，小燈泡A中的電流方向為a→b
D．?dāng)嚅_開關(guān)S的瞬間，小燈泡A中的電流方向為b→a
【答案】D
【解析】
AB．穩(wěn)定時，燈泡A與線圈L并聯(lián)，故兩者電壓相等，通過線圈的電流為，通過小燈泡的電流為，由于穩(wěn)定后開關(guān)S再斷開，小燈泡閃亮一下，這是因為線圈產(chǎn)生的自感電動勢阻礙電流的減小，這時線圈相當(dāng)于電源，通過小燈泡的電流突然增大到原來線圈的電流，所以可以判斷，結(jié)合歐姆定律可知，線圈L的電阻小于燈泡A的電阻，AB錯誤；
CD．在斷開開關(guān)瞬間，線圈中產(chǎn)生自感電動勢，線圈相當(dāng)于電源，線圈右端為電源正極，則燈泡中的電流為為，C錯誤，D正確。
故選D。
5、某同學(xué)設(shè)計了如圖所示點火裝置。在一個用許多薄硅鋼片疊合而成的直條形鐵芯上套有兩個彼此絕緣且靠近的線圈A和B，調(diào)節(jié)觸點K與帶有鐵頭的彈簧片P恰好接觸，合上開關(guān)S后，就能在火花塞的兩電極M、N之間產(chǎn)生火花。關(guān)于該設(shè)計方案，下列說法正確的是（ ）
A．不可行，因為電源是直流電
B．不可行，因為兩個線圈的磁通量沒有變化
C．可行，且A的匝數(shù)比B多時，點火效果更好
D．可行，且M、N做成針狀時，點火效果更好
【答案】D
【詳解】
AB．當(dāng)開關(guān)閉合時，線圈B的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生，會在火花塞的兩電極M、N之間產(chǎn)生火花，AB錯誤；
C．根據(jù)可知，當(dāng)A線圈的匝數(shù)與B線圈的匝數(shù)比值越大時，點火效果更好，C錯誤；
D．火花放電和尖端放電可以交集，尖端放電可以使點火效果更好，D正確。
故選D。
6、如圖所示燈泡A1、A2的規(guī)格完全相同，線圈L的電阻不計，下列說法中正確的是（ ）
A．當(dāng)接通電路時，A1和A2始終一樣亮
B．當(dāng)接通電路時，A2先達(dá)到最大亮度，A1后達(dá)到最大亮度，最后兩燈一樣亮
C．當(dāng)斷開電路時，A2立即熄滅、A1過一會幾才熄滅
D．當(dāng)斷開電路時，兩燈都立即熄滅
【答案】B
【詳解】
AB. 當(dāng)接通電路時，A2立即正常發(fā)光，而線圈中電流要增大，由于自感電動勢的阻礙，燈泡A1中電流只能逐漸增大，則A2先達(dá)到最大亮度，A1后達(dá)到最大亮度，電路穩(wěn)定后，最后兩燈一樣亮，故B正確，A錯誤；
CD. 當(dāng)斷開電路時，A2原來方向的電流立即減小為零，線圈中產(chǎn)生自感電動勢，兩燈泡串聯(lián)和線圈組成回路，由于線圈L的電阻不計，回路中電流從原來值逐漸減小到零，流過A2的電流與原來方向相反，則A1和A2都要過一會兒才熄滅，故CD錯誤。
故選B。
7、如圖所示，L是一帶鐵芯的理想電感線圈，其直流電阻為零。電路中A和B是二個相同的燈泡，A燈泡串接一個理想二極管D，則下列說法錯誤的是（ ）
A．開關(guān)S閉合瞬間，A燈不亮
B．開關(guān)S閉合瞬間，B燈泡立即亮
C．開關(guān)S斷開瞬間，A燈泡閃亮一下后熄滅
D．開關(guān)S斷開瞬間，a點電勢低于b點電勢
【答案】B
【詳解】
AB．開關(guān)S閉合瞬間，電感線圈相當(dāng)于斷路，二極管不導(dǎo)通，則此時A、B燈都不亮，故A正確，不符合題意；B錯誤，符合題意；
CD．穩(wěn)定后，電感線圈相當(dāng)于導(dǎo)線，所以B燈亮，A燈不亮，開關(guān)S斷開瞬間，電感線圈中電流減小，則產(chǎn)生自感電動勢，由楞次定律可知，b端相當(dāng)于電源正極，此時二極管正向?qū)?，電感線圈與二極管，A燈組成回路，則A燈閃亮一下后熄滅，且a點電勢低于b點電勢，故CD正確，不符合題意。
故選B。
8、在自感課堂引入中，三位同學(xué)合作完成了一個驚奇小實驗：他們手拉手與一節(jié)電動勢為的干電池、若干導(dǎo)線、一個開關(guān)、一個有鐵芯且匝數(shù)較多的線圈按圖示方式連接，實驗過程中人會有觸電的感覺。下列說法正確的是（ ）
A．閉合開關(guān)瞬間，人有觸電的感覺B．閉合開關(guān)瞬間，人體的電流大于線圈的電流
C．?dāng)嚅_開關(guān)瞬間，流過人的電流方向為D．?dāng)嚅_開關(guān)瞬間，線圈兩端的電壓突然增大
【答案】D
【詳解】
A．閉合開關(guān)瞬間，人兩端的電壓只是電源兩端的電壓為1.5V，不足以觸電，A錯誤；
B．因為人體的電阻要遠(yuǎn)大于線圈的電阻，因此人體的電流小于線圈的電流，B錯誤；
C．?dāng)嚅_開關(guān)瞬間，線圈產(chǎn)生的電動勢要阻礙線圈原有電流變小，因此產(chǎn)生感應(yīng)電流與原方向相同，自左向右，斷開開關(guān)時線圈與人組成新的閉合回路，因此在人的那條線路上電流由，C錯誤；
D．?dāng)嚅_開關(guān)瞬間，由于電流變化太快，導(dǎo)致線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢非常大，所以線圈兩端電壓會變大，D正確。
故選D。
9、如圖所示的電路中，燈泡、的電阻關(guān)系為，電感L的直流電阻可忽略，D為理想二極管。下列判斷正確的是（ ）
A．開關(guān)K閉合后，、立即變亮
B．開關(guān)K閉合后，逐漸變亮，立即變亮
C．閉合電路且穩(wěn)定后，再斷開開關(guān)K，先變亮，然后逐漸變暗，立即熄滅
D．閉合電路且穩(wěn)定后，再斷開開關(guān)K，逐漸變暗，先變亮，然后逐漸變暗
【答案】B
【解析】
AB．開關(guān)閉合后，均有電流通過兩個燈泡，但由于線圈中自感電動勢的阻礙作用，L1燈會逐漸變亮，但L2燈會立即變亮，A錯誤，B正確；
CD．開關(guān)從閉合到斷開，電感中產(chǎn)生方向向右的自感電動勢，L1逐漸變暗，因理想二極管單向?qū)щ姡訪2立即熄滅，CD錯誤。
故選B。
10、如圖所示，燈泡A、B完全相同，若線圈L的電阻為，且（為燈泡A的電阻），則（ ）
A．S閉合瞬間，燈A、B同時發(fā)光
B．S閉合瞬間，燈A不亮，燈B立即亮
C．穩(wěn)定后再斷開S的瞬間，燈A、B均閃亮一下熄滅
D．穩(wěn)定后再斷開S的瞬間，燈B立即熄滅，燈A閃亮一下熄滅
【答案】A
【解析】
AB．S閉合瞬間，燈A、B同時發(fā)光，之后由于線圈存在通電自感，則A燈逐漸變暗，B燈逐漸變亮，故A正確，B錯誤；
CD．穩(wěn)定后再斷開S的瞬間，燈B立即熄滅，但由于線圈存在斷電自感，則線圈和電燈A形成回路，且電流為線圈支路原來的電流，因為
所以線圈和燈A的電流滿足

所以燈A會變暗然后逐漸熄滅，不會閃亮，故CD錯誤。
故選A。
通電自感
斷電自感
電路
圖
器材
要求
L1、L2同規(guī)格，R＝RL，L較大
L很大(有鐵芯)，RL?RLA
現(xiàn)象
在S閉合瞬間，L2燈立即亮起來，L1燈逐漸變亮，最終一樣亮
在開關(guān)S斷開瞬間，LA燈突然閃亮一下后再漸漸熄滅(當(dāng)抽掉鐵芯后，重做實驗，斷開開關(guān)S時，會看到LA燈馬上熄滅)
原因
由于開關(guān)閉合時，流過電感線圈的電流增大，使線圈產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的增大，使流過L1燈的電流比流過L2燈的電流增加得慢
斷開開關(guān)S時，流過線圈L的電流減小，產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的減小，使電流繼續(xù)存在一段時間；在S斷開后，通過L的電流反向通過燈LA，且由于RL?RLA，使得流過LA燈的電流在開關(guān)斷開瞬間突然增大，從而使LA燈的發(fā)光功率突然變大
能量
轉(zhuǎn)化
情況
電能轉(zhuǎn)化為磁場能
磁場能轉(zhuǎn)化為電能
與線圈串聯(lián)的燈泡
與線圈并聯(lián)的燈泡
電路圖
通電時
電流逐漸增大，燈泡逐漸變亮
電流突然變大，然后逐漸減小，若RL＝0，燈泡最后不亮
斷電時
電流逐漸減小
燈泡逐漸變暗
電流方向不變
電路中穩(wěn)態(tài)電流為I1、I2
①若I2≤I1，燈泡逐漸變暗
②若I2>I1，燈泡閃亮后逐漸變暗
兩種情況燈泡電流方向均改變
自感
電路
條件
現(xiàn)象
原因
通電
自感
S閉合
的瞬間
A2先亮
由于A2支路為純電阻，不產(chǎn)生自感現(xiàn)象
A1逐漸
亮起來
由于L的自感作用，阻礙A1支路電流增大
斷電
自感
S斷開
的瞬間
A過一
會兒才
熄滅或
閃亮后
逐漸熄
滅
L與燈泡A組成回路，由于L的自感作用，使得A過一會兒才熄滅
與線圈串聯(lián)的燈泡
與線圈并聯(lián)的燈泡
電路圖
通電時
電流逐漸增大，燈泡逐漸變亮
電流突然變大，然后逐漸減小
斷電時
電流逐漸減小燈泡逐漸變暗電流方向不變
電路中穩(wěn)態(tài)電流為I1、I2①若I2≤I1，燈泡逐漸變暗；②若I2＞I1，燈泡閃亮后逐漸變暗. 兩種情況燈泡中電流方向均改變