【高中教育】2020高中物理第四章电磁感应46互感和自感检测新人教版选修3

【解析】 由于采用了双线绕法，两根平行导线中的电流反向，它们的磁场相互抵消．不论导线中的电流如何变化，线圈中的磁通量始终为零，所以，消除了自感现象的影响．
【答案】 C
2。
如右图所示的电路，线圈L的直流电阻不计，则( )
A．S闭合瞬间，A板带正电，B板带负电
B．S保持闭合，A板带正电，B板带负电
C．S断开瞬间，A板带正电，B板带负电
【答案】 B
2。
如图所示，L是一个带有铁芯的线圈，灯正常发光，当S断开时，出现的情况是( )
A．灯立即熄灭
B．灯逐渐熄灭
C．灯比原来更亮一些，再逐渐熄灭
D．灯比原来更亮一些，再突然熄灭
【解析】 当电流发生变化时，产生自感电动势，只有当处于闭合回路中才会产生感应电流，灯才会逐渐熄灭．当S断开时，虽然有Байду номын сангаас感电动势，但不存在闭合回路，故灯立即熄灭，正确选项为A。
A．电源的内阻较大B。小灯泡电阻偏大
C．线圈电阻偏大D。线圈的自感系数较大
【解析】 画出电路图，如图所示．
断开时，灯泡有不显著的延时熄灭现象，而不出现闪亮现象，说明当开关处于闭合状态时流经灯泡的电流IA大于流经线圈L的电流IL，当断开开关时，线圈和灯泡组成临时回路，流经灯泡的电流在原来IL的基础上逐渐减小，所以不会出现闪亮现象，当线圈L的电阻比灯泡的电阻大时，再断开开关，不会出现闪亮现象，故选项C正确．
【答案】 B
5．如图所示，图甲为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流．电路中电灯的电阻R1＝6。0Ω，定值电阻R＝2。0Ω，A、B间的电压U＝6。0 V．开关S原来闭合，电路处于稳定状态，在t1＝1。0×10－3 s时刻断开开关S，该时刻前后电流传感器显示的电流I随时间t变化的图线如图乙所示．
【答案】 A
3．如图所示，是测定自感系数很大的线圈L的直流电阻的电路，L两端并联一只电压表，用来测定自感线圈的直流电压，在测试完毕后，将电路拆卸时应( )
A．先断开S1B。先断开S2
C．先拆除电流表D。先拆除电阻R
【解析】 由于线圈的自感系数很大，当断开电路时，电流的变化率也会很大，会产生很大的自感电动势，能够把电压表烧毁，故应断开S2，故B选项正确．
【答案】 BD
9。
有一个被称为“千人震”的趣味物理小实验，实验是用一节电动势为1。5 V的新干电池、几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器，几位做这个实验的同学手拉手成一串，另一位同学将电池、镇流器(自感系数很大的线圈)、开关用导线将他们首、尾两位同学两个空着的手相连．如图所示，在开关通或断时就会使连成一串的同学都有触电的感觉．请你说明该实验的原理，并说明人有触电感觉时是开关接通还是开关断开的瞬间？为什么？
能力提升
1。
在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采取了双线绕法，如图所示，其道理是( )
A．当电路中的电流变化时，两股导线中产生的自感电动势互相抵消
B．当电路中的电流变化时，两股导线中产生的感应电流互相抵消
C．当电路中的电流变化时，两股导线中产生的磁通量互相抵消
D．以上说法均不对
【高中教育】2020高中物理第四章电磁感应46互感和自感检测新人教版选修3
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【20xx精选】最新高中物理第四章电磁感应46互感和自感检测新人教版选修3
课时作业
基础达标
1．下列关于自感现象的说法中，不正确的是( )
A．自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象
A．G1和G2指针都立即回到零点
B．G1指针立即回到零点，而G2指针缓慢地回到零点
C．G1指针缓慢回到零点，而G2指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点
D．G1指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G2指针缓慢地回到零点
【解析】 电流表指针的偏转方向与电流的流向有关．根据题意，电流自右向左时，指针向右偏．那么，电流自左向右时，指针应向左偏．当开关S断开瞬间，G1中电流立即消失，而L由于自感作用，电流不能立即消失，电流沿L、G2、G1的方向在由它们组成的闭合回路中继续维持一段时间，即G2中的电流按原方向自右向左逐渐减为零，而G1中的电流和原方向相反，变为自左向右，和G2中的电流同时减为零；也就是G1指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G2指针缓慢地回到零点，故D项正确．
B．线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反
C．线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关
D．加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要大
【解析】 线圈中自感电动势的方向总是阻碍引起自感电动势的原电流的变化，可能与原电流方向相同，也可能与原电流方向相反，故B选项错误，其他选项正确．
D．由于线圈电阻不计，电容器被短路，上述三种情况下两板都不带电
【解析】 S闭合瞬间，由于L的阻碍作用，将使电容器充电，A板带正电、B板带负电．稳定后，L相当于导线，而使容器短路，从而电容器带电荷量变为零．S断开瞬间，L中的电流会逐渐变小，从而使电容器再次被充电，B板带正电、A板带负电，稳定后，电容器再通过L放电，最终带电荷量又变为零．故选A项．
【答案】 A
3。
如图所示灯LA、LB完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略．则( )
A．S闭合的瞬间，LA、LB同时发光，接着LA变暗，LB更亮，最后LA熄灭
B．S闭合瞬间，LA不亮，LB立即亮
C．S闭合瞬间，LA、LB都不立即亮
D．稳定后再断开S的瞬间，LB熄灭，LA比LB(原先亮度)更亮
【解析】 S接通的瞬间，L支路中电流从无到有发生变化，因此，L中产生的自感电动势阻碍电流增加．由于有铁芯，自感系数较大，对电流的阻碍作用也就很强，所以S接通的瞬间L中的电流非常小，即干路中的电流几乎全部流过LA，所以LA、LB会同时亮．又由于L中电流很快稳定，感应电动势很快消失，线圈的电阻可忽略，对LA起到“短路”作用，因此，LA便熄灭．这里电路的总电阻比刚接通时小，由恒定电流知识可知，LB会比以前更亮．故选A。
C．I1＝I2>I0 D．I1<I0<I2
【解析】 当滑动片从A端迅速滑向B端时，总电阻减小，总电流变大，L产生自感电动势阻碍增大，故I1比P稳定在C点的电流I0小；当P从B端迅速滑向A端时，总电流减小，L自感电动势阻碍其减小，自感电流方向与原电流方向相同，故I2大于P稳定在C点时的电流I0。
【答案】 D
【答案】 B
4．如图甲所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值．在t＝0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开S。乙图表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中，正确的是( )
【解析】 闭合开关瞬间，L中产生自感电动势，L和R的支路的电流逐渐增大，由闭合电路的欧姆定律可知，路端电压逐渐减小，最后达到稳定值UAB，且UAB>0，t1时刻断开开关，L中产生自感电动势并与灯泡组成闭合电路，电流由B经灯泡到A，且逐渐减小，即UAB<0，且逐渐减小到零，故选项B正确．
【答案】 C
8．某线圈通有如图所示的电流，则线圈中自感电动势改变方向的时刻有( )
A．第1s末 B．第2s末
C．第3s末 D．第4s末
【解析】 在自感现象中当原电流减小时，自感电动势与原电流的方向相同，当原电流增加时，自感电动势与原电流方向相反．在0～1 s内原电流正方向减小，所以自感电动势的方向是正方向，在1～2 s内原电流负方向增加，所以自感电动势与其方向相反，即沿正方向；同理分析2～3 s、3～4 s内可得正确选项为B、D。
(1)求出线圈L的电阻RL；
(2)在图甲中，断开开关后通过电灯的电流方向如何？
(3)在t2＝1。6×10－3 s时刻线圈L中的感应电动势的大小是多少？
【解析】 (1)由题图可知，开关S闭合电路稳定时流过线圈L的电流I0＝1。5 A，由欧姆定律得I0＝，解得RL＝－R＝2。0Ω。
(2)断开开关后，线圈L、电阻R和电灯构成一闭合回路，由自感规律可知，电灯中的电流方向自右向左．
在启动阶段镇流器与启动器配合产生瞬时高压．工作后，电流由镇流器经灯管，不再流过启动器，故日光灯启动后启动器不再工作，而镇流器还要起降压限流作用，不能去掉，故选B、C。
【答案】 BC
6。
如图所示电路中，L为电阻很小的线圈，G1和G2为零点在表盘中央的相同的电流表．当开关S闭合时，电流表G1指针偏向右方，那么当开关S断开时，将出现的现象是( )
5．在日光灯电路中接有启动器、镇流器和日光灯管，下列说法中正确的是( )
A．日光灯点燃后，镇流器、启动器都不起作用
B．镇流器在点燃灯管时产生瞬时高压，点燃后起降压限流作用
C．日光灯点亮后，启动器不再起作用，可以将启动器去掉
D．日光灯点亮后，使镇流器短路，日光灯仍能正常发光，并能降低对电能的消耗
【解析】 日光灯工作时都要经过预热、启动和正常工作三个不同的阶段，它们的工作电流通路如图所示．
【解析】
该小实验的电路连接如图所示．合上开关，电路接通，人感受不到微弱的干电池直流电流．断开开关，因为镇流器中的电流不能突变，所以原来镇流器中很大的电流从人体中流过，人就能感受到这一自感电动势所产生的强大瞬时电流，有触电的感觉．
【答案】 镇流器的自感现象 断开瞬间 只有在电路刚断开时才能产生很高的自感电动势使人产生触电的感觉
(3)由题图可知，t2＝1。6×10－3 s时刻线圈L中的电流I＝0。3 A，此时线圈L相当于电源，由闭合电路欧姆定律得E＝I(RL＋R＋R1)＝0。3×(2。0＋2。0＋6。0)V＝3。0 V。
【答案】 (1)2。0Ω
(2)电灯中的电流方向自右向左
(3)3。0 V
【答案】 A
4。
如图所示电路，L是自感系数较大的线圈，在滑动变阻器的滑动片P从A端迅速滑向B端的过程中，经过AB中点C时通过线圈的电流为I1；P从B端迅速滑向A端的过程中，经过C点时通过线圈的电流为I2；P固定在C点不动，达到稳定时通过线圈的电流为I0，则( )