9学年高二物理百所名校好题速递分项汇编(选修3-1、选修3-2)：(第01期)专题18 互感 自感 涡流(解析版)

一、单项选择题
1.【2019·安徽六安一中高二下期统一测试】如图所示，把电阻R，电感线圈L，电容C并联接到某一交流电源上时，三只电流表示数相同，若保持电源电压不变，而使交变电流的频率逐渐减小，则三个电流表示数I1、I2、I3的大小关系是( )。

A．I1=I2=I3 B．I2>I1>I3 C．I3>I1>I2 D．I1>I2>I3
【答案】B
【解析】电感线圈的特点是通低频阻高频，电容器的特点是通高频阻低频，所以当频率减小时通过线圈的电流增大，通过电容器的电流减小，而通过电阻的电流不变，故B正确．故选B.
考点：感抗和容抗
【名师点睛】牢记电感线圈和电容器对交变电流的作用，频率改变时电动势的有效值是不变的，频率减小时通过线圈的电流增大，通过电容器的电流减小，频率对电阻无影响。

2.【2019·四川绵阳南山中学高二4月月考】下列说法正确的是( )
A．穿过线圈的磁通量变化越大，线圈中感应电动势一定越大
B．穿过线圈的磁通量的变化率与线圈的匝数成正比
C．日光灯正常工作时，镇流器的作用是产生瞬时高压
D．日光灯正常工作时，启动器不起任何作用
【答案】D
考点：法拉第电磁感应定律；日光灯电路
【名师点睛】对日光灯电路需知道：日光灯正常发光后．由于交流电不断通过镇流器的线圈，线圈中产生自感电动势，自感电动势阻碍线圈中的电流变化，这时镇流器起降压限流的作用，使电流稳定在灯管的额定电流范围内，灯管两端电压也稳定在额定工作电压范围内．由于这个电压低于启辉器的电离电压，所以并联在两端的启辉器也就不再起作用了。

3.【2019·四川绵阳南山中学高二4月月考】在电路两端加上正弦交流电，保持电压最大值不变，使频率减小，发现各灯亮暗情况是：灯1变亮，灯2变暗，灯3不变，则M、N、L中所接元件可能是( )
A．M为电阻，N为电容器，L为电感线圈
B．M为电容器，N为电感线圈，L为电阻
C．M为电感线圈，N为电容器，L为电阻
D．M为电阻，N为电感线圈，L为电容器
【答案】C
考点：电感；电容；电阻
【名师点睛】解答此题要知道：线圈的感抗与交流电的频率成正比，电容器的容抗与频率成反比，而电阻与频率没有关系．交流电频率减小，灯泡变暗，阻抗变大，变亮，阻抗变小。

4.【2019·新疆实验中学高二双语班下期期中】如图所示，把电阻R、电感线圈L、电容C并联，接到一个交流电源上，三个电流表示数相同，若保持电源电压大小不变，而将电源频率增大，则三个电流表示数I1、I2、I3的关系是（）
A．I1=I2=I3 B．I1>I2>I3 C．I2>I1>I3 D．I3>I1>I2
【答案】D
【解析】电感线圈的特点是通低频阻高频，电容器的特点是通高频阻低频，所以当频率增大时通过线圈的电流减小，通过电容器的电流增大，而通过电阻的电流不变，所以312I I I >>，D 正确；
考点：考查了电感电容对交流电的作用
【名师点睛】电感线圈对交流电的阻碍作用与交流电的频率成正比，电容对交流电的阻碍作用与交流电的频率成反比．记住电感线圈是通低频阻高频，电容是通交流，隔直流，即可解决此类题目．
5.【2019·贵州凯里一中高二下期期中】如图2电路中，L 为自感线圈，电阻不计，A 、B 为两灯泡，则下列说法错误的是（ ）
A 、合上S 时，A 先亮，
B 后亮
B 、合上S 时，A 、B 同时亮
C 、合上S 时，A 变亮，B 逐渐熄灭
D 、断开S 时，A 熄灭，B 重新亮后再熄灭
【答案】A
考点：自感现象和自感系数
【名师点睛】闭合S ，A 、B 同时亮，随着L 中电流增大，线圈L 直流电阻可忽略不计，分流作用增大，B 灯逐渐被短路，总电阻减小，再由欧姆定律分析B 灯亮度的变化，断开S ，A 灯立即熄灭，线圈中的电流逐渐减小，根据楞次定律判断B 灯亮度如何变化。

6.【2019·广东省实验、广雅中学、佛山一中高二下期期末三校联考】如图所示，线圈L 的自感系数很大，且其直流电阻可以忽略不计，电源电动势为E ，内阻不计，1L 、2L 是两个完
L、2L的亮度变化情况是（灯全相同的小灯泡，定值电阻R，开关S闭合和断开的过程中，灯
1
丝不会断）（）
L先亮后逐渐变暗，2L后亮且亮度逐渐变亮
A、S闭合，
1
L先亮且亮度不变，2L后亮且亮度逐渐变亮
B、S闭合，
1
L立即熄灭，2L亮一下才逐渐熄灭
C、S断开，
1
L闪亮一下逐渐熄灭，2L逐渐熄灭
D、S断开，
1
【答案】B
考点：自感现象和自感系数
【名师点睛】本题考查对自感现象的理解和分析能力，可以用楞次定律和法拉第电磁感应定律判断、理解。

7.【2019·广东省广东实验中学高二下期期中】如图所示是测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路， L两端并联一只电压表，用来测自感线圈的直流电压，在测量完毕后，要拆除电路时，应先（）
A．断开S1 B．断开S2 C．拆除电流表D．拆除电
阻R
【答案】B
【解析】
试题分析：L的自感系数很大，当s2闭合，s1断开时，在线圈、电压表所构成的回路中，产生瞬间高压，损坏电压表，故先断开s2，在把电源断开，B对。

考点：自感现象。

8.【2019·甘肃会宁一中高二下期期中】图中两个电路是研究自感现象的电路，对实验结果的描述正确的是( )
①接通开关时，灯P2立即就亮，P1稍晚一会儿亮；②接通开关时，灯P1立即就亮，P2稍晚一会儿亮；③断开开关时，灯P1立即熄灭，P2稍晚一会儿熄灭；④断开开关时，灯P2立即熄灭，P1稍晚一会儿熄灭．
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
【答案】A
考点：自感现象
【名师点睛】线圈中电流发生变化时，会产生自感电动势，阻碍电流的变化，起到延迟电流变化的作用，遵循“增反减同”的规律；通电自感中，与线圈串联的灯泡稍晚一会儿亮，与灯泡并联的灯泡立即就亮；断电自感中，与线圈构成闭合回路的灯泡会稍晚一会儿熄灭。

9.【2019·青海师大附属二中高二下期期中考试】如图所示，三个灯泡相同，而且足够耐压，电源内阻忽略．单刀双掷开关S接A时，三个灯亮度相同，那么S接B时( )
A.三个灯亮度相同
B.甲灯最亮，丙灯不亮
C.甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮
D.只有丙灯不亮，乙灯最亮
【答案】D
【解析】由题，当单刀双掷开关S接A时，三个灯亮度相同，说明电感L的感抗，电容的容抗与电阻R相同；当S接B时，电感L没有感抗，电容器具有隔断直流的作用，而交流与直流对电阻R没有影响，所以丙灯不亮，灯甲亮度不变，乙灯亮度增加，乙灯最亮，故D正确，ABC错误．故选D.
考点：感抗；容抗；阻抗
【名师点睛】本题要抓住电容器与电感的特性：电容器具有通交流，隔直流，电感具有通直流、阻交流的特性，而交流对电阻R没有影响。

10.【2019·山东济宁一中高二下期期中考试】如图所示，电源的电动势为E，内阻r不能忽略，AB是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈. 关于这个电路的以下说法正确的是（）
A．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定
B．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，B灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定
C．开关由闭合到断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭
D．开关由闭合到断开瞬间，电流自左向右通过B灯
【答案】B
考点：自感现象
【名师点睛】此题考查了自感现象；电路中有线圈，当通过线圈的电流发生变化时，会产生感应电动势去阻碍线圈中电流变化．但阻碍不等于阻止，就使其慢慢的变化；要知道线圈电流增加，相当于一个电源接入电路，线圈左端是电源正极．当电流减小时，相当于一个电源，线圈左端是电源负极。

11.【2019·新疆实验中学高二双语班下期期中】如图电路中，P、Q两灯完全相同，电感线圈L的电阻不计，接通开关S则（）
A．P灯先亮，最后一样亮 B．Q灯先亮，最后一样亮
C．P、Q两灯同时亮 D．条件不足，无法判断
【答案】A
【解析】合上S，线圈中电流要增加，会产生自感电动势，故只能缓慢增加，故P先亮，然后Q慢慢变亮，最后当电流稳定后，两灯一样亮，A正确
考点：考查了电感线圈对交流电的作用
【名师点睛】在分析此类型题目时，一定要注意线圈的特点，如果是理想线圈，则阻抗很大，类似与断路，阻抗消失后，电阻为零，类似一条导线，另外需要注意在开关闭合时，线圈和谁串联，则影响谁，在开关断开时，线圈和谁能组成闭合回路，则影响谁，
二、多项选择题
12.【2019·河北定州中学高二上期周练】低频电涡流传感器可用来测量自动化生产线上金属板的厚度．如图，在线圈L1中通以低频交流电，它周围会产生交变磁场，其正下方有一个与电表连接的线圈L2，金属板置于L1、L2之间．当线圈L1产生的变化磁场透过金属板，L2中会产生感应电流．由于金属板厚度不同，吸收电磁能量强弱不同，导致L2中感应电流的强弱不同，则（）
A.金属板吸收电磁能量，是由于穿过金属板的磁场发生变化，板中产生涡流
B.金属板越厚，涡流越弱
C.L2中产生的是直流电
D.L2中产生的是与L1中同频率的交流电
【答案】AD
考点：楞次定律；涡流
【名师点睛】此题考查了电磁感应现象的应用，掌握产生涡流的原理，注意板的厚度与产生的涡流的大小关系，结合变压器与电炉的原理更能便于解题。

13.【2019·四川绵阳南山中学高二4月月考】图中电感线圈L的直流电阻为R L，小灯泡的电阻为R，且R L小于R，小量程电流表G1、G2的内阻不计．当开关S闭合且稳定后，小灯泡正常发光，电流表G1、G2的指针均偏向右侧(电流表的零刻度在表盘的中央)，则当开关S断开时，下列说法中正确的是( )
A．G1、G2的指针都立即回到零点
B．G1缓慢回到零点，G2立即左偏，然后缓慢回到零点
C．G1缓慢回到零点，G2立即回到零点
D．小灯泡闪亮一下后，再逐渐熄灭
【答案】BD
考点：自感现象
【名师点睛】本题考查了自感线圈对电流发生突变时的阻碍作用，利用楞次定律即可判断；注意当断开开关的瞬间，L相当于电源，与两个电流计组成闭合回路，电流方向顺时针。

14.【2019·贵州凯里一中高二下期期中】生活中离不开物理，物理知识在生活中应用非常广泛，下列说法正确的是（）
A、电饭锅是利用力传感器原理
B、光控路灯是利用光敏电阻传感器
C、变压器是利用了互感现象原理
D、电磁炉是利用交流电的涡流现象原理
【答案】BCD
【解析】电饭锅在达到设定温度后就不再升温，当温度降低后又继续加热，从而保持温度在一定范围内不变．进行这样的控制，电饭锅利用的传感器是温度传感器，故选项A错误；光敏电阻是一种利用光敏元件将光信号转化为电信号的传感器，光控路灯是利用光敏电阻，故选项B正确；变压器的原线圈中的电流变化，在副线圈中感应出电流，这种现象叫互感，故C 正确；电磁炉是利用涡流现象工作的，故D正确。

考点：传感器
【名师点睛】传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成；传感器能满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求，它是实现自动检测和自动控制的首要环节。

15.【2019·河北定州中学高二上期周练】如图所示是高频焊接原理示意图．线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝产生大量热量，将金属融化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少，以下说法正确的是（）
A．电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高得越快
B．电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高得越快
C．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻较小
D．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻较大
【答案】BD
考点：法拉第电磁感应定律
【名师点睛】本题高频焊是电磁感应原理的实际应用问题，解题时根据电磁感应的普遍规律来分析、理解，高频电流的变化率与感应电流的变化率是相同的.
三、非选择题
16.【2019·安徽蚌埠二中高二下期期中】电感和电容都对交变电流有一定的阻碍作用，其中把电感的阻碍作用大小称为感抗，线圈的越大、交流的频率越，线圈的感抗就越大；把电容的阻碍大小用容抗表示，电容器的越小、交流的频率越，电容的容抗就越大。

【答案】自感系数、高、电容、低
考点：感抗的容抗
【名师点睛】此题是对感抗和容抗的考查；关键是知道影响感抗和容抗大小的因素；记住感
抗和容抗的公式：R L=2πfL和
1
2
C
X
fC
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=即可解答；此题较简单.。