高中物理人教版选修3选修3-2第四章第6节互感和自感D卷

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2020人教版高二物理选修3：2_第四章第6节互感和自感

第四章第6节互感和自感「基础达标练」1．如图所示是测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路图，L两端并联一只电压表，用来测量自感线圈的直流电压，在测量完毕后，将电路解体时应()A．先断开S1B．先断开S2C．先拆除电流表D．先拆除电阻R解析：选B S1断开瞬间，L中产生很大的自感电动势，若此时S2闭合，则可能将电压表烧坏，故应先断开S2，又因不能在电路闭合时拆除电路中的元件，故B选项正确．2．(多选)(2018·浙江模拟)如图甲是一个电解电容器，电容器外壳上标有“4.7 μF50 V”字样；图乙是一个标准自感线圈，外壳上标有“1 H”字样，下列有关该电容器和自感线圈的说法正确的是()A．电容器的电容为4.7×10－12 FB．自感线圈的自感系数为1 HC．电容器在20 V的工作电压下，其带电量为9.4×10－5 CD．自感线圈的自感电动势大小与流过线圈的电流大小有关解析：选BC分析甲图可知，电容器的电容为4.7×10－6 F，A选项错误；自感线圈的自感系数为1 H，B选项正确；根据电荷量公式Q＝CU可知，电容器在20 V的工作电压下，其带电量为9.4×10－5C，C选项正确；根据法拉第电磁感应定律可知，自感线圈的自感电动势大小与流过线圈电流的变化率有关，D选项错误．3．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．以上说法均不对解析：选C由于采用了双线绕法，两根平行导线中的电流反向，它们产生的磁通量相互抵消．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．4．(多选)如图所示，电源的电动势为E，内阻r忽略不计．A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈．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，且亮度保持稳定B．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，B灯立刻亮，且亮度保持稳定C．开关断开后瞬间，A灯闪亮一下再熄灭D．开关断开后瞬间，电流自右向左通过A灯解析：选AD开关闭合，A灯立刻亮，因为电源没有内阻，所以A灯两端的电压保持不变，灯泡亮度稳定，故A正确；因为L是一个自感系数相当大的线圈，所以开关闭合时B灯不亮，然后逐渐变亮，最后亮度稳定，故B错误；两个灯泡电阻一样，若L也没有电阻，则断开前后A灯的电流相同，不会闪亮．若L有电阻，则通过B的电流小于A的电流，所以A也不会闪亮一下，故C错误；开关断开后瞬间，L产生感应电流，在回路中通过A 灯的电流方向为从右向左，故D正确，故选AD.5．如图所示电路中，A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个理想电感线圈，下列说法正确的是()A．S闭合时，A逐渐变亮，然后逐渐熄灭B．S闭合时，B立即亮，然后逐渐熄灭C．S闭合足够长时间后，B发光，而A熄灭D．S闭合足够长时间后，B熄灭，而A发光解析：选C闭合S瞬间，电流增大，线圈L中产生自感电动势，阻碍电流增加，A灯立即变亮，此时电容器电荷量为零，两板之间电压也为零，故B灯逐渐变亮；电流稳定后，线圈两端电压为零，A灯熄灭，B灯达到最大亮度．6.如图所示，S闭合后，流过线圈L的电流恒为i1，流过灯泡A的电流恒为i2，且i1>i2.在t1时刻将S迅速断开，在较短一段时间内流过灯泡的电流随时间变化的图象是()解析：选D闭合电键，电路稳定后，流过灯泡的电流i2恒定不变，电键S断开瞬间，线圈L阻碍电流的减小，发生自感现象，线圈L相当于电源，通过灯泡A的电流从i1逐渐减小，方向与i2相反，D选项正确．7．(2017·北京卷)图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈．实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同．下列说法正确的是()A．图1中，A1与L1的电阻值相同B．图1中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流C．图2中，变阻器R与L2的电阻值相同D．图2中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等解析：选C图1中，断开开关S1瞬间，线圈发生自感现象，相当于电源，灯A1突然闪亮，说明电路稳定时，A1的电流小于L1的电流，即L1的电阻小于A1的电阻，A、B选项错误；图2中，最终A2与A3的亮度相同，说明滑动变阻器R与L2的电阻值相同，C选项正确；图2中，闭合S2瞬间，L2对电流有阻碍作用，L2中电流与变阻器R中电流不相等，D选项错误．8.如图所示，L是自感系数较大的一个线圈，电源的电动势E＝6 V，开关S已闭合，当S断开时，在L中出现的自感电动势E′＝100 V，求此时a、b两点间的电势差．解析：当S断开时，线圈中出现的自感电动势阻碍原电流的减小，因此电动势方向与线圈中原电流方向相同，即L的右端电势高于左端电势，由于S断开时a、b两点间断路，相当于电阻很大，所以整个回路中由电动势造成的电势差集中在a、b两点间，φb－φa＝E ＋E′＝6 V＋100 V＝106 V，即a点的电势比b点低106 V.答案：106 V「能力提升练」1．如图所示的电路中，三个灯泡L1、L2、L3的电阻关系为R1<R2<R3，电感L的电阻和电源的内阻可忽略，D为理想二极管．电键K从闭合稳定状态突然断开时，下列判断正确的是()A．L2逐渐变暗B．L1先变亮，然后逐渐变暗C．L3先变亮，然后逐渐变暗D．L3立即熄灭解析：选C闭合时，因为R1<R2<R3，所以通过灯泡L1的电流大于通过L3的电流，断开电键，原来通过L2和L3的电流立即消失，通过L1的电流由于线圈对电流的变化有阻碍作用，阻碍电流的变化，且与L2、L3构成回路，由于二极管具有单向导电性，所以无电流通过L2，则L2立即熄灭，由于开始通过L1的电流大于通过L3的电流，所以L3先变亮然后逐渐变暗．L1逐渐变暗，故A、B、D不正确，C正确．2．在如图所示的电路中，a、b、c为三盏完全相同的灯泡，L是自感线圈，直流电阻为R L，则下列说法正确的是()A．合上开关后，c先亮，a、b后亮B．断开开关时，N点电势高于M点C．断开开关后，b、c同时熄灭，a缓慢熄灭D．断开开关后，c马上熄灭，b闪一下后缓慢熄灭解析：选B开关S闭合瞬间，因线圈L的电流增大，磁通量增大，产生自感电动势，根据楞次定律可知，自感电动势阻碍电流的增大，通过a灯的电流逐渐增大，所以b、c先亮，a后亮，故A错误；合上开关一会儿后，因线圈中电流逐渐稳定，断开开关S的瞬间，由电感的特性可知：L和a、b组成的回路中有电流，电流的方向与L中原来电流的方向相同，方向为L→N→b→M→a→L，可知N点电势高于M点，故B正确；合上开关一会儿后，因线圈中电流逐渐稳定，则相当于导线，所以a、b一样亮；断开开关S的瞬间，由电感的特性可知：L和a、b组成的回路中有电流，导致a、b一起缓慢熄灭；而c没有电流，马上熄灭．由于原来ab两灯的电流相等，开关断开的瞬间，通过a、b和线圈回路的电流由a灯原来的电流逐渐减小，所以两灯都不会闪亮，故C错误，D错误．3．如图所示，电源电动势为E，其内阻r不可忽略，L1、L2是完全相同的灯泡；线圈L的直流电阻不计，电容器的电容为C.下列说法正确的是()A．刚接通开关S的瞬间，L1立即亮，L2逐渐变亮B．合上开关S，电路稳定后，灯泡L1、L2的亮度相同C．电路稳定后在断开S的瞬间，通过灯泡L1的电流方向向右D．电路稳定后在断开S的瞬间，通过灯泡L2的电流为零解析：选C闭合开关瞬间L相当于断路，L1和L2串联接入电路，都有电流，可知两个灯泡同时变亮，故A错误；稳定后L相当于一段导线，L1中无电流，L2中有电流，二者的亮度不同，故B错误；断开瞬间，L相当于电源与L1组成回路，L1中电流方向向右，故C正确；电容器和L2组成回路，断开瞬间电容器有一短暂的放电电流，L2中电流不为0，故D错误．4．如图所示，某小组利用电流传感器(接入电脑，图中未画出)记录灯泡A和自感元件L构成的并联电路在断电瞬间各支路电流随时间的变化情况，i1表示小灯泡中的电流，i2表示自感元件中的电流(已知开关S闭合时i2>i1)，则下列图象中正确的是()解析：选C电键断开后，A与L组成闭合自感回路；电感阻碍自身电流变化，产生的感应电流仍沿着原来方向，大小逐渐减小；所以电键断开后，通过L的电流的方向不变，而通过A的电流的方向与开始时是相反的，故C正确，A、B、D错误．5．在如图所示的电路中，电流表的内阻不计，电阻R1＝2.5 Ω，R2＝7.5 Ω，线圈的直流电阻可以忽略．闭合开关S的瞬间，电流表读数I1＝0.2 A，当线圈中的电流稳定后，电流表的读数I2＝0.4 A．求电源的电动势和内阻．解析：闭合开关S的瞬间，R1和R2串联接入电路，由闭合电路欧姆定律得I1＝ER1＋R2＋r，即0.2＝E2.5＋7.5＋r，电路稳定后，R2被短路，I2＝ER1＋r，即0.4＝E2.5＋r，由以上式子解得E＝3 V，r＝5 Ω.答案：3 V 5 Ω6．如图所示是一种触电保安器，变压器A处用双股相线(火线和零线)平行绕制成线圈，然后接到用电器上，B处有一个输出线圈，一旦有电流，经放大后便能立即推动继电器J切断电源，下列情况中能起保护作用的是哪一种？说明理由．(1)增加开灯的盏数，能否切断电源？(2)双手分别接触相线和零线，能否切断电源？(3)单手接触相线，脚与地相接触而触电，能否切断电源？解析：(1)不能．因A处线圈采用的是双绕法，增加开灯的盏数只会使电路中电流增大，但A中两线中电流始终大小相等方向相反，磁通量相互抵消，B中磁通量不发生改变，故不能推动J切断电源．(2)不能．理由同(1)．(3)能．因为有电流通过人体而流入地下，使A中两股相线电流大小不相等，B中磁通量发生改变，B中产生感应电流，从而推动J切断电源．答案：见解析。

高中物理第四章电磁感应第6节互感和自感讲义(含解析)新人教版选修3-2-新人教版高二选修3-

第6节互感和自感1．当一个线圈中的电流变化时，会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫互感，互感的过程是一个能量传递的过程。

2．当一个线圈中的电流变化时，会在它本身激发出感应电动势，叫自感电动势，自感电动势的作用是阻碍线圈自身电流的变化。

3．自感电动势的大小为E ＝L ΔI Δt，其中L 为自感系数，它与线圈大小、形状、圈数，以及是否有铁芯等因素有关。

4．当电源断开时，线圈中的电流不会立即消失，说明线圈中储存了磁场能。

一、互感现象1．定义两个相互靠近的线圈，当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势的现象。

产生的电动势叫做互感电动势。

2．应用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，变压器、收音机的“磁性天线”就是利用互感现象制成的。

3．危害互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间。

在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路正常工作。

二、自感现象和自感系数1．自感现象当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场在它本身激发出感应电动势的现象。

2．自感电动势由于自感而产生的感应电动势。

3．自感电动势的大小E ＝L ΔI Δt，其中L 是自感系数，简称自感或电感，单位：亨利，符号为H 。

4．自感系数大小的决定因素自感系数与线圈的大小、形状、圈数，以及是否有铁芯等因素有关。

三、磁场的能量1．自感现象中的磁场能量(1)线圈中电流从无到有时：磁场从无到有，电源的能量输送给磁场，储存在磁场中。

(2)线圈中电流减小时：磁场中的能量释放出来转化为电能。

2．电的“惯性”自感电动势有阻碍线圈中电流变化的“惯性”。

1．自主思考——判一判(1)两线圈相距较近时，可以产生互感现象，相距较远时，不产生互感现象。

(×)(2)在实际生活中，有的互感现象是有害的，有的互感现象可以利用。

(√)(3)只有闭合的回路才能产生互感。

(×)(4)线圈的自感系数与电流大小无关，与电流的变化率有关。

高二物理人教版选修3-2第4章 6 互感和自感

2．(多选)如图 461 所示，是一种延时装置的原理图，当 S1 闭合时，电磁铁 F 将衔铁 D 吸下，C 线路接通；当 S1 断开时，由于电磁感应作用，D 将延迟一段时间才被释放．则( ) A．由于 A 线圈的电磁感应作用，才产生延时释放 D 的作用 B．由于 B 线圈的电磁感应作用，才产生延时释放 D 的作用 C．如果断开 B 线圈的开关 S2，无延时作用 D．如果断开 B 线圈的开关 S2，延时将变化
【答案】 D
[合作探究·攻重难]
对互感现象的理解和应用
1．互感现象是一种常见的电磁感应现象，它不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，而且可以发生于任何两个相互靠近的电路之间． 2．互感现象可以把能量由一个电路传到另一个电路．变压器就是利用互感现象制成的．
如图 462 甲所示，A、B 两绝缘金属环套在同一铁芯上，A 环中电流 iA 随时间 t 的变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是( )
(多选)如图 464 所示，灯 A、B 完全相同，带铁芯的线圈 L 的电阻可忽略，则( 熄灭 B．S 闭合瞬间，灯 A 不亮，灯 B 立即亮 C．S 闭合瞬间，灯 A、B 都不立即亮 D．稳定后再断开 S 的瞬间，灯 B 熄灭，灯 A 闪亮一下再熄灭 ) A．S 闭合的瞬间，灯 A、B 同时发光，接着灯 A 变暗，灯 B 更亮，最后灯 A
3．通电自感和断电自感电通电自感路现象自感电动势的作用阻碍电流的增加增加
接通电源的瞬间，灯泡 A1 逐渐地亮起来断开开关的瞬间，灯泡闪亮
断电自感
减小一下后逐渐变暗或灯泡 A 逐阻碍电流的减小
渐变暗，直至熄灭
ΔI 自感电感 4.自感电动势的大小：E＝LΔt ，其中 L 是自感系数，简称自感或电感，单位：

高中物理人教版选修3-2课件：4-6互感和自感

5.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，在测定完毕后，将电路拆卸时应( )
A．先断开 S1 C．先拆除电流表
B．先断开 S2 D．先拆除电阻 R
6．如图所示，开关 S 是闭合的，流过线圈 L 的电流为 i1，流过灯泡的电流为 i2，且 i1>i2.在 t1 时刻，开关 S 断开，那么流过灯泡的电流 i 随时间 t 变化的图象是图中的( )
(1)请解释：当开关 S 断开后，为什么电磁铁还会继续吸住衔铁一段时间？ (2)如果线圈 B 不闭合，是否会对延时效果产生影响？为什么？
课堂效果检测 1．C 由于采用双线并绕的方法，当电流通过时，两股导线中的电流方向是相反的，不管电流怎样变化，任何时刻两股电流总是等大反向的，所产生的磁通量也是等大反向的，故总磁通量等于零，在该线圈中不会产生电磁感应现象，因此消除了自感，选项 A、B 错误，只有 C 正确．
2．关于线圈中自感电动势的大小的说法中正确的是( A．电感一定时，电流变化越大，电动势越大 B．电感一定时，电流变化越快，电动势越大 C．通过线圈的电流为零的瞬间，电动势为零 D．通过线圈的电流为最大值的瞬间，电动势最大
)
3.如图所示，L 为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，则( )
6．D
S 断开后的瞬间 L 与灯泡构成闭合回路，流过灯泡
的电流反向且从 i1 开始减小，故 D 项正确． 7．由于产生断电自感电动势，并且电动势比较大，故刘伟有被电击感觉，一旦放电完毕，电动势瞬间消失，李辉无任何感觉也就不足为怪了．
基础训练课堂效果检测
一、选择题 1.在制造精密电阻时，为消除电阻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 ( )

《红对勾》高中物理人教版选修3-2练习：4-6互感和自感-Word版含答案[-高考]

课后巩固提升限时:45分钟总分：100分一、单项选择题（每小题7分,共49分)1．关于线圈的自感系数，下面说法正确的是（)A．线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大B．线圈中电流等于零时，自感系数也等于零C．线圈中电流变化越快,自感系数越大D．线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定2．下列单位关系不正确的是()A．1亨＝1欧·秒B．1亨＝1伏·安/秒C．1伏＝1韦/秒D．1伏＝1亨·安/秒3。

如图是用于观察自感现象的电路图,设线圈的自感系数较大，线圈的直流电阻R L与灯泡的电阻R满足R L≪R，则在开关S由闭合到断开的瞬间，可以观察到（)A．灯泡立即熄灭B．灯泡逐渐熄灭C．灯泡有明显的闪亮现象D．只有在R L≫R时，才会看到灯泡有明显的闪亮现象4。

如图电路中，R的阻值和L的自感系数都很大，A、B为两个完全相同的灯泡，当S闭合时，正确的是()A．A比B先亮，然后A灭B．B比A先亮，然后B逐渐变暗C．A、B一起亮，而后A灭D．A、B一起亮，而后B灭5．如图中灯泡A1、A2完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略不计，则()A．S闭合瞬间，A1、A2同时发光,接着A1变暗A2变得更亮B．S闭合瞬间，A1不亮A2立即亮C．S闭合瞬间,A1、A2都不立即亮D．稳定后再断开S瞬间,A1、A2同时熄灭6．如图所示的电路中D1和D2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与R相同．在电键S接通和断开时,灯泡D1和D2亮暗的顺序是()A．接通时D1先达最亮，断开时D1后灭B．接通时D2先达最亮，断开时D2后灭C．接通时D1先达最亮，断开时D1先灭D．接通时D2先达最亮，断开时D2先灭7。

如图所示是日光灯的结构示意图,若按图示的电路连接，关于日光灯发光的情况,下列叙述中正确的是（)A．S1接通,S2、S3断开,日光灯就能正常发光B．S1、S2接通,S3断开,日光灯就能正常发光C．S3断开，接通S1、S2后，再断开S2，日光灯就能正常发光D．当日光灯正常发光后，再接通S3，日光灯仍能正常发光二、多项选择题（每小题7分，共21分）8．关于自感系数,下列说法正确的是(）A．其他条件相同，线圈越长自感系数越大B．其他条件相同,线圈匝数越多自感系数越大C．其他条件相同,线圈越细自感系数越大D．其他条件相同，有铁芯的比没有铁芯的其自感系数小9．如图所示，E为电池组，L是自感线圈（直流电阻不计），D1、D2是规格相同的小灯泡．下列判断正确的是(）A．开关S闭合时，D1先亮，D2后亮B．闭合S达稳定时，D1熄灭，D2比起初更亮C．断开S时，D1闪亮一会D．断开S时，D1、D2均不立即熄灭答案1．D自感电动势正比于电流的变化率，正比于线圈的自感系数，故A选项错误；自感系数由线圈本身及有无铁芯决定，与电流无关，故B、C选项错误，D选项正确．2．B由E＝L错误!知,L＝错误!，故1 亨＝1 伏·秒/安，或1 伏＝1 亨·安/秒，选项B错误，D正确；又1 伏＝1 安·欧，故A正确；由E＝n错误!知,选项C也正确．综上知，不正确的为B。

高中物理人教版选修3选修3-2第四章第6节互感和自感(II)卷

高中物理人教版选修3选修3-2第四章第6节互感和自感（II）卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共4题；共8分)1. （2分）如图所示，L是电感足够大的线圈，其直流电阻可忽略不计，D1和D2是两个相同的灯泡，若将电键S闭合，等灯泡亮度稳定后，再断开电键S，则（）A . 电键S闭合时，灯泡D1、D2同时亮，然后D1会变暗直到不亮，D2更亮B . 电键S闭合时，灯泡D1很亮，D2逐渐变亮，最后一样亮C . 电键S断开时，灯泡D1、D2同时熄灭D . 电键S断开时，灯泡D1随之熄灭，而D2会更亮一下后才熄灭2. （2分）如图所示的电路中，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.下列表示A、B两点间电压UAB 随时间t变化的图象中，正确的是（）A .B .C .D .3. （2分）一个自感系数很大的线圈，用如图所示的电路测量它的直流电阻，闭合电键与待稳定后读出电压表与电流表的示数下列说法正确的是（）线圈电阻的测量值等于电压表示数与电流表示数的比值线圈电阻的真实值小于电压表示数与电流表示数的比值在测量完毕拆卸电路时，应先断开，后断开在测量完毕拆卸电路时，应先断开后断开．A .B .C .D .4. （2分） (2017高二下·马山期中) 如图所示，灯泡的灯丝电阻为2Ω，电池的电动势为2V，内阻不计，线圈匝数足够多，线圈电阻为4Ω．先合上开关S，稳定后突然断开S，则下列说法正确的是（）A . 电灯立即变暗再熄灭，且电灯中电流方向与S断开前方向相同B . 电灯立即变暗再熄灭，且电灯中电流方向与S断开前方向相反C . 电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与S断开前方向相同D . 电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与S断开前方向相反二、多项选择题 (共4题；共12分)5. （3分）图中电感L的直流电阻为R，小灯泡的电阻也为R，两个相同的小量程电流表G1、G2的内阻不计．当开关S闭合，电路达到稳定后，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，（）A . 开关断开后G1、G2的指针都立即回到零点B . 开关断开后G1缓慢回到零点，G2立即左偏，偏后缓慢回到零点C . 从闭合开关到电路稳定过程中两电流表示数变化情况完全相同D . 从闭合开关到电路稳定过程中小灯泡先变亮然后变暗6. （3分） (2017高二下·松原期中) 如图，A、B是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈．下面说法正确的是（）A．闭合开关S时，A . B灯同时亮，且达到正常B . 闭合开关S时，B灯比A灯先亮，最后一样亮C . 闭合开关S时，A灯比B灯先亮，最后一样亮D . 断开开关S时，A灯与B灯同时慢慢熄灭7. （3分） (2017高二下·吴忠期中) 如图所示的电路中，A、B、C是三个相同的灯泡，L是自感线圈，其电阻可忽略不计．电键S先闭合然后再断开．则（）A . S闭合后，A先亮而B，C慢亮B . S闭合后，B，C先亮而A慢亮C . S断开后，B，C先变亮然后逐渐变暗D . S断开后，A先变亮然后逐渐变暗8. （3分） (2017高二上·大连期末) 如图所示，电池内阻不计，L是电阻不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同的灯泡．对于这个电路，下列说法中正确的是（）A . S刚闭合瞬间，D1、D2同时亮B . S刚闭合瞬间，D1先亮，D2后亮C . 闭合S电路达到稳定后则D1熄灭，D2比S刚闭合时亮D . 闭合S待电路达到稳定后，再将S断开时，D1亮一下再逐渐变暗，D2立即熄灭三、填空题 (共2题；共5分)9. （1分） (2018高二下·博兴期中) 如图是测定自感系数很大的线圈L直线电阻的电路，L两端并联一只电压表（电压表的内阻RV很大），用来测电感线圈的直流电压，在测量完毕后将电路解体时，为了电表的安全，应该先断开开关________（填S1或S2）。

高中物理第四章电磁感应6互感和自感训练新人教版选修3-2(2021年整理)

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6 互感和自感A级抓基础1．关于线圈中的自感电动势的大小，下列说法正确的是( )A．跟通过线圈的电流大小有关B．跟线圈中的电流变化大小有关C．跟线圈中的磁通量大小有关D．跟线圈中的电流变化快慢有关解析:自感电动势也是电磁感应定律的一种特殊情况，磁通量通过自身时，也要产生阻碍其变化的感应电流．根据自感电动势E＝n错误!可知，选项D正确．答案:D2．（多选)关于自感现象，下列说法中正确的是（)A．感应电流不—定和原电流方向相反B．线圈中产生的自感电动势较大，则其自感系数一定较大C．对于同一线圈，当电流变化较快时,线圈中的自感系数也较大D．对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感电动势较大解析:自感电流总是阻碍原电流的变化．当线圈中的电流减小时，自感电动势方向与原电流方向相同；当线圈中的电流增大时，自感电动势方向与原电流方向相反，故A正确．线圈的自感系数由线圈本身的因素决定，故B错误．自感电动势的大小跟导体中电流变化的快慢有关，即：E＝L错误!,故C错误，D正确．答案：AD3．（多选)如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略不计，下列说法中正确的是( )A．合上开关S接通电路时，A2先亮A1后亮，最后一样亮B．合上开关S接通电路时,A1和A2始终一样亮C．断开开关S切断电路时，A2立即熄灭,A1过一会熄灭D．断开开关S切断电路时,A1和A2都要过一会才熄灭解析:S闭合接通电路时,A2支路中的电流立即达到最大，A2先亮；由于线圈的自感作用,A1支路电流增加的慢，A1后亮．A1中的电流稳定后,线圈的阻碍作用消失，A1与A2并联，亮度一样，故A正确,B不正确;S断开时,L和A1、A2组成串联的闭合回路，A1和A2亮度一样，由于L中产生自感电动势阻碍L中原电流的消失，使A1和A2过一会才熄灭,故D选项正确．答案:AD4．(多选）如图所示，闭合电路中的螺线管可自由伸缩，螺线管有一定的长度，这时灯泡具有一定的亮度，若将一软铁棒从螺线管左边迅速插入螺线管内,则将看到( ）A．灯泡变暗B．灯泡变亮C．螺线管缩短D．螺线管伸长解析：当软铁棒插入螺线管中，穿过螺线管的磁通量增加,故产生反向的自感电动势，这样电流减小，灯泡变暗，每匝线圈间同向电流作用力减小,故螺线管伸长．答案：AD5．如图所示,L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光,当断开电路的瞬间会有（)A．灯泡立刻熄灭B．灯泡慢慢熄灭C．闪亮一下后再慢慢熄灭D．闪亮一下后突然熄灭解析：当电路断开时,由于通过线圈的电流从有到无，线圈将产生自感电动势，但由于线圈与灯泡不能构成闭合回路，因此灯泡立刻熄灭．答案：A6．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，用来测量自感线圈的直流电压，在测量完毕后,将电路解体时应（）A．先断开S1B．先断开S2C．先拆除电流表D．先拆除电阻R解析:S1断开瞬间，L中产生很大的自感电动势,若此时S2闭合，则可能将电压表烧坏，故应先断开S2。

人教版高二物理选修3-2 第四章：4.6 互感和自感——自感

A．使电路中的电流减小，最后由I减到零 B．有阻碍电流的作用，最后电流小于I C．有阻碍电流增大的作用，故电流总保持不变 D．有阻碍电流增大的作用，但电流还是增大，最后变为2I
点拨：自感作用阻碍的是电流的变化而不是电流．同时，“阻碍”不是“阻止”．
答案：D
例5.如图所示电路，A、B灯电阻均为R，闭合 K1打开K2时，两灯亮度一样，若再闭合K2待稳定后将K1断开，则断开瞬间：
【例2】如图17－103所示，电源电动势E＝6V，内阻不计，A、B两灯都标有“6V、0.3A”，电阻R和线圈L 的直流电阻RL均为20Ω，试分析：在开关S闭合和断开的极短时间内流过A、B两灯的电流变化情况？
解析：S闭合到电路稳定的极短时间内，随着L中的电流逐渐变化．A、B两灯中电流分别从0.1 A和0.2 A逐渐增加和减少为0.15 A；S断开时A中的电流由0.15 A 立即变为零，B中的电流由向右0.15 A立即变为向左 0.15 A，然后逐渐减为零．点拨：线圈作为瞬间电流源只能使得电流强度从原有值开始变化
3 、听着一首歌，反反复复，琢磨不透，自己在想什么?难道真的爱她么?可为什么说不出口呢，爱情就是买卖，看透就好。痴情的人不会有真爱、让这一切随风，吹到天涯海角。不要再让我见到，对你，既然说不出，那就模模糊糊。或许，这样最好，谁都不会太累。
【解答】 A
例7.在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个条形磁铁如图1。现有铜、铝和有机玻璃制成的滑块甲、乙、丙，使它们从导轨上的A点以某一初速向磁铁滑去。各物块在拜碰上磁铁前的运动情况将是 [ ]
A．都作匀速运动 B．甲、乙作加速运动 C．甲、乙作减速运动 D．乙、丙作匀速运动
【解答】正确选项C。【说明】本题容易误解选A是出于如下考虑：因为铜、铝、有机玻璃都属非铁磁性物质，它们在磁场里不能被磁化，因而不会受到磁铁的引力，故作匀速运动。

人教版高中物理选修3-2第四章6互感和自感同步练测

高中物理学习材料金戈铁骑整理制作6 互感和自感建议用时实际用时满分实际得分45分钟100分一、选择题（本题共10小题，每小题6分，共60分.第1、3、5、10题为多选，其余为单选.多选中全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分）1.关于自感电动势的大小和方向，下列说法中正确的是( )A.在自感系数一定的条件下，通过导体的电流越大，产生的自感电动势越大B.在自感系数一定的条件下，通过导体的电流变化越快，产生的自感电动势越大C.自感电动势的方向总与原电流的方向相反D.当通过导体的电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同 2.如图1所示，多匝线圈的电阻和电源内阻都很小，可忽略不计，电路中两个电阻的阻值均为，开始时开关断开，此时电路中电流为.现将开关闭合，线圈中有自感电动势产生，下列说法中正确的是（）A.由于自感电动势有阻碍电流变化的作用，电路B.由于自感电动势有阻碍电流变化的作用，电路C.由于自感电动势有阻碍电流变化的作用，电路D.自感电动势有阻碍电流增大的作用，但电路中电流最终还要增大到23.在如图2所示电路中，是自感系数足够大的线圈（直流电阻不计），为两只相同的灯泡.下列说法中正确的是（） A.在刚闭合时，灯逐渐变亮，灯立即变亮 B.在刚闭合时，两灯同时亮，然后灯熄灭，灯更C.D.闭合一段时间后，再将断开，灯亮一会儿再熄4.如图3所示的电路中，为两个完全相同的灯泡，为自感线圈，为电源，为开关.关于两灯泡亮、灭的先后次序，下列说法中正确的是（）A.合上开关，先亮，后亮；断开开关，同时熄灭 B.合上开关，先亮，后亮；断开开关，先熄灭，后熄灭C.合上开关，先亮，后亮；断开开关，亮一会儿再同时熄灭D.合上开关，同时亮；断开开关，先熄灭，后熄灭5.如图4所示，是演示自感现象的实验电路图．下列说法中正确的是( )A.在断开开关后的一段短暂时间里，中仍有电流通过，方向为B.在断开开关后的一段短暂时间里，中仍有电流通过，方向为C.在断开开关后，原存储在线圈内的大部分磁场能将转化为电能图4 图1图2图3图7图8图6 图9图10图11 D.在断开开关后，原存储在线圈内的大部分磁场能将转化为化学能6.如图5所示，对于原来闭合的开关突然断开的瞬间，会看到灯更亮的闪一下再熄灭．设闭合时，灯中电流为，线圈中电流为，断开瞬间灯中电流为，线圈中电流为，则( ) A. B. C. D.7.在如图6所示的电路中，两个相同的电流表，零刻线在刻度盘的中央．当电流从“＋”接线柱流入时，指针向右摆；当电流从“－”接线柱流入时，指针向左摆．在电路接通且稳定时再断开开关的瞬间，下列说法正确的是( ) A.G 1指针向右摆，G 2指针向左摆 B.G 1指针向左摆，G 2指针向右摆C.两指针都向右摆D.两指针都向左摆 8.如图7所示，是两个相同的小灯泡，是一个自感系数相当大的线圈，线圈的直流电阻与定值电阻的阻值相同.下列关于这个电路的说法正确的是（A.B. C.闭合开关，待电路稳定后，断开开关，两灯同D.闭合开关，待电路稳定后，断开开关,灯立即9.如图8所示，A 、B 、C 是相同的白炽灯，是自感系数很大、电阻很小的自感线圈．现将S 闭合，下面说法正确的是( )A.B 、C 灯同时亮，A 灯后亮B.A 、B 、C 灯同时亮，然后A 灯逐渐变暗，最后熄灭C.A 灯一直不亮，只有B 灯和 C 灯亮D.A 、B 、C 灯同时亮，并且亮暗没有变化 10.如图9所示，灯泡A 、B 与固定电阻的阻值均为，是自感系数很大的线圈．当S 1闭合，S 2断开且电路稳定时，A 、B 亮度相同，再闭合S 2，待电路稳定后将S 1断开，下列说法中正确的是( )A.B 灯立即熄灭B.A 灯将比原来更亮一下后再熄灭C.有电流通过B 灯,方向为D.有电流通过A 灯,方向为二、计算题（本题共2小题，共40分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 11.（20分）如图10所示的电路中，已知，，是纯电感线圈，电源内阻不计，则S 闭合，电路稳定后断开S 的瞬间，两端的电压是多少？哪端电势高？12.（20分）如图11所示，设电源的电动势为，内阻不计，与的电阻均为，两灯泡的电阻为. (1)求断开的瞬间，灯泡两端的电压；(2)画出断开前后一段时间内流过灯泡电流随时间的变化规律．图56 互感和自感参考答案1.BD2.D 解析：当开关闭合时，通过线圈的电流发生变化，在线圈中产生自感电动势，自感电动势阻碍电流的变化，但“阻碍”不是“阻止”，“阻碍”实质上是“延缓”电流的变化，但电流还是要变化.在开关S 闭合后，由于自感电动势阻碍电流的增大，电路中的电流不会立刻变为，但最终仍会增大到，故选项D 正确.3.BD 解析：S闭合的瞬间，由于自感的作用，通过线圈的电流只能逐渐增大，所以开始时A、B灯同时亮，选项A错误；当稳定后，由于线圈的电阻为零，它把A灯短路，所以A灯熄灭，B灯更亮，选项B正确；S断开的瞬间，由于自感的作用，使与线圈相连的A灯又亮一会儿再熄灭，而B灯立即熄灭，选项C错误，选项D正确.4.C 解析：由于是自感线圈，当合上S时，自感线圈将产生自感电动势，相当于阻值很大的电阻，故B灯先亮，而A灯后亮.当S断开时，A、B组成回路，产生自感电动势阻碍电流的减弱，由此可知，A、B 同时熄灭，故选项C正确.5.BC 解析：在断开开关S后，线圈产生自感电动势，自感电动势总是阻碍原来电流的变化，故在线圈中电流方向为，在灯A中为，选项A错误、选项B正确；断开开关后，灯泡要逐渐熄灭，电流减小，磁场能转化为电能，选项C正确、选项D错误．6.A 解析：本题的关键是要理解产生自感现象的根本原因，断开S的瞬间，因为的减小才产生自感电动势，自感电动势阻碍的减小，因此流过线圈的电流只能是减小而不能是增大，断开瞬间有，这时和灯A 组成的闭合回路是串联的，在自感电动势的作用下使流过灯A，故.虽然是减小的，但在断开的瞬间还是比灯A原来的电流大，则有，使灯A在S断开瞬间闪亮一下才熄灭．7.A 解析：电路接通且稳定时，两支路均有自左到右的电流．当开关断开的瞬间，无自感线圈的支路则没有自感电流产生．有自感线圈的支路产生阻碍原电流变化的自感电流，且这一自感电流将通过能与它形成回路的各支路．此题中开关断开的瞬间，电路电流减小，故将产生自左至右的自感电流以阻碍原电流变化．且此时开关断开，所在支路只能与所在支路串联形成回路，则自感电流自右向左流经所在支路．故选A.8.D 解析：自感现象是由于电流发生变化引起的，因此分析时要抓住电路中的电流变化.闭合开关前，电路中没有电流.闭合开关的瞬间，电路中电流（从无到有）增加，则在线圈中将产生自感电动势，阻碍电流的增加，所以，通过A灯的电流近似等于总电流，而B灯的电流由于的分流作用而较小，所以开关闭合瞬间A灯比B灯先达到最亮.闭合开关S，待电路稳定后，断开开关S，流过线圈的电流突然减小，根据自感现象，中将产生自感电动势，这个电动势阻碍通过的电流减小，由于在电路中产生的自感电动势相当于电源，它与A灯形成新的闭合电路，使A灯稍迟熄灭，而B灯立即熄灭.故选项D正确.9.B10.AD 解析：断开而只闭合，稳定时，A、B两灯一样亮,可知线圈的直流电阻也是.在、都闭合时，故当闭合突然断开时,流过A灯的电流只是方向变为，但其大小不突然增大，A灯不出现更亮一下再熄灭的现象，故选项D正确，选项B错误；由于固定电阻几乎没有自感作用，故断开时，B灯电流迅速变为零，而立即熄灭，故选项A正确、选项C错误.综上所述可知，本题正确选项为A、D.11.60 V 端的电势高于端解析：当S闭合电路稳定时，流过的电流，此时端电势高于端．断开S的瞬间，和与串联，线圈中电流减小，开始瞬间，中电流为，所以两端电压为，此时线圈中的磁场能转化为电能释放出来，线圈相当于电源，与相当于外电路，所以端电势高于端．12.(1)10 V (2)见解析解析：(1)电路稳定工作时，因为两点的电势相等，所以导线上无电流流过．因此通过的电流为流过的电流为断开S的瞬间，由于线圈要维持不变，与组成闭合回路，因此通过的最大电流为1 A．所以此时两端的电压为(正常工作时为5 V)．(2)断开S前，流过的电流为0.5 A不变，而断开S的瞬间，通过的电流突变为1 A，且方向也发生变化，然后渐渐减小到零，所以它的图象应如图12所示(为断开S的时刻)．注：从开始，电流持续的时间实际上一般是很短的．图12。