人教版高中物理选修3-2第4章第6节.docx

高中物理学习材料
唐玲收集整理
第四章第6节互感和自感
课后强化演练
一、选择题
1．关于线圈中自感电动势大小的说法中正确的是( )
A．电感一定时，电流变化越大，自感电动势越大
B．电感一定时，电流变化越快，自感电动势越大
C．通过线圈的电流为零的瞬间，自感电动势为零
D．通过线圈的电流为最大值的瞬间，自感电动势最大
解析：
答案：B
2.在如图所示电路中，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( )
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：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个短时间，即G2中的电流按原方向自右向左逐渐减小为零，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正确．
答案：D
3．(2013·锦州高二检测)如图所示电路中，自感系数较大的线
圈L的直流电阻不计，下列操作中能使电容器C的A板带正电的是
( )
A．S闭合的瞬间
B．S断开的瞬间
C．S闭合电路稳定后
D．S闭合、向左移动变阻器触头
解析：S闭合电路稳定时，线圈两端没有电势差，电容器两板不带电；S闭合瞬间，或向左移动变阻器触头时，电流增大，线圈产生自感电动势方向与电流方向相反，使B板带正电；S断开的瞬间，电流减小，线圈产生自感电动势的方向与电流方向相同，使A板带正电，B项正确．
答案：B
4.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：AD
5．(2011·高考北京理综)某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路．检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象．虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因．你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是( )
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：由自感规律可知在开关断开的瞬间造成灯泡闪亮以及延时的原因是在线圈中产生
了与原电流同向的自感电流且大于稳定时通过灯泡的原电流．由图可知灯泡和线圈构成闭合的自感回路，与电源无关，故A 错；造成不闪亮的原因是自感电流不大于稳定时通过灯泡的原电流，当线圈电阻小于灯泡电阻时才会出现闪亮现象，故B 错C 正确．自感系数越大，则产生的自感电流越大，灯泡更亮，故D 错．
答案：C
6．如图所示，A 和B 是两个相同的小灯泡，L 是一个自感系数
相当大的线圈，其电阻值与R 相同．由于存在自感现象，在开关S
闭合和断开时，灯A 和B 先后亮暗的顺序是( )
A ．闭合时，A 先达最亮；断开时，A 后暗
B ．闭合时，B 先达最亮；断开时，B 后暗
C ．闭合时，A 先达最亮；断开时，A 先暗
D ．闭合时，B 先达最亮；断开时，B 先暗
解析：开关S 闭合时，由于自感作用，线圈L 中自感电动势较大，电流几乎全部从灯A 中通过，而该电流又同时分路通过灯B 和R ，所以灯A 先达最亮，经过一段时间稳定后灯A 和灯B 达到同样亮；开关S 断开时，电源电流立即为零，灯B 立即熄灭，由于L 的自感作用，灯A 要慢慢熄灭．综上所述A 项正确．
答案：A
二、非选择题
7.如图所示，L 是自感系数较大的一个线圈，电源的电动势是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
8.在如图所示的电路中，电流表的内阻不计，电阻R 1＝2.5 Ω，R 2
＝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
I 1＝0.2 A ，当线圈中的电流稳定后，电流表的读数I 2＝0.4 A ．求电源
的电动势和内阻．
解析：闭合开关S 的瞬间，R 1和R 2串联接入电路，由闭合电路欧姆定律
I 1＝E R 1＋R 2＋r 即0.2＝E 2.5＋7.5＋r
电路稳定后，R 2被短路，I 2＝E R 1＋r ，即0.4＝E
2.5＋r
由以上式子解得：E＝3 V，r＝5 Ω答案：3 V 5 Ω。