高中物理(人教版)选修3-2课时训练5互感和自感 含解析

题组一自感现象

1.下列单位换算正确的是( )

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

解析:由E=L可知1伏=1亨·安/秒,选项D正确。

答案:D

2.

在制作精密电阻时,为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.当电路中电流变化时,两股导线中产生的自感电动势相互抵消

B.当电路中电流变化时,两股导线中产生的感应电流相互抵消

C.当电路中电流变化时,两股导线中产生的磁通量相互抵消

D.以上说法均不正确

解析: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,在线圈中不会产生电磁感应现象,因此消除了自感现象,选项C正确。

答案:C

题组二通电自感

3.(多选题)

如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻r不能忽略。R1和R2是两个定值电阻,L是一个自感系数较大的线圈。开关S原来是断开的,从闭合开关S到电路中电流达到稳定为止的时间内,通过R1的电流I1和通过R2的电流I2的变化情况是( )

A.I1开始较大而后逐渐变小

B.I1开始很小而后逐渐变大

C.I2开始很小而后逐渐变大

D.I2开始较大而后逐渐变小

解析:闭合开关S时,由于L是一个自感系数较大的线圈,产生反向的自感电动势阻碍电流的变化,所以开始I2很小,随着电流达到稳定,自感作用减小,I2开始逐渐变大;闭合开关S时,由于线圈阻碍作用很大,路端电压较大,随着自感作用减小,路端电压减小,所以R1上的电压逐渐减小,电流逐渐减小,故选项A、C正确。

答案:AC

4.

如图所示的电路,L为自感线圈,R是一个灯泡,E是电源。当S闭合瞬间,通过灯泡R的电流方向是。当S断开瞬间,通过灯泡的电流方向是。

解析:当S闭合时,流经R的电流是A→B。当S断开瞬间,由于电源提供给R及线圈的电流立即消失,因此线圈要产生一个和原电流方向相同的自感电动势来阻碍原电流减小,所以电流流经R时的方向是B→A。

答案: A→B B→A

题组三断电自感

5.电视机的电源输入端装有电源滤波器,其电路图如图所示,元件L1、L2是两个电感线圈,它们的自感系数很大,F是保险丝,R是压敏电阻(正常情况下阻值很大,但电压超过设定值时,阻值会迅速变小,可以保护与其并联的元件),C1、C2是电容器,S为电视机开关,在电视机正常工作时,若在没有断开开关S时,就拔去电源插头,则以下说法正确的是( )

A.F可能被熔断

B.F一定被熔断

C.C1可能被损坏

D.C2可能被损坏

解析:先拔去电源插头,保险丝不形成回路,不会熔断。开关S未断开,由于自感作用,L中电流不会突变,在R两端产生高电压,R阻值迅速变小,C1两端电压迅速变小,C1不会被损坏,高电压都加在C2上,C2可能被损坏,选项D正确。

答案:D

6.如图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,用来测量自感线圈的直流电压,在测量完毕后,将电路拆除时应( )

A.先断开S2

B.先断开S1

C.先拆除电流表

D.先拆除电阻R

解析:如果不断开S1,线圈L与电压表就会组成闭合回路,在断开S2时,线圈L会产生感应电流,电流的方向与原来方向相同。这时流过电压表的电流方向与原来电流方向相反,电压表中的指针将反向转动,损坏电压表,所以必须先断开S1,再断开S2,选项B正确。

答案:B

7.如图所示的电路中,两个灵敏电流表G1和G2的零点都在刻度盘中央,当电流从“+”接线柱流入时,指针向右摆;电流从“-”接线柱流入时,指针向左摆。在电路接通后再断开的瞬间,下列说法中符合实际情况的是( )

A.G1表指针向左摆,G2表指针向右摆

B.G1表指针向右摆,G2表指针向左摆

C.G1、G2表的指针都向左摆

D.G1、G2表的指针都向右摆

解析:电路接通后线圈中电流方向向右,当电路断开时,线圈中电流减小,产生与原方向相同的自感电动势,与G2和电阻组成闭合回路,所以G1中电流方向向右,G2中电流方向向左,即G1指针向右摆,G2指针向左摆,B项正确。

答案:B

(建议用时:30分钟)

1.关于线圈的自感系数,下列说法中正确的是( )

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

解析:自感系数是线圈本身的固有属性,只决定于线圈大小、形状、圈数、有无铁芯等因素,而与电流变化快慢等外部因素无关。自感电动势的大小与线圈自感系数及电流变化率有关,选项A、B、C错,选项D 对。

答案:D

2.在如图甲所示的电路中,两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R。闭合开关S后,调整R,使L1和L2发光的亮度一样,此时流过两个灯泡的电流均为I。然后,断开S。若t'时刻再闭合S,则在t'前后的一小段时间内,图乙中正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图象是( )

甲

乙

解析:由题中给出的电路可知,电路由L与L1和L2与R两个支路并联,在t'时刻,L1支路的电流因为有L的自感作用,所以i1由0逐渐增大,L2支路为纯电阻电路,i2不存在逐渐增大的过程,所以选项B正确。

答案:B

3.(多选题)线圈通以如图所示的随时间变化的电流,则( )

A.0~t1时间内线圈中的自感电动势最大

B.t1~t2时间内线圈中的自感电动势最大

C.t2~t3时间内线圈中的自感电动势最大

D.t1~t2时间内线圈中的自感电动势为零

解析:线圈中的自感电动势与通入的电流的变化率成正比,即E∝。根据图象分析:0~t1时间内的电流变化率小于t2~t3时间内的电流变化率,故选项A错误,选项C正确;t1~t2时间内的电流变化率为零,自感电动势为零,故选项B错误,选项D正确。

答案:CD