2017人教版高中物理选修第四章 第6节《互感和自感》达标训练

【创新方案】2015-2016学年高中物理第四章第6节互感与自感

课时达标训练新人教版选修3-2

一、单项选择题

1、下列说法正确的就是( )

A、当线圈中电流不变时,线圈中有自感电动势

B、当线圈中电流反向时,线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反

C、当线圈中电流增大时,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反

D、当线圈中电流减小时,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反

2、如图所示,A与B就是两个相同的小灯泡,L就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闭合与断开时,灯A与B先后亮暗的顺序就是( )

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

3、如图所示,两个电阻均为R,电感线圈L的电阻及电池内阻均可忽略不计,S原来断开,

电路中电流I0＝E

2R

,现将S闭合,于就是电路中产生了自感电动势,此自感电动势的作用就是

( )

A、使电路的电流减小,最后由I0减小到零

B、有阻碍电流增大的作用,最后电流小于I0

C、有阻碍电流增大的作用,因而电流总保持不变

D、有阻碍电流增大的作用,但电流还就是增大,最后变为2I0

二、多项选择题

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,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,则将瞧到( )

A、灯泡变暗

B、灯泡变亮

C、螺线管缩短

D、螺线管变长

5、如图所示的电路中,三个相同的灯泡A、B、C与电感L1、L2与直流电源连接,电感的电阻忽略不计。开关S从闭合状态突然断开时,下列判断正确的有( )

A、A先变亮,然后逐渐变暗

B、B先变亮,然后逐渐变暗

C、C先变亮,然后逐渐变暗

D、B、C都逐渐变暗

6、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1 s末

B、第2 s末

C、第3 s末

D、第4 s末

7、如图所示,电池的电动势为E,内阻不计,线圈自感系数较大,直流电阻不计。当开关S 闭合后,下列说法正确的就是( )

A、a、b间电压逐渐增加,最后等于E

B、b、c间电压逐渐增加,最后等于E

C、a、c间电压逐渐增加,最后等于E

D、电路中电流逐渐增加,最后等于E/R

8、如图所示电路中,A、B就是两个完全相同的灯泡,L就是一个理想电感线圈,说法正确的就是( )

A、S闭合时,A立即亮,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不发光

D、S闭合足够长时间后,B熄灭,而A发光

三、非选择题

9、如图所示就是一种触电保安器,变压器A处用双股相线(火线)与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,下列情况下能起保护作用的就是哪一种？说明理由。

(1)增加开灯的盏数,能否切断电源？

(2)双手分别接触相线与零线,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？

答案:见解析

10、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。试求电池的电动势与内阻。

答案

1、解析:选C 由法拉第电磁感应定律可知,当线圈中电流不变时,不产生自感电动势,A 错误;当线圈中电流反向时,相当于电流减小,线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相同,B错误;当线圈中电流增大时,自感电动势阻碍电流的增大,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反,C正确;当线圈中电流减小时,自感电动势阻碍电流的减小,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相同,D错误。

2、解析:选A 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A中通过,而该电流又同时分路通过B与R,所以A先达最亮,经过一段时间稳定后A与B 达到同样亮;开关S断开时,电源电流立即为零,B立即熄灭,由于L的自感作用,A要慢慢熄

灭。综上所述A 项正确。

3、解析:选D S 闭合,电路中电阻减小,电流增大,线圈产生的自感电动势的作用就是阻碍原电流的增大,A 错;阻碍电流增大,不就是不让电流增大,而就是让电流增大的速度变慢,B 、C 错;最后达到稳定时,电路中总电流为I ＝E R ＝2I 0,故D 正确。

4、解析:选AD 当软铁棒插入螺线管中时,穿过螺线管的磁通量增加,故产生反向的自感电动势,使总电流减小,灯泡变暗,每匝线圈间同向电流吸引力减小,螺线管变长。

5、解析:选AD 设S 闭合时通过每个灯泡的电流为I ,则流过L 1的电流为2I ,流过L 2的电流为I ,当S 断开时,通过电感的电流不会发生突变,L 1中的电流从2I 减小到零,L 2中的电流从I 减小到零,B 、C 中电流都从I 减小到零,A 中电流从2I 减小到零,故B 、C 缓慢变暗,A 灯先亮一下然后逐渐变暗,A 、D 正确。

6、解析:选BD 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。在图象中0～1 s 时间内原电流正方向减小,所以自感电动势的方向就是正方向,在1～2 s 时间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 时间内可得正确答案为B 、D 两项。

7、解析:选BD 由于线圈自感系数较大,当开关闭合瞬间,a 、b 间近似断路,所以a 、b 间电压很大,随着电流的增加,a 、b 间电压减小,b 、c 间电压增大,最后稳定后,a 、b 间电压为零,b 、c 间电压等于E ,电流大小为I ＝E R

,选项B 、D 对,A 、C 错。

8、解析:选AC 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。

9、解析:(1)不能。因为A 处线圈就是采用的双绕法,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 中两股电流不再大小相等,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

10、解析:闭合开关S 的瞬间,R 1与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