高中物理 第2章 楞次定律和自感现象 第2节 自感学业分层测评 鲁科版选修3-2

自感

(建议用时：45分钟)

[学业达标]

1．关于线圈的自感系数、自感电动势的下列说法中正确的是( )．

A ．线圈中电流变化越大，线圈自感系数越大

B ．对于某一线圈，自感电动势正比于电流的变化量

C ．一个线圈的电流均匀增大，这个线圈的自感系数、自感电动势都不变

D ．自感电动势总与原电流方向相反

【解析】 线圈的自感系数L 只由线圈本身的因素决定，选项A 错误．由E 自＝L ΔI Δt

知，E 自与ΔI Δt

成正比，与ΔI 无直接关系，选项B 错误，C 正确．E 自方向在电流增大时与原电流方向相反，在电流减小时与原电流方向相同，选项D 错误．

【答案】 C

2．(多选)下列说法正确的是( )

A ．当线圈中电流不变时，线圈中没有自感电动势

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

【解析】 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 对；当线圈中电流反向时，相当于电流先减小后反向增大，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；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 对；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．

【答案】 AC

3.如图2­2­4所示的是自感现象的实验装置，A 是灯泡，L 是带铁芯的线圈，E 为电源，S 是开关．下述判断正确的是( )

【导学号：78870029】

图2­2­4

A ．S 接通的瞬间，L 产生自感电动势，S 接通后和断开瞬间L 不产生自感电动势

B ．S 断开的瞬间L 产生自感电动势，S 接通瞬间和接通后L 不产生自感电动势

C．S在接通或断开的瞬间L都产生自感电动势，S接通后L不再产生自感电动势

D．S在接通或断开瞬间以及S接通后，L一直产生自感电动势

【解析】S断开和接通瞬间，通过线圈的电流都发生变化，都产生感应电动势，S接通后通过线圈的电流不再变化，没有感应电动势产生，故A、B、D错误，C正确．【答案】 C

4．(多选)某线圈通有如图2­2­5所示的电流，则线圈中自感电动势改变方向的时刻有( )

图2­2­5

A．第1 s末

B．第2 s末

C．第3 s末

D．第4 s末

【解析】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；当原电流增大时，自感电动势与原电流方向相反．在0～1s内原电流沿正方向减小，所以自感电动势的方向是正方向；在1～2s内原电流沿负方向增加，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、4～5 s内自感电动势的方向分别是沿负方向、负方向、正方向，可得正确答案为选项B、 D.

【答案】BD

5. (多选)如图2­2­6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( )

图2­2­6

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闪亮一下

D．断开S时，D1、D2均不立即熄灭

【解析】开关S闭合时D1，D2同时亮，电流从无到有，线圈阻碍电流的增加，A错．闭合S达稳定时D1被短路，电路中电阻减小，D2比起初更亮，B对．断开S时，线圈阻碍电流

减小，故D1会闪亮一下，而D2在S断开后无法形成通路，会立即熄灭，所以C对，D错．【答案】BC

6.如图2­2­7所示的电路中，两个相同的电流表G1和G2，零点均在刻度盘的中央，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，在电路接通后再断开开关S的瞬间，下述说法中正确的是( )

【导学号：78870030】

图2­2­7

A．G1指针向右摆，G2指针向左摆

B．G1指针向左摆，G2指针向右摆

C．G1、G2的指针都向右摆

D．G1、G2的指针都向左摆

【解析】在电路接通后再断开开关S的瞬间，由于线圈L中的原电流突然减小，线圈L中产生自感现象，线圈中的电流逐渐减小，电流流经L、G2、R、G1，方向顺时针，由于从表G1的“＋”接线柱流入，表G2的“－”接线柱流入，因此G1指针右偏，表G2的指针左偏，答案选A.

【答案】 A

7．如图2­2­8所示，L是电阻不计的自感线圈，C是电容器，E为电源，在开关S闭合和断开时，关于电容器的带电情况，下列说法正确的是( )

【导学号：78870031】

图2­2­8

A．S闭合瞬间，A板带正电，B板带负电

B．S保持闭合，A板带正电，B板带负电

C．S断开瞬间，A板带正电，B板带负电

D．由于线圈L的电阻不计，电容器被短路，上述三种情况下电容器均不带电

【解析】S闭合瞬间，通过L的电流增大，L产生的自感电动势的方向是由下指向上，使电容器充电，A板带正电，B板带负电，A项正确；S保持闭合时，L的电阻为零，电容器

两极板被短路，不带电，B项错误；S断开瞬间，通过L的电流减小，自感电动势的方向由上指向下，在L、C组成的回路中给电容器充电，使B板带正电，A板带负电，C项错误．综上D项错误．

【答案】 A

8.如图2­2­9所示，R1、R2的阻值均为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，于是电路中产生自感电动势，自感电动势的

作用是( )

图2­2­9

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，但电流最后还是变为2I0

【解析】当S闭合时，电路中电阻减小，电流增大，线圈的作用是阻碍电流的增大，选项A错误；阻碍电流增大，不是不让电流增大，而是让电流增大的速度减缓，选项B、C

错误；最后达到稳定时，I＝E

R

＝2I0，故选项D正确．

【答案】 D

[能力提升]

9．(多选)如图2­2­10所示是研究自感通电实验的电路图，A1、A2是两个规格相同的小灯泡，闭合开关调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，调节可变电阻R1，使它们都正常发光，然后断开开关S.重新闭合开关S，则( )

图2­2­10

A．闭合瞬间，A1立刻变亮，A2逐渐变亮

B．闭合瞬间，A2立刻变亮，A1逐渐变亮

C．稳定后，L和R两端电势差一定相同

D．稳定后，A1和A2两端电势差不相同

【解析】闭合瞬间，A2立刻变亮，A1逐渐变亮，稳定后，两个灯泡的亮度相同，说明