2022-2022学年高中物理第四章电磁感应6互感和自感课后检测含解析新人教版选修3-2.doc
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1、互感和自感记一记互感和自感知识体系辨一辨1.利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈()2在自感现象中,感应电流的方向一定和原电流的方向相同()3在自感现象中,感应电流只能阻碍原电流的增加()4在自感现象中,通过线圈的感应电流不可能大于原电流()5线圈中的自感电动势较大时,其自感系数一定较大()想一想1.互感和自感现象的本质是电磁感应现象吗?提示:是,都是利用电磁感应现象工作的2在通电自感现象中,自感电动势的方向与原电流的方向相同还是相反?自感电动势能阻止电流的增大吗?提示:当线圈中的电流增大时,自感电动势的方向与原电流的方向相反,阻碍电流的增大,但不能阻止电流的变化3断电自感的实验中
2、,为什么开关断开后,灯泡的发光会持续一段时间?试从能量的角度加以解释提示:开关断开后,线圈中储存的磁场能释放出来转化为电能,故灯泡发光会持续一段时间思考感悟:练一练1.关于线圈的自感系数,下面说法正确的选项是()A线圈的自感系数越大,自感电动势就一定越大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性质及有无铁芯决定解析:自感系数是由线圈的大小、形状、圈数、有无铁芯等因素决定的,故B、C两项错误,D项正确;自感电动势不仅与自感系数有关,还与电流变化快慢有关,故A项错误答案:D2如下图,在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃
3、杯水给线圈通入电流,一段时间后,一个容器中水温升高,那么通入的电流与水温升高的是()A恒定直流、小铁锅B恒定直流、玻璃杯C变化的电流、小铁锅D变化的电流、玻璃杯解析:通入恒定直流时,所产生的磁场不变,不会产生感应电流;通入变化的电流,所产生的磁场发生变化,在空间产生感生电场铁锅是导体,感生电场在导体内产生电流,电能转化为内能,使水温升高;涡流是由变化的磁场在导体内产生的,所以玻璃杯中的水不会升温,C项正确答案:C3如图甲所示,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,以下说法中正确的选项是()At1时刻,两环作用力最大Bt2和t3时刻,两环相互吸引Ct2时刻
4、两环相互吸引,t3时刻两环相互排斥Dt3和t4时刻,两环相互吸引解析:t1时刻B环的感应电流为零,故两环作用力为零,那么A项错误;t2时刻A环中电流在减小,那么B环中产生与A环中同向的电流,故相互吸引,t3时刻同理也相互吸引,故B项正确,C项错误;t4时刻A中电流为零,两环无相互作用,D项错误答案:B4如下图,电感线圈L的直流电阻RL3.0 ,小灯泡A的电阻R6.0 ,闭合开关S,待电路稳定后再断开开关,那么在断开开关S的瞬间,小灯泡A()A不熄灭B立即熄灭C逐渐熄灭D闪亮一下再逐渐熄灭解析:因为电感线圈的直流电阻RLR,当电流到达稳定时,小灯泡中的电流小于线圈中的电流,开关S断开瞬间,线圈L
5、产生自感电动势, L中电流要逐渐变小,灯泡中的电流与L中的电流变化一致,由于电流比灯泡原来的电流大,所以灯泡要闪亮一下再逐渐熄灭,故D项正确,A、B、C三项错误答案:D要点一 自感现象 自感电动势1.关于自感现象,正确的说法是()A自感电动势一定和原来的电流方向相反B对于同一线圈,当电流变化越大时,线圈产生的自感电动势也越大C对于同一线圈,当电流变化越快时,线圈的自感系数也越大D对于同一线圈,当电流变化越快时,线圈中的自感电动势也越大解析:当电流增加时,自感电动势的方向与原来的电流反向,当电流减小时,自感电动势的方向与原来的电流同向,应选项A错误;自感电动势的大小,与电流变化快慢有关,与电流变
6、化大小无关,应选项B错误,选项D正确;自感系数只取决于线圈的本身因素,与电流变化快慢无关,应选项C错误答案:D2关于线圈自感系数的说法错误的选项是()A自感电动势越大,自感系数也越大B把线圈中的铁芯抽出一些,自感系数减小C把线圈匝数增加一些,自感系数变大D电感是自感系数的简称解析:自感系数的大小是由线圈的匝数、形状、粗细、有无铁芯等决定的,与电流大小、自感电动势大小无关,匝数越多,自感系数越大,有铁芯时,自感系数显著增大,故A项错误,B、C两项正确;同时,自感系数简称为电感,故D项正确答案:A3关于线圈中自感电动势大小的说法中正确的选项是()A电感一定时,电流变化越大,自感电动势越大B电感一定
7、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:电感一定时,电流变化越快,越大,由EL知,自感电动势越大,A项错误,B项正确;线圈中电流为零时,电流的变化率不一定为零,自感电动势不一定为零,故C项错误;当通过线圈的电流最大时,电流的变化率为零,自感电动势为零,故D项错误答案:B4(多项选择)如下图,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,假设将一软铁棒从螺线管左边迅速插入螺线管内,那么将看到()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时,穿过螺线管的
8、磁通量增加,故产生反向的自感电动势,所以电流减小,灯泡变暗,每匝线圈间同向电流作用力减小,故螺线管伸长,选项A、D两项正确答案:AD要点二 通电自感和断电自感5如下图,电路中自感线圈电阻很小,可以忽略不计. 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,电源为理想电源,当S闭合时,以下说法正确的选项是()AA比B先亮,然后A灭BB比A先亮,然后A灯逐渐变亮CA、B一起亮,然后A灭DA、B一起亮,然后B灭解析:S闭合时,由于与A灯串联的线圈L的自感系数很大,故在线圈上产生很大的自感电动势,阻碍电流的增大,所以B比A先亮,由于L的直流电阻很小,所以稳定后A灯的电流变大,A灯逐渐变亮,故
9、A、C、D三项错误,B项正确答案:B6如图甲、乙中,自感线圈L的电阻很小,接通S,使电路到达稳定,灯泡A发光,以下说法正确的选项是()A在电路甲中,断开S,A将立即熄灭B在电路甲中,断开S,A将先变得更亮,然后逐渐变暗C在电路乙中,断开S,A将逐渐变暗D在电路乙中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗解析:甲图中,灯泡A与电感线圈L在同一个支路中,流过的电流相同,断开开关S时,线圈L中的自感电动势的作用使得支路中的电流瞬时不变,以后渐渐变小,A、B两项错误;乙图中,灯泡A所在支路的电流比电感线圈所在支路的电流要小(因为电感线圈的电阻很小),断开开关S时,电感线圈的自感电动势要阻碍电流变小,此瞬
10、间电感线圈中的电流不变,电感线圈相当于一个电源给灯泡A供电因此反向流过A的电流瞬间要变大,然后逐渐变小,所以灯泡要先更亮一下,然后渐渐变暗,C项错误,D项正确答案:D7如下图的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,线圈的自感系数很大,线圈的直流电阻RL与灯泡的电阻R满足RLR.在t0时刻闭合开关S,经过一段时间后,在tt1时刻断开S.以下表示通过灯泡的电流随时间变化的图象中,正确的选项是()解析:当闭合开关时,L会阻碍电流的增大,所以流过L的电流只能逐渐增大,流过L的电流增大,那么流过干路的电流增大,那么电源的内电阻消耗的电压增大,路端电压减小,所以流过灯泡的电流会逐渐减小,一直到电路稳定正常工
11、作时,由于自感线圈L直流电阻值小于灯泡的阻值,通过线圈L的电流大于通过灯泡的电流;当断开开关,由于电感阻碍自身电流变化,产生的感应电流流过电阻,其方向与原来流过电阻的方向相反,且电流比灯泡原来的电流大,然后电流慢慢减小最后为0,故C项正确,A、B、D三项错误答案:C8在如下图的电路中,A1和A2是两个完全相同的灯泡,线圈L的自感系数足够大,电阻可以忽略不计以下说法中正确的选项是()A合上开关S,A1先亮,A2后亮,最后一样亮B断开开关S,A1和A2都要过一会儿才熄灭C断开开关S,A2闪亮一下再熄灭D断开开关S,流过A2的电流方向向右解析:当开关S闭合时,灯A2立即发光通过线圈L的电流增大,穿过
12、线圈的磁通量增大,根据自感现象可知,线圈产生的感应电动势与原来电流方向相反,阻碍电流的增大,电路的电流只能逐渐增大,A1逐渐亮起来线圈直流电阻忽略不计,当电流逐渐稳定时,线圈不产生感应电动势,两灯电流相等,亮度相同,故A项错误;稳定后当开关S断开后,由于自感,线圈中的电流只能慢慢减小,其相当于电源,与灯泡A1、A2构成闭合回路放电,两灯都过一会儿熄灭,由于当电流逐渐稳定时,两灯电流相等,所以断开开关S时,A2不会再闪亮一下再熄灭,故B项正确,C项错误;稳定后当开关S断开后,由于自感,线圈中的电流只能慢慢减小,其相当于电源,流过A2的电流方向向左,故D项错误答案:B根底达标1.(多项选择)关于互
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