高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第二册第四节 互感和自感当堂达标检测题

2.4互感和自感基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第二册

一、选择题（共15题）

1．如图电路中，P、Q两灯完全相同，电感线圈L的电阻不计，接通开关S则（   ）

A．P灯先亮，最后一样亮 B．Q灯先亮，最后一样亮

C．P、Q两灯同时亮 D．条件不足，无法判断

2．某同学用如图所示的电路研究断电自感现象。闭合开关，小灯泡发光；再断开，小灯泡渐渐熄灭。重复多次，仍未见老师演示断电时出现的小灯泡闪亮现象，你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是（　　）

A．线圈电阻较大 B．小灯泡电阻较大

C．电源的电动势较小 D．线圈的自感系数较大

3．下列物理量与其单位的对应关系，不正确的一组是（　　）

A．磁感应强度单位——特斯拉

B．磁通量单位——韦伯

C．磁通量变化率单位——伏特

D．自感系数单位——安培每秒

4．如图所示，两个电阻阻值均为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。现将S闭合，于是电路中产生了自感电动势，此自感电动势的作用是（　　）

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，但电流最后还是变为2I0

5．如图所示电路中，L为一自感线圈，两支路直流电阻相等，则 （       ）

A．闭合开关S时，稳定前电流表A1的示数大于电流表A2的示数

B．闭合开关S时，稳定前电流表A1的示数等于电流表A2的示数

C．闭合开关S时，稳定前电流表A1的示数小于电流表A2的示数

D．断开开关S时，稳定前电流表A1的示数小于电流表A2的示数

6．如图所示的电路中L为自感线圈其直流电阻阻值与电阻R阻值相等，C为电容器，电源内阻不可忽略。当开关S由闭合变为断开的瞬间，下列说法正确的是（　　）

A．电容器将放电 B．没有电流通过B灯

C．A灯闪亮一下再逐渐熄灭 D．流经电阻R的电流方向向右

7．随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的视线．小到手表、手机，大到电脑、电动汽车的充电，都已经实现了从理论研发到实际应用的转化．下图给出了某品牌的无线充电手机利用电磁感应方式无线充电的原理图．关于无线充电，下列说法正确的是

A．无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”

B．只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进行充电

C．接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同

D．无线充电技术违背能量守恒定律

8．如图甲、乙所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯泡A的电阻，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则(　　)

A．在电路甲中，断开S后，A将立即变暗

B．在电路甲中，断开S后，A将先变得更亮，然后才逐渐变暗

C．在电路乙中，闭合S后，A将逐渐变亮

D．在电路乙中，断开S后，A将先变得更亮，然后才逐渐变暗

9．如图所示的电路中，A、B两个小灯泡的电阻关系为RB＝2RA。L是一个带铁芯的线圈，阻值不计，调节R，电路稳定时两灯泡均正常发光，已知灯泡不会烧坏，则（　　）

A．合上S时，A、B两灯同时点亮

B．合上S时，A比B先到达正常发光状态

C．断开S时，B灯会突然闪亮一下后再逐渐熄灭

D．断开S时，通过A、B两灯的电流方向均与原电流方向相同

10．如图所示，a、b是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数很大的线圈，其直流电阻值与R相同，且R小于小灯泡的电阻．闭合开关S待电路达到稳定后，a、b两灯泡均可发光．由于自感作用，在开关S接通和断开后，灯泡a和b的发光情况是（     ）

A．S接通时灯a先达到最亮，S断开时灯a后暗

B．S接通时灯a先达到最亮，S断开时灯b后暗

C．S接通时灯b先达到最亮，S断开时灯a后暗

D．S接通时灯b先达到最亮，S断开时灯b后暗

11．如图所示，单刀双掷开关S先置于a端。在时刻开关S置于b端，若振荡电路的周期。下列说法正确的是（　　）

A．时回路中的电流顺时针方向达到最大值

B．时电感线圈中的自感电动势值最小

C．时间内，电容器极板间电场方向竖直向下且逐渐增大

D．时间内，线圈中的磁场能逐渐增大

12．如图所示电路中，S是闭合的，此时流过线圈L的电流为，流过灯泡A的电流为，且，在时刻将S断开，那么流过灯泡的电流随时间变化的图象是图中的哪一个（       ）

A．

B．

C．

D．

13．如图所示的电路中，电感L的自感系数很大，电阻可忽略，D为理想二极管，则下列说法正确的有（　　）

A．当S闭合时，L1立即变亮，L2逐渐变亮

B．当S闭合时，L1一直不亮，L2逐渐变亮

C．当S断开时，L2立即熄灭

D．当S断开时，L1L2都突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭

14．在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感系数较大且电阻不能忽略的线圈，E为电源，S为开关.下列关于两灯泡点亮和熄灭的说法正确的是（ ）

A．合上开关，b先亮，a后亮；稳定后b比a更亮一些

B．合上开关，a先亮，b后亮；稳定后a、b一样亮

C．断开开关，a逐渐熄灭，b先变得更亮后再与a同时熄灭

D．断开开关，b逐渐熄灭，a先变得更亮后再与b同时熄灭

15．如图所示，图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈．实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终灯A2与灯A3的亮度相同．下列说法正确的是（　　）

A．图甲中，的电阻比的直流电阻小

B．图甲中，断开开关瞬间，流过的电流方向自右向左

C．图乙中，变阻器R连入电路的电阻比的直流电阻大

D．图乙中，闭合开关瞬间，中的电流与变阻器R中的电流相等

二、填空题（共4题）

16．自感系数

（1）自感电动势：，其中是___________；L是___________，简称自感或电感。单位：___________，符号：___________。

（2）自感系数与线圈的___________、___________、___________，以及是否有___________等因素有关。

17．如图所示，一个称为“千人震”的趣味物理小实验所用器材是一节电动势为的新干电池、几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器，几位同学手拉手连成一排，另一位同学将电池、镇流器、开关用导线连接起来，并将它们和首、尾两位同学两只空着的手相连，在开关______ 填“闭合”或“断开”时就会使连成一排的同学都有触电的感觉，该实验的原理是______ ．

实验探究：电容器对交流电的阻碍作用容抗可能跟哪些因素有关？

（1）如图所示，把电容器C与小灯泡D串联，再与另一完全相同的小灯泡串联，用交流信号发生器作电源交流信号发生器可以输出不同频率、不同电压的正弦交流信号闭合开关S和，可以观察到小灯泡D和（2）保持发生器输出的电压不变而改变信号的频率，观察灯泡亮度的变化；

（3）保持频率、电压不变的条件下，用不同的电容器与小灯泡D串联，观察电容值不同时小灯泡亮度的变化；

观察结果：

①在电容和发生器输出电压不变的情况下，信号频率越大，小灯泡D亮度越______ ；填“亮”或“暗”

②在发生器信号频率和输出电压不变的情况下，电容越大，小灯泡D亮度越______ ；填“亮”或“暗”

③根据以上现象，结论是：______ ；

④在本实验的设计中用了什么实验方法：______ ．

18．为了演示接通电源的瞬间和断开电源的瞬间的电磁感应现象，设计了如图所示的电路图，A、B两灯规格相同，L的直流电阻和R相等，开关接通的瞬间，A灯的亮度_______（填“大于”“等于”或“小于”）B灯的亮度；通电一段时间后，A灯的亮度_____________（填“大于”“等于”或“小于”）B灯的亮度；断电的瞬间，B灯_______（填“立即”或“逐渐”）熄灭。

19．如图甲所示是某同学研究自感现象的实验电路图，并用电流传感器显示出在时断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈L的电流（如图乙），已知电源电动势内阻不计，灯泡的阻值为，线圈的直流电阻为．

(1)定值电阻R=______．

(2)开关断开时，该同学观察到的现象为_____________________，从t=1×10-3 S断开开关到小灯泡熄灭这段时间内通过小灯泡的电荷量Q= _______ C．

三、综合题（共4题）

20．如图所示，线圈L的自感系数很大，先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关．

（1）开关断开前后，流过灯泡的电流方向相同吗？

（2）在开关断开过程中，有时灯泡闪亮一下再熄灭，有时灯泡只会缓慢变暗直至熄灭，请分析上述两种现象发生的原因是什么？

21．如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0。A和B是两个相同的小灯泡。

(1)当开关S由断开变为闭合时，A、B两个灯泡的亮度将如何变化？请作出解释。

(2)当开关S由闭合变为断开时，A、B两个灯泡的亮度又将如何变化？请作出解释。

22．在图所示电路中，L为一自感线圈，如果开关S断开，电流从最大值减小到零的时间为0.05s，产生的感应电动势为180V，可使氖管发光；如果电流在0.03s内减小到零，则氖管两端可得到多大电压？

23．按照图连接电路。

（1）先闭合开关使灯泡发光，稳定后断开开关．观察并说明开关断开时灯泡的亮度。

（2）利用已学知识解释该现象。

参考答案：

1．A

2．A

3．D

4．D

5．A

6．C

7．C

8．D

9．C

10．D

11．B

12．D

13．B

14．A

15．B

16．     电流的变化率     自感系数     亨利     H     大小     形状     圈数     铁芯

17．     断开     镇流器的自感现象     亮     亮     电容越小，容抗越大；交流电频率越低，容抗越大；     控制变量法

18．     大于     等于     立即

19．     3     灯泡闪亮一下后逐渐变暗，最后熄灭     6×10-4 (5.2×10-4 -6.6×10-4   都正确)

20．

（1）S闭合时，流过灯泡A中的电流方向向左，S断开瞬间，流过灯泡A中的电流方向向右，所以开关S断开前后，流过灯泡的电流方向相反．

（2）在开关断开后灯泡又闪亮一下的原因是：灯泡断电后自感线圈中产生的感应电流比开关断开前流过灯泡的电流大．要想使灯泡闪亮一下再熄灭，就必须使自感线圈的直流电阻小于与之并联的灯泡电阻．而当线圈直流电阻大于或等于灯泡电阻时，灯泡只会缓慢变暗直至熄灭．

21．(1)B灯先亮一下后逐渐熄灭；A灯立刻亮起来，后变得更亮；(2)灯泡A立即熄灭，灯泡B由熄灭变亮再逐渐熄灭。

22．300V

23．（1）灯泡逐渐熄灭；

（2）开关断开时，通过线圈L的电流减小，这时会出现感应电动势阻碍线圈L中的电流减小，线圈中产生与原方向相同的电流，与灯泡构成闭合回路，所以灯泡不是马上熄灭，而是慢慢熄灭．