【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】高中物理 4.9 互感和自感同步訓(xùn)練 新人教版選修32.doc

對(duì)互感現(xiàn)象的理解1如圖497甲所示，a、b兩絕緣金屬環(huán)套在同一鐵芯上，a環(huán)中電流ia隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖497乙所示，下列說(shuō)法中正確的是()圖497at1時(shí)刻，兩環(huán)作用力最大bt2和t3時(shí)刻，兩環(huán)相互吸引ct2時(shí)刻兩環(huán)相互吸引，t3時(shí)刻兩環(huán)相互排斥dt3和t4時(shí)刻，兩環(huán)相互吸引解析t1時(shí)刻感應(yīng)電流為零，故兩環(huán)作用力為零，則a錯(cuò)誤；t2時(shí)刻a環(huán)中電流在減小，則b環(huán)中產(chǎn)生與a環(huán)中同向的電流，故相互吸引，b正確；t3時(shí)刻同理也應(yīng)相互吸引，故c也錯(cuò)；t4時(shí)刻a中電流為零，兩環(huán)無(wú)相互作用d錯(cuò)答案b對(duì)通電自感、斷電自感現(xiàn)象的分析圖4982如圖498所示的電路中a1和a2是兩個(gè)相同的小燈泡，l是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其阻值與r相同在開(kāi)關(guān)s接通和斷開(kāi)時(shí)，燈泡a1和a2亮暗的順序是()a接通時(shí)a1先達(dá)最亮，斷開(kāi)時(shí)a1后滅b接通時(shí)a2先達(dá)最亮，斷開(kāi)時(shí)a1后滅c接通時(shí)a1先達(dá)最亮，斷開(kāi)時(shí)a1先滅d接通時(shí)a2先達(dá)最亮，斷開(kāi)時(shí)a2先滅解析當(dāng)開(kāi)關(guān)s接通時(shí)，a1和a2同時(shí)亮，但由于自感現(xiàn)象的存在，流過(guò)線圈的電流由零變大時(shí)，線圈上產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增大，使通過(guò)線圈的電流從零開(kāi)始慢慢增加，所以開(kāi)始時(shí)電流幾乎全部從a1通過(guò)，而該電流又將同時(shí)分兩路通過(guò)a2和r，所以a1先達(dá)最亮，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間電路穩(wěn)定后，a1和a2達(dá)到一樣亮；當(dāng)開(kāi)關(guān)s斷開(kāi)時(shí)，電源電流立即為零，因此a2立即熄滅，而對(duì)a1，由于通過(guò)線圈的電流突然減小，線圈中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的減小，使線圈l和a1組成的閉合電路中有感應(yīng)電流，所以a1后滅答案a3如圖499所示，帶鐵芯的電感線圈的電阻與電阻器r的阻值相同，a1、a2是兩個(gè)完全相同的電流表，則下列說(shuō)法中正確的是()圖499a閉合s瞬間，電流表a1示數(shù)小于a2示數(shù)b閉合s瞬間，電流表a1示數(shù)等于a2示數(shù)c斷開(kāi)s瞬間，電流表a1示數(shù)大于a2示數(shù)d斷開(kāi)s瞬間，電流表a1示數(shù)等于a2示數(shù)解析開(kāi)關(guān)s閉合瞬間，線圈l產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流增大，所以此時(shí)電流表a1中電流小于電流表a2中電流，a項(xiàng)正確；開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，線圈l與a1、a2和r構(gòu)成回路，線圈l中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流減小，所以a1、a2中電流也逐漸減小，但始終相等，d項(xiàng)正確答案ad對(duì)自感電動(dòng)勢(shì)的理解4關(guān)于線圈中自感電動(dòng)勢(shì)大小的說(shuō)法中正確的是()a電感一定時(shí)，電流變化越大，自感電動(dòng)勢(shì)越大b電感一定時(shí)，電流變化越快，自感電動(dòng)勢(shì)越大c通過(guò)線圈的電流為零的瞬間，自感電動(dòng)勢(shì)為零d通過(guò)線圈的電流為最大值的瞬間，自感電動(dòng)勢(shì)最大解析電感一定時(shí)，電流變化越快，越大，由el知，自感電動(dòng)勢(shì)越大，a錯(cuò)，b對(duì)；線圈中電流為零時(shí)，電流的變化率不一定為零，自感電動(dòng)勢(shì)不一定為零，故c錯(cuò)；當(dāng)通過(guò)線圈的電流最大時(shí)，電流的變化率為零，自感電動(dòng)勢(shì)為零，故d錯(cuò)答案b(時(shí)間：60分鐘)題組一對(duì)互感現(xiàn)象的理解1.圖4910在圖4910中，線圈m和線圈p繞在同一鐵芯上，則()a當(dāng)合上開(kāi)關(guān)s的一瞬間，線圈p里沒(méi)有感應(yīng)電流b當(dāng)合上開(kāi)關(guān)s的一瞬間，線圈p里有感應(yīng)電流c當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)s的一瞬間，線圈p里沒(méi)有感應(yīng)電流d當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)s的一瞬間，線圈p里有感應(yīng)電流解析閉合與斷開(kāi)s的瞬間，p內(nèi)的磁通量都會(huì)發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生答案bd圖49112如圖4911所示，是一種延時(shí)開(kāi)關(guān)的原理圖，當(dāng)s1閉合時(shí)，電磁鐵f將銜鐵d吸下，c線路接通；當(dāng)s1斷開(kāi)時(shí)，由于電磁感應(yīng)作用，d將延遲一段時(shí)間才被釋放則()a由于a線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時(shí)釋放d的作用b由于b線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時(shí)釋放d的作用c如果斷開(kāi)b線圈的開(kāi)關(guān)s2，無(wú)延時(shí)作用d如果斷開(kāi)b線圈的開(kāi)關(guān)s2，延時(shí)將變長(zhǎng)解析線圈a中的磁場(chǎng)隨開(kāi)關(guān)s1的閉合而產(chǎn)生，隨s1的斷開(kāi)而消失當(dāng)s1閉合時(shí)，線圈a中的磁場(chǎng)穿過(guò)線圈b，當(dāng)s2閉合，s1斷開(kāi)時(shí)，線圈a在線圈b中的磁場(chǎng)變?nèi)?，線圈b中有感應(yīng)電流，b中電流的磁場(chǎng)繼續(xù)吸引d而起到延時(shí)的作用，所以b正確a錯(cuò)誤；若s2斷開(kāi)，線圈b中不產(chǎn)生感應(yīng)電流而起不到延時(shí)作用，所以c正確d錯(cuò)誤答案bc題組二對(duì)通、斷電自感現(xiàn)象的分析圖49123如圖4912是用于觀察自感現(xiàn)象的電路圖，設(shè)線圈的自感系數(shù)較大，線圈的直流電阻rl與燈泡的電阻r滿足rlr，則在開(kāi)關(guān)s由閉合到斷開(kāi)的瞬間，可以觀察到()a燈泡立即熄滅b燈泡逐漸熄滅c燈泡有明顯的閃亮現(xiàn)象d只有在rlr時(shí)，才會(huì)看到燈泡有明顯的閃亮現(xiàn)象解析s閉合電路穩(wěn)定時(shí)，由于rlr，那么ilir，s斷開(kāi)的瞬時(shí)，流過(guò)線圈的電流il要減小，在l上產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)要阻礙電流的減小，通過(guò)燈原來(lái)的電流ir隨著開(kāi)關(guān)斷開(kāi)變?yōu)榱悖鵁襞c線圈形成閉合回路，流過(guò)線圈的電流il通過(guò)燈泡，由于ilir，因此燈開(kāi)始有明顯的閃亮，c正確，a、b錯(cuò)誤若rlr，則ilir，這樣不會(huì)有明顯的閃亮，d錯(cuò)答案c4.圖4913 如圖4913所示，l為一純電感線圈(即電阻為零)a是一燈泡，下列說(shuō)法正確的是()a開(kāi)關(guān)s接通瞬間，無(wú)電流通過(guò)燈泡b開(kāi)關(guān)s接通后，電路穩(wěn)定時(shí)，無(wú)電流通過(guò)燈泡c開(kāi)關(guān)s斷開(kāi)瞬間，無(wú)電流通過(guò)燈泡d開(kāi)關(guān)s接通瞬間及接通穩(wěn)定后，燈泡中均有從a到b的電流，而在開(kāi)關(guān)s斷開(kāi)瞬間，燈泡中有從b到a的電流解析開(kāi)關(guān)s接通瞬間，燈泡中的電流從a到b，線圈由于自感作用，通過(guò)它的電流將逐漸增加開(kāi)關(guān)s接通后，電路穩(wěn)定時(shí)，純電感線圈對(duì)電流無(wú)阻礙作用，將燈泡短路，燈泡中無(wú)電流通過(guò)開(kāi)關(guān)s斷開(kāi)的瞬間，由于線圈的自感作用，線圈中原有向右的電流將逐漸減小，線圈和燈泡形成回路，故燈泡中有從b到a的瞬間電流答案b5在如圖4914所示的甲、乙電路中，電阻r和燈泡電阻值相等，自感線圈l的電阻值可認(rèn)為是零在接通開(kāi)關(guān)s時(shí)，則()圖4914a在電路甲中，a將漸漸變亮b在電路甲中，a將先變亮，后漸漸變暗c在電路乙中，a將漸漸變亮d在電路乙中，a將由亮漸漸變暗，后熄滅解析在電路甲中，當(dāng)接通開(kāi)關(guān)s時(shí)，通過(guò)與燈泡相連的自感線圈的電流突然增加，由于線圈的自感現(xiàn)象，開(kāi)始時(shí)，自感線圈產(chǎn)生一個(gè)很大的自感電動(dòng)勢(shì)來(lái)阻礙電流的流入，流入燈泡的電流很??；后來(lái)由于電流的不斷流入，通過(guò)自感線圈的電流變化逐漸變慢，所以自感線圈的阻礙作用逐漸減??；當(dāng)流過(guò)線圈的電流最大時(shí)，自感線圈就沒(méi)有阻礙作用，所以通過(guò)燈泡的電流只能慢慢增加，故a選項(xiàng)正確；在電路乙中，當(dāng)接通開(kāi)關(guān)s時(shí)，通過(guò)自感線圈的電流突然增加，由于線圈的自感現(xiàn)象，開(kāi)始時(shí)，自感線圈就產(chǎn)生一個(gè)很大的自感電動(dòng)勢(shì)來(lái)阻礙電流的流入，流入線圈電流很小(可認(rèn)為是零)，電路中的電流可以認(rèn)為都是從燈泡通過(guò)的，以后自感線圈的阻礙作用逐漸減小，通過(guò)自感線圈的電流逐漸增加，而通過(guò)燈泡的電流逐漸減小，直到流過(guò)線圈的電流最大時(shí)，自感線圈就沒(méi)有阻礙作用，又因?yàn)樽愿芯€圈l的電阻值可認(rèn)為是零，所以通過(guò)燈泡的電流可以認(rèn)為是零，故d選項(xiàng)正確答案ad圖49156如圖4915所示，電感線圈l的自感系數(shù)足夠大，其直流電阻忽略不計(jì)，la、lb是兩個(gè)相同的燈泡，且在下列實(shí)驗(yàn)中不會(huì)燒毀，電阻r2阻值約等于r1的兩倍，則()a閉合開(kāi)關(guān)s時(shí)，la、lb同時(shí)達(dá)到最亮，且lb更亮一些b閉合開(kāi)關(guān)s時(shí)，la、lb均慢慢亮起來(lái)，且la更亮一些c斷開(kāi)開(kāi)關(guān)s時(shí)，la慢慢熄滅，lb馬上熄滅d斷開(kāi)開(kāi)關(guān)s時(shí)，la慢慢熄滅，lb閃亮后才慢慢熄滅解析由于燈泡la與線圈l串聯(lián)，燈泡lb與電阻r2串聯(lián)，當(dāng)s閉合的瞬間，通過(guò)線圈的電流突然增大，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的增加，所以lb比la先亮，a、b項(xiàng)錯(cuò)誤；由于la所在的支路電阻阻值偏小，故穩(wěn)定時(shí)電流大，即la更亮一些，當(dāng)s斷開(kāi)的瞬間，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，兩燈組成的串聯(lián)電路中，電流從線圈中電流開(kāi)始減小，即從ia減小，故la慢慢熄滅，lb閃亮后才慢慢熄滅，c錯(cuò)誤，d正確答案d7.圖4916如圖4916所示，e為電池，l是電阻可忽略不計(jì)、自感系數(shù)足夠大的線圈，d1、d2是兩個(gè)規(guī)格相同的燈泡，s是控制電路的開(kāi)關(guān)對(duì)于這個(gè)電路，下列說(shuō)法中正確的是()a剛閉合s的瞬間，通過(guò)d1、d2的電流大小相等b剛閉合s的瞬間，通過(guò)d1、d2的電流大小不相等c閉合s待電路達(dá)到穩(wěn)定后，d1熄滅，d2比s剛閉合時(shí)亮d閉合s待電路達(dá)到穩(wěn)定后，再將s斷開(kāi)的瞬間，d2立即熄滅解析閉合s的瞬間，由于線圈的阻礙作用，通過(guò)d1，d2的電流大小相等，a正確，b錯(cuò)誤閉合s待電路達(dá)到穩(wěn)定后，d1中無(wú)電流通過(guò)，d1熄滅，回路的電阻減小，電流增大，d2比s剛閉合時(shí)亮，c正確；閉合s待電路達(dá)到穩(wěn)定后，再將s斷開(kāi)的瞬間，d2中無(wú)電流，立即熄滅，d正確故選acd.答案acd8.圖4917如圖4917所示的電路可用來(lái)測(cè)定自感系數(shù)較大的線圈的直流電阻，線圈兩端并聯(lián)一個(gè)電壓表，用來(lái)測(cè)量自感線圈兩端的直流電壓，在實(shí)驗(yàn)完畢后，將電路拆去時(shí)應(yīng)()a先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)s1 b先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)s2c先拆去電流表 d先拆去電阻r解析當(dāng)開(kāi)關(guān)s1，s2閉合穩(wěn)定時(shí)，線圈中的電流由ab，電壓表v右端為“”極，左端為“”極，指針正向偏轉(zhuǎn)，先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)s1或先拆去電流表a或先拆去電阻r的瞬間，線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)相當(dāng)于瞬間電源，其a端相當(dāng)于電源的負(fù)極，b端相當(dāng)于電源的正極，此時(shí)電壓表v上加了一個(gè)反向電壓，使指針?lè)雌?，若反偏電壓過(guò)大，會(huì)燒壞電壓表v，故應(yīng)先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)s2，故選b.答案b9.圖4918某同學(xué)為了驗(yàn)證斷電自感現(xiàn)象，自己找來(lái)帶鐵芯的線圈l、小燈泡a、開(kāi)關(guān)s和電池組e，用導(dǎo)線將它們連接成如圖4918所示的電路檢查電路后，閉合開(kāi)關(guān)s，小燈泡發(fā)光；再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)s，小燈泡僅有不顯著的延時(shí)熄滅現(xiàn)象雖經(jīng)多次重復(fù)，仍未見(jiàn)老師演示時(shí)出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象，他冥思苦想找不出原因你認(rèn)為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是()a電源的內(nèi)阻較大 b小燈泡電阻偏大c線圈電阻偏大 d線圈的自感系數(shù)較大解析根據(jù)實(shí)物連線圖畫出正確的電路圖，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)s，電路穩(wěn)定之后，小燈泡中有穩(wěn)定的電流ia，自感線圈中有穩(wěn)定的電流il，當(dāng)開(kāi)關(guān)s突然斷開(kāi)時(shí)，電流ia立即消失，但是，由于自感電動(dòng)勢(shì)的作用，流過(guò)線圈的電流il不能突變，而是要繼續(xù)流動(dòng)，于是，自感線圈和小燈泡構(gòu)成了回路，如果ilia，則能觀察到小燈泡閃亮一下再熄滅，線圈的自感系數(shù)越大，小燈泡延時(shí)閃亮的時(shí)間就越長(zhǎng)如果不滿足ilia的條件，小燈泡只是延時(shí)熄滅，不會(huì)觀察到閃亮一下再熄滅可見(jiàn)燈泡未閃亮的根本原因是不滿足ilia的條件，這是線圈電阻偏大造成的故c正確答案c題組三自感現(xiàn)象中的圖象問(wèn)題10.圖4919在如圖4919所示的電路中，開(kāi)關(guān)s是閉合的，此時(shí)流過(guò)線圈l的電流為i1，流過(guò)燈泡a的電流為i2，且i1i2.在t1時(shí)刻將s斷開(kāi)，那么流過(guò)燈泡a的電流隨時(shí)間變化的圖象是圖中的哪一個(gè)()解析開(kāi)關(guān)s閉合時(shí)，l與a并聯(lián)，其電流分別為i1和i2，方向都是從左向右在斷開(kāi)s的瞬間，燈a中原來(lái)從左向右的電流i2立即消失，但燈a與線圈l組成一閉合回路，由于l的自感作用，其中的電流i1不會(huì)立即消失，而是在回路中逐漸減弱，這段時(shí)間內(nèi)燈a中有從右向左的電流通過(guò)這時(shí)通過(guò)a的電流是從i1開(kāi)始減弱，因?yàn)閕1i2，故正確選項(xiàng)為d.答案d11在如圖4920所示的電路中，兩個(gè)相同的小燈泡l1和l2分別串聯(lián)一個(gè)帶鐵芯的電感線圈l和一個(gè)滑動(dòng)變阻器r.閉合開(kāi)關(guān)s后，調(diào)整r，使l1和l2發(fā)光的亮度一樣，此時(shí)流過(guò)兩個(gè)燈泡的電流均為i.然后，斷開(kāi)s.若t時(shí)刻再閉合s，則在t前后的一小段時(shí)間內(nèi)，正確反映流過(guò)l1的電流i1、流過(guò)l2的電流i2隨時(shí)間t變化的圖象是()圖4920解析與滑動(dòng)變阻器r串聯(lián)的l2，沒(méi)有自感，直接變亮，電流變化圖象如a中圖線，c、d錯(cuò)誤與帶鐵芯的電感線圈串聯(lián)的l1，由于自感，電流逐漸變大，a錯(cuò)誤，b正確答案b題組四對(duì)自感電動(dòng)勢(shì)的理解12下列說(shuō)法正確的是()a當(dāng)線圈中電流不變時(shí)，線圈中沒(méi)有自感電動(dòng)勢(shì)b當(dāng)線圈中電流反向時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與線圈中原電流的方向相反c當(dāng)線圈中電流增大時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與線圈中電流的方向相反d當(dāng)線圈中電流減小時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與線圈中電流的方向相反解析線圈中電流不變時(shí)，自身電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁通量不變，線圈中不可能產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，選項(xiàng)a正確當(dāng)線圈中電流反向時(shí)，若電流強(qiáng)度不變，則不產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，故選項(xiàng)b錯(cuò)誤；當(dāng)線圈中電流增大時(shí)，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁通量增大，根據(jù)楞次定律和右手定則可判斷自感電動(dòng)勢(shì)的方向與原電流方向相反，選項(xiàng)c正確；同理可知選項(xiàng)d錯(cuò)誤答案ac13在制作精密電阻時(shí)，為了清除使用過(guò)