【創(chuàng)新設(shè)計】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隨時間t的變化規(guī)律如圖497乙所示，下列說法中正確的是()圖497at1時刻，兩環(huán)作用力最大bt2和t3時刻，兩環(huán)相互吸引ct2時刻兩環(huán)相互吸引，t3時刻兩環(huán)相互排斥dt3和t4時刻，兩環(huán)相互吸引解析t1時刻感應(yīng)電流為零，故兩環(huán)作用力為零，則a錯誤；t2時刻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時刻同理也應(yīng)相互吸引，故c也錯；t4時刻a中電流為零，兩環(huán)無相互作用d錯答案b對通電自感、斷電自感現(xiàn)象的分析圖4982如圖498所示的電路中a1和a2是兩個相同的小燈泡，l是一個自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其阻值與r相同在開關(guān)s接通和斷開時，燈泡a1和a2亮暗的順序是()a接通時a1先達最亮，斷開時a1后滅b接通時a2先達最亮，斷開時a1后滅c接通時a1先達最亮，斷開時a1先滅d接通時a2先達最亮，斷開時a2先滅解析當(dāng)開關(guān)s接通時，a1和a2同時亮，但由于自感現(xiàn)象的存在，流過線圈的電流由零變大時，線圈上產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的增大，使通過線圈的電流從零開始慢慢增加，所以開始時電流幾乎全部從a1通過，而該電流又將同時分兩路通過a2和r，所以a1先達最亮，經(jīng)過一段時間電路穩(wěn)定后，a1和a2達到一樣亮；當(dāng)開關(guān)s斷開時，電源電流立即為零，因此a2立即熄滅，而對a1，由于通過線圈的電流突然減小，線圈中產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的減小，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是兩個完全相同的電流表，則下列說法中正確的是()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s瞬間，電流表a1示數(shù)大于a2示數(shù)d斷開s瞬間，電流表a1示數(shù)等于a2示數(shù)解析開關(guān)s閉合瞬間，線圈l產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流增大，所以此時電流表a1中電流小于電流表a2中電流，a項正確；開關(guān)斷開時，線圈l與a1、a2和r構(gòu)成回路，線圈l中產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流減小，所以a1、a2中電流也逐漸減小，但始終相等，d項正確答案ad對自感電動勢的理解4關(guān)于線圈中自感電動勢大小的說法中正確的是()a電感一定時，電流變化越大，自感電動勢越大b電感一定時，電流變化越快，自感電動勢越大c通過線圈的電流為零的瞬間，自感電動勢為零d通過線圈的電流為最大值的瞬間，自感電動勢最大解析電感一定時，電流變化越快，越大，由el知，自感電動勢越大，a錯，b對；線圈中電流為零時，電流的變化率不一定為零，自感電動勢不一定為零，故c錯；當(dāng)通過線圈的電流最大時，電流的變化率為零，自感電動勢為零，故d錯答案b(時間：60分鐘)題組一對互感現(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)合上開關(guān)s的一瞬間，線圈p里沒有感應(yīng)電流b當(dāng)合上開關(guān)s的一瞬間，線圈p里有感應(yīng)電流c當(dāng)斷開開關(guān)s的一瞬間，線圈p里沒有感應(yīng)電流d當(dāng)斷開開關(guān)s的一瞬間，線圈p里有感應(yīng)電流解析閉合與斷開s的瞬間，p內(nèi)的磁通量都會發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生答案bd圖49112如圖4911所示，是一種延時開關(guān)的原理圖，當(dāng)s1閉合時，電磁鐵f將銜鐵d吸下，c線路接通；當(dāng)s1斷開時，由于電磁感應(yīng)作用，d將延遲一段時間才被釋放則()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)生延時釋放d的作用c如果斷開b線圈的開關(guān)s2，無延時作用d如果斷開b線圈的開關(guān)s2，延時將變長解析線圈a中的磁場隨開關(guān)s1的閉合而產(chǎn)生，隨s1的斷開而消失當(dāng)s1閉合時，線圈a中的磁場穿過線圈b，當(dāng)s2閉合，s1斷開時，線圈a在線圈b中的磁場變?nèi)?，線圈b中有感應(yīng)電流，b中電流的磁場繼續(xù)吸引d而起到延時的作用，所以b正確a錯誤；若s2斷開，線圈b中不產(chǎn)生感應(yīng)電流而起不到延時作用，所以c正確d錯誤答案bc題組二對通、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，則在開關(guān)s由閉合到斷開的瞬間，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，才會看到燈泡有明顯的閃亮現(xiàn)象解析s閉合電路穩(wěn)定時，由于rlr，那么ilir，s斷開的瞬時，流過線圈的電流il要減小，在l上產(chǎn)生的自感電動勢要阻礙電流的減小，通過燈原來的電流ir隨著開關(guān)斷開變?yōu)榱悖鵁襞c線圈形成閉合回路，流過線圈的電流il通過燈泡，由于ilir，因此燈開始有明顯的閃亮，c正確，a、b錯誤若rlr，則ilir，這樣不會有明顯的閃亮，d錯答案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，下列說法正確的是()a開關(guān)s接通瞬間，無電流通過燈泡b開關(guān)s接通后，電路穩(wěn)定時，無電流通過燈泡c開關(guān)s斷開瞬間，無電流通過燈泡d開關(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，而在開關(guān)s斷開瞬間，燈泡中有從b到a的電流解析開關(guān)s接通瞬間，燈泡中的電流從a到b，線圈由于自感作用，通過它的電流將逐漸增加開關(guān)s接通后，電路穩(wěn)定時，純電感線圈對電流無阻礙作用，將燈泡短路，燈泡中無電流通過開關(guān)s斷開的瞬間，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的電阻值可認為是零在接通開關(guān)s時，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)接通開關(guān)s時，通過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，開始時，自感線圈產(chǎn)生一個很大的自感電動勢來阻礙電流的流入，流入燈泡的電流很?。缓髞碛捎陔娏鞯牟粩嗔魅?，通過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?。划?dāng)流過線圈的電流最大時，自感線圈就沒有阻礙作用，所以通過燈泡的電流只能慢慢增加，故a選項正確；在電路乙中，當(dāng)接通開關(guān)s時，通過自感線圈的電流突然增加，由于線圈的自感現(xiàn)象，開始時，自感線圈就產(chǎn)生一個很大的自感電動勢來阻礙電流的流入，流入線圈電流很小(可認為是零)，電路中的電流可以認為都是從燈泡通過的，以后自感線圈的阻礙作用逐漸減小，通過自感線圈的電流逐漸增加，而通過燈泡的電流逐漸減小，直到流過線圈的電流最大時，自感線圈就沒有阻礙作用，又因為自感線圈l的電阻值可認為是零，所以通過燈泡的電流可以認為是零，故d選項正確答案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，la、lb是兩個相同的燈泡，且在下列實驗中不會燒毀，電阻r2阻值約等于r1的兩倍，則()a閉合開關(guān)s時，la、lb同時達到最亮，且lb更亮一些b閉合開關(guān)s時，la、lb均慢慢亮起來，且la更亮一些c斷開開關(guān)s時，la慢慢熄滅，lb馬上熄滅d斷開開關(guān)s時，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，通過線圈的電流突然增大，線圈產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的增加，所以lb比la先亮，a、b項錯誤；由于la所在的支路電阻阻值偏小，故穩(wěn)定時電流大，即la更亮一些，當(dāng)s斷開的瞬間，線圈產(chǎn)生自感電動勢，兩燈組成的串聯(lián)電路中，電流從線圈中電流開始減小，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、自感系數(shù)足夠大的線圈，d1、d2是兩個規(guī)格相同的燈泡，s是控制電路的開關(guān)對于這個電路，下列說法中正確的是()a剛閉合s的瞬間，通過d1、d2的電流大小相等b剛閉合s的瞬間，通過d1、d2的電流大小不相等c閉合s待電路達到穩(wěn)定后，d1熄滅，d2比s剛閉合時亮d閉合s待電路達到穩(wěn)定后，再將s斷開的瞬間，d2立即熄滅解析閉合s的瞬間，由于線圈的阻礙作用，通過d1，d2的電流大小相等，a正確，b錯誤閉合s待電路達到穩(wěn)定后，d1中無電流通過，d1熄滅，回路的電阻減小，電流增大，d2比s剛閉合時亮，c正確；閉合s待電路達到穩(wěn)定后，再將s斷開的瞬間，d2中無電流，立即熄滅，d正確故選acd.答案acd8.圖4917如圖4917所示的電路可用來測定自感系數(shù)較大的線圈的直流電阻，線圈兩端并聯(lián)一個電壓表，用來測量自感線圈兩端的直流電壓，在實驗完畢后，將電路拆去時應(yīng)()a先斷開開關(guān)s1 b先斷開開關(guān)s2c先拆去電流表 d先拆去電阻r解析當(dāng)開關(guān)s1，s2閉合穩(wěn)定時，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)，先斷開開關(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)生的自感電動勢相當(dāng)于瞬間電源，其a端相當(dāng)于電源的負極，b端相當(dāng)于電源的正極，此時電壓表v上加了一個反向電壓，使指針反偏，若反偏電壓過大，會燒壞電壓表v，故應(yīng)先斷開開關(guān)s2，故選b.答案b9.圖4918某同學(xué)為了驗證斷電自感現(xiàn)象，自己找來帶鐵芯的線圈l、小燈泡a、開關(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，閉合開關(guān)s，小燈泡發(fā)光；再斷開開關(guān)s，小燈泡僅有不顯著的延時熄滅現(xiàn)象雖經(jīng)多次重復(fù)，仍未見老師演示時出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象，他冥思苦想找不出原因你認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)實物連線圖畫出正確的電路圖，當(dāng)閉合開關(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)開關(guān)s突然斷開時，電流ia立即消失，但是，由于自感電動勢的作用，流過線圈的電流il不能突變，而是要繼續(xù)流動，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，小燈泡延時閃亮的時間就越長如果不滿足ilia的條件，小燈泡只是延時熄滅，不會觀察到閃亮一下再熄滅可見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)象中的圖象問題10.圖4919在如圖4919所示的電路中，開關(guān)s是閉合的，此時流過線圈l的電流為i1，流過燈泡a的電流為i2，且i1i2.在t1時刻將s斷開，那么流過燈泡a的電流隨時間變化的圖象是圖中的哪一個()解析開關(guān)s閉合時，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s的瞬間，燈a中原來從左向右的電流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不會立即消失，而是在回路中逐漸減弱，這段時間內(nèi)燈a中有從右向左的電流通過這時通過a的電流是從i1開始減弱，因為i1i2，故正確選項為d.答案d11在如圖4920所示的電路中，兩個相同的小燈泡l1和l2分別串聯(lián)一個帶鐵芯的電感線圈l和一個滑動變阻器r.閉合開關(guān)s后，調(diào)整r，使l1和l2發(fā)光的亮度一樣，此時流過兩個燈泡的電流均為i.然后，斷開s.若t時刻再閉合s，則在t前后的一小段時間內(nèi)，正確反映流過l1的電流i1、流過l2的電流i2隨時間t變化的圖象是()圖4920解析與滑動變阻器r串聯(lián)的l2，沒有自感，直接變亮，電流變化圖象如a中圖線，c、d錯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錯誤，b正確答案b題組四對自感電動勢的理解12下列說法正確的是()a當(dāng)線圈中電流不變時，線圈中沒有自感電動勢b當(dāng)線圈中電流反向時，線圈中自感電動勢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，線圈中自感電動勢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，線圈中自感電動勢的方向與線圈中電流的方向相反解析線圈中電流不變時，自身電流產(chǎn)生的磁場的磁通量不變，線圈中不可能產(chǎn)生自感電動勢，選項a正確當(dāng)線圈中電流反向時，若電流強度不變，則不產(chǎn)生自感電動勢，故選項b錯誤；當(dāng)線圈中電流增大時，電流產(chǎn)生的磁場的磁通量增大，根據(jù)楞次定律和右手定則可判斷自感電動勢的方向與原電流方向相反，選項c正確；同理可知選項d錯誤答案ac13在制作精密電阻時，為了清除使用過