1、第四章 电磁感应6 互感和自感A 级 抓基础1关于线圈中的自感电动势的大小,下列说法正确的是( )A跟通过线圈的电流大小有关B跟线圈中的电流变化大小有关C跟线圈中的磁通量大小有关D跟线圈中的电流变化快慢有关解析:自感电动势也是电磁感应定律的一种特殊情况,磁通量通过自身时,也要产生阻碍其变化的感应电流根据自感电动势E n 可知,选项 D 正确It答案:D2(多选 )关于自感现象,下列说法中正确的是( )A感应电流不定和原电流方向相反B线圈中产生的自感电动势较大,则其自感系数一定较大C对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈中的自感系数也较大D对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈中的自感电动势较大解析
2、:自感电流总是阻碍原电流的变化当线圈中的电流减小时,自感电动势方向与原电流方向相同;当线圈中的电流增大时,自感电动势方向与原电流方向相反,故 A 正确线圈的自感系数由线圈本身的因素决定,故 B 错误自感电动势的大小跟导体中电流变化的快慢有关,即:EL ,故 C 错误,D 正确It答案:AD3(多选 )如图所示的电路中,A 1 和 A2 是完全相同的灯泡,线圈 L 的电阻可以忽略不计,下列说法中正确的是( )A合上开关 S 接通电路时,A 2 先亮 A1 后亮,最后一样亮B合上开关 S 接通电路时,A 1 和 A2 始终一样亮C断开开关 S 切断电路时,A 2 立即熄灭, A1 过一会熄灭D断开
3、开关 S 切断电路时,A 1 和 A2 都要过一会才熄灭解析:S 闭合接通电路时,A 2 支路中的电流立即达到最大,A 2先亮;由于线圈的自感作用,A 1 支路电流增加的慢,A 1 后亮A 1 中的电流稳定后,线圈的阻碍作用消失,A 1 与 A2 并联,亮度一样,故 A 正确,B 不正确;S 断开时,L 和 A1、A 2 组成串联的闭合回路,A1 和 A2 亮度一样,由于 L 中产生自感电动势阻碍 L 中原电流的消失,使 A1 和 A2 过一会才熄灭,故 D 选项正确答案:AD4(多选 )如图所示,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,若将一软铁棒从螺线管左
4、边迅速插入螺线管内,则将看到( )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,穿过螺线管的磁通量增加,故产生反向的自感电动势,这样电流减小,灯泡变暗,每匝线圈间同向电流作用力减小,故螺线管伸长答案:AD5如图所示,L 为自感系数较大的线圈,电路稳定后小灯泡正常发光,当断开电路的瞬间会有( )A灯泡立刻熄灭B灯泡慢慢熄灭C闪亮一下后再慢慢熄灭D闪亮一下后突然熄灭解析:当电路断开时,由于通过线圈的电流从有到无,线圈将产生自感电动势,但由于线圈与灯泡不能构成闭合回路,因此灯泡立刻熄灭答案:A6如图所示是测定自感系数很大的线圈 L 直流电阻的电路,L两端并联一只电压表,
5、用来测量自感线圈的直流电压,在测量完毕后,将电路解体时应( )A先断开 S1 B先断开 S2C先拆除电流表 D先拆除电阻 R解析:S 1 断开瞬间, L 中产生很大的自感电动势,若此时 S2 闭合,则可能将电压表烧坏,故应先断开 S2.答案:BB 级 提能力7在制作精密电阻时,为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象,采用双线并绕的方法,如图所示其道理是( )A当电路中的电流变化时,两股导线产生的自感电动势相互抵消B当电路中的电流变化时,两股导线产生的感应电流相互抵消C当电路中的电流变化时,两股导线中原电流的磁通量相互抵消D以上说法都不对解析:由于采用双线并绕的方法,当电流通过时,两股导
6、线中的电流方向是相反的,不管电流怎样变化,任何时刻两股电流总是等大反向的,所产生的磁通量也是等大反向的,故总磁通量等于零,在该线圈中不会产生电磁感应现象,因此消除了自感,选项 A、B错误,只有 C 正确答案:C8图中电感线圈 L 的直流电阻为 RL,小灯泡的电阻为 R,小量程电流表 G1、G 2 的内阻不计,当开关 S 闭合且稳定后,电流表G1、 G2 的指针均偏向右侧(电流表的零刻度在表盘的中央 ),则当开关 S 断开时,下列说法中正确的是( )AG 1、G 2 的指针都立即回到零点B G1 缓慢回到零点,G 2 立即左偏,然后缓慢回到零点CG 1 立即回到零点,G 2 缓慢回到零点DG 1
7、 立即回到零点,G 2 缓慢回到零点解析:S 闭合且稳定时,通过电流表 G1、G 2 两条支路的电流均由左向右断开 S,L 中产生自感电动势,由 “增反减同”可知,自感电动势 E 自 的方向一定与原电流方向相同,等效电路如图所示显然,断开 S 后,在 E 自 的作用下,回路中将继续形成沿顺时针方向的电流,这时流经电流表 G2 支路的电流方向变为由右向左由于这段时间内 E 自 是逐渐减小的,故电流也是逐渐减小的答案:B9(多选 )如图所示的电路中,灯泡 LA、L B电阻相同,自感线圈 L 的电阻跟灯泡相差不大先接通 S,使电路达到稳定,再断开S.对于电流随时间变化的图象,下列正确的是 ( )解析
8、:S 接通时 ,流过线圈的电流发生变化,线圈中会产生自感电动势,阻碍电流的变化,经过一段时间后,自感作用消失,电路达到稳定,流过灯泡 LA的电流如选项 B 所示;S 接通且电路稳定时,流过灯泡 LB的电流大于流过灯泡 LA的电流,方向是从左到右,当 S 断开时 ,线圈 L 产生自感电动势,并与灯泡 LB组成回路,产生自感电流,使流过灯泡 LB的电流反向,并突然减小,从断开前流过线圈的电流大小开始逐渐减小到零,选项 D 正确答案:BD10如图所示的电路,线圈 L 的电阻不计,则( )AS 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CS 断开瞬间, A 板
9、带正电, B 板带负电D由于线圈电阻不计电容器被短路,上述三种情况下两板都不带电解析:S 闭合瞬间,由于通过电感线圈的电流为零,电容器被充电,A 板带正电,B 板带负电;S 保持闭合,电容器被短路,不带电;S 断开瞬间,线圈产生自感电动势,给电容器充电根据电流方向判断,A 板带负电,B 板带正电答案:A11如图所示,设电源的电动势为 E10 V,内阻不计,L 与R 的电阻值均为 5 ,两灯泡的电阻值为 RS10 .(1)求断开 S 的瞬间,灯泡 L1 两端的电压;(2)画出断开 S 前后一段时间内通过 L1 的电流随时间的变化规律解析:(1) 电路稳定工作时,由于 a、b 两点的电势相等导线ab 上无电流通过,因此通过 L 的电流为:IL A1 A,E2R 1010流过 L1 的电流为 IS A0.5 A,E2RS 1020断开 S 的瞬间,由于线圈要想维持 IL不变,而与 L1 组成闭合回路,因此通过 L1 的最大电流为 1 A,所以此时 L1 两端的电压UI LRS10 V(正常工作时为 5 V)(2)断开 S 前,流过 L1 的电流为 0.5 A 不变,而断开 S 的瞬间,通过 L1 的电流突变为 1 A,而方向也发生变化,然后渐渐减小到零,所以它的图象如图所示(t 0 为断开 S 的时刻)注:从 t0 开始,电流持续的时间实际上一般是很短的