内容正文:
课时作业(10) 互感自感
[对应学生用书P148]
1.在无线电仪器中,常需要在距离较近处安装两个线圈,并要求当一个线圈中电流有变化时,对另一个线圈中电流的影响尽量小.如图所示两个线圈的相对安装位置最符合该要求的是( )
D [两个相距较近的线圈,当其中的一个线圈中电流发生变化时,就在周围空间产生变化的磁场,这个变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势,即发生互感现象.要使这种影响尽量小,应采用选项D所示的安装位置才符合要求.因为通电线圈周围的磁场分布与条形磁铁的磁场分布类似,采用选项D所示的安装位置时,变化的磁场穿过另一线圈的磁通量最小.]
2.某同学为了验证断电自感现象,找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E,用导线将它们连接成如图所示的电路.检查电路后,闭合开关S,小灯泡发光;稳定后断开S,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象.虽经多次重复实验,仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象,原因可能是( )
A.线圈电阻偏大
B.电源的内阻偏大
C.小灯泡电阻偏大
D.线圈的自感系数偏大
A [线圈电阻偏大,稳定时流过灯泡的电流大于线圈的电流,断开开关时,根据楞次定律,流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小,灯泡不发生闪亮现象,故A正确;断开开关时,灯泡能否发生闪亮,取决于灯泡的电流有没有增大,与电源的内阻无关,故B错误;若小灯泡电阻偏大,稳定时流过灯泡的电流小于线圈的电流,断开开关时,根据楞次定律,流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小,灯泡将发生闪亮现象,故C错误;线圈的自感系数较大,产生的自感电动势较大,但不能改变稳定时灯泡和线圈中电流的大小关系,故D错误.]
3.如图所示,两个电阻的值都为R,多匝线圈的电阻和电池的内阻均可忽略,电键原来断开,电路中的电流为I0,现将S闭合,线圈产生自感电动势,它的作用为( )
A.使电路中电流减小,最后减小为零
B.阻碍电路中电流增大,使之保持不变
C.阻碍电路中电流增大,最后电流小于I0
D.阻碍电路中电流增大,最后电流等于2I0
D [由于开关的闭合,使得电流增加,则线圈产生自感电动势,有阻碍电流的作用,延长了电流变化的时间,因为多匝电感线圈L的电阻和电池内阻都忽略不计,最后电流慢慢增加到2倍.故D正确,A、B、C错误.]
4.如图所示,线圈L的直流电阻不计,R1、R2为定值电阻,C为电容器,下列说法中正确的是( )
A.合上开关的瞬间,R1中无电流
B.合上开关稳定后,R2中无电流
C.合上开关稳定后,断开S的瞬间,通过R1的电流方向向右
D.合上开关稳定后,断开S的瞬间,通过R2的电流方向向右
D [合上开关的瞬间,R1中有电流,选项A错误;合上开关稳定后,R1被L短路无电流,R2中有电流,选项B错误;合上开关稳定后,断开S的瞬间,L产生自感电动势,阻碍电流的减小,L与R1构成回路,故R1中电流方向向左,选项C错误;合上开关稳定后,断开S的瞬间,由于电容器要放电,R2中电流方向向右,选项D正确.]
5.如图所示的电路,开关闭合,电路处于稳定状态.在某一时刻,突然断开开关S,则通过电阻R1的电流I随时间变化的图线可能是选项图中的
D [当断开开关的瞬间,原来通过R1的电流立即消失,自感线圈中产生自感电动势阻碍自身电流的变化,相当于电源,与R2、电流表A、R1构成闭合回路,自感线圈中的电流流过电阻R1,其方向与原来流过电阻R1的电流方向相反,逐渐减小,最后为0,选项D正确,A、B、C错误.]
6.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,A1的电阻比L1的直流电阻大
B.图甲中,闭合开关S1,电路稳定后,A1中的电流大于L1中的电流
C.图乙中,变阻器R连入电路的电阻比L2的直流电阻大
D.图乙中,闭合开关S2瞬间,L2中的电流与变阻器R中的电流相等
A [图甲中,断开S1的瞬间,A1灯突然闪亮,是因为电路稳定时,L1的电流大于A1的电流,可知L1的电阻小于A1的电阻,故A正确;图甲中,闭合S1,电路稳定后,断开开关S1瞬间,灯A1突然闪亮,说明灯泡中的电流小于线圈中的电流,故B错误;图乙中,因为要观察两只灯泡发光的亮度变化,两个支路的总电阻相同,因两个灯泡电阻相同,所以变阻器R与L2的电阻值相同,故C错误;图乙中,闭合S2瞬间,L2对电流有阻碍作用,所以L2中电流与变阻器R中电流不相等,故D错误.]
7.如图是测定自感系数很大的线圈L电阻的电路,L两端并联一只电压表(电压表的内阻RV很大),用来测电感线圈的直流电压,在测量完毕后将电路解体时,为了电表的安全,