课下巩固训练8 互感和自感-【正禾一本通】2024-2025学年高中物理选择性必修2同步课堂高效讲义配套练习（人教版2019）

课下巩固训练(八)　互感和自感 【基础应用题】 1．关于线圈的自感系数，下列说法正确的是(　　) A．线圈的自感系数越大，自感电动势就一定越大 B．线圈中电流等于零时，自感系数也等于零 C．线圈中电流变化越快，自感系数越大 D．线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定 解析：选D。线圈的自感系数是由线圈本身的因素及有无铁芯决定的，与有无电流、电流变化情况都没有关系，故选项B、C错误，D正确；自感电动势的大小除了与自感系数有关，还与电流的变化率有关，故选项A错误。 2．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。下列选项中两个线圈的相对安装位置最符合该要求的是(　　) 解析：选D。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。 3． 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，采取了双线绕法，如图所示，其原理为(　　) A．当电路中的电流变化时，两股导线中产生的自感电动势互相抵消 B．当电路中的电流变化时，两股导线中产生的感应电流互相抵消 C．当电路中的电流变化时，两股导线中的产生的磁通量互相抵消 D．以上说法均不对 解析：选C。由于采用了双线绕法，两根平行导线中的电流反向，它们产生的磁通量相互抵消。不论导线中的电流如何变化，线圈中的磁通量始终为零，所以消除了自感现象的影响，故C正确。 4．(2024·福建泉州阶段练习)如图所示，将两端刮掉绝缘漆的导线绕在一把锉刀上，一端接上电池(电池另一极与锉刀接触)，手执导线的另一端，在锉刀上来回划动，由于锉刀表面凹凸不平，回路不停通、断电产生电火花。则(　　) A．产生电火花的主要原因是电池放电 B．导线端划动的方向决定了自感电动势的方向 C．锉刀采用什么材料制成对实验没有影响 D．如导线端只向一个方向划动，也能产生电火花 解析：选D。手持导线的另一端，在锉刀上来回划动时产生电火花，是由于电路时通时断，在回路中产生自感电动势，与导线运动的方向无关，所以导线端只向一个方向划动，也能产生电火花，故A、B错误，D正确；产生电火花的回路由导线、锉刀与电池组成，如果锉刀是绝缘体，则实验不能完成，故C错误。 5．如图，当车辆驶入或驶出圆形区域时，车辆会改变区域内通电线圈中的磁场，通过传感器电路将磁场的变化转换为交通灯的控制信号，车辆驶入图中圆形区域时，车辆引起磁场变化的原因类似于(　　) A．将铁芯放入通电线圈 B．增大通电线圈的面积 C．增加通电线圈的匝数 D．加大对通电线圈的压力 答案：选A。 6．如图所示，电感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，LA、LB是两个相同的灯泡，电阻R2的阻值约等于R1的三倍，则(　　) A．闭合开关S时，LA、LB同时达到最亮，且LB更亮一些 B．闭合开关S时，LA、LB“慢慢”亮起来，最终LB更亮一些 C．电路接通稳定后，断开开关S时，LA“慢慢”熄灭，LB闪亮后才“慢慢”熄灭 D．电路接通稳定后，断开开关S时，LA“慢慢”熄灭，LB“慢慢”熄灭，并没有闪亮一下 解析：选C。闭合开关S时，由于电感线圈的自感作用，导致灯泡LA将“慢慢”亮起来，而灯泡LB立即亮起来，电路稳定后，由于灯泡LA支路的电阻小一些，则该支路的电流大一些，即稳定后，最终LA更亮一些，A、B错误；电路接通稳定后，断开开关S时，由于电感线圈的自感作用，导致灯泡LA中的电流不能立即减为0，该电流将在新的回路中逐渐减为0，即LA“慢慢”熄灭，由于断开开关前稳定时通过灯泡LA的电流大于通过灯泡LB的电流，则断开开关后，LB闪亮一下才“慢慢”熄灭，C正确，D错误。 【综合提升题】 7．电磁弹射装置的原理图如图甲所示，驱动线圈通过开关S与电源连接，发射线圈放在绝缘且内壁光滑的发射导管内。闭合开关S后，在0～t0时间内驱动线圈中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。在这段时间内，下列说法正确的是(　　) A．发射线圈中感应电流产生的磁场水平向右 B．t＝t0时驱动线圈产生的自感电动势最大 C．t＝0时发射线圈中的感应电动势最大 D．t＝t0时发射线圈中的感应电流最大 解析：选C。根据安培定则可知，驱动线圈内的磁场方向水平向右，结合题图乙可知，驱动线圈的电流增大，通过发射线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，发射线圈内部的感应磁场方向水平向左，A错误；由题图乙可知，t＝t0时驱动线圈的电流变化率最小，此时通过发射线圈的磁通量变化率最小，驱动线圈产生的自感电动势最小，发射线圈中的感应电流最小，B、D错误；t＝0时驱动线圈的电流变化率最大，则此时通过发射线圈的磁通量变化得最快，发射线圈中的感应电动势最大，C正确。 8．在如图所示的电路中电源内阻不能忽略，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R。闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I。然后，断开S。若t′时刻再闭合S，则在t′前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图像是(　　) 解析：选B。闭合开关S后，调整R，使两个灯泡L1、L2发光的亮度一样，电流为I，说明RL＝R。若t′时刻再闭合S，流过电感线圈L和灯泡L1的电流增大，使电感线圈L产生自感电动势，阻碍了流过L1的电流i1增大，直至到达电流I，故选项A错误，B正确；而对于t′时刻再闭合S，流过灯泡L2的电流i2立即达到最大，然后逐渐减小至电流I，故选项C、D错误。 9．(多选)目前无线电力传输已经比较成熟，如图所示为一种非接触式电源供应系统，这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力，两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置，原理示意图如图所示。利用这一原理，可以实现对手机进行无线充电。下列说法正确的是(　　) A．若A线圈中有电流，B线圈中就会产生感应电动势 B．只有A线圈中输入变化的电流，B线圈中才会产生感应电动势 C．A中电流越大，B中感应电动势越大 D．A中电流变化越快，B中感应电动势越大 解析：选BD。根据感应电流产生的条件，若A线圈中输入恒定的电流，则A产生恒定的磁场，B中的磁通量不发生变化，B线圈中就不会产生感应电动势，故A错误；若A线圈中输入变化的电流，根据法拉第电磁感应定律E＝n可得，B线圈中会产生感应电动势，故B正确；A线圈中电流变化越快，A线圈中电流产生的磁场变化越快，B线圈中感应电动势越大，故C错误，D正确。 10．(多选)如图所示的电路中，三个相同的灯泡a，b，c和电感L1，L2与直流电源连接，电感线圈的直流电阻忽略不计，开关S从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有(　　) A．a先变亮，然后逐渐变暗 B．b先变亮，然后逐渐变暗 C．c先变亮，然后逐渐变暗 D．b、c都逐渐变暗 解析：选AD。由于L1，L2电阻不计，故通过L1的电流是通过L2的电流的2倍，当断开开关S时，通过灯泡a的电流大于原电流，通过b灯、c灯的电流不会大于原电流，故b、c灯不会变亮，只会逐渐变暗，故A、D正确。 【创新拔高题】 11．如图所示的电路中，电阻R的阻值小于灯泡D的阻值，规定电流水平向左经过D为电流的正方向，已知电感线圈L的直流电阻和传感器的电阻忽略不计，灯泡的阻值恒定，t＝0时闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开S，下列表示电流传感器中的电流i随时间t变化的图像中正确的是(　　) [创新空间]自感现象中I ­t图像的处理技巧 解析：选C。开关闭合时，由于开始时自感线圈的阻碍作用很大，传感器支路的电流较大，随着自感线圈的阻碍作用减小，传感器支路的电流(方向向左)逐渐减小；开关再断开，由于自感电动势的作用，线圈中的电流方向与原来相同，此时传感器中电流方向与原来相反，又由于电阻R的阻值小于D的阻值，当开关闭合时，线圈支路的电流大于流过传感器的电流，故当开关断开瞬间，传感器中的感应电流也大于原来传感器中的电流，故A、B、D错误， C正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$