2.4 互感和自感 课时训练-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

第4节 互感和自感 课时训练 一、选择题: 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．如选项图所示两个线圈的相对安装位置最符合该要求的是(　　) 2．如图(a)所示，线圈ab、cd绕在同一软铁芯上．在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压随时间变化的关系如图(b)所示，已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列选项图中描述线圈ab中电流随时间变化关系的图像，可能正确的是(　　) 3.如图所示，多匝线圈L的电阻和电源内阻不计，两个电阻的阻值都是R，开关S原来是断开的，电流I0＝，现闭合开关S将一电阻短路，于是线圈有自感电动势产生，则该电动势(　　) A．有阻碍电流的作用，最后电流由I0减小到零 B．有阻碍电流的作用，最后电流总小于I0 C．有阻碍电流增大的作用，因而电流将保持I0不变 D．有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是增大到2I0 4.如图所示，电阻R的阻值和线圈L的自感系数都较大，自感线圈的直流电阻不计，A、B是两只完全相同的灯泡，则下列说法正确的是(　　) A．当开关S闭合时，B比A先亮，然后A熄灭 B．当开关S闭合时，B比A先亮，然后B熄灭 C．当电路稳定后断开开关S时，A立刻熄灭，B逐渐熄灭 D．当电路稳定后断开开关S时，B立刻熄灭，A闪一下后再逐渐熄灭 5.在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，线圈的自感系数很大，线圈的直流电阻RL小于灯泡的电阻R.在t＝0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开S.下列表示通过灯泡的电流随时间变化的图像中，正确的是(　　) 6．如图甲所示，A、B两绝缘金属环套在同一铁芯上，A环中电流iA随时间t变化的图像如图乙所示，下列说法中正确的是(　　) A．t1时刻，两环作用力最大 B．t2和t3时刻，两环相互吸引 C．t2时刻两环相互吸引，t3时刻两环相互排斥 D．t3和t4时刻，两环相互吸引 7.如图所示，线圈L的电阻不计，则(　　) A．S闭合瞬间，A板带正电，B板带负电 B．S闭合，稳定后，A板带正电，B板带负电 C．S断开瞬间，A板带正电，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 8．(多选)如图所示，线圈P、Q同轴放置，P与开关S、电源和滑动变阻器R组成回路，Q与电流计G相连，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有(　　) A．闭合开关S后，把R的滑片右移 B．闭合开关S后，把R的滑片左移 C．闭合开关S后，把Q靠近P D．无需闭合开关S，只要把Q靠近P即可 9．(多选)如图所示是某电磁冲击钻的原理图，若突然发现钻头M向右运动，则可能是(　　) A．开关S闭合瞬间 B．开关S由闭合到断开的瞬间 C．开关S已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向左迅速滑动 D．开关S已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向右迅速滑动 10.(多选)如图所示，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，a、b、c是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是(　　) A．开关S闭合时，b、c灯立即变亮，a灯逐渐变亮 B．开关S闭合，电路稳定后，b、c灯亮，a灯不亮 C．开关S断开时，b、c灯立即熄灭，a灯逐渐熄灭 D．开关S断开时，c灯立即熄灭，a、b灯逐渐熄灭 11.(多选)如图所示，A、B是完全相同的两个小灯泡，L为自感系数很大的线圈，其直流电阻等于灯泡电阻．闭合开关S，电路稳定时，B灯恰能正常发光．则(　　) A．开关S闭合时，A、B两灯同时亮 B．开关S闭合，电流稳定时，A灯熄灭 C．开关S断开时，两灯都会亮一下再熄灭 D．开关S断开时，A灯灯丝不可能被烧断 12．(多选)在如图所示的电路中，L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2和D3是三个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源．在t＝0时刻，闭合开关S，电路稳定后在t1时刻断开开关S.规定以电路稳定时流过D1、D2的电流方向为正方向，分别用i1、i2表示流过D1、D2的电流，则下列图像中能定性描述电流随时间变化关系的是(　　) 13.(多选)如图所示，灯泡A、B与定值电阻的阻值均为R，L是自感系数较大的线圈，S1闭合稳定后，当S2断开且电路稳定时，A、B两灯亮度相同，再闭合S2，待电路稳定后将S1断开，下列说法正确的是(　　) A．B灯立即熄灭 B．A灯亮一下后熄灭 C．有电流通过B灯，方向为c→d D．有电流通过A灯，方向为b→a 二、填空题: 14．图甲为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流．电路中电灯的电阻R1＝6.0 Ω，定值电阻R＝2.0 Ω，A、B间电压U＝6.0 V．开关S原来闭合，电路处于稳定状态，在t1＝1.0×10－3 s时刻断开开关S，此时刻前后电流传感器显示的电流随时间变化的图线如图乙所示．则线圈L的直流电阻RL＝________ Ω；断开开关后通过电灯的电流方向为________(选填“向左”或“向右”)；在t2＝1.6×10－3 s时刻线圈L中的自感电动势的大小为________ V. 参考答案： 1.答案　D 2.答案　C解析　线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则线圈ab中每个时间段内电流的磁场均匀变化，才能在线圈cd中产生大小不变的电动势，因此可能正确反映这一关系的图像只有C，故C正确，A、B、D错误． 3.答案　D解析　开关S由断开到闭合，回路中的电流要增大，因而在L上要产生自感电动势，自感电动势要阻碍原电流的增加，但阻碍不是阻止，电流仍要增大，达到稳定后电流为2I0，选项D正确． 4.答案　D解析　当开关S闭合时，由于电阻R的阻值和线圈L的自感系数都较大，通过L和R的电流很小，相当于断路，A、B两灯一起亮，稳定后A灯被线圈L短路后熄灭，选项A、B错误；当电路稳定后断开开关S时，B立刻熄灭，因为线圈L中会产生自感电动势，阻碍本身电流的减小，线圈L和A灯形成闭合回路，所以A会闪一下后再逐渐熄灭，选项C错误，D正确． 5.答案　C 6.答案　B解析　t1时刻B环中感应电流为零，故两环间相互作用力为零，A错误；t2时刻A环中电流在减小，则B环中产生与A环中同向的电流，故两环相互吸引，同理可知t3时刻两环也相互吸引，B正确，C错误；t4时刻A环中电流为零，两环无相互作用，D错误． 7.答案　A解析　S闭合瞬间，电源给电容器充电，且A与电源的正极相连，故A板带正电，B板带负电，A正确；S闭合，稳定后，电容器被短路，电容器两端的电压与并联的支路电压相同，即为零，故电容器不带电，B错误；S断开瞬间，由于线圈产生感应电流，电流的方向与原电流方向相同，故A板带负电，B板带正电，C错误；根据上述分析可知，D错误． 8.答案　BC解析　闭合开关S后，若把R的滑片右移，Q中的磁场方向从左向右，且在减小，根据楞次定律，Q线圈中电流方向与题图电流方向相反，故A错误；同理可知，B正确；闭合开关S后，将Q靠近P，Q中的磁场方向从左向右，且在增强，根据楞次定律，Q线圈中的电流方向与题图电流方向相同，故C正确；若S不闭合，则Q线圈中无磁场，故Q中不会有电流产生，故D错误．9.答案　AC解析　如题图所示，钻头M上有一闭合线圈，若M向右运动，即M正远离原线圈，根据楞次定律，说明原磁场的磁通量在增加，所以，开关S闭合的瞬间或滑动变阻器滑片P向左迅速滑动使电流增大时，原磁场磁通量才会增加． 10.答案　AD解析　灯a与线圈L串联，当开关S闭合时，灯b、c立即变亮．通过线圈L的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律，线圈产生的感应电动势与原来电流方向相反，阻碍电流的增大，电路的电流逐渐增大，a逐渐亮起来．由于线圈直流电阻忽略不计，当电流逐渐稳定时，线圈不产生感应电动势，a、b两灯电流相等，亮度相同，故A正确，B错误；稳定后，当开关S断开时，由于自感，线圈中的电流只能慢慢减小，其相当于电源，与灯泡a、b构成闭合回路放电，a、b两灯都逐渐熄灭，而c灯立即熄灭，故C错误，D正确． 11.答案　AD解析　开关S闭合瞬间，A和B同时发光，故A正确；电路稳定后L的电感不再起作用，起作用的只是它的直流电阻，因A、B是完全相同的两个小灯泡，B此时正常发光，那么说明灯的额定电流由并联的A和L的直流电阻分配，L的直流电阻等于灯泡电阻，那么A支路的电流等于其额定电流的，也就是说其亮度较B灯暗，但不熄灭，故B错误；断开开关S的瞬间，由电感的特性可知，L和A组成的回路中的电流大小不变，其数值就是S断开前L支路中的电流，即等于额定电流的一半，A灯不会闪亮一下，灯丝也不可能被烧断，而B灯立即熄灭，故C错误，D正确． 12.答案　BC解析　闭合开关S后，通过D1、D2和D3的电流方向都是由上向下，D1中电流逐渐增大至稳定，且D1中稳定电流为D2、D3中稳定电流的2倍，断开开关S后，由于自感现象，通过D1的电流方向不变，电流逐渐减为0，故选项A错误，B正确；开关断开后，D2和D3中电流方向与原方向相反，大小由D1中的稳定电流值逐渐减为0，故选项C正确，D错误． 13.答案　AD解析　S1闭合、S2断开且电路稳定时，A、B两灯一样亮，说明两个支路中的电流相等，这时线圈L没有自感作用，可知线圈L的直流电阻也为R，在S2、S1都闭合且稳定时，IA＝IB，S2闭合，待电路稳定后将S1断开，由于线圈的自感作用，流过A灯的电流方向变为b→a，A灯缓慢熄灭，故选项B错误，D正确；由于定值电阻R没有自感作用，故断开S1时，B灯立即熄灭，故选项A正确，C错误． 14.答案　2.0　向左　2.0 解析　由题图乙可读出，开始时线圈L的电流i0＝1.5 A，由闭合电路欧姆定律有i0＝，计算得出RL＝2.0 Ω；断开开关后，L中的电流从原来的数值逐渐减小，电流的方向不变，所以通过电灯的电流方向与原来的方向相反，是向左的．由题图乙读出，t2＝1.6×10－3 s时刻线圈L的电流i2＝0.20 A，线圈L此时是一个电源， 由闭合电路欧姆定律得E＝i2(RL＋R＋R1)＝2.0 V. 学科网（北京）股份有限公司 $