第二章 4 互感和自感-【新课程能力培养】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册练习手册（人教版）

第二章电磁感应。 4.互感和自感 基础练)匀 知识点1自感 渐熄灭 1.(多选)关于自感电动势的大小和方向， C.开关S闭合一段时间后再断开的瞬间， 下列说法正确的是() b点电势高于a点电势 A.在自感系数一定的条件下，通过导体 D.开关S闭合一段时间后再断开的瞬间， 的电流越大，产生的自感电动势越大 a点电势高于b点电势 B.在自感系数一定的条件下，通过导体：4.如图所示是研究自感实验的实物电路， 的电流变化越快，产生的自感电动势 L、L2是两个规格相同的小灯泡，L为自 越大 感线圈，闭合开关S,调节滑动变阻器R, C.自感电动势的方向总与原电流的方向： 使两个灯泡的亮度相同，然后断开开关 相反 S,则( D.当通过导体的电流减小时，自感电动 势的方向与原电流方向相同 2.关于线圈自感系数的说法，错误的是 A.自感电动势越大，自感系数也越大 B.把线圈中的铁芯抽出一些，自感系数 减小 第4题图 C.把线圈匝数增加一些，自感系数变大 A.闭合开关S,L1、L2都逐渐变亮 D.电感是自感系数的简称 B.闭合开关S,L2立刻变亮，L逐渐变亮 3.将直流电源、开关S、电 C.闭合开关S稳定后，L仍有自感电动势 感线圈L(自感系数较 D.闭合开关S稳定后，断开S,L没有自 大)和灯泡A连接成如 感电动势 图所示的电路，开始时 5.(多选)如图所示的电路中，三个相同的 开关S断开，下列说法 第3题图 灯泡a、b、c和电感线圈L、L2与直流电 正确的是() 源连接，电感线圈的电阻忽略不计。开 A.闭合开关S时，灯泡立即变亮 关S从闭合状态突然断开时，下列判断正 B.开关S闭合一段时间后再断开，灯泡逐 确的有() 练 N 高中物理选择性必修第二册（人教版） 的电阻箱时，要用双线绕法，如图所示。 当电流变化时双线绕组( A.螺旋管内磁场发生变化 B.穿过螺旋管的磁通量不发生变化 第5题图 C.回路中一定有自感电动势产生 A.a先变亮，然后逐渐变暗 D.回路中一定没有自感电动势产生 B.b先变亮，然后逐渐变暗 8.图中电感线圈L的直流 G)m C.c先变亮，然后逐渐变暗 电阻为R,小灯泡的电 D.b、c都逐渐变暗 阻为R,小量程电流表 PG) ☒ 6.如图所示，电源的电动势为E,内阻为r G、G2的内阻不计，当 不可忽略。A、B是两个相同的小灯泡，L 开关S闭合且稳定后， 第8题图 是一个自感系数较大的线圈。关于这个电 电流表G、G2的指针均偏向右侧（电流 路的说法正确的是( 表的零刻度在表盘的中央)，则当开关S 断开时，下列说法正确的是() A.G1、G2的指针都立即回到0点 B.G1缓慢回到0点，G2立即左偏，然后 缓慢回到0点 第6题图 C.G1立即回到0点，G2缓慢回到0点 A.闭合开关，A灯立刻亮，而后逐渐变 D.G2立即回到0点，G,缓慢回到0点 暗，最后亮度稳定 9.如图所示电路，L是自 B.闭合开关，B灯立刻亮，而后逐渐变 感系数较大的线圈，在 暗，最后亮度稳定 滑动变阻器的滑片P从 C.开关由闭合至断开，在断开瞬间，A B端迅速滑向A端的过 灯闪亮一下再熄灭 程中，经过AB中点C 第9题图 D.开关由闭合至断开，在断开瞬间，电 时通过线圈的电流为I1;P从A端迅速滑 流自左向右通过A灯 向B端的过程中，经过C点时通过线圈 的电流为；P固定在C点不动，达到稳 知识点2互感 定时通过线圈的电流为1o。则() 7.(多选)电阻箱是一种可以调节 A.I=12=lo B.I>lo> 电阻大小并且能够显示出电阻 C.I=l2>lo D.I<l<l 阻值的变阻器。制造某种型号 第7题图 48)练 第二章电磁感应。 提升练习 10.(多选)如图所示的电路中，电感线圈L C.断开S的瞬间，通过R1的电流方向 的自感系数很大，电阻可忽略，D为理 向右 想二极管，则下列说法正确的有() D.断开S的瞬间，通过R2的电流方向 A.当S闭合时，L1立即变亮，L2逐渐 向右 变亮 B.当S闭合时，L1一直不亮，L2逐渐 变亮 C.当S断开时，L2立即熄灭 QX0 D.当S断开时，L,突然变亮，然后逐渐 第12题图 第13题图 变暗至熄灭 *13.(多选)如图所示的电路中，L为一个自 L 感系数很大、直流电阻不计的线圈， O: D、D2是两个完全相同的灯泡，E是一 内阻不计的电源。=0时刻，闭合开关 第10题图 第11题图 S。经过一段时间后，电路达到稳定， 11.(多选)如图所示电路中，L为电感线 时刻断开开关S。I、2分别表示通过灯 圈，电阻不计，A、B为两灯泡，则 泡D,和D2的电流，规定图中箭头所示 ( 的方向为1、2各自的电流正方向，以 A.合上S时，A先亮，B后亮 下各图能定性描述电流I、2随时间 B.合上S时，A、B同时亮 变化规律的是( C.合上S且电路稳定后，A变亮，B熄灭 D.断开S时，A熄灭，B重新亮后再 熄灭 12.(多选)如图所示的电路中，电源电动势 为E,内阻为r,线圈L的电阻不计。以 下判断正确的是() A.闭合S,稳定后，电容器的a极板带 正电 B.闭合S,稳定后，电容器两端电压小 于E 练(49高中物理选择性必修第二册（人教版） 的热，所以电磁炉发热部分为铁锅底部，而不能用陶瓷 材料。电磁炉面板如果用金属材料制成，使用电磁炉 时，面板发生电磁感应要损失电能，故面板可采用陶瓷 材料，A正确，B、C错误。锅体中涡流的强弱与磁场 变化的频率有关，D正确。 8.ABC【解析】根据楞次定律得知：感应电流的磁 场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故涡流的 磁场总是要阻碍穿过工件磁通量的变化，故A正确；感 应电流的频率与原电流的频率是相同的，涡流的频率等 于通入线圈的交流电频率，故B正确；因为线圈交流电 是周期变化的，故在工件中引起的交流电也是周期性变 化的，可知通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作 用力，故C正确；电磁感应只能发生在金属物体上，故 待测工件只能是金属制品，故D错误。 >"4.互感和自感 基础练习 1.BD【解析】当通过导体的电流减小时，导体会 产生阻碍原电流减小的感应电流，所以方向相同，在自 感系数一定的条件下，通过导体的电流变化越快，则产 生的自感电动势越大，所以B、D正确。 2.A【解析】自感系数与线圈的匝数、单位长度上 线圈的匝数、横截面积及有无铁芯有关；电感是自感系 数的简称；自感系数是由线圈自身性质决定的，与自感 电动势无关，A错误。 3.C【解析】闭合开关S时，由于通过线圈L的电 流逐渐变大，因而在线圈中产生自感电动势阻碍电流的 增加，则回路的电流会慢慢增大，则灯泡会逐渐变亮， A错误：开关S闭合一段时间后再断开，回路立即断 开，则灯泡立即熄灭，B错误：开关S闭合一段时间后 再断开的瞬间，在线圈L中会产生与原来电流方向相同 的自感电动势，线圈相当于电源，则b点电势高于α点 电势，C正确，D错误。 4.B【解析】闭合开关S,自感线圈产生自感电动 势，阻碍通过L的电流增大，灯L!逐渐变亮，闭合开 关S,通过L2的电流立即稳定，L2立刻变亮，故A错 误，B正确：闭合开关S稳定后，流过线圈的电流不 变，线圈L没有自感电动势，故C错误；闭合开关S稳 定后，断开开关S,穿过线圈L的电流发生变化，L产 生自感电动势，故D错误。 5.AD【解析】开关S闭合时，电感线圈L1中电流 等于两倍L2的电流，断开开关S的瞬间，由于自感作 用，两个电感线圈相当于两个电源，与三个灯泡构成闭 60 合回路，通过b、c的电流都通过a,故a先变亮，然后 逐渐变暗，故A正确；b、c灯泡由于电流I逐渐减小都 逐渐变暗，B、C错误，D正确。 6.A【解析】从开关闭合到电路中电流稳定的时间 内，A灯立刻亮，由于线圈中感应电动势的阻碍作用， B灯逐渐变亮，当线圈电流阻碍较小后A灯逐渐变暗， 当线圈对电流没有阻碍时，两灯泡亮度稳定，故A正 确，B错误；开关处于闭合状态，在断开瞬间，线圈提 供瞬间电压给两灯泡供电，由于两灯泡完全一样，所以 不会出现电流比之前还大的现象，因此A灯不会闪亮一 下，只会一同慢慢熄灭，故C错误；开关断开瞬间，线 圈相当于电源，线圈中电流方向仍不变，所以电流自右 向左通过A灯，故D错误。 7.BD【解析】两线圈绕的方向相反，线圈产生的 磁场方向相反。螺旋管内磁场和穿过螺旋管的磁通量都 不发生变化，回路中一定没有自感电动势产生，B、D 正确。 8.B【解析】电路稳定后断开，通过灯泡这一支路 的电流立即消失，由于电感线圈对电流的变化有阻碍作 用，会阻碍其减小，所以通过G的电流逐渐减小，缓 慢回到零点；通过电感线圈的电流也通过灯泡，所以含 有灯泡的支路的电流从Q流向P,使G2立即左偏，然 后缓慢回到零点，故B正确，A、C、D错误。 9.B【解析】滑片在A点时，滑动变阻器接入电阻 最大，电路中电流最小，则当滑片下移时，电流将变 大，而此时线圈将阻碍电流的增大，故电流较小；而当 滑片从B向A移动时，由于开始时电流较大，向上运动 时，线圈中电流将减小，故线圈将阻碍电流的减小；故 此时I将保持在B点时的电流；而滑片固定在C点时， 电流小于在B点时的电流，故有I>1>l。故B正确。 提升练习 10.BD【解析】当S闭合时，因二极管加上了反向 电压，故二极管截止，L1一直不亮；通过线圈的电流增 加，感应电动势阻碍电流增加，故使得L2逐渐变亮，B 正确，A错误：当S断开时，由于线圈自感电动势阻碍 电流的减小，故通过L,的电流要在L2一L一D一L之中 形成新的回路，故L突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭， C错误，D正确。 11.BCD【解析】合上S时，电路中立即就有了电 流，故A、B灯泡同时变亮；但通过线圈的电流增加， 线圈会产生自感电动势，故线圈的电流缓慢增加：当电 流稳定后，线圈相当于直导线，B灯泡被短路，故开关 闭合后，A、B同时亮，但B灯泡逐渐熄灭，而A灯泡 更亮，故A错误，B、C正确。断开S时，A灯立即熄 灭：线圈产生自感电动势和灯泡B构成闭合电路，B灯 泡先闪亮后逐渐变暗，故D正确。 12.BC【解析】闭合S,稳定后，电容器的b极板 和R2的右端相连，而R2的右端和电源的正极相连，所 以b极板带正电，A错误；闭合S,稳定后，L相当于 一段导线，R,被短路，所以C两端的电压等于R,两端 的电压，小于电源电动势E,B正确；断开S的瞬间，L 相当于电源，与R,组成回路，通过R,的电流方向自左 向右，C正确：断开S的瞬间，电容器要放电，则R2中 电流自右向左，D错误。 13.AC【解析】当S闭合时，L的自感作用会阻碍 L中的电流变大，电流从D流过，方向与规定的正方向 相同。当L中电流稳定时，D1中的电流变小至O:D,中 的电流为电路中的总电流，电流流过D时，电路总电 阻较大，总电流较小，当D,中电流为0时，总电阻变 小，总电流变大至稳定。当S再断开时，D2马上熄灭， D,与L组成回路，由于L的自感作用，D,先重新亮起 来再慢慢熄灭，D,中的电流方向与规定的正方向相反且 逐渐减小至O。故A、C正确，B、D错误。 >"情境题专项 1.C【解析】发现铝箔悬浮起来，是由于磁场的变 化，产生感应电流，导致安培力出现，当磁场增大时， 感应电流不变，则安培力增大，那么铝箔会升高，使其 周围的磁场会变弱，导致安培力变小，仍与重力平衡， 放A错误；根据电阻定律Rp片，铝箱越薄，S越小， 则电阻越大，再由上只可知，感应电流越小，故B错 误：当增大频率，导致磁场的变化率变大，则感应电动 势增大，那么感应电流增大，故C正确；在产生图示方 向磁场的瞬间断开电源，根据楞次定律可知，铝箔中会 产生与图示方向相反的电流，故D错误。 2.B【解析】若线圈闭合，进人磁场时，穿过线圈 的磁通量向上增大，由楞次定律可知，线圈中的感应电 流的磁场方向向下，所以感应电流的方向从上向下看是 顺时针，故A错误；根据法拉第电磁感应定律，传送带 以较大速度匀速运动时，线圈中产生的感应电动势较 大，则感应电流较大，磁场对线圈的作用力较大，故B 正确；由题图知第1、2、4、5、6个线圈位置均匀，则 都发生了相对滑动，而第3个线圈没有向后滑动，则第 3个线圈不闭合，没有产生感应电流，是不合格线圈， 参考答案与解析。 故C、D错误。 3.D【解析】在磁单极子运动的过程中，当磁单极 子位于超导线圈上方时，超导线圈中原磁场的方向向 下，磁通量增加，则感应电流的磁场方向向上，由安培 定则可知，产生逆时针（俯视）方向的感应电流：当磁 单极子位于超导线圈下方时，超导线圈中原磁场的方向 向上，磁通量减小，则感应电流的磁场方向向上，由安 培定则可知，产生逆时针（俯视）方向的感应电流，综 上可知，超导线圈始终有逆时针方向的感应电流，故D 正确。 4.D【解析】受电线圈内部磁场向上且增强，根据 楞次定律可知，受电线圈中产生的感应电流方向由c到 d,所以c点的电势低于d点的电势，A、B错误；根据 法拉第电磁感应定律可得电动势为E=nA中=n(B-B)S, △t 由于c点的电势较低，故c、d间电势差为U= n(B-B)S,C错误，D正确。 5.D【解析】线圈中磁通量变化可以产生感应电流， 选项A、B无磁通量变化，没有感应电流产生，A、B 错误；线圈中磁通量变化都产生感应电流，由图可知圆 盘a转动一个周期内，D选项的线圈磁通量变化量大于 C选项，故选项D线圈效率比选项C的高，故C错误， D正确。 6.A【解析】旋转体转一圈，测量齿轮靠近和远离 线圈N次，线圈中的感应电流变化N次，旋转体的角速 度为仙，故转速为1=会，故线圈中感应电流的变化额 率为=W=心，故A正确；当齿距离T形软铁最近的 2π 时候，通过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为0， 线圈中电流最小，故B错误；测量齿轮靠近和远离线圈 时，线圈中磁通量的变化相反，产生的感应电流方向相 反，故C错误；旋转体转速越高，测量齿轮靠近和远离 线圈越快，线圈中磁通量的变化越大，线圈中感应电动 势越大，线圈中的感应电流越强，则与线圈串联的交流 电流表的示数变大，故D错误。 7.C【解析】由-t图像可知，线圈两端的电压大 小与时间成正比，即U=kt,由法拉第电磁感应定律可知 U-,联立解得从叔合，日、人&均一定，则废 度v与时间t成正比，所以火车做匀加速或匀减速直线 运动；由U-t图像可知，当火车依次通过线圈A、B时， 其运动情况是加速、减速，故C正确。 61