第2章 第4节 自感-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册（教科版）

同一位置时从b到c圆环所受安培力大于从c到b圆环所受 安培力，圆环从b到c的过程克服安培力做的功大于圆环 从c到b的过程克服安培力做的功，圆环从b到c产生的热 量大于从c到b产生的热量，故D项正确故选D. 第4节自感 白题基础过关练 1.D解析：AB.由E=L 出可知，自盛电动势的大小与电流的 变化率成正比，与电流的大小及电流变化的大小无关， 故AB错误；CD.线圈的自感系数仅由线圈自身的因素决定， 如：线圈的横截面积、长度、单位长度上的线圈匝数、有无铁 芯等，与其他因素无关，故C错误，D正确.故选D. 2.BC解析：AB.如题图所示的电路中，因为L为带铁芯的电 感线圈，当闭合S时，线圈L的磁通量变大，产生自感电动 势，电路中电流逐渐变大，导致灯泡慢慢变亮，A错误，B正 确；CD.当断开S时，线圈L的磁通量变小，产生自感电动势， 但由于电路处于断路，电路中没有电流，导致灯泡立即熄灭， C正确，D错误故选BC 3.A解析：A.开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻 亮，因为内阻r忽略不计，A灯两端电压等于电动势保持不 变，所以A灯亮度保持稳定，A正确；B.开关闭合到电路中电 流稳定的时间内，因为自感线圈产生感应电动势，阻碍电流 的增加，所以B灯逐渐亮起来，B错误：C.因为自感线圈有电 阻，电流稳定时通过线圈的电流小于A灯的电流，开关断开 后瞬间，A灯逐渐熄灭，不闪亮，C错误；D.开关断开后瞬间， 线圈产生感应电动势，根据楞次定律，感应电流的方向与原 来电流方向相同，电流自右向左通过A灯，D错误故选A. 4.A5.C6.C 7.AB解析：A.启辉器内部有双金属片温控开关，启动过程 中，启辉器断开瞬间，由于自感，日光灯中的镇流器L在启动 时产生瞬时高压，A正确：B.在正常工作时镇流器L又起降 压限流作用，镇流器L由于自感使灯管两端电压低于电源电 压，B正确：C.日光灯正常发光后，启辉器断开，C错误：D.日 光灯要正常工作，需要镇流器L的自感作用，即只适用于交 流电源，不适用于直流电源，D错误.故选AB. 8.AB解析：A.启动器的作用相当于一个自动开关，丢失时可 以用带绝缘外皮的导线短时接通后迅速断开而启动日光灯， 故A正确B.气体温度越高越容易电离，而冬天气温较低，启 动较困难，可以先预热，使其较容易启动，故B正确.CD.镇流 器的作用是利用自感现象产生高压击穿气体，所以不能用电 阻代替，也不能将镇流器短路，故CD错误.故选AB. 9.C解析：A.只接通S,灯管两端不能产生瞬时高压，日光灯 不能点亮，A错误；BC.S,不接通，把S,和S2接通后，日光灯 被短路，有电流流过线圈；再断开S2,由于电磁感应，线圈中 选择性必修第二册·JK 产生瞬时高压，日光灯被点亮，线圈起到降压限流的作用， 故日光灯能正常发光，故B错误，C正确；D.日光灯正常发光 后，再接通S,,镇流器被短接，不再起限流和降压作用，加在 灯管两端的电压将达到220V,灯管将会烧坏，D错误故 选C 10.D解析：开关闭合时，线圈由于自感对电流的阻碍作用， 可看作电阻，线圈电阻逐渐减小，并联电路电阻逐渐减小， 电压UB逐渐减小，故i逐渐减小；开关闭合后再断开时，线 圈的感应电流与原电流方向相同，形成回路，灯泡的电流与 原电流方向相反，并逐渐减小到0，又由于电阻R的阻值大 于灯泡D的阻值，当开关闭合时，线圈所在支路的电流小 于流过灯泡D的电流，故当开关断开瞬间，线圈产生的感 应电流也小于原来流过灯泡D的电流故选D. 11.A解析：在t=0时刻，接通电键K1,通过线圈的电流从无 到有增大，线圈中产生自感电动势，阻碍电流增大，使得线 圈中电流只能逐渐增大，而方向不变，仍为正方向.当电流 稳定后，线圈中不产生自感电动势，电流一定.在t=t,时刻， 再接通电键K,,线圈和R被短路，线圈中电流将要减小，由 于自感电动势的阻碍，使得线圈中电流只能逐渐减小到零， 根据楞次定律，电流方向与原来方向相同，仍为正方向.故 选A. 黑题应用提优练 1.B解析：此线圈是双线绕法，电流等大反向，所以其产生磁 场方向相反、强度相同，相互抵消，故通过线圈的磁通量始终 为0，故不会产生感应电动势，故ACD错误，B正确.故选B. 2.C解析：日光灯管的工作原理是，当电压加到启动器两端 时，启动器内部的金属片受热膨胀而短路，短路后金属片放 热断开，断开时在镇流器上感应出高压加到日光灯两端， 使日光灯内的气体电离导通，日光灯发光.所以故障可能是 电容器C被击穿而短路不能使金属片断开.故ABD错误， C正确.故选C. 3.C解析：开关闭合时各支路的电阻相等，则电路中的电流 稳定时各支路的电流相等：开关S从闭合状态突然断开时， B、C灯中原来的电流都消失：线圈L产生自感电动势要维持 原来的电流，所以自感电动势方向向左，此时B灯的电路中 的二极管两端的电压为反向电压，电流不能从左向右通过二 极管，所以B灯立即熄灭；此时线圈L与A、C灯组成自感回 路，A灯中电流的方向不变，C灯中电流的方向与开始时相 反，A、C灯均逐渐变暗.故选C. 4.B解析：A.闭合S瞬间，电路接通，线圈L要阻碍电流通过， 产生与电源相反的自感电动势，故A错误：B.开关S断开前 自感线圈中的电流是自左向右的，当断开S瞬间，自感线圈 要阻碍电流的减小，因此产生与原电流方向相同的感应电 流，与灯泡构成闭合回路，回路中的电流为逆时针方向，因此 α点电势低于b点，故B正确：C.灯泡与自感线圈并联，断开 黑白题26 开关S,观察到灯泡闪亮的现象，说明自感线圈的电阻小于 灯泡的电阻，在断开开关前通过自感线圈的电流大于通过灯 泡的电流，因此当断开开关S后，灯泡与自感线圈串联，通过 灯泡的瞬时电流大于开关断开前的电流，所以灯泡将闪亮一 下，故C错误：D.因为自感线圈将一部分电场能转化为磁场 能储存起来，因此闭合S后电源输出的电功率大于灯泡A和 线圈L的发热功率之和，故D错误故选B. 压轴挑战 5.BC解析：AB.开关S由断开变为闭合瞬间，流过自感线圈 的电流为零，流过传感器1,2的电流均为只：闭合电路稳定 后，流过传感器1的电流为织流过传感器2的电流为 3RA错误，B正确；CD.开关断开后，流过传感器1的电流立 即变为零，流过传感器2的电流方向相反，从E逐渐变为 3R1 零，C正确，D错误故选BC. 本章基础达标检测 白题单元达标测 1.A2.D3.C4.A5.A6.B7.C8.BD9.A 10.B 11.B解析：A线圈进入磁场的某时刻，设切割磁感线的有效 长度为L,设此时线圈的速度为v,根据法拉第电磁感应定 律，有E=nBL,结合欧姆定律和安培力的计算公式，有I= E P,F=nBL,解得F=nB上巴，设正方形边长为a,导线的横 R 截面积为S,则m=4napS,R= 4na_16n2apps,则F= m Bx0,因两线圈自由下落到虚线的过程做自由落体 16apP磨 运动，所以两个线圈到达虚线时的瞬时速度相同，则两线圈 刚开始进入磁场时受到的安培力相同，又因为两个线圈所 受到的重力相同，则加速度相同，因此两线圈进入磁场的过 程运动情况完全相同，所以两线圈进入磁场的时间相 同，A错误：B.整个过程中两线圈任意时刻受到的安培力相 等，运动时间相同，所以两个线圈受到安培力的冲量相同， B正确：C.两个线圈受到的安培力每时每刻都相同，运动情 况相同，所以完全进人磁场时的末速度相同，C错误； D.整个过程中两线圈任意时刻受到的安培力相等，运动距 离相等，则克服安培力做的功相等，则它们产生的热量相 等，D错误故选B. 12.C解析：A.当开关接1时，对导体棒受力分析如图所示 →BL Mg 参考答案与解析 根据几何关系可得Mg=BL,解得I=g,根据欧姆定律1= BL' ?,解得E。M,故A错误B.根据右手定则可知导体棒 从右向左运动时，产生的感应电动势与二极管正方向相同， 部分机械能转化为焦耳热：导体棒从左向右运动时，产生的 感应电动势与二极管相反，没有机械能损失，若导体棒运动 到最低点时速度为零，导体棒损失的机械能转化为焦耳热 为Q=(1-子）Mg,根据楞次定律可知导体棒完成一次 振动速度为零时，导体棒高度高于最低点，所以棒消耗的焦 耳热Q<Q=(-子)Mg,故B结误：C根据B选项分析可 知，导体棒运动过程中，机械能转化为焦耳热，所以从左向 右运动时，最大摆角小于牙，故C正确：D根据B选项分 析，导体棒第二次经过最低点时的速度小于第一次经过最 低点时的速度，根据E=BL可知棒两次过最低点时感应电 动势大小不相等，故D错误故选C. 13.(1)增加线圈的自感系数(2)最左(3)向左向右 (4)大于 14.(1)0.4kg(2)1.15J 解析：（1)0~。这段时间内，感应电动势为E= nS有效△BnB,L2 △t 2。， 感应电流为1=R, E 由题意悬线拉力为零，即所受的安培力为F=nB。IL=mg, 联立解得m=0.4kg (2)设刚要出磁场时速度为v,由二力平衡F安=nBIL=mg, 且nB,a R' 穿过匿场过程中根据动能定理肌。-甲碳了心，其中 ne(e片） 克服安培力做的功W克安=Q,联立解得Q=1.15J. 15.(1)0.2kg(2)16m(3)0.384J 解析：(1)棒与物块静止，有wm2g=mogsin0,得m=0.2kg .1 (2)当ab棒进入磁场时，由动能定理得m1gH=2m, ab棒恰好能与水平轨道上的cd棒相遇时，设速度为v2,系 统动量守恒，得 m1v1=（m1+m2+mo)v2, 对ab棒分析，由动量定理得BILt=BLq=m1"1-m12, =BL。,联立得x=16m 且qR+R 黑白题27第4节 白题基础过关练 题型1自感现象 1.(2023·河北保定期末)下列关于自感系数及 自感电动势的说法中正确的是 () A.通过线圈的电流为最大值的瞬间，自感电 动势最大 B.电流变化越大，自感电动势越大 C.线圈中的电流变化越快，其自感系数越大 D.线圈内插入铁芯，其自感系数增大 2.(多选)如图所示的电路中，L为带铁芯的电感 线圈，直流电阻不计，下列说法正确的是 ( A.闭合S时，灯泡立即变亮 B.闭合S时，灯泡慢慢变亮 C.断开S时，灯泡立即熄灭 D.断开S时，灯泡慢慢熄灭 3.(2023·四川隆昌一中质检)如图所示，电源 的电动势为E,内阻r忽略不计，A、B是两个 相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线 圈，以下说法正确的是 () A.开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A 灯立刻亮，且亮度保持稳定 B.开关闭合到电路中电流稳定的时间内，B 灯立刻亮，且亮度保持稳定 C.开关断开后瞬间，A灯闪亮一下再熄灭 D.开关断开后瞬间，电流自左向右通过A灯 (第3题)》 (第4题) 4.(2023·广东茂名期中)如图所示，灯泡LA、LB 完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略.则 第二章 自感 限时：30min A.S闭合的瞬间，L、LB同时发光，接着L变 暗、L更亮，最后L4熄灭 B.S闭合的瞬间，L不亮，LB立即亮 C.S闭合的瞬间，L4、Lg都不立即亮 D.稳定后再断开S的瞬间，LB熄灭，L4闪亮 后熄灭，且闪亮时电流方向向右 5.(2023·山东莱芜一中期末)如图所示，A、B 是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L 是带铁芯的线圈，其自感系数很大，直流电阻 忽略不计，下列说法正确的 A.S闭合瞬间，A先亮 B.S闭合瞬间，A、B同时亮 C.S断开瞬间，A闪亮一下，然后逐渐熄灭 D.S断开瞬间，A逐渐熄灭，但不会闪亮一下 L S B (第5题) (第6题) 6.(2023·辽宁沈阳质检)如图所示，电路中A 和B是两个完全相同的小灯泡，L是一个自感 系数很大、直流电阻为零的电感线圈，C是电 容很大的电容器；当S1、S2断开，S闭合后，两 灯泡均能发光.现先断开S,再闭合S1、S2,然后 进行下列操作，则结果描述正确的是() A.闭合S时，A立即亮，然后逐渐变暗，最后 稳定在一定亮度 B.闭合S时，B立即亮，然后逐渐熄灭 C.闭合S足够长时间后，A不发光而B发光 D.闭合S足够长时间后再断开，流过B中的 电流反向并逐渐减小至零 黑白题059 题型2日光灯 7.(2023·陕西渭南期中)（多选）如图为日光灯 电路，关于该电路，以下说法中正确的是 ( 启辉器 A.启动过程中，启辉器断开瞬间镇流器L产 生瞬时高压 B.日光灯正常发光后，镇流器L使灯管两端 电压低于电源电压 C.日光灯正常发光后启辉器是导通的 D.图中的电源可以是交流电源，也可以是直 流电源 8.(多选)下列有关日光灯的使用方法，正确的是 () A.日光灯的启动器丢失，作为应急措施，可以 用一小段带绝缘外皮的导线启动日光灯 B.日光灯在冬天使用时，启动较困难，可用热 毛巾热敷灯管的中部，使之启动容易些 C.日光灯的镇流器损坏了，可用一只电阻 替代 D.日光灯在电压较低时，启动较困难，这时可 将镇流器暂时短路，使启动变得容易些 9.A和L是日光灯的灯管和镇流器，如果按如图 所示的电路连接，下列关于日光灯发光情况 的叙述中，正确的是 ( A.只把S,接通，S2、S,不接通，日光灯就能正 常发光 B.把S,和S2接通后，S3不接通，日光灯就能 正常发光 选择性必修第二册·JK C.S,不接通，接通S,和S2后再断开S2,日光 灯就能正常发光 D.当日光灯正常发光后，再接通S,日光灯仍 能正常发光 易错聚焦∥ 题型自感现象中的图像问题 10.（2023·北京育英学校期 末)如图所示的电路中，电 E D⑧ R 源的电动势为E,内阻为 B r,电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯 泡D的阻值.在t=0时刻闭合开关S,经过 一段时间后，在t=t,时刻断开S,下列表示 灯泡D的电流讠随时间变化的图像中，正确 的是 C 11.(2022·江苏徐州期中)图 中L是绕在铁芯上的线圈， 它与电阻R、R,、电键和电池 E可构成闭合回路.线圈上 的箭头表示线圈中电流的正方向，当电流 的流向与箭头所示的方向相同时电流为正。 电键K,和K2都处于断开状态.设在t=0时 刻，接通电键K,经过一段时间，在t=t1时 刻，再接通电键K,则能较正确表示L中的 电流I随时间t的变化的图线是 黑白题060 黑题应用提优练 1.制造电阻箱时，要用双线绕法，如图所示.当电 流变化时双线绕组 A.回路中一定有自感电动势产生 B.回路中一定没有自感电动势产生 C.螺线管内磁场发生变化 D.穿过螺线管的磁通量发生变化 2.如图甲所示是日光灯的电路图，它主要由灯 管、镇流器和启动器组成，镇流器是一个带铁 芯的线圈，启动器的构造如图乙所示，为了便 于启动，常在启动器的两极并上一纸质电容 器C,某班教室的一盏日光灯总是灯管两端亮 而中间不亮，经检查，灯管是好的，电压正常， 镇流器无故障，其原因可能是 ( 启动器 静触片 U形触片 灯管 镇流器 ~220V 甲 A.启动器两脚a、b与启动器座接触不良 B.电容器C被烧断 C.电容器C被击穿而短路 D.镇流器自感系数L太大 3.(2023·四川泸州质检)如图所示的电路中， A、B、C为三个相同的灯泡，L为直流电阻为零 的电感线圈，D为单向导电的二极管（即当二 极管中电流从“+”流向“-”时电阻很小，当电 流从“-”流向“+”时电阻无穷大).若将闭合的 开关S断开，A、B、C三个灯泡中，会出现缓慢 变暗的现象的是 A.仅A灯泡 8 B.仅A和B灯泡 C.仅A和C灯泡 C D.A、B和C三个灯泡 4.(2023·北京西城二模)将灯泡A、线圈L、电池 组E和开关S连接成如图所示的电路.先闭合 开关S,使灯泡发光，然后断开开关$，观察到灯 限时：20min 泡闪亮的现象.下列说法正确的是 A.闭合S瞬间线圈L不产生自 感电动势 B.断开S瞬间电路中a点电势 低于b点 C.断开S前后通过灯泡A的电流大小不变 D.闭合S后电源输出的电功率等于灯泡A和 线圈L的发热功率之和 压轴挑战 5.（2023·黑龙江牡丹 江二中期末)（多 ☐A 选)如图是用电流 传感器2 ①传感器1 传感器（相当于电 流表，其电阻可以忽略不计)研究自感现象 的实验电路，图中两个电阻的阻值均为R,L 是一个自感系数足够大的自感线圈，其直流 电阻值也为R如图是某同学画出的在t。时 刻开关S切换前后，通过传感器的电流随时 间变化的图像.关于这些图像，下列说法正确 的是 乙 丙 A.图甲是开关S由断开变为闭合，通过传感 器1的电流随时间变化的情况 B.图乙是开关S由断开变为闭合，通过传感 器1的电流随时间变化的情况 C.图丙是开关S由闭合变为断开，通过传感 器2的电流随时间变化的情况 D.图丁是开关S由闭合变为断开，通过传感 器2的电流随时间变化的情况 进阶突破拔高练P11 黑白题061