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

2.4 互感和自感 互感与自感都是电磁感应的特殊形式，互感实现能量无线传递，自感由线圈自身电流变化引发，是变压器、无线充电的核心原理。 学科网（北京）股份有限公司 考点1·互感 1.下列两个靠近的线圈之间最不容易产生互感现象的是( ) A. B. C. D. 2.智能手表通常采用无线充电方式。如图所示，充电基座与电源相连，将智能手表压在基座上，无需导线连接，手表便可以充电。已知充电基座与手表都内置了线圈，则( ) A.无线充电的原理是互感 B.充电时因无导线连接，所以传输能量没有损失 C.若用塑料薄膜将充电基座包裹起来，则不能给手表充电 D.充电时，基座线圈的磁场对手表线圈中的电子施加力的作用，驱使电子运动 3.钳形电流表是一种测量电流的仪表，其工作部分主要由一只电磁式电流表和电流互感器组成，互感器由被测导线、铁芯和二次绕组构成，被测导线视为单匝线圈。某时刻，被测导线及二次绕组的电流方向如图所示。下列说法正确的是( ) A.测量时需先断开被测电路 B.钳形电流表也可以用于测量恒定电流 C.图示时刻被测导线中的电流正在增大 D.仅增大二次绕组的匝数，电流表示数减小 考点2·自感 4.某同学设计了如下4个电路研究自感现象。开关闭合时，灯泡正常发光，开关断开后，灯泡逐渐熄灭的是( ) A. 问：电磁阻尼和电磁驱动啥关系？答：一对 “好兄弟”，一个负责拦着不动，一个负责推着走，都听楞次定律的话～ 学科网（北京）股份有限公司 B. C. D. 5.如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡。开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光。断开开关( ) A.P与Q同时熄灭 B.P比Q先熄灭 C.Q闪亮后再熄灭 D.P闪亮后再熄灭 6.如图所示，L为自感系数很大的线圈，但线圈的电阻几乎为零，A和B是两个完全相同的灯泡，下列说法正确的是( ) A.开关S闭合，A灯先亮，B灯后亮 B.开关S闭合，B灯先亮，A灯后亮 C.开关S断开，A灯和B灯同时熄灭 D.开关S断开，流过B灯的电流方向从右至左 7.如图所示，L是自感系数很大且直流电阻为零的理想线圈，A、B是两个相同的灯泡，定值电阻的阻值小于灯泡的电阻，灯泡的电阻始终不变。下列说法正确的是( ) A.闭合开关S，灯泡A逐渐变亮，灯泡B瞬间变亮 B.闭合开关S，灯泡A瞬间变亮，灯泡B逐渐变亮 C.闭合开关S稳定后，再断开开关S，灯泡A、B均瞬间熄灭 D.闭合开关S稳定后，再断开开关S，灯泡B先闪亮再逐渐熄灭 8.如图所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值相等且小于灯泡A的电阻。下列说 无线充电、钳形表利用互感；通电断电时灯泡闪亮、延时熄灭均是自感现象，自感系数由线圈结构决定，与电流无关～ 学科网（北京）股份有限公司 法正确的是( ) A.接通S，灯泡A逐渐变亮 B.接通S，灯泡A立即变亮，然后逐渐熄灭 C.断开S，灯泡A将先闪亮一下，然后逐渐熄灭 D.断开S后的瞬间，通过灯A的电流方向跟断开前的电流方向相同 能力拔高题 9.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，灯泡的电阻是灯泡电阻的2倍且阻值均不变，E是内阻不计的电源，在时刻，闭合开关S，电路稳定后在时刻断开开关S，规定以电路稳定时流过、的电流方向为正，分别用表示流过和的电流，则下列图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是( ) A. B. C. D. 问：自感线圈为啥总 “拖后腿”？答：电流增它拦着，电流减它补着，主打一个 “不让电流轻易变”！ 学科网（北京）股份有限公司 答案以及解析 错题记录： 学科网（北京）股份有限公司 1.答案：C 解析：ABD.如图所示两个靠近的线圈在另一个线圈中的磁通量均不为零，容易产生互感现象。故ABD正确，与题意不符； C.如图所示垂直放置的两个线圈在另一个线圈中的磁通量为零，当第一个线圈中的电流变化时，第二个线圈的磁通量始终为0。故C错误，与题意相符。 本题选错误的故选C。 2.答案：A 解析：A.无线充电的原理是基座内的线圈电流变化，产生变化的磁场，导致手表内部线圈中的磁通量发生改变，线圈产生感应电流，原理是互感，故A正确； B.充电时存在漏磁效应，所以传输能量时有损失，故B错误； C.手机充电利用的是互感原理，因此用塑料薄膜将充电基座包裹起来，仍能为手表充电，故C错误； D.根据上述解释，基座线圈的磁场变化产生感应电场，驱动放置在感应电场中的手表中的线圈内部的电子做定向运动，形成电流，故D错误。 故选A。 3.答案：D 解析：该仪表利用互感原理工作，故测量时需接通被测电路，选项A错误；钳形电流表原理是电磁感应，则只能用于测量交变电流，不能测量恒定电流，选项B错误；根据楞次定律可知题图中虚线表示的磁场正在减弱，可知该时刻被测导线中的电流正在减小，选项C错误；根据，仅增大二次绕组的匝数，电流表示数减小，选项D正确。 4.答案：B 解析：开关断开后，灯泡和线圈需要构成闭合回路，才能慢慢熄灭，故AD错误；断开开关后，在灯泡和线圈组成的回路中，线圈充当电源的作用放电，由于二极管不允许电流反向通过，与二极管串联的灯泡会立即熄灭，与电阻串联的灯泡中的电流逐渐减小，灯泡逐渐熄灭，故B正确，C错误。 5.答案：D 解析：断开开关瞬间，线圈中会产生很强的自感电动势，与P构成闭合回路，通过P的电流比开始P微亮时大，所以P闪亮后再熄灭，而Q中没有电流流过，直接熄灭，D正确，A、B、C错误。 6.答案：D 解析：AB.开关S闭合，由于线圈L的自感作用，故A、B同时亮，故AB错误； CD.在断开开关S前，在并联电路中，随着线圈L自感作用不断减小，流过线圈L的电流越来越大，因线圈的电阻几乎为零，故稳定后，B灯被短接，即B灯不亮，由于外电路的总电阻减小，故回路的电流更大，故A灯更亮；开关S断开，B灯与线圈形成闭合回路，故B灯不会立即熄灭，断开开关S前流过线圈L的电流是从左向右，故断开开关S后，根据楞次定律，可知线圈L产生从左向右的感应电流，该电流从右至左流过B灯，而A灯不处在闭合回路中，故断开开关S后，A灯立即熄灭，故C错误，D正确。 故选D。 7.答案：D 解析：AB.闭合开关S，灯泡A、B瞬间同时亮起，选项AB错误； CD.闭合开关S稳定后，通过线圈和定值电阻的电流大于通过灯泡B的电流；断开开关S，灯泡A瞬间熄灭，在线圈中产生自感电动势阻碍线圈中电流的减小，该电流在灯泡B中重新形成回路，则灯泡B先闪亮再逐渐熄灭，选项C错误、D正确。 故选D。 8.答案：C 解析：AB.接通S，灯泡A立即变亮，由于线圈产生自感电动势阻碍电流的增加，可知开始时A灯较亮，随自感电动势减小，则通过线圈L的电流增加，则灯泡逐渐变暗，但最终不会熄灭，选项AB错误； CD.由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，所以稳定时通过灯泡的电流比线圈的电流小，断开S时，由于线圈阻碍电流变小，在线圈L、电阻R以及灯泡A中形成新的回路，则导致灯泡A将闪亮一下后逐渐熄灭。断开S后的瞬间，通过灯A的电流方向跟断开前的电流方向相反，故C正确，D错误； 故选C。 9.答案：C 解析：闭合开关瞬间，由于L的阻碍作用，逐渐变亮，即从0开始逐渐变大，而所在支路立即就有电流，在时刻断开开关S，由于自感现象，线圈中的电流逐渐减小，与和构成闭合回路，故通过的电流也流过，所以方向不变、大小逐渐减小，反向，大小逐渐减小，C正确。 $