【推荐】第20周+互感和自感-试题君之周末培优君2017-2018学年高二物理人教版

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第20周 互感和自感 ‎（测试时间：30分钟，总分：60分）‎ 班级：____________ 姓名：____________ 座号：____________ 得分：____________‎ 一、选择题（共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，第7和8题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）‎ ‎1．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 C．把线圈匝数增加一些，自感系数变大 D．电感是自感系数的简称 ‎【答案】A ‎2．电阻箱是一种可以调节电阻大小并且能够显示出电阻阻值的变阻器。制造某种型号的电阻箱时，要用双线绕法，如右图所示。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发生变化 C．回路中一定有自感电动势产生 D．回路中一定没有自感电动势产生 ‎【答案】D ‎【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，正确答案选D。‎ ‎3．如图所示，L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关S的瞬间会有 A．灯A立即熄灭 B．灯A慢慢熄灭 C．灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭 D．灯A突然闪亮一下再突然熄灭 ‎【答案】A ‎4．如图所示，E为电池，L是直流电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个完全相同的灯泡，S是控制电路的开关。对于这个电路，下列说法正确的是 A．刚闭合S的瞬间，灯泡D1、D2的亮度相同 B．刚闭合S的瞬间，灯泡D2比灯泡D1亮 C．闭合S，待电路达到稳定后，D1熄灭，D2比S刚闭合时暗 D．闭合S，待电路达到稳定后， D1 、D2都先更亮后逐渐变暗 ‎【答案】A ‎【解析】刚闭合S的瞬间，由于L的自感作用，L瞬间相当于断路，所以电流通过D1、D2，灯泡D1、D2的亮度相同，A正确，B错误；闭合S待电路达到稳定后，L相当于短路，D1被短路熄灭，通过D2的电流比原来大，CD错误。‎ ‎5．如图所示，A1、A2为两只相同灯泡，A1与一理想二极管D连接，线圈L的直流电阻不计。下列说法正确的是 ‎ A．闭合开关S后，A1会逐渐变亮 B．闭合开关S稳定后，A1、A2亮度相同 C．断开S的瞬间，A1会逐渐熄灭 D．断开S的瞬间，a点的电势比b点低 ‎【答案】D ‎6．如图是用电流传感器（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。图5是某同学画出的在t0‎ 时刻开关S由闭合变为断开，通过传感器的电流随时间变化的图象。关于这些图象，下列说法中正确的是 A．甲图是通过传感器1的电流随时间变化的情况 B．乙图是通过传感器1的电流随时间变化的情况 C．丙图是通过传感器2的电流随时间变化的情况 D．丁图是通过传感器2的电流随时间变化的情况 ‎【答案】C ‎【解析】开关S由闭合变为断开，传感器1中的电流立刻变为零，如丁图；传感器2中的电流由于线圈的自感作用，通过线圈的电流要在R和传感器2中形成新的回路，即电流反向并逐渐减小，C正确，ABD错误。‎ ‎【名师点睛】解决本题的关键掌握电感对电流的阻碍作用，当电流增大时，电感线圈阻碍电流增大，当电流减小时，电感线圈阻碍电流减小。‎ ‎7．如图所示，P、Q是两个完全相同的灯泡，L是电阻为零的纯电感，且自感系数L很大。C是电容较大且不漏电的电容器，下列判断正确的是 A．S闭合时，P灯亮后逐渐熄灭，Q灯逐渐变亮 B．S闭合时，P灯、Q灯同时亮，然后P灯变暗，Q灯变得更亮 C．S闭合，电路稳定后，S断开时，P灯突然亮一下，然后熄灭，Q灯立即熄灭 D．S闭合，电路稳定后，S断开时，P灯突然亮一下，然后熄灭，Q灯逐渐熄灭 ‎【答案】AD ‎【名师点睛】解决本题的关键知道电感器对电流的变化有阻碍作用，当电流增大时，会阻碍电流的增大，当电流减小时，会阻碍其减小。‎ ‎8．如图所示，电路中A、B是规格相同的灯泡，L是电阻可忽略不计的电感线圈，那么 A．合上S，A、B一起亮，然后A变暗后熄灭 B．合上S，B先亮，A逐渐变亮，最后A、B一样亮 C．断开S，A立即熄灭，B由亮变暗后熄灭 D．断开S，B立即熄灭，A闪亮一下后熄灭 ‎【答案】AD ‎【解析】合上S，线圈中电流要增加，会产生自感电动势，故只能缓慢增加，故A、B一起亮，然后A变暗后熄灭，B更亮，故A正确，B错误；断开S，线圈中电流要减小，会产生自感电动势，故只能缓慢减小，通过电灯A构成回路放电，故B立即熄灭，A闪亮一下后熄灭，故C错误，D正确。‎ ‎【名师点睛】本题通电自感和断电自感问题，关键明确线圈中电流发生变化时，会产生自感电动势，阻碍电流的变化，基础题。‎ 二、填空题（共2小题，共10分）‎ ‎9．（4分）如图所示，L是自感系数很大的线圈，其自身的电阻较小，A和B是两个相同的小灯泡。闭合开关S待电路稳定后，再把开关S断开的过程中，A灯泡的亮度变化情况是_____________（填“变亮”“立即熄灭”、“ 闪亮后熄灭”）；B灯泡的亮度变化情况是__________________（填“不变”“立即熄灭”、“闪亮后熄灭”）。‎ ‎【答案】立刻熄灭（2分） 闪亮后熄灭（2分）‎ ‎【解析】S断开瞬时，A灯中电流消失，故立即熄灭，而B灯中由于电感中产生一个与电流同向的自感电动势，电流由灯泡B的左侧流入，故B灯亮一下逐渐熄灭。‎ ‎10．（6分）如图所示的电路，L为自感线圈，A是一个灯泡，E是电源，当S闭合瞬间，通过电灯的电流方向是 。当S切断瞬间，通过电灯的电流方向是 。‎ ‎【答案】a→b（3分） b→a（3分）‎ ‎【名师点睛】本题中开关断开前后灯A中电流方向相反，要根据楞次定律理解分析，并加以记忆。‎ 三、计算题（共3小题，共18分）‎ ‎11．（4分）如图所示，设电源的电动势为E=10 V，内阻不计，L与R的电阻均为5 Ω，两灯泡的电阻为RS=10 Ω。‎ ‎（1）求断开S的瞬间，灯泡L1两端的电压；‎ ‎（2）画出断开S前后一段时间内流过L1电流随时间的变化规律。‎ ‎【答案】（1）10 V （2）见解析 ‎【解析】（1）电路稳定工作时，由于a、b两点的电势相等，导线ab上无电流流过。因此通过L的电流为 IL== A=1 A 流过L1的电流为IS== A=0.5 A（1分）‎ 断开S的瞬间，由于线圈要想维持IL不变，而与L1组成闭合回路，因此通过L1的最大电流为1 A。所以此时L1两端的电压为U=IL·RS=10 V（正常工作时为5 V）（1分）‎ ‎（2）断开S前，流过L1的电流为0.5 A不变，而断开S的瞬间，通过L1的电流突变为1 A，且方向也发生变化，然后渐渐减小到零，所以它的图象应为如图所示（t0为断开S的时刻）（2分）‎ 注：从t0开始，电流持续的时间实际上一般是很短的 ‎12．（6分）如图所示的电路中，已知E=20 V，R1=20 Ω，R2=10 Ω，L是纯电感线圈，电源内阻不计，则S闭合，电路稳定后断开S的瞬间，L两端的电压是多少？哪端电势高？‎ ‎【答案】60 V b端的电势高于a端 ‎13．（8分）如图所示，a、b灯分别标有“36 V 40 W”和“36 V 25 W”，闭合电键，调节R，能使a、b都正常发光。断开电键后重做实验，电键闭合后看到的现象是什么？稳定后哪只灯较亮？再断开电键，又将看到什么现象？ ‎ ‎【答案】闭合瞬间，b立即变亮，a将慢慢亮起来 稳定后两灯都正常发光，a较亮 断开瞬间，a渐渐变暗到熄灭，b灯将会闪亮一下，再逐渐变暗到熄灭 断开瞬间，由于电感线圈对电流减小的阻碍作用，通过L的电流将逐渐减小，a、b、R、L组成同一个闭合回路，所以a、b灯也将逐渐变暗到熄灭，而且b灯开始还会闪亮一下（因为原来有Ia>Ib），并且通过b的电流方向与原来的电流方向相反，这时L相当于一个电源（3分）‎ ‎ ‎ ‎ ‎