2020学年高中物理（课堂同步系列二）每日一题 互感和自感（含解析）新人教版选修3-1

2020学年高中物理（课堂同步系列二）每日一题 互感和自感（含解析）新人教版选修3-1

互感和自感 ‎ 小宇为了研究自感现象，利用实验室提供的实验器材设计了如图所示的电路，其中甲、乙为两个完全相同的小灯泡，L为自感系数很大的线圈，且稳定时的电阻与电路中定值电阻R的阻值相同．则下列说法正确的是 A．开关闭合的瞬间，甲、乙两灯同时变亮 B．断开开关的瞬间，甲灯立即熄灭，乙灯过一会儿后熄灭 C．闭合开关，当电路稳定时甲、乙两灯的亮度相同 D．断开开关的瞬间，m点的电势高于n点的电势 ‎【参考答案】C ‎【名师点睛】自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，线圈中自感电动势的方向总是阻碍引起自感电动势的原电流的变化。‎ ‎【知识补给】‎ 通电自感与断电自感比较 通电自感 断电自感 电路图 器材要求 A1、A2同规格，R=RL，L较大（有铁芯）‎ L很大（有铁芯）‎ 现象 在S闭合的瞬间，A2灯立即亮起来，A1灯逐渐变亮，最终一样亮 在开关S断开时，灯A渐渐熄灭或突然闪亮一下后再渐渐熄灭 原因 由于开关闭合时，流过电感线圈的电流迅速增大，使线圈产生自感电动势，阻碍了电流的增大，使流过A1灯的电流比流过A2灯的电流增加得慢 断开开关S时，流过线圈L的电流减小，产生自感电动势，阻碍了电流的减小，使电流继续存在一段时间；在S断开后，通过L的电流反向通过灯A，若RLIA，则A灯熄灭前要闪亮一下。若RL≥RA，原来的电流IL≤IA，则灯A逐渐熄灭不再闪亮一下 能量转化 情况 电能转化为磁场能 磁场能转化为电能 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刚闭合时亮 D．闭合S，待电路达到稳定后，D1、D2都先更亮后逐渐变暗 图中L是绕在铁心上的线圈，它与电阻R、R0、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K1和K2都处于断开状态．设在t=0时刻，接通电键K1，经过一段时间，在t=t1时刻，再接通电键K2，则能较正确在表示L中的电流I随时间t的变化的图线是 A． B．‎ C． D．‎ 如图所示电路，L是自感系数较大的线圈，在滑动变阻器的滑动片P从B端迅速滑向A端的过程中，经过AB中点C时通过线圈的电流为I1，P从A端迅速滑向B端的过程中，经过C点时通过线圈的电流为I2；P固定在C点不动，达到稳定时通过线圈的电流为I0。则 A．I1=I2=I0 B．I1>I0>I‎2 C．I1=I2>I0 D．I1I0>I2，故选B。‎ AC S闭合时，由于L的电流增大，所以L产生很大的阻抗，相当于L是断路，所以电流从A通过，A立即亮起来，但随着电流的稳定，L的阻抗消失，变成一根导线，把A短路，故A逐渐熄灭，这 时电路中BC并联在电源两端，电压增大，B灯变亮，并且BC两灯的亮度相同，AC正确，B错误；电路接通稳定后，S断开时，L中的电流减小，产生很大的感应电流，相当于电源，有电流通过C灯，故C灯不会立刻熄灭，D错误。‎ ‎【名师点睛】解决本题的关键掌握线圈对电流的变化有阻碍作用，当电流增大时，线圈会阻碍电流的增大，当电流减小时，线圈会阻碍电流的减小．当电流不变时，线圈将与之并联的电路短路 ‎ A 接通开关时，P1与电感线圈串联，电流增加，感应线圈阻碍电流的增加，故P1过一会亮，断开时，电感线圈与灯P1，不构成回路，故马上熄灭，①③正确，②④错误，故选A。‎