河北省邢台市高中物理 第四章 电磁感应4.6 互感和自感

河北省邢台市高中物理 第四章 电磁感应4.6 互感和自感

‎4.6 互感和自感 ‎ ‎1．两个相互靠近的线圈，当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫互感．利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈．‎ ‎2．当一个线圈中的电流发生变化时，它产生的变化的磁场不仅在邻近的电路中激发出感应电动势，同时也在其本身激发出感应电动势，这种现象叫自感；自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化，即当导体中的电流增大时，自感电动势的方向与原电流的方向相反，阻碍电流增大；当导体中的电流减小时，自感电动势的方向与原电流的方向相同，阻碍电流的减小．‎ ‎3．通过一个线圈的电流在均匀增大时，则这个线圈的( )‎ A．自感系数也将均匀增大 B．自感电动势也将均匀增大 C．磁通量也将均匀增大 D．自感系数和自感电动势不变 ‎4．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 ‎5．如图1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( )‎ 图1‎ 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 ‎【概念规律练】‎ 知识点一 对自感现象的理解 ‎1．关于自感现象，正确的说法是( )‎ A．感应电流一定和原来的电流方向相反 B．对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈产生的自感电动势也越大 C．对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈的自感系数也越大 D．对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈中的自感电动势也越大 ‎2．关于线圈的自感系数、自感电动势下列说法中正确的是( )‎ A．线圈中电流变化越大，线圈自感系数越大 B．对于某一线圈，自感电动势正比于电流的变化量 C．一个线圈的电流均匀增大，这个线圈自感系数、自感电动势都不变 D．自感电动势总与原电流方向相反 知识点二 通电自感和断电自感 ‎3．如图2所示电路中，A、B是完全相同的灯泡，L是电阻不计的电感线圈，下列说法中正确的是( )‎ 图2‎ A．当开关S闭合时，A灯先亮，B灯后亮 B．当开关S闭合时，B灯先亮，A灯后亮 C．当开关S闭合时，A、B灯同时亮，以后B灯更亮，A灯熄灭 D．当开关S闭合时，A、B灯同时亮，以后亮度不变 ‎4．在如图3所示的电路中，带铁芯的、电阻较小的线圈L与灯A并联，当合上开关S后灯A正常发光．则下列说法中正确的是( )‎ 图3‎ A．当断开S时，灯A立即熄灭 B．当断开S时，灯A突然闪亮后熄灭 C．用阻值与灯A相同的线圈取代L接入电路，当断开S时，灯A逐渐熄灭 D．用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路，当断开S时，灯A突然闪亮后熄灭 ‎【方法技巧练】‎ 一、断电自感中灯泡亮度变化的分析技巧 ‎5．在图4甲、乙电路中，电阻R和电感线圈L的电阻都很小．接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则( )‎ 图4‎ A．在电路甲中，断开S，A将渐渐变暗 B．在电路甲中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗 C．在电路乙中，断开S，A将渐渐变暗 D．在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗 ‎6．如图5所示的电路中，S闭合且稳定后流过电感线圈的电流‎2 A，流过灯泡的电流是‎1 A，将S突然断开，S断开前后，能正确反映流过灯泡的电流i随时间t变化关系的图象是( )‎ 图5‎ 二、两类自感的综合分析方法 ‎7．如图6所示，线圈L的自感系数很大，且其电阻可以忽略不计，L1、L2是两个完全相同的小灯泡，随着开关S的闭合和断开的过程中，L1、L2的亮度变化情况是(灯丝不会断)( )‎ 图6‎ A．S闭合，L1亮度不变，L2亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮；S断开，L2立即不亮，L1逐渐变亮 B．S闭合，L1不亮，L2很亮；S断开，L1、L2立即不亮 C．S闭合，L1、L2同时亮，而后L1逐渐熄灭，L2亮度不变；S断开，L2立即不亮，L1亮一下才灭 D．S闭合，L1、L2同时亮，而后L1逐渐熄灭，L2逐渐变得更亮；S断开，L2立即不亮，L1亮一下才熄灭 ‎8．如图7所示电路中有L1和L2两个完全相同的灯泡，线圈L的电阻忽略不计，下列说法中正确的是( )‎ 图7‎ A．闭合S时，L2先亮，L1后亮，最后一样亮 B．断开S时，L2立刻熄灭，L1过一会熄灭 C．L1中的电流始终从a到b D．L2中的电流始终从c到d ‎1．关于自感电动势的大小和方向，下列说法中正确的是( )‎ A．在自感系数一定的条件下，通过导体的电流越大，产生的自感电动势越大 B．在自感系数一定的条件下，通过导体的电流变化越快，产生的自感电动势越大 C．自感电动势的方向总与原电流的方向相反 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 答案 BD ‎2．某线圈通有如图8所示的电流，则线圈中自感电动势改变方向的时刻有( )‎ 图8‎ A．第1 s末 B．第2 s末 C．第3 s末 D．第4 s末 ‎3．如图9所示是演示自感现象的实验电路图．下列说法中正确的是( )‎ 图9‎ A.在断开开关S后的一段短暂时间里，A中仍有电流通过，方向为a→b B.在断开开关S后的一段短暂时间里，L中仍有电流通过，方向为a→b C．在断开开关S后，原存储在线圈内的大部分磁场能将转化为电能 D．在断开开关S后，原存储在线圈内的大部分磁场能将转化为化学能 ‎4．如图10所示，对于原来闭合的开关S突然断开的瞬间，会看到灯A更亮的闪一下再熄灭．设S闭合时，灯中电流为I灯，线圈L中电流为IL，断开瞬间灯A中电流为I灯′，线圈L中电流为IL′，则( )‎ 图10‎ A．I灯I灯′，IL≤IL′‎ ‎5．在如图11所示的电路中，两个相同的电流表，零刻点在刻度盘的中央．当电流从“＋”接线柱流入时，指针向右摆；当电流从“－”接线柱流入时，指针向左摆．在电路接通且稳定时再断开开关的瞬间，下列说法正确的是( )‎ 图11‎ A．G1指针向右摆，G2指针向左摆 B．G1指针向左摆，G2指针向右摆 C．两指针都向右摆 D．两指针都向左摆 ‎6．如图12所示的电路，可用来测定自感系数较大的线圈的直流电阻，线圈两端并联一个电压表，用来测量自感线圈两端的直流电压，在实验完毕后，将电路拆开时应( )‎ 图12‎ A．先断开开关S1 B．先断开开关S2‎ C．先拆去电流表 D．先拆去电阻R ‎7．如图13所示，A、B、C是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻很小的自感线圈．现将S闭合，下面说法正确的是( )‎ 图13‎ A．B、C灯同时亮，A灯后亮 B．A、B、C灯同时亮，然后A灯逐渐变暗，最后熄灭 C．A灯一直不亮，只有B灯和C灯亮 D．A、B、C灯同时亮，并且亮暗没有变化 ‎8．如图14所示，灯泡A、B与固定电阻的阻值均为R，L是自感系数很大的线圈．当S1闭合，S2断开且电路稳定时，A，B亮度相同，再闭合S2，待电路稳定后将S1断开，下列说法中正确的是( )‎ 图14‎ A．B灯立即熄灭 B．A灯将比原来更亮一下后再熄灭 C. 有电流通过B灯,方向为c→d D. 有电流通过A灯,方向为b→a ‎9．在如图15所示的电路中，三个相同的灯泡a、b、c和电感L1、L2与直流电源连接，电感的电阻忽略不计．电键S从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有( )‎ 图15‎ A．a先变亮，然后逐渐变暗 B．b先变亮，然后逐渐变暗 C．c先变亮，然后逐渐变暗 D．b、c都逐渐变暗 ‎10．A和L是日光灯的灯管和镇流器，如果按图16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( )‎ 图16‎ A．只把S1接通，S2、S3不接通，日光灯就能正常发光 B．把S1和S2接通后，S3不接通，日光灯就能正常发光 C．S3不接通，接通S1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S3，日光灯仍能正常发光 ‎11．如图17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？‎ 图17‎ ‎12．如图18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.‎ 图18‎ ‎(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．‎