2016-2017学年高二物理人教版选修3-2（第4-6 互感和自感） Word版含解析

2016-2017学年高二物理人教版选修3-2（第4-6 互感和自感） Word版含解析

绝密★启用前 人教版选修3-2 第6课时 互感和自感 第Ⅰ部分 选择题 一、选择题：本题共8小题。将正确答案填写在题干后面的括号里。‎ ‎1．关于线圈中的自感电动势的大小，下列说法正确的是(　　)‎ A．跟通过线圈的电流大小有关 B．跟线圈中的电流变化大小有关 C．跟线圈中的磁通量大小有关 D．跟线圈中的电流变化快慢有关 ‎ ‎ ‎2．关于自感系数，下列说法正确的是(　　)‎ A．其他条件相同，线圈越长自感系数越大 B．其他条件相同，线圈匝数越多自感系数越大 C．其他条件相同，线圈越细自感系数越大 D．其他条件相同，有铁芯的比没有铁芯的其自感系数越小 ‎ ‎ ‎3．如图所示，多匝线圈L的电阻和电池内阻不计，两个电阻的阻值都是R，开关S原来是断开的，电流I0＝，今合上开关S将一电阻短路，于是线圈有自感电动势产生，此电动势(　　)‎ A．有阻碍电流的作用，最后电流由I0减小到零 B．有阻碍电流的作用，最后电流总小于I0‎ C．有阻碍电流增大的作用，因而电流将保持I0不变 D．有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是增大到2I0‎ ‎ ‎ ‎4．如图所示的电路中，两个相同的电流表G1和G2，零点均在刻度盘的中央。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。在电路接通后再断开开关S的瞬间，下述说法中正确的是(　　)‎ 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．G1、G2的指针都向右摆 D．G1、G2的指针都向左摆 ‎ ‎ ‎5．在同一铁芯上绕着两个线圈，单刀双掷开关原来接在点“1”，现把它从“1”扳向“2”，如图所示。试判断在此过程中，在电阻R上的电流方向是(　　)‎ A．先由P→Q，再由Q→P B．先由Q→P，再由P→Q C．始终由Q→P D．始终由P→Q ‎ ‎ ‎6．如图所示，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，在开关S闭合和断开的过程中，L1、L2的亮度变化情况是(灯丝不会断)(　　)‎ 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亮度不变，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亮一下才逐渐熄灭 D．S闭合，L1、L2同时亮，而后L1逐渐熄灭，L2则逐渐变得更亮；S断开时，L2立即不亮，L1亮一下才灭 ‎ ‎ ‎7．如图所示电路中，S是闭合的，此时流过线圈L的电流为i1，流过灯泡A的电流为i2，且i1＞i2，在t1时刻将S断开，那么流过灯泡的电流随时间变化的图象是(　　)‎ ‎ ‎ ‎8．如图所示，A、B、C是三个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈(直流电阻可忽略不计)。则(　　)‎ A．S闭合时，A灯立即亮，然后逐渐熄灭 B．S闭合时，B灯立即亮，然后逐渐熄灭 C．电路接通稳定后，B、C灯亮度相同，A灯熄灭 D．电路接通稳定后，S断开时，C灯立即熄灭 ‎ ‎ 第Ⅱ部分 非选择题 二、非选择题：本题4个小题。将符合题意的内容填写在题目中的横线上，或按题目要求作答。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎9．如图所示为一演示实验电路图，图中L是一带铁芯的线圈，A是一灯泡，开关S处于闭合状态，电路是接通的，现将开关S打开，则在电路切断的瞬间，通过灯泡A的电流方向是从________端到________端，这个实验是用来演示________现象的。‎ ‎ ‎ ‎10．如图所示，a、b灯分别标有“36 V，40 W”和“36 V，25 W”，闭合开关调节R，能使a、b都正常发光。断开开关后重做实验：开关闭合后看到的现象是 ；稳定后较亮的灯是 ；再断开开关，又将看到的现象是 。‎ ‎ ‎ ‎11．一个线圈的电流在0.001 s内有0.02 A的变化，产生50 V的自感电动势，求线圈的自感系数。如果这个电路中的电流的变化率变为40 A/s，自感电动势又有多大？‎ ‎ ‎ ‎12.如图所示，电源的电动势E＝15 V，内阻忽略不计。R1＝5 Ω，R2＝15 Ω，电感线圈的电阻不计，求当开关S接通的瞬间，S接通达到稳定时及S切断的瞬间流过R1的电流。‎ ‎ ‎ 人教版选修3-2 第6课时 互感和自感 参考答案与解析 第Ⅰ部分 选择题 一、选择题：本题共8小题。将正确答案填写在题干后面的括号里。‎ ‎1． ‎ ‎【答案】D ‎【解析】自感电动势是电磁感应定律的一种特殊情况，磁通量通过导体自身时，也要产生阻碍其变化的感应电流。根据自感电动势E＝L可知，选项D正确。‎ ‎2． ‎ ‎【答案】AB ‎【解析】线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定，即与长度、形状、匝数和是否有铁芯都有关。线圈越长、越粗、单位长度上的匝数越多自感系数越大，选项A、B正确，C错误；有铁芯的比没有铁芯的其自感系数大，选项D错误。‎ ‎3．‎ ‎【答案】D ‎【解析】开关S由断开到闭合瞬间，回路中的电流要增大，因而在L上要产生自感电动势。根据楞次定律，自感电动势总是要阻碍引起它的电流的变化，这就是说由于电流增加引起的自感电动势，要阻碍原电流的增加。而阻碍不是阻止，电流仍要增大，而达到稳定后其电流为2I0，故选项D正确。‎ ‎4． ‎ ‎【答案】A ‎【解析】在电路的开关断开的瞬间，流经G1的电流不变，从G1的正接线柱流入，流经G2的电流从G2的负接线柱流入，所以G1向右摆动，G2向左摆动，选项A正确。‎ ‎5．‎ ‎【答案】C ‎【解析】S从“1”扳开瞬间，B中磁通量减小，由楞次定律得电流Q→P，接触“2”的瞬间，B中磁通量增加，由楞次定律，产生电流Q→P，故正确答案为选项C。‎ ‎6．‎ ‎【答案】D ‎【解析】由于L的自感系数很大，当S接通时对电流的阻碍作用较大，L1和L2串连后与电源相连，L1和L2同时亮，随着L中电流的增大，由于L的直流电阻不计，L的分流作用增大，L1的电流逐渐减小为零，由于总电阻变小，总电流变大，L2的电流增大，L2灯变得更亮；当S断开时，L2中无电流，立即熄灭，而线圈L将阻碍本身的电流变化，产生自感电动势，L和L1组成闭合电路，L1灯要亮一下后再逐渐熄灭，综上所述，选项D正确。‎ ‎7．‎ ‎【答案】D ‎【解析】在t1时间内流过灯泡的电流为i2，且方向为从左向右，当断开S时，i2立即消失，但由于自感作用，i1并不立刻消失，而是产生自感电动势，与灯泡构成回路缓慢消失，此时流过灯泡的电流从i1开始逐渐减小，方向自右向左，故D正确。‎ ‎8．‎ ‎【答案】AC ‎【解析】S闭合时，A灯立即亮，然后逐渐熄灭，选项A正确；S闭合时，B灯先不太亮，然后亮，选项B错误；电路接通稳定后，B、C灯亮度相同，A灯不亮，选项C正确；电路接通稳定后，S断开时，A、B、C灯逐渐熄灭，选项D错误。‎ 第Ⅱ部分 非选择题 二、非选择题：本题4个小题。将符合题意的内容填写在题目中的横线上，或按题目要求作答。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎9．‎ ‎【答案】a b 自感 ‎【解析】当S闭合时，流过A、L的电流方向均向左，当开关S打开，L产生自感电动势，相当于电源，L与A形成回路，所以流过灯泡A的电流方向为a→A→b。这个实验是用来演示自感现象的。‎ ‎10．‎ ‎【答案】a将慢慢亮起来，b立即变亮 a a渐渐变暗到熄灭，b灯闪亮一下又逐渐变暗到熄灭 ‎【解析】闭合瞬间，由于电感线圈对电流增大的阻碍作用，a将慢慢亮起来，b立即变亮。这时L的作用相当于一个大电阻；稳定后两灯都正常发光，a的功率大，较亮。这时L的作用相当于一只普通的电阻(就是该线圈的内阻)；断开瞬间，由于电感线圈对电流减小的阻碍作用，通过a的电流将逐渐减小，a渐渐变暗到熄灭，而abRL组成同一个闭合回路，所以b灯也将逐渐变暗到熄灭，而且开始还会闪亮一下(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。‎ ‎11．‎ ‎【答案】　(1)2.5 H　(2)100 V ‎【解析】　(1)由EL＝L　‎ 得L＝＝ H＝2.5 H ‎(2)E＝L＝2.5×40 V＝100 V ‎12.‎ ‎【答案】0　3 A　3 A ‎【解析】开关S接通瞬间，流过线圈L的电流不能突变，所以流过R1的电流仍为0。‎ 达到稳定时，线圈相当于导线，所以流过R1的电流为 I1＝＝A＝3 A 开关S断开瞬间，流过线圈L的电流不能突变，所以流过R1的电流仍为3 A