2.4互感和自感 同步作业（解析版）高中物理粤教版（2019）选择性必修第二册

《2.4互感和自感 同步作业（解析版）高中物理粤教版（2019）选择性必修第二册》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2.4互感和自感 同步作业（解析版）高中物理粤教版（2019）选择性必修第二册（6页珍藏版）》请在七七文库上搜索。

1、 2.4互感和自感A组基础达标1(多选)某会展展出了一种非接触式电源供应系统，这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力两个闭合感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置，原理示意图如图所示下列说法正确的是()A若A线圈中输入电流，B线圈中就会产生感应电动势B只有A线圈中输入变化的电流，B线圈中才会产生感应电动势CA线圈中电流越大，B线圈中感应电动势越大DA线圈中电流变化越快，B线圈中感应电动势越大【答案】BD【解析】根据产生感应电动势的条件，只有处于变化的磁场中，B线圈才能产生感应电动势， A错误，B正确；根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小取决于磁通量变化率， C错误，D正确2如图所示，在

2、一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃杯水给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中水温升高，则应通入的电流与水温升高的容器分别是()A恒定直流、小铁锅B恒定直流、玻璃杯C变化的电流、小铁锅D变化的电流、玻璃杯【答案】C【解析】通入恒定直流时，所产生的磁场不变，不会产生感应电流；通入变化的电流，所产生的磁场发生变化，在空间产生感生电场铁锅是导体，感生电场在导体内产生电流，电能转化为内能，使水温升高；涡流是由变化的磁场在导体内产生的，所以玻璃杯中的水不会升温故C正确3如图所示，多匝线圈和电池的内阻均为零，两个电阻的阻值均为R，开关S断开时，电路中的电流为I.现将S闭合，于是电路中产生

3、自感电动势，此自感电动势的作用是()A使电路中的电流减小，最后由I减小到零B有阻碍电流的作用，最后电流小于IC有阻碍电流增大的作用，故电流总保持不变D有阻碍电流增大的作用，但电流还是增大，最后变为2I【答案】D【解析】当S闭合后，电路总电阻减小，电流增大，线圈产生自感电动势阻碍电流增大，但“阻碍”并不是“阻止”，电流最终仍增大到2I，故只有D正确4(多选)某线圈通有如图所示的电流，则线圈中自感电动势改变方向的时刻有()A第1 s末B第2 s末C第3 s末D第4 s末【答案】BD【解析】在自感现象中，当原电流减小时自感电动势与原电流的方向相同，当原电流增加时自感电动势与原电流方向相反在图像中01

4、 s时间内原电流正方向减小，所以自感电动势的方向是正方向，在12 s时间内原电流负方向增加，所以自感电动势与其方向相反，即还是正方向；同理分析23 s、34 s时间内自感电动势的方向，可得B、D正确5如图所示，电源电动势为E，其内阻不可忽略，L1、L2是完全相同的灯泡，线圈L的直流电阻不计，电容器的电容为C，合上开关S，电路稳定后()A电容器的带电荷量为CEB灯泡L1、L2的亮度相同C在断开S的瞬间，通过灯泡L1的电流方向向右D在断开S的瞬间，灯泡L2立即熄灭 【答案】C【解析】合上开关S，电路稳定后，L1被短路，L1灯不亮，L2灯发光，B错误；由于电源有内阻，电容器两端电压UE，则电容器所带

5、电荷量QCE，A错误；断开S瞬间，通过L1的电流方向向右，C正确；断开S瞬间，电容器放电，L2慢慢熄灭，D错误6在如图所示的电路中，L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2和D3是三个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源在t0时刻，闭合开关S，电路稳定后在t1时刻断开开关S.规定以电路稳定时流过D1、D2的电流方向为正方向，分别用I1、I2表示流过D1和D2的电流，则下列图像中能定性描述电流I1、I2随时间t变化关系的是()AB CD【答案】C【解析】当闭合开关时，因为线圈与D1串联，所以流过D1的电流I1会慢慢增大，流过D2的电流I2为稳定值，且电路稳定时I2I1.当开关断开时，因

6、为线圈阻碍电流I1的减小，所以通过D1的电流不会立即消失，会从原来的大小慢慢减小，由于L、D1、D2和D3构成回路，通过D1的电流也流过D2，所以I2变成反向立即增大，之后逐渐减小，C正确，A、B、D错误7(多选)如图甲是一个电解电容器，电容器外壳上标有“4.7 F50 V”字样；图乙是一个标准自感线圈，外壳上标有“1 H”字样，下列有关该电容器和自感线圈的说法正确的是()A电容器的电容为4.71012 FB自感线圈的自感系数为1 HC电容器在20 V的工作电压下，其带电量为9.4105 CD自感线圈的自感电动势大小与流过线圈的电流大小有关【答案】BC【解析】分析甲图可知，电容器的电容为4.7

7、106 F，A错误；自感线圈的自感系数为1 H，B正确；根据电荷量公式QCU可知，电容器在20 V的工作电压下，其带电量为9.4105 C，C正确；根据法拉第电磁感应定律可知，自感线圈的自感电动势大小与流过线圈电流的变化率有关，D错误8(多选)如图所示，电池的电动势为E，内阻不计，线圈自感系数较大，直流电阻不计当开关S闭合后，下列说法正确的是()Aa、b间电压逐渐增加，最后等于EBb、c间电压逐渐增加，最后等于ECa、c间电压逐渐增加，最后等于ED电路中电流逐渐增加，最后等于【答案】BD【解析】由于线圈自感系数较大，当开关闭合瞬间，a、b间近似断路，所以a、b间电压很大，随着电流的增加，a、b

8、间电压减小，b、c间电压增大，最后稳定后a、b间电压为零，b、c间电压等于E，电流大小为I， B、D正确，A、C错误9如图所示，L是自感系数较大的一个线圈，电源的电动势是6 V，开关S已闭合当S断开时，在L中出现的自感电动势E100 V，此时a、b两点间的电势差是多大解：当S断开时，线圈中出现的自感电动势阻碍原电流的减小，因此电动势方向与线圈中原电流方向相同，即L的右端电势高于左端电势，由于S断开时a、b两点间断路，相当于电阻很大，所以整个回路中由电动势造成的电势差集中在a、b两点间，baEE6 V100 V106 V，即a点的电势比b点低106 V.B组能力提升10如图甲、乙中，自感线圈L的

9、电阻很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，下列说法正确的是()A在电路甲中，断开S，A将立即熄灭B在电路甲中，断开S，A将先变得更亮，然后逐渐变暗C在电路乙中，断开S，A将逐渐变暗D在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗【答案】D【解析】甲图中，灯泡A与电感线圈L在同一个支路中，流过的电流相同，断开开关S时，线圈L中的自感电动势的作用使得支路中的电流瞬时不变，以后渐渐变小，A、B错误；乙图中，灯泡A所在支路的电流比电感线圈所在支路的电流要小(因为电感线圈的电阻很小)，断开开关S时，电感线圈的自感电动势要阻碍电流变小，在此瞬间电感线圈中的电流不变，电感线圈相当于一个电源给灯泡A供电

10、因此反向流过灯泡A的电流瞬间要变大，然后逐渐变小，所以灯泡要先更亮一下，然后渐渐变暗，C错误，D正确11如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值在t0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在tt1时刻断开开关S.如图所示，表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像中，正确的是()ABCD【答案】B【解析】开关S闭合的瞬间，由于L的阻碍作用，由R与L组成的支路相当于断路，后来由于L的阻碍作用不断减小，相当于外电路并联部分的电阻不断减小，根据闭合电路欧姆定律可知，整个电路中的总电流增大，由U内Ir得内电压增大，由UABEIr得路端电压UAB减小电路稳

11、定后，由于R的阻值大于灯泡D的阻值，所以流过L支路的电流小于流过灯泡D的电流当开关S断开时，由于电感L的自感作用，流过灯泡D的电流立即与L电流相等，与灯泡原来的电流方向相反且逐渐减小，即UAB反向减小， B正确12如图所示是一种触电保护器，变压器A处用双股相线(火线)和零线平行绕制成线圈，然后接到用电器上，B处有一个输出线圈，一旦有电流，经放大后便能立即推动继电器J切断电源，下列情况下能起保护作用的是哪一种？并说明理由(1)增加开灯的盏数，能否切断电源？(2)双手分别接触相线和零线，能否切断电源？(3)单手接触相线，脚与地相接触而触电，能否切断电源？解：(1)不能因A处线圈是采用的双绕法，增加开灯的盏数只会使电路中电流增大，但A中两线中电流始终大小相等方向相反，磁通量相互抵消，B中磁通量不发生改变，故不能推动J切断电源(2)不能理由同(1)(3)能因为有电流通过人体而流入地下，使A中两股电流大小不相等，B中磁通量发生改变，B中产生感应电流，从而推动J切断电源