自感互感练习.docx
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自感互感练习
课后巩固作业
一、选择题（包括9小题，每小题8分，共72分）
1．关于线圈自感系数的说法，正确的是（ ）
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
解析：
自感系数的大小是由线圈的匝数、材料、粗细、有无铁芯等决定的，与电流大小、自感电动势大小无关，匝数越多，自感系数越大，有铁芯时，自感系数显著增大，故A选项错误，B、C选项正确；同时，自感系数简称为电感，故D选项也正确．
答案：
BCD
2．关于线圈中自感电动势的大小的说法中正确的是（ ）
A．电感一定时，电流变化越大，电动势越大
B．电感一定时，电流变化越快，电动势越大
C．通过线圈的电流为零的瞬间，电动势为零
D．通过线圈的电流为最大值的瞬间，电动势最大
解析：
自感电动势由自感系数L和电流变化快慢共同决定，E＝L
，故A、C、D选项错误，B正确．
答案：
B
3.如图所示，开关S闭合且电路达到稳定时，小灯泡能正常发光，则（ ）
A．S闭合后，小灯泡将慢慢变亮
B．S闭合后，小灯泡立即变亮
C．S断开后，小灯泡慢慢熄灭
D．S断开后，小灯泡先闪亮一下，再慢慢熄灭
解析：
S闭合瞬间，通过L的电流增大，自感电动势的方向与原电流方向相反，阻碍电流的增大，故A慢慢变亮；S断开瞬间，A将立即熄灭，因为S断开，再无电流回路．
答案：
A
4．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1s末B．第2s末
C．第3s末D．第4s末
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，当原电流增大时，自感电动势与原电流方向相反．在题图中0～1s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1～2s内原电流负方向增加，所以自感电动势与其方向相反，即沿正方向；同理分析2～3s、3～4s时间内自感电动势的方向与正方向相反，故B、D正确．
答案：
BD
5.在图所示电路中，L为电阻不计的线圈，A1和A2为零点在表盘中央的相同的电流表，A、B两点接在直流电源两极上．当开关S由闭合变为断开时，A1指针先立即偏向右方，然后缓慢地回到零点，下列说法正确的是（ ）
A．S由闭合变为断开时，A2指针偏向右方，缓慢地回到零点
B．S由闭合变为断开时，A2指针偏向左方，缓慢地回到零点
C．S由断开变为闭合时，A1指针立即偏向左方，而A2指针缓慢向左偏
D．S由断开变为闭合时，A1指针立即偏向右方，而A2指针缓慢向右偏
解析：
由电路图可以看出A1、A2接在两条并联支路中，开关闭合时，有电流从两表的同侧流入，指针向同侧偏转，如果断开开关，A1、A2和线圈L组成闭合回路，由于线圈L的自感作用，流过A2的电流方向不变，缓慢减小到零，而流过A1的电流方向改变，与流过A2的电流方向相反，故此时A2指针偏向左方，A错误，B正确；S闭合，电路稳定时，两表指针都向左偏，在S由断开变为闭合时，流过A1的电流方向与电路稳定时相同，故A1指针立即偏向左方，A2由于线圈的自感作用阻碍电流的增加，A2指针缓慢向左偏，故C正确，D错误．
答案：
BC
6．下图所示的是日光灯的结构示意图，若按图示的电路连接，关于日光灯发光的情况，下列叙述中正确的是（ ）
A．S1接通，S2、S3断开，日光灯就能正常发光
B．S1、S2接通，S3断开，日光灯就能正常发光
C．S3断开，接通S1、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
解析：
当S1接通，S2、S3断开时，电源电压220V直接加在灯管两端，达不到灯管启动的高压值，日光灯不能发光，A错误；当S1、S2接通，S3断开时，灯丝两端被短路，电压为零，日光灯不能发光，B错误；当日光灯正常发光后，再接通S3，则镇流器被短路，灯管两端电压过高，会损坏灯管，D错误；只有当S1、S2接通，灯丝被预热，发出电子，再断开S2，镇流器中产生很大的自感电动势，和电源电压一起加在灯管两端，使气体电离，日光灯正常发光，C正确．
答案：
C
7．如下图所示的电路中，S是闭合的，此时流过L的电流为I1，流过灯A的电流为I2，且I1解析：
当S闭合时，流过灯泡A的电流为I2，流过L的电流为I1；断开S，L与A形成回路，产生自感电流，I1逐渐减小，因而流过A的电流由I2变成反方向的I1，并逐渐减小到零，故D正确．
答案：
D
8.如图所示的电路，L是自感系数较大的线圈，在滑动变阻器的滑动片P从A端迅速滑向B端的过程中，经过AB中点C时通过线圈的电流为I1；P从B端迅速滑向A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＝I0B．I1>I0>I2
C．I1>I2>I0D．I1解析：
当滑动片从A端迅速滑向B端时，总电阻减小，总电流增大，L产生的自感电动势阻碍电流增大，自感电流方向与原电流方向相反，故I1比P稳定在C点的电流I0小；当P从B端迅速滑向A端时，总电流在减小，L产生的自感电动势阻碍电流减小，自感电流方向与原电流方向相同，故I2大于P稳定在C点时的电流I0.故D正确．
答案：
D
9．如下图所示，电阻R1＝3Ω，R2＝6Ω，线圈的直流电阻不计．电源电动势E＝5V，内阻r＝1Ω，开始时开关S闭合．则（ ）
A．断开S前，电容器带电荷量为零
B．断开S前，电容器电压为
V
C．断开S的瞬间，电容器a板上带正电
D．断开S的瞬间，电容器b板上带正电
解析：
本题是一道电感线圈和电容器相结合的综合题，既考查了断电自感现象，又考查了电容器的充、放电问题．注意到电感线圈的直流电阻不计，说明当流过电感线圈的电流不变时，可以把它当成导线；S断开的瞬间，电感线圈又相当于电源向外供电．电容器a、b两极板间的电压决定了它们的带电情况．断开S前，电路稳定，L相当于无电阻的导线，则Uab＝0，电容器的带电荷量为零，A项正确．断开S的瞬间，由于L的自感作用，L中仍然存在着一个自右向左的电流，L与C构成了回路，则L中的电流要向C充电，使a极板带正电，b极板带负电，故C项正确．
答案：
AC
二、非选择题（第10题8分，第11题8分，第12题12分，共28分）
10.钳型电流表的工作原理如图所示．当通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时，与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转．由于通过环形铁芯的磁通量与导线中的电流成正比，所以通过偏转角度的大小可以测量导线中的电流．日常所用交流电的频率在中国和英国分别为50Hz和60Hz.现用一钳型电流表在中国测量某一电流，电表读数为10A；若用同一电表在英国测量同样大小的电流，则读数将是________A．若此表在中国的测量值是准确的，且量程为30A；为使其在英国的测量值变准确，应重新将其量程标定为________A.
解析：
本题考查电磁感应现象和电流表的原理，是一道电磁学联系实际的综合问题，意在考查灵活应用物理知识解决实际问题的能力．
感应电动势E＝
，
＝
＝
，也即
＝
，
由题中条件可知其他条件相同，只有电流变化的时间不同，因此E∝
，
所以
＝
＝
＝
，而电流与电动势成正比，
所以
＝
，即I英＝
I中＝12A，
即在英国该电表的读数为12A，同理可得此表在英国的量程应为25A.
答案：
12 25
11．如图所示，L为自感线圈，A是一个灯泡，当S闭合瞬间，a、b两点电势相比，________点电势较高，当S断开瞬间a、b两点电势相比，________点电势较高．
解析：
开关闭合的瞬间，线圈的自感作用将阻碍电流的增加，自感电动势是反电动势，故a端电势高；断开开关的瞬间，线圈中自感电动势的方向与原电流方向相同，b端电势高．
答案：
a b
12．在如图所示的电路中，电流表的内阻不计，电阻R1＝2.5Ω，R2＝7.5Ω，线圈的直流电阻可以忽略．闭合开关S的瞬间，电流表读数I1＝0.2A，当线圈中的电流稳定后，电流表的读数I2＝0.4A．试求电池的电动势和内阻．
解析：
闭合开关S的瞬间，R1和R2串联接入电路，由闭合电路欧姆定律I1＝
，即0.2＝
.①
电路稳定后，R2被短路，I2＝
，
即0.4＝
.②
由①②解得：
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