高中物理第4章电磁感应6互感和自感练习新人教版选修3_2

互感和自感[A 组 素养达标]1．关于线圈中自感电动势大小的说法中正确的是( )A ．电感一定时，电流变化越大，自感电动势越大B ．电感一定时，电流变化越快，自感电动势越大C ．通过线圈的电流为零的瞬间，自感电动势很大D ．通过线圈的电流为最大值的瞬间，自感电动势最大解析：由E ＝L ΔI Δt可知，L 一定时，自感电动势正比于电流的变化率，与电流的大小、电流变化量的大小都没有直接关系，故B 正确．答案：B2．在无线电仪器中，常需要在距离较近处安装两个线圈，并要求当一个线圈中电流有变化时，对另一个线圈中电流的影响尽量小．如图所示两个线圈的相对安装位置最符合该要求的是( )解析：两个相距较近的线圈，当其中的一个线圈中电流发生变化时，就在周围空间产生变化的磁场．这个变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势，即发生互感现象．要使这种影响尽量小，应采用选项D 所示的安装位置才符合要求．因为通电线圈周围的磁场分布与条形磁铁的磁场分布类似，采用选项D 所示的安装位置时，变化的磁场穿过另一线圈的磁通量最小．答案：D3．图甲和图乙是教材中演示自感现象的两个电路图，L 1和L 2为电感线圈．实验时，断开开关S 1瞬间，灯A 1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S 2，灯A 2逐渐变亮，而另一个相同的灯A 3立即变亮，最终A 2与A 3的亮度相同．下列说法正确的是( )A ．图甲中，A 1与L 1的电阻值相同B ．图甲中，闭合S 1，电路稳定后，A 1中电流大于L 1中电流C ．图乙中，变阻器R 与L 2的电阻值相同D ．图乙中，闭合S 2瞬间，L 2中电流与变阻器R 中电流相等解析：在图甲中断开S1瞬间，灯A1突然闪亮，说明断开S1前，L1中的电流大于A1中的电流，故L1的阻值小于A1的阻值，A、B选项均错误；在图乙中，闭合S2瞬间，由于L2的自感作用，通过L2的电流很小，D错误；闭合S2后，最终A2与A3亮度相同，说明两支路电流相等，故R与L2的阻值相同，C项正确．答案：C4.在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采用双线并绕的方法，如图所示．其道理是( )A．当电路中的电流变化时，两股导线产生的自感电动势相互抵消B．当电路中的电流变化时，两股导线产生的感应电流相互抵消C．当电路中的电流变化时，两股导线中原电流的磁通量相互抵消D．以上说法都不对解析：由于采用双线并绕的方法，当电流通过时，两股导线中的电流方向是相反的，不管电流怎样变化，任何时刻两股导线中的电流总是等大反向的，所产生的磁通量也是等大反向的，故总磁通量等于零，在该线圈中不会产生电磁感应现象，因此消除了自感，选项A、B、D错误，只有C正确．答案：C5．如图为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，下列说法正确的是( )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．S1、S2、S3接通，日光灯就能正常发光解析：S1是电源开关，S2可充当启动器，在启动阶段它先接通再瞬时断开，镇流器产生瞬时高压使日光灯点亮，S3接通时镇流器被短路，所以选项C正确，A、B、D错误．答案：C6.如图所示是测定自感系数很大的线圈L的直流电阻的电路，L两端并联一只电压表，用来测自感线圈的直流电压，在测量完毕后，将电路解体时应先( )A．断开S1B．断开S2C．拆除电流表D．拆除电阻R解析：当S1、S2均闭合时，电压表与线圈L并联；当S2闭合而S1断开时，电压表与线圈L 串联．所以在干路断开前后自感线圈L中电流方向相同而电压表中电流方向相反．只要不断开S2，线圈L与电压表就会组成回路，在断开干路时，L中产生与原来电流同方向的自感电流，使电压表指针反向转动而可能损坏电压表，故正确答案为B.答案：B7．如图所示，A和B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻值与R相同．由于存在自感现象，在开关S闭合和断开时，灯A和B先后亮暗的顺序是( )A．闭合时，A先达到最亮；断开时，A后暗B．闭合时，B先达到最亮；断开时，B后暗C．闭合时，A先达到最亮；断开时，A先暗D．闭合时，B先达到最亮；断开时，B先暗解析：开关S闭合时，由于自感作用，线圈L中自感电动势较大，电流几乎全部从A中通过，而该电流又同时分路通过B和R，所以A先达到最亮，经过一段时间稳定后A和B达到同样亮；开关S断开时，电源电流立即为零，B立即熄灭，由于L的自感作用，A要慢慢熄灭．综上所述A项正确．答案：A8．如图甲所示为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示出在t＝1×10－3s时断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈L的电流(如图乙)．已知电源电动势E＝6 V，内阻不计，灯泡R1的阻值为 6 Ω，电阻R的阻值为2 Ω.(1)线圈的直流电阻R L＝________Ω.(2)开关断开时，该同学观察到的现象是________________，开关断开瞬间线圈产生的自感电动势是________________V.解析：(1)由图象可知S闭合稳定时I L＝1.5 A，R L＝EI L －R＝61.5Ω－2 Ω＝2 Ω.(2)电流稳定时小灯泡电流I1＝ER1＝66A＝1 A.S断开后，L、R、R1组成闭合回路，电流由1.5 A逐渐减小，所以灯会闪亮一下再熄灭，自感电动势E＝I L(R＋R L＋R1)＝15 V.答案：(1)2 (2)灯泡闪亮一下后逐渐变暗，最后熄灭15[B组素养提升]9.如图所示的电路中，三个灯泡L1、L2、L3的电阻关系为R1<R2<R3，电感L的直流电阻可忽略，D为理想二极管．开关K从闭合状态突然断开时，下列判断正确的是( )A．L1逐渐变暗，L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗B．L1逐渐变暗，L2立即熄灭，L3先变亮，然后逐渐变暗C．L2立即熄灭，L1、L3均逐渐变暗D．L1、L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗解析：开关K从闭合状态突然断开时，L中产生方向向右的自感电动势，L1逐渐变暗，L2立即熄灭(理想二极管单向导电)，L3先变亮后逐渐变暗(L3中原电流小于L1中电流)，选项B 正确．答案：B10．在如图所示的电路中电源内阻不能忽略，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R.闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I.然后，断开S.若t′时刻再闭合S，则在t′前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图象是( )解析：闭合开关S 后，调整R ，使两个灯泡L 1、L 2发光的亮度一样，电流为I ，说明R L ＝R .若t ′时刻再闭合S ，流过电感线圈L 和灯泡L 1的电流迅速增大，使电感线圈L 产生自感电动势，阻碍了流过L 1的电流i 1增大，直至到达电流I ，故选项A 错误，B 正确；而对于t ′时刻再闭合S ，流过灯泡L 2的电流i 2立即达到最大，然后逐渐减小至电流I ，故选项C 、D 错误．答案：B11.如图所示，电源的电动势为E ＝10 V ，内阻不计，L 与R 的电阻值均为5 Ω，两灯泡的电阻值均为R S ＝10 Ω.(1)求断开S 的瞬间，灯泡L 1两端的电压；(2)定性画出断开S 前后一段时间内通过L 1的电流随时间的变化规律．解析：(1)电路稳定工作时，由于a 、b 两点的电势相等，导线ab 上无电流通过．因此通过L 的电流为I L ＝E 2R ＝1010A ＝1 A ， 流过L 1的电流为I S ＝E 2R S ＝1020A ＝0.5 A ， 断开S 的瞬间，由于线圈要想维持I L 不变，而与L 1组成闭合回路，因此通过L 1的最大电流为1 A.所以此时L 1两端的电压为U ＝I L ·R S ＝10 V.(2)断开S前，流过L1的电流为0.5 A不变，而断开S的瞬间，通过L1的电流突变为1 A，且方向也发生变化，然后渐渐减小到零，所以它的图象如图所示(t0为断开S的时刻)．答案：(1)10 V (2)图见解析[C组学霸冲刺]12.如图是家庭用的“漏电保护器”的部分的原理图，入户的两根电线(火线和零线)采用双线绕法，然后再接户内的用电器．其中P是一个铁芯，P上的另一线圈接Q，它是一个脱扣开关的控制部分(脱扣开关本身没有画出，它是串联在本图左边的火线上，开关断开时，用户的供电被切断)，Q接在铁芯另一侧副线圈的两端a、b之间，当a、b间没有电压时，Q使得脱扣开关闭合，当a、b间有电压时脱扣开关立即断开，使用户断电．试问：(1)用户正常用电时，a、b之间有没有电压？为什么？(2)如果某人站在地面上，手误触火线而触电，脱扣开关是否会断开？为什么？解析：(1)“火线和零线采用双线”，正常工作时通过两线的电流时刻大小相等方向相反，在铁芯中磁通量时刻为零，因此，在Q所接线圈中不会产生电磁感应，a、b间没有电压．(2)手误触火线时，相当于把入户线短接，通过人体的电流不通过线圈，所以火线通过的电流大于地线通过的电流，在铁芯中磁通量不再为零，因此，在Q所接线圈中产生电磁感应，a、b间有电压，Q会断开，从而保护了用户的用电安全．答案：见解析。

第四章第6节一、选择题1．在无线电仪器中，常需要在距离较近处安装两个线圈，并要求当一个线圈中电流有变化时，对另一个线圈中的电流的影响尽量小。

如图所示两个线圈的相对安装位置最符合该要求的是()答案 D解析两个相距较近的线圈，当其中的一个线圈中电流发生变化时，就在周围空间产生变化的磁场。

这个变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势，即发生互感现象。

要使这种影响尽量小，应采用D所示的安装位置才符合要求。

因为通电线圈的磁场分布与条形磁铁的类似，采用D所示的安装位置时，变化的磁场穿过另一线圈的磁通量最小。

2．(多选)无线电力传输目前取得重大突破，在日本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C．A中电流越大，B中感应电动势越大D．A中电流变化越快，B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，B对；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，所以C错，D对。

3．如图所示的电路，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()A．先断开开关S1B．先断开开关S2C．先拆去电流表D．先拆去电阻R答案 B解析该电路实际上就是伏安法测电感线圈的直流电阻电路，在实验完毕后，由于线圈的自感问题，若电路元件拆去的先后顺序不对，可能会烧坏电表。

当开关S1、S2闭合，电路稳定时，线圈中的电流由a→b，表右端为“＋”，左端为“－”，指针正向偏转，若先断开开关S1或先拆表或先拆去电阻R瞬间，线圈中产生的自感电动势相当于瞬间电源，其a端相当于电源的负极，b端相当于电源的正极，此时表加了一个反向电压，使指针反向偏转。

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6 互感和自感错误!1．关于自感现象，下列说法正确的是（）A．感应电流一定和原电流方向相反B．线圈中产生的自感电动势较大时，其自感系数一定较大C．对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感系数较大D．对于同一线圈,当电流变化较快时，线圈中的自感电动势也较大解析：自感现象中感应电流的方向遵从楞次定律．当原电流减小时，感应电流与原电流方向相同；当原电流增大时，自感电流与原电流方向相反,所以A错误；自感电动势的大小E自＝L错误!，所以自感电动势大不一定是由自感系数大引起的,有可能是电流的变化率很大引起的，所以B错误；线圈自感系数的大小,由线圈本身决定，与线圈中有无电流以及电流变化的快慢无关，所以C错误;由E自＝L错误!知,对于同一线圈，自感系数L确定,当电流变化较快时，线圈中产生的自感电动势也越大，所以D正确．答案: D2．关于某一线圈的自感系数，下列说法中正确的是( )A．线圈中电流变化越大，线圈的自感系数越大B．线圈中电流变化得越快,线圈的自感系数越大C．若线圈中通入恒定电流，线圈自感系数为零D．不管电流如何变化,线圈的自感系数不变解析：自感系数只与线圈本身有关，而与其他因素无关．自感系数是由线圈的本身性质(线圈的长度、面积、单位长度上的匝数）和是否插入铁芯决定的．线圈的横截面积越大，线圈越长，单位长度上的匝数越多,它的自感系数就越大，有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯的大得多．自感系数与通入的电流、电流改变量、电流变化率等无关．故正确答案为D.答案: D3．一个线圈中的电流均匀增大，这个线圈的（）A．磁通量均匀增大B．自感系数均匀增大C．自感系数、自感电动势均匀增大D．自感系数、自感电动势、磁通量都不变解析：电流均匀增大时，线圈中磁感应强度均匀增大,所以磁通量均匀增大，而自感电动势取决于磁通量的变化率，所以自感电动势不变；自感系数取决于线圈本身的因素，也保持不变，只有选项A正确．答案：A4．下列说法正确的是( ）A．当线圈中电流不变时,线圈中没有自感电动势B．当线圈中电流反向时，线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反C．当线圈中电流增大时,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反D．当线圈中电流减小时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反解析：本题考查自感和自感电动势的方向,意在考查考生对自感现象的理解和运用楞次定律解决自感问题的能力．当线圈中的电流不变时穿过线圈的磁通量没有变化，没有自感电动势，选项A正确；当线圈中的电流反向时原来的电流产生的磁通量减小,由楞次定律可知，自感电动势产生的自感电流的磁场将阻碍磁通量的减小,故自感电动势的方向与原电流的方向相同，故选项B不对；当线圈中的电流增大时，穿过线圈的磁通量增大，自感电动势产生的自感电流的磁场将阻碍其增大，故自感电动势的方向与原电流的方向相反，所以选项C正确；同理可知选项D不对，所以答案为A、C。

第四章 电磁感应6 互感和自感A 级 抓基础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解析：自感电动势也是电磁感应定律的一种特殊情况，磁通量通过自身时，也要产生阻碍其变化的感应电流．根据自感电动势E ＝n ΔI Δt可知，选项D 正确． 答案：D2．(多选)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．答案：AB3．(多选)如图所示的电路中，A 1和A 2是完全相同的灯泡，线圈L 的电阻可以忽略不计，下列说法中正确的是( )A ．合上开关S 接通电路时，A 2先亮A 1后亮，最后一样亮B ．合上开关S 接通电路时，A 1和A 2始终一样亮C ．断开开关S 切断电路时，A 2立即熄灭，A 1过一会熄灭D ．断开开关S 切断电路时，A 1和A 2都要过一会才熄灭解析：S闭合接通电路时，A2支路中的电流立即达到最大，A2先亮；由于线圈的自感作用，A1支路电流增加的慢，A1后亮．A1中的电流稳定后，线圈的阻碍作用消失，A1与A2并联，亮度一样，故A正确，B不正确；S断开时，L和A1、A2组成串联的闭合回路，A1和A2亮度一样，由于L中产生自感电动势阻碍L中原电流的消失，使A1和A2过一会才熄灭，故D选项正确．答案：AD4．如图中灯泡A1、A2完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略不计，则( )A．S闭合瞬间，A1、A2同时发光，接着A1变暗A2变得更亮B．S闭合瞬间，A1不亮A2立即亮C．S闭合瞬间，A1、A2都不立即亮D．稳定后再断开S瞬间，A1熄灭，A1灯亮且比A2更亮解析：当S闭合瞬间，L支路中的电流从无到有发生“变化”，因此，在L中产生自感电动势阻碍电流增加，由于自感系数很大，对电流的阻碍作用很强，所以S接通的极短时间内L中电流几乎为零，L并没有起到“短路”的作用，A1灯中有电流通过，A1、A2同时亮，由于L中电流从无到有很快稳定，感应电动势消失，上述那种对电流的阻碍作用不再存在，它对A1灯的短路作用形成，A1灯便熄灭，由于电路的电阻变小，A2灯便显得更亮．答案：A5．如图所示，a、b、c为三个完全相同的灯泡，L为自感线圈(自感系数较大，电阻不计)，E为电源，S为开关，闭合开关S，电路稳定后，三个灯泡均能发光，则( )A．断开开关瞬间，c灯熄灭，稍后a、b灯同时熄灭B．断开开关瞬间，流过a灯的电流方向改变C．闭合开关，a、b、c灯同时亮D．闭合开关，a、b灯同时先亮，c灯后亮解析：闭合开关S时，由于L的自感作用，流过a灯的电流逐渐增大，所以b、c灯先亮，a灯后亮，选项C、D错误；断开开关瞬间，a、b灯构成闭合回路，由于L的自感作用，a、b灯的电流要逐渐减小，a灯电流方向不变，所以c灯立即熄灭，a、b灯稍后熄灭，选项A正确、B错误．答案：A6．如图所示是测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路，L两端并联一只电压表，用来测量自感线圈的直流电压，在测量完毕后，将电路解体时应( )A．先断开S1B．先断开S2C．先拆除电流表D．先拆除电阻R解析：S1断开瞬间，L中产生很大的自感电动势，若此时S2闭合，则可能将电压表烧坏，故应先断开S2.答案：B7．在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采用双线并绕的方法，如图所示．其道理是( )A．当电路中的电流变化时，两股导线产生的自感电动势相互抵消B．当电路中的电流变化时，两股导线产生的感应电流相互抵消C．当电路中的电流变化时，两股导线中原电流的磁通量相互抵消D．以上说法都不对解析：由于采用双线并绕的方法，当电流通过时，两股导线中的电流方向是相反的，不管电流怎样变化，任何时刻两股电流总是等大反向的，所产生的磁通量也是等大反向的，故总磁通量等于零，在该线圈中不会产生电磁感应现象，因此消除了自感，选项A、B错误，只有C正确．答案：C8．图中电感线圈L的直流电阻为R L，小灯泡的电阻为R，小量程电流表G1、G2的内阻不计，当开关S闭合且稳定后，电流表G1、G2的指针均偏向右侧(电流表的零刻度在表盘的中央)，则当开关S断开时，下列说法中正确的是( )A．G1、G2的指针都立即回到零点B．G1缓慢回到零点，G2立即左偏，然后缓慢回到零点C．G1立即回到零点，G2缓慢回到零点D．G1立即回到零点，G2缓慢回到零点解析：S闭合且稳定时，通过电流表G1、G2两条支路的电流均由左向右．断开S，L中产生自感电动势，由“增反减同”可知，自感电动势E自的方向一定与原电流方向相同，等效电路如图所示．显然，断开S后，在E自的作用下，回路中将继续形成沿顺时针方向的电流，这时流经电流表G2支路的电流方向变为由右向左．由于这段时间内E自是逐渐减小的，故电流也是逐渐减小的．答案：B9．(多选)如图所示电路中，○A1○A2是两只相同的电流表，电感线圈L的直流电阻与电阻R阻值相等，下面判断正确的是( )A．开关S接通的瞬间，电流表的读数大于的读数B．开关S接通的瞬间，电流表的读数小于的读数C．开关S接通，电路稳定后再断开的瞬间，电流表大于的读数D．开关S接通，电路稳定后再稳开的瞬间，电流表的读数等于的读数答案：BD10．如图所示的电路，线圈L的电阻不计，则( )A．S闭合瞬间，A板带正电，B板带负电B．S保持闭合，A板带正电，B板带负电C．S断开瞬间，A板带正电，B板带负电D．由于线圈电阻不计．电容器被短路，上述三种情况下两板都不带电解析：S闭合瞬间，由于通过电感线圈的电流为零，电容器被充电，A板带正电，B板带负电；S 保持闭合，电容器被短路，不带电；S 断开瞬间，线圈产生自感电动势，给电容器充电．根据电流方向判断，A 板带负电，B 板带正电．答案：A11．如图所示，设电源的电动势为E ＝10 V ，内阻不计，L 与R 的电阻值均为5 Ω，两灯泡的电阻值为R S ＝10 Ω.(1)求断开S 的瞬间，灯泡L 1两端的电压；(2)画出断开S 前后一段时间内通过L 1的电流随时间的变化规律．解析：(1)电路稳定工作时，由于a 、b 两点的电势相等．导线ab 上无电流通过，因此通过L 的电流为：I L ＝E 2R ＝1010A ＝1 A ， 流过L 1的电流为I S ＝E 2R S ＝1020A ＝0.5 A ， 断开S 的瞬间，由于线圈要想维持I L 不变，而与L 1组成闭合回路，因此通过L 1的最大电流为1 A ，所以此时L 1两端的电压U ＝I L ·R S ＝10 V(正常工作时为5 V)．(2)断开S 前，流过L 1的电流为0.5 A 不变，而断开S 的瞬间，通过L 1的电流突变为1 A ，而方向也发生变化，然后渐渐减小到零，所以它的图象如图所示(t 0为断开S 的时刻)．注：从t 0开始，电流持续的时间实际上一般是很短的．欢迎您的下载，资料仅供参考！。

第6节互感和自感1．当一个线圈中的电流变化时，会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫互感，互感的过程是一个能量传递的过程。

2．当一个线圈中的电流变化时，会在它本身激发出感应电动势，叫自感电动势，自感电动势的作用是阻碍线圈自身电流的变化。

3．自感电动势的大小为E ＝L ΔI Δt，其中L 为自感系数，它与线圈大小、形状、圈数，以及是否有铁芯等因素有关。

4．当电源断开时，线圈中的电流不会立即消失，说明线圈中储存了磁场能。

一、互感现象1．定义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的现象。

产生的电动势叫做互感电动势。

2．应用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，变压器、收音机的“磁性天线”就是利用互感现象制成的。

3．危害互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间。

在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路正常工作。

二、自感现象和自感系数1．自感现象 当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场在它本身激发出感应电动势的现象。

2．自感电动势 由于自感而产生的感应电动势。

3．自感电动势的大小E ＝L ΔI Δt，其中L 是自感系数，简称自感或电感，单位：亨利，符号为H 。

4．自感系数大小的决定因素自感系数与线圈的大小、形状、圈数，以及是否有铁芯等因素有关。

三、磁场的能量1．自感现象中的磁场能量(1)线圈中电流从无到有时：磁场从无到有，电源的能量输送给磁场，储存在磁场中。

(2)线圈中电流减小时：磁场中的能量释放出来转化为电能。

2．电的“惯性”自感电动势有阻碍线圈中电流变化的“惯性”。

1．自主思考——判一判(1)两线圈相距较近时，可以产生互感现象，相距较远时，不产生互感现象。

(×)(2)在实际生活中，有的互感现象是有害的，有的互感现象可以利用。

(√)(3)只有闭合的回路才能产生互感。

(×)(4)线圈的自感系数与电流大小无关，与电流的变化率有关。

6互感和自感A级抓基础1．对于线圈中的自感电动势的大小，以下说法正确的选项是()A．跟经过线圈的电流大小相关B．跟线圈中的电流变化大小相关C．跟线圈中的磁通量大小相关D．跟线圈中的电流变化快慢相关分析：自感电动势也是电磁感觉定律的一种特别状况，磁通量经过自己时，也要产生阻I碍其变化的感觉电流．依据自感电动势E＝ n t可知，选项D正确．答案： D2． (多项选择 )对于自感现象，以下说法中正确的选项是()A ．感觉电流不—定和原电流方向相反B．线圈中产生的自感电动势较大，则其自感系数必定较大C．对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感系数也较大D．对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感电动势较大分析：自感电流老是阻挡原电流的变化．当线圈中的电流减小时，自感电动势方向与原电流方向同样；当线圈中的电流增大时，自感电动势方向与原电流方向相反，故A正确．线圈的自感系数由线圈自己的要素决定，故 B 错误．自感电动势的大小跟导体中电流变化的I，故C错误，D正确．快慢相关，即： E＝Lt答案： AD3．(多项选择 )如下图的电路中， A 1和 A 2是完整同样的灯泡，线圈L 的电阻能够忽视不计，以下说法中正确的选项是()A ．合上开关 S 接通电路时， A 2先亮 A 1后亮，最后同样亮B．合上开关 S 接通电路时， A 1和 A 2一直同样亮C．断开开关 S 切断电路时， A 2马上熄灭， A 1过一会熄灭D．断开开关 S 切断电路时， A 1和 A 2都要过一会才熄灭分析： S 闭合接通电路时， A 2支路中的电流马上达到最大， A 2先亮；因为线圈的自感作用， A 1支路电流增添的慢， A1后亮． A 1中的电流稳固后，线圈的阻挡作用消逝， A 1与A 2并联，亮度同样，故 A 正确， B 不正确； S 断开时， L 和 A1、 A 2构成串连的闭合回路，A 1和 A 2亮度同样，因为L 中产生自感电动势阻挡L 中原电流的消逝，使 A 1和 A 2过一会才熄灭，故 D 选项正确．答案： AD4． (多项选择 )如下图，闭合电路中的螺线管可自由伸缩，螺线管有必定的长度，这时灯泡拥有必定的亮度，若将一软铁棒从螺线管左侧快速插入螺线管内，则将看到()A ．灯泡变暗B ．灯泡变亮C．螺线管缩短 D ．螺线管伸长分析：当软铁棒插入螺线管中，穿过螺线管的磁通量增添，故产生反向的自感电动势，这样电流减小，灯泡变暗，每匝线圈间同向电流作使劲减小，故螺线管伸长．答案： AD5．如下图，L 为自感系数较大的线圈，电路稳固后小灯泡正常发光，当断开电路的瞬时会有 ()A．灯泡马上熄灭B．灯泡慢慢熄灭C．闪亮一下后再慢慢熄灭D．闪亮一下后忽然熄灭分析：当电路断开时，因为经过线圈的电流从有到无，线圈将产生自感电动势，但因为线圈与灯泡不可以构成闭合回路，所以灯泡马上熄灭．答案： A6．如下图是测定自感系数很大的线圈L 直流电阻的电路，L 两头并联一只电压表，用来丈量自感线圈的直流电压，在丈量完成后，将电路解体时应()A ．先断开 S1B ．先断开 S2C．先拆掉电流表 D ．先拆掉电阻 R分析： S1断开瞬时， L 中产生很大的自感电动势，若此时S2闭合，则可能将电压表烧坏，故应先断开S2.答案： BB级提能力7．在制作精细电阻时，为了除去使用过程中因为电流变化而惹起的自感现象，采纳双线并绕的方法，如下图．其道理是()A．当电路中的电流变化时，两股导线产生的自感电动势互相抵消B．当电路中的电流变化时，两股导线产生的感觉电流互相抵消C．当电路中的电流变化时，两股导线中原电流的磁通量互相抵消D．以上说法都不对分析：因为采纳双线并绕的方法，当电流经过时，两股导线中的电流方向是相反的，不管电流如何变化，任何时辰两股电流老是等大反向的，所产生的磁通量也是等大反向的，故总磁通量等于零，在该线圈中不会产生电磁感觉现象，所以除去了自感，选项A、B 错误，只有 C 正确．答案： C8．图中电感线圈L 的直流电阻为R L，小灯泡的电阻为R，小量程电流表G1、 G2的内阻不计，当开关 S 闭合且稳固后，电流表 G1、G2的指针均倾向右边(电流表的零刻度在表盘()的中央)，则当开关S 断开时，以下说法中正确的选项是A． G1、 G2的指针都马上回到零点B．G1迟缓回到零点，G2马上左偏，而后迟缓回到零点C．G1马上回到零点，G2迟缓回到零点D． G1马上回到零点，G2迟缓回到零点分析： S 闭合且稳准时，经过电流表G1、G2两条支路的电流均由左向右．断开S，L中产生自感电动势，由“增反减同”可知，自感电动势 E 自的方向必定与原电流方向同样，等效电路如下图．明显，断开S 后，在E 自的作用下，回路中将连续形成沿顺时针方向的电流，这时流经电流表G2支路的电流方向变成由右向左．因为这段时间内 E 自是逐渐减小的，故电流也是逐渐减小的．答案： B9．(多项选择 )如下图的电路中，灯泡大．先接通 S，使电路达到稳固，再断开L A、L B电阻同样，自感线圈S.对于电流随时间变化的图象，L 的电阻跟灯泡相差不以下正确的选项是 ()分析： S 接通时，流过线圈的电流发生变化，线圈中会产生自感电动势，阻挡电流的变化，经过一段时间后，自感作用消逝，电路达到稳固，流过灯泡L A的电流如选项 B 所示；S 接通且电路稳准时，流过灯泡L B的电流大于流过灯泡L A的电流，方向是从左到右，当S 断开时，线圈L 产生自感电动势，并与灯泡L B构成回路，产生自感电流，使流过灯泡L B 的电流反向，并忽然减小，从断开前流过线圈的电流大小开始逐渐减小到零，选项答案： BD10．如下图的电路，线圈L 的电阻不计，则()D 正确．A ． S 闭合瞬时， A 板带正电，B 板带负电B．S 保持闭合， A 板带正电， B 板带负电C．S 断开瞬时， A 板带正电， B 板带负电D．因为线圈电阻不计．电容器被短路，上述三种状况下两板都不带电分析： S 闭合瞬时，因为经过电感线圈的电流为零，电容器被充电， A 板带正电， B 板带负电；S 保持闭合，电容器被短路，不带电；S 断开瞬时，线圈产生自感电动势，给电容器充电．依据电流方向判断， A 板带负电， B 板带正电．答案： A11．如下图，设电源的电动势为E＝ 10 V，内阻不计， L 与 R 的电阻值均为 5 Ω，两灯泡的电阻值为R S＝10 Ω .(1)求断开 S 的瞬时，灯泡L1两头的电压；(2)画出断开 S 前后一段时间内经过L 1的电流随时间的变化规律．分析： (1)电路稳固工作时，因为a、b 两点的电势相等．导线ab 上无电流经过，所以经过 L 的电流为：I L＝E＝10A＝1 A，2R10E10流过 L1的电流为I S＝＝A＝0.5 A，断开S 的瞬时，因为线圈要想保持I L不变，而与L 1构成闭合回路，所以经过L1的最大电流为 1 A，所以此时L1两头的电压U＝ I L·R S＝ 10 V( 正常工作时为 5 V)．(2)断开S 前，流过L 1的电流为0.5 A不变，而断开S 的瞬时，经过L 1的电流突变成 1 A，而方向也发生变化，而后逐渐减小到零，所以它的图象如下图(t0为断开S 的时辰)．注：从 t 0开始，电流连续的时间实质上一般是很短的．。

高中物理学习材料唐玲收集整理1．下列关于自感现象的说法正确的是( )A ．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B ．线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反C ．线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关D ．加铁芯后线圈的自感系数比没有加铁芯时的要大答案：ACD解析：自感现象是导体本身电流变化使得穿过线圈的磁通量变化而产生的电磁感应现象．自感电动势与线圈的磁通量变化快慢有关，故A 、C 正确．自感电动势阻碍原电流的变化，并不一定与原电流反向，B 错误．由自感系数大小的决定因素可知D 正确．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，电动势最大答案：B解析：由E ＝L ΔI Δt可知B 对，A 、C 、D 错． 3.如图所示，开关原来接通，当开关突然断开的瞬间，电阻R 中( )A ．仍有电流，方向由A →BB ．立即没有电流C．仍有电流，方向由B→A D．无法确定答案：A解析：断开S后，线圈由于自感作用，相当于一个电源，当断开S，线圈中电流从有到无，线圈中I自与I原同向，即自右向左流过线圈，与R组成回路，电流从A→R→B.4.如图所示的电路中，电阻R和电感L的值都较大，电感器的电阻不计，A、B是两只完全相同的灯泡，当电键S闭合时，下列所述情况正确的是( )A．A比B先亮，然后A熄灭B．B比A先亮，而后A比B亮C．A、B一起亮，而后A熄灭D．A、B一起亮，而后B熄灭答案：B解析：闭合S时，由于线圈的自感作用，阻碍A灯中电流增加，故A后亮．电流稳定后，没有自感作用，且线圈电阻为零，故A灯中电流大，而B灯中因为有电阻R而电流小．5.如图所示电路，L为自感线圈，R是一个灯泡，E为电源，当S闭合瞬间，通过电灯的电流方向是__________．当S切断瞬间，通过电灯的电流方向__________．答案：A→R→B B→R→A解析：S闭合时，通过电灯的电流方向为A→R→B，当S切断瞬间，L中电流减小，I自与原电流方向相同，阻碍减小，线圈L相当电源和电灯又组成回路，故流过电灯的电流方向为B→R→A.6．如图甲所示电路中，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图乙中的哪一个( )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立刻消失，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．7.如图所示，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>I2C．I1＝I2>I0D．I1<I0<I2答案：D解析：当滑动片从A端迅速滑到B端时，总电阻减小，总电流变大，L产生自感电动势阻碍增大，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，总电流减小，L 自感电动势阻碍其减小，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I0.8.如图所示的电路，线圈L的直流电阻不计，则( )A．S闭合瞬间，A板带正电，B板带负电B．S保持闭合，A板带正电，B板带负电C．S断开瞬间，A板带正电，B板带负电D．由于线圈电阻不计，电容器被短路，上述三种情况下两板都不带电答案：A解析：S闭合瞬间，由于L的阻碍作用，将使电容器充电，A板带正电、B板带负电．稳定后，L相当于导线，而使电容器短路，从而电容器带电荷量变为零．S断开瞬间，L中的电流会逐渐变小，从而使电容器再次被充电，B板带正电、A板带负电，稳定后，电容器再通过L放电，最终带电荷量又变为零．故选A项．9．如图所示，A、B两灯和线圈的电阻均为R，S接通时，两灯正常发光，则在S断开的瞬间( )A．A灯闪亮一下后熄灭B．B灯立即熄灭C．有电流通过B灯，方向与原电流方向相同D．有电流通过A灯，方向与原电流方向相反答案：BD解析：S断开的瞬间，L和A组成回路，有自感电流存在．10．如图所示，线圈L的自感系数足够大，其直流电阻接近零，A与B是两只相同的灯泡，耐压足够，将电键S闭合，待灯泡亮度稳定后再断开，随着电键的闭合和断开，下面叙述中正确的是( )A．S闭合瞬间，A不会亮，B很亮；S断开瞬间，A和B同时熄灭B．S闭合瞬间，A亮后熄灭，B亮后不灭；S断开瞬间，B逐渐变暗后熄灭C．S闭合瞬间，A、B同时亮，然后A灭B不灭；S断开瞬间，B立即熄灭，A亮一下后熄灭D．S闭合瞬间，A、B同时亮，都不灭；S断开瞬间，B立即熄灭，A后熄灭答案：C解析：S闭合瞬间，由于L的自感作用，可以认为此支路断路，A、B两灯串联，故同时亮；电路稳定后，流过L的电流不再变化，相当于一根导线将A短路，故A将灭，整个电路只有B灯一个，流过B的电流增大，故B灯变亮；断开S的瞬间，L和A组成回路，出现自感电流，故A将亮一下然后再灭，B则直接熄灭．11．如图所示，电阻R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，线圈的直流电阻不计，电源电动势E＝5 V，内阻r＝1 Ω.开始时，电键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103 VC ．断开S 瞬间，电容器a 板带正电D ．断开S 瞬间，电容器b 板带正电答案：AC 解析：由于L 的直流电阻不计，当S 闭合电路稳定时，L 把电容器C 短路．故电容器带电荷量为零；断开S 的瞬间，L 将向电容器充电，由电流方向可知，电容器a 板带上正电．12．如图所示是一种触电保安器，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？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？答案：见解析解析：(1)不能．因A 处线圈是采用的双线绕法，增加开灯的盏数只会使电路中电流增大，但A 中两线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 中电流发生改变，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．13.在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡L 1和L 2分别串联一个带铁芯的电感线圈L 和一个滑动变阻器R .闭合开关S 后，调整R ，使L 1和L 2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I.然后，断开S ，若t ′时刻再闭合S ，则在t ′前后的一小段时间内，正确反映流过L 1的电流i 1、流过L 2电流i 2随时间t 变化的图象是( )答案：B解析：再闭合S后，L2中的电流随即达到某一个稳定值，C、D项均错误；L1中的电流逐渐变大，最后趋于稳定，所以A项错误，B项正确．。

第四章电磁感应第6节互感和自感(总分：100分时间：30分钟)必做题体会和积累1．在空间某处存在一变化的磁场，则下列说法中正确的是()A．在磁场中放一闭合线圈，线圈中一定会产生感应电流B．在磁场中放一闭合线圈，线圈中不一定产生感应电流C．磁场中不放闭合线圈，在变化的磁场周围一定不会产生电场D．磁场中不放闭合线圈，在变化的磁场周围一定会产生电场2.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3.在如图所示的电路中，L为电阻很小的线圈，G1和G2为零刻度在表盘中央的两相同的电流表。

当开关S闭合时，电流表G1、G2的指针都偏向右方，那么当断开开关S时，将出现的现象是()A．G1和G2指针都立即回到零点B．G1指针立即回到零点，而G2指针缓慢地回到零点C．G1指针缓慢地回到零点，而G2指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点D．G2指针缓慢地回到零点，而G1指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点4.如图是用于观察自感现象的电路图。

若线圈的直流电阻R L与灯泡的电阻R满足R L＜R，则在开关S由闭合到断开的瞬间，可以观察到()A．灯泡立即熄灭B．灯泡逐渐熄灭C．灯泡有明显的闪亮现象D．只有在R L≫R时，才会看到灯泡有明显的闪亮现象5.如图所示，A、B是两个相同的小灯泡，电阻均为R，R0是电阻箱，L是自感系数较大的线圈。

当S闭合调节R0的阻值使电路稳定时，A、B亮度相同。

则在开关S断开时，下列说法中正确的是()A．B灯立即熄灭B．A灯一定将比原来更亮一些后再熄灭C．若R0＝R，则A灯立即熄灭D．有电流通过A灯，方向为b→a6.如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，线圈的自感系数很大，线圈的直流电阻R L与灯泡的电阻R满足R L<R。

在t＝0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开S。

下列表示通过灯泡的电流随时间变化的图像中，正确的是()7.在如图所示的电路中，自感线圈的电阻值为0，开关S1原来是闭合的，电路已达到稳定。