《互感和自感》随堂练习

互感和自感题组一自感现象1.下列单位换算正确的是()A.1亨=1欧·秒B.1亨=1伏·安/秒C.1伏=1韦/秒D.1伏=1亨·安/秒解析:由E=L可知1伏=1亨·安/秒,选项D正确。

答案:D2.在制作精密电阻时,为消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象,采取了双线绕法,如图所示,其道理是()A.当电路中电流变化时,两股导线中产生的自感电动势相互抵消B.当电路中电流变化时,两股导线中产生的感应电流相互抵消C.当电路中电流变化时,两股导线中产生的磁通量相互抵消D.以上说法均不正确解析: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,在线圈中不会产生电磁感应现象,因此消除了自感现象,选项C正确。

答案:C题组二通电自感:3.( 多选题 )如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻r不能忽略。

R1和R2是两个定值电阻,L是一个自感系数较大的线圈。

开关S原来是断开的,从闭合开关S到电路中电流达到稳定为止的时间内,通过R1的电流I1和通过R2的电流I2的变化情况是( )A.I1开始较大而后逐渐变小B.I1开始很小而后逐渐变大C.I2开始很小而后逐渐变大D.I2开始较大而后逐渐变小解析:闭合开关S时,由于L是一个自感系数较大的线圈,产生反向的自感电动势阻碍电流的变化,所以开始I2很小,随着电流达到稳定,自感作用减小,I2开始逐渐变大;闭合开关S时,由于线圈阻碍作用很大,路端电压较大,随着自感作用减小,路端电压减小,所以R1上的电压逐渐减小,电流逐渐减小,故选项A、C正确。

答案:AC4.如图所示的电路,L为自感线圈,R是一个灯泡,E是电源。

当S闭合瞬间,通过灯泡R的电流方向是。

当S断开瞬间,通过灯泡的电流方向是。

解析:当S闭合时,流经R的电流是A→B。

当S断开瞬间,由于电源提供给R及线圈的电流立即消失,因此线圈要产生一个和原电流方向相同的自感电动势来阻碍原电流减小,所以电流流经R时的方向是B→A。

2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第二册第二章第4节互感和自感过关演练一、单选题1．在生产实际中，有些高压直流电路中含有自感系数很大的线圈，当电路中的开关S由闭合到断开时，线圈会产生很高的自感电动势，使开关S处产生电弧，危及操作人员的人身安全，为了避免电弧的产生，可在线圈处并联一个元件，下列方案可行的是（）A．B．C．D．2．如图所示电路中，直流电源内阻可忽略不计，R为定值电阻，灯泡L正常发光。

若某时刻起灯泡L逐渐熄灭，经检查发现，标号为①、②、③的三条线路中某条发生了断路，则断开的是（）A．①B．②C．③D．无法判断3．某同学设计了一个电磁冲击钻，其原理示意图如图所示，若发现钻头M突然向右运动，则可能是（）A．开关S由断开到闭合的瞬间B．开关S由闭合到断开的瞬间C．保持开关S闭合，变阻器滑片P加速向右滑动D．保持开关S闭合，变阻器滑片P匀速向右滑动4．关于电和磁现象，以下说法中正确的是（）A．自感电动势的方向总是与原电流方向相反B．回旋加速器中的电场不仅使带电粒子加速还使带电粒子偏转C．低频扼流圈对低频交流电阻碍作用很大，对高频交流电阻碍作用很小D．法拉第最先发现电磁感应现象，发电机就是根据电磁感应现象制成的5．我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑。

米波雷达发射无线电波的波长在1~10m范围内，则对该无线电波的判断正确的是（）A．必须依靠介质传播B．频率比厘米波的频率低C．与可见光相比更不容易产生衍射现象 D．遇到厘米波有可能产生干涉现象6．下列关于线圈中自感电动势的大小的说法正确的是（）A．电流变化越大，自感电动势越大B．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，自感电动势为零D．通过线圈的电流为最大值的瞬间，自感电动势最大7．如图所示，灯泡A、B的规格相同，电感线圈L的自感系数足够大且直流电阻可忽略，G为电流传感器。

第6节互感与自感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列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醴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;自感电动势总就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at反，阻碍电流壇古;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担回,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、磁通疑也将均匀增大D、自感系数与自感电动势不变答案CD解析线圈的磁通呈与电流大小有关.电流增尢磁通呈增大，故C项正确:而自感系数由线圏本身决定.与电流大小无关;自感电动势E L二L错误!.与自感系数与电流变化率有关.对于给走的线圈丄一走.已知电流均匀增大，说明电流变化率恒走.故自感电动势不变.D项正确、4、关于线圈自感系数的说法，错误的就是（）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、电感就是自感系数的简称答案A解析自感系数就是由线圈本身的特性决走的、线圈越长•单位长度上的匝数越多,横截面积越大•它的自感系数就越大、另外•有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时要大得多、5、如图1所示，厶为自感系数较大的线圈，电路稳左后小灯泡正常发光.当断开开关S的瞬间会有（）图1A、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答案A解析当开关S断开时,由于通过自感线圈的电流从有变到零•线圈将产生自感电动势, 但由于线圈厶与灯A串联，在S断开后.不能形成闭合回路,因此灯A在开关断开后,电源供给的电流为零，灯就立即熄灭.【概念规律练】知识点一对自感现做的理解1、关于自感现象，正确的说法就是（）A、感应电流一建与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答案D解析当电流增加时，自感电动势的方向与原来的电流反向•当电流减小时与原来的电流同向•故选项A错误；自感电动势的大小，与电流变化快If有关与电流变化大小无关，故选项B错误；自感系数只取决于线圈的本身因素与电流变化情况无关、故选项C错误；结合选项B 的错误原因可知•选项D正确、点评自感的实质仍然就是电磁感应现象•电流的强弱决走其周围磁场的强弱，当电流变化时引起电流周围的磁场发生变化•就会在线圈中产生感应电动势、2、关于线圈的自感系数.自感电动势下列说法中正确的就是（）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答案C解析线圈的自感系数由线圈本身的因素决走、E自W ,而不就是C对.A、B错、线圈中电流减小时，自感电动势方向与原电流方向相同.电流增大时，自感电动势方向与原电流方向相反.D错、点评电流的变化臺△/不等同于电流的变化率错误! 错误!而不就是EZ、自感系数仅与线圈本身有关、知识点二通电自感与断电自感3、如图2所示电路中.A、B就是完全相同的灯泡，厶就是电阻不计的电感线圈，下列说法中正确的就是（）图2A、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，以后亮度不变答案C解析当开关s闭合时,电路中电流增加.由于线圈的自感作用具中产生一自感电动势阻碍电流的增加•此时A、B二灯相当于串联•同时亮;之后线圈相当于一段导线.将A灯短路，A灯熄灭•因B灯所加电压增加而变得更亮、点评开关闭合时，线圈自感电动势与电源电动势方向相反.若自感系数足够大•瞬间可以认为断路•随即变缓直至消失、4、在如图3所示的电路中，带铁芯的、电阻较小的线圈厶与灯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就是（）图3A、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相同的线圈取代厶接入电路，当断开S时,灯A逐渐熄火D、用阻值与线圈厶相同的电阻取代厶接入电路，当断开S时，灯A突然闪亮后熄火答案BC解析在S断开的瞬间Z与A构成闭合回路,灯A不会立即熄灭、问题就是“小灯泡在熄灭之前就是否更亮一下”这一点如彳可确走、根据P二FR可知.灯A能否闪亮,取决于S 断开的瞬间，流过A的电流就是否更大一些、在断开S的瞬间.灯A中原来的电流/A立即消矢但灯A与线圈L组成一闭合回路,由于线圈L的自感作用•具中的电流％不会立即消先它还要通过回路维持短暂的时间、如果II）/A ,则灯A熄灭之前要闪亮一下:如果IWh贝U 灯A就是逐渐熄灭而不闪亮一下、至于几与的大小关系，由心与心的大小关系决走: 若R.X>R L ,则I\<I L ,灯将闪亮一下;若R A WR 厶则/A 2/厶灯将逐渐熄灭、点评开关断开时.原电源不提供电流，若线圈形成回路•则自感电动势会通过回路形成电流，因此断电时线圈起到瞬间电源的作用、【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，电阻与电感线圈厶的电阻都很小、接通S,使电路达到稳豪, 灯泡A发光，则（）图4A、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，然后渐渐变暗答案AD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. 线圏L中的自感电动势要维持原电流不变,所以，开关断开的瞬间,灯泡A的电流不变, 以后电流渐渐变小、因此.灯泡渐渐变暗、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的变小电感线圈相当于一个电源给灯A供电，因此在这一短暂的时间内•反向流过A的电流就是从血开始逐渐变小的,所以灯泡要先亮一下•然后渐渐变暗,故选项A、D正确、方法总结在开关断开时，电感线圈的自感电动势要阻碍原电流的减小.此时电感线圈在电路中相当于一个电源•表现为两个方面:一就是自感电动势所对应的电流方向与原电流方向一致:二就是在断电瞬间,自感电动势所对应的电流大小与原电流的大小相等，以后电流开始缓慢减小到零•断开开关后•灯泡就是否瞬间变得更亮,取决于当初两支路中电流大小的关系、6、如图5所示的电路中，S闭合且稳龙后流过电感线圈的电流2A,流过灯泡的电流就是1A,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/变化关系的图象就是答案D解析开关S断开前，通过灯泡D的电流就是稳走的•其值为1A、开关S断开瞬间•灯泡支路的电流立即减为零.但就是自感线圈的支路由于自感现象会产生与线圈中原电流方向相同的感应电动势，使线圈中的电流从原来的2A逐渐减小,方向不变.且同灯泡D构成回路•通过灯泡D的电流与线圈L中的电流相同.也应该就是从2A逐渐减小为零，但就是方向与原来通过灯泡D的电流方向相反，D对、方法总结解图象问题时，先要搞清楚硏究什么元件上的电流随时间的变化关系:其次要根据线圈的自感电动势引起的感应电流的方向与原来电流的方向就是相同还就是相反、大小如何变化等因素来确走图象、二、两类自感的综合分析方法7、如图6所示，线圈厶的自感系数很大，且義电阻可以忽略不计,L】、L2就是两个完全相同的小灯泡，随着开关S的闭合与断开的过程中,J、L?的亮度变化情况就是（灯丝不会断）图6A、S闭合,Li亮度不变，L?亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮；S断开.L?立即不亮,L】逐渐变亮B、S闭合,Li不亮,L2很亮;S断开,S L2立即不亮C、S闭合，L H L2同时亮，而后Li逐渐熄灭丄2亮度不变;S断开，L?立即不亮.L】亮一下才灭D、S闭合丄“ L2同时亮，而后Li逐渐熄火，L?逐渐变得更亮：S断开L立即不亮丄】亮一下才熄灭答案D解析当S接通时，厶的自感系数很大，对电流的阻碍作用较大丄|与L2串接后与电源相连L与L2同时亮•随着L中电流的增大•厶的直流电阻不计Z的分流作用增大，L］的电流逐渐减小为零,由于总电阻变小，总电流变大丄：的电流增大丄?灯变得更亮、当S断开时, L2中无电流，立即熄灭，而电感L将要维持本身的电流不变，厶与L］组成闭合电路丄|灯要亮一下后再熄灭,综上所述.选项D正确、方法总结当电路中有电感L时.若电路中的电流发生变化•电感厶的作用总就是阻碍电流的变化、当电路稳走时.电感厶相当于一段导体、若电感厶中有直流电阻.则相当于电阻；若无直流电阻•则它相当于一根短路导线、8、如图7所示电路中有L］与L?两个完全相同的灯泡，线圈厶的电阻忽略不计，下列说法中正确的就是（）图7A、闭合S时丄2先亮，Li后亮，最后一样亮B、断开S时，L?立刻熄灭，Li过一会熄火C、Li中的电流始终从“到bD、L?中的电流始终从。

互感和自感同步练习一.单选题1.1.如图，A、B是两个完全相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈下面说法正确的是A. 闭合开关S时，A、B灯同时亮，且达到正常亮度B. 闭合开关S时，A灯比B灯先亮，最后一样亮C. 闭合开关S时，B灯比A灯先亮，最后一样亮D. 断开开关S时，B灯立即熄灭而A灯慢慢熄灭【答案】C【解析】A、B、C、开关闭合的瞬间,电源的电压同时加到两支路的两端,B灯立即发光.因为线圈的自感阻碍,A灯后发光,因为线圈的电阻可以忽略,灯A逐渐变亮,最后和B灯一样亮.故AB错误,C正确;D、断开开关的瞬间,线圈与两灯一起构成一个自感回路,过线圈的电流将要减小,产生自感电动势,相当电源,两灯逐渐同时熄灭,故D错误.故选C点睛：开关闭合的瞬间,电源的电压同时加到两支路的两端,B灯立即发光.因为线圈的阻碍,A灯后发光,因为线圈的电阻可以忽略,灯A逐渐变亮. 最后一样亮。

2.2.如图所示的电路，电感线圈的电阻不计，电阻，开关S闭合，电路达到稳定时通过电阻、的电流分别为和，则断开开关S的瞬间，学, , ...学, , ...A. 通过电阻电流是自a向bB. 通过电阻的电流大于C. 通过电阻的电流小于通过电阻的电流D. 通过电阻的电流大于通过电阻的电流【答案】B【解析】【详解】开关S闭合稳定后L的自感作用消失，由于电感线圈的电阻可不计，电阻R1＞R2，所以通过R1的电流I1小于通过R2的电流I2；在断开开关S的瞬间，线圈L与电阻R1和R2构成闭合的自感回路，电流由原来L上的电流I2开始逐渐减小，通过电阻R1电流是自b向a，故A错误；由于开始时通过R1的电流I1小于通过R2的电流I2，则断开开关S的瞬间，线圈L与电阻R1和R2构成闭合的自感回路，则通过电阻R1的电流等于通过电阻R2的电流，且通过电阻R1的电流大于I1。

故B正确，CD错误。

故选B。

【点睛】做好本题的关键：知道线圈对电流突变时的阻碍作用，特别是断开时相当于电源，L中原来电流的方向即电动势的正极．3.3.在如图所示的电路中，两个灵敏电流表的零点都在刻度盘中央，当电流从“”接柱流入时，指针向右摆；电流从“”接线柱流入时，针向左摆，在电源接通稳定后再断开的瞬间，下面哪个说法合乎实际A. 指针向左摆，指针向右摆B. 指针向右摆，指针向左摆C. 、的指针都向左摆D. 、的指针都向右摆【答案】B【解析】【详解】电路稳定后断开，通过电阻这一支路的电流立即消失，由于电感器对电流的变化有阻碍作用，会阻碍其减小，通过电感器的电流并且通过电阻。

人教版（2019）选择性必修二 2.4 互感和自感一、单选题1．如图所示的电路中，灯泡1L 、2L 的电阻关系为12R R ，电感L 的直流电阻可忽略，D 为理想二极管。

下列判断正确的是（ ）A ．开关K 闭合后，1L 、2L 立即变亮B ．开关K 闭合后，1L 逐渐变亮，2L 立即变亮C ．闭合电路且稳定后，再断开开关K ，1L 先变亮，然后逐渐变暗，2L 立即熄灭D ．闭合电路且稳定后，再断开开关K ，1L 逐渐变暗，2L 先变亮，然后逐渐变暗 2．物理课上，老师做了一个奇妙的“自感现象”实验。

按如图所示连接电路，先闭合开关S ，电路稳定后小灯泡A 正常发光，然后断开开关S ，同学们发现小灯泡A 闪亮一下再熄灭。

已知自感线圈L 的直流电阻为R L ，小灯泡A 正常发光时电阻为R A 。

下列说法中正确的是（ ）A ．R L >R AB ．R L =R AC ．断开开关S 的瞬间，小灯泡A 中的电流方向为a →bD ．断开开关S 的瞬间，小灯泡A 中的电流方向为b →a3．在如图所示的电路中，1A 、2A 为两个完全相同的灯泡，L 为自感线圈，E 为电源，S 为开关。

关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是（ ）A ．合上开关，1A 先亮，2A 后亮B ．合上开关，2A 先亮，1A 后亮C ．断开开关，1A 先熄灭，2A 后熄灭D ．断开开关，2A 先熄灭，1A 后熄灭4．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，S 断开时，C 中电流方向不变D ．电路接通稳定后，S 断开时，B 灯立即熄灭5．2018年3月27日，华为、小米不约而同选在同一天召开发布会。

发布了各自旗下首款无线充电手机。

小米MIX2S 支持7.5W 无线充电，华为MateRs 保时捷版则支持10W 无线充电。

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要大解析：选ACD.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．2．关于线圈的自感系数，下面说法正确的是( )A．线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大B．线圈中电流等于零时，自感系数也等于零C．线圈中电流变化越快，自感系数越大D．线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定答案：D图4－6－143.如图4－6－14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( )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解析：选A.当开关S断开时，由于通过自感线圈的电流从有变到零，线圈将产生自感电动势，但由于线圈L与灯A串联，在S断开后，不能形成闭合回路，因此灯A在开关断开后，电源供给的电流为零，灯就立即熄灭．图4－6－154.如图4－6－15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，电键S原来是断开的，电流I0＝E2R，今合上电键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I0C．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解析：选D.电键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．图4－6－165．(2011年长郡高二检测)如图4－6－16所示，电路中L为一自感线圈，两支路直流电阻相等，则( )A．闭合开关S时，稳定前电流表A1的示数等于电流表A2的示数B．闭合开关S时，稳定前电流表A1的示数大于电流表A2的示数C．闭合开关S时，稳定前电流表A1的示数小于电流表A2的示数D．断开开关S时，稳定前电流表A1的示数小于电流表A2的示数解析：选B.闭合开关时，线圈中产生与电流反向的自感电动势起到阻碍作用，所以电流表A2的示数小于电流表A1的示数．断开开关时，线圈中产生与原电流同向的自感电动势，并与R组成临时回路，电流表A1与电流表A2示数相等．只有B项正确．一、选择题1．(2011年皖中三校高二检测)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：选A .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．图4－6－172．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4－6－17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：选C.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错误，只有C正确．图4－6－183.如图4－6－18为日光灯电路，关于该电路，以下说法中正确的是( )A．启动过程中，启动器断开瞬间镇流器L产生瞬时高电压B．日光灯正常发光后，镇流器L使灯管两端电压低于电源电压C．日光灯正常发光后启动器是导通的D．图中的电源可以是交流电源，也可以是直流电源解析：选AB.日光灯是高压启动，低压工作的．启动时，启动器断开，镇流器产生瞬时高压，正常发光后，镇流器起降压限流的作用，而此时启动器是断开的；镇流器只对交流电起作用，由此可知，A、B正确．图4－6－194．如图4－6－19所示，L为一纯电感线圈(即电阻为零)，A是一灯泡，下列说法正确的是( )A．开关S接通瞬间，无电流通过灯泡B．开关S接通后，电路稳定时，无电流通过灯泡C．开关S断开瞬间，无电流通过灯泡D．开关S接通瞬间及接通稳定后，灯泡中均有从a到b的电流，而在开关S断开瞬间，灯泡中有从b到a的电流解析：选B.开关S接通瞬间，灯泡中的电流从a到b，线圈由于自感作用，通过它的电流逐渐增加．开关S接通后，电路稳定时，纯电感线圈对电流无阻碍作用，将灯泡短路，灯泡中无电流通过．开关S断开的瞬间，由于线圈的自感作用，线圈中原有向右的电流将逐渐减小，该电流从灯泡中形成回路，故灯泡中有从b到a的瞬间电流．图4－6－205.图4－6－20中L是一只有铁芯的线圈，它的电阻不计，E表示直流电源的电动势．先将S接通，稳定后再将S断开．若将L中产生的感应电动势记为E L，则在接通和断开S的两个瞬间，以下说法正确的是( )A．两个瞬间E L都为零B．两个瞬间E L的方向都与E相反C．接通瞬间E L的方向与E相反D．断开瞬间E L的方向与E相同答案：CD图4－6－216．(2011年武汉高二检测)如图4－6－21所示的电路中，电键S闭合且电路达到稳定时，流过灯泡A和线圈L的电流分别为I1和I2，在电键S切断的瞬间，为使小灯泡能比原来更亮一些，然后逐渐熄灭，应( )A．必须使I2＞I1B．与I1、I2大小无关，但必须使线圈自感系数L足够大C．自感系数L越大，切断时间越短，则I2也越大D．不论自感系数L多大，电键S切断瞬间I2只能减小，不会增大解析：选AD.电键S断开后，线圈L与灯泡A构成回路，线圈中由于自感电动势作用电流由I2逐渐减小，灯泡由于与线圈构成回路，灯泡中电流由I1变为I2然后逐渐减小，所以要想小灯泡能比原来更亮一些，应有I2＞I1，所以A、D项正确．图4－6－227．(2010年高考北京卷)在如图4－6－22所示的电路中，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的变化的图象是( )图4－6－23解析：选B.闭合开关S后，调整R，使两个灯泡L1、L2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L1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L1的电流i1增大，直至达到电流为I，故A错误，B正确；而对于t′时刻再闭合S，流过灯泡L2的电流i2立即达到电流I，故C、D错误．图4－6－248．(2011年锦州高二检测)如图4－6－24所示电路中，自感系数较大的线圈L的直流电阻不计，下列操作中能使电容器C的A板带正电的是( )A．S闭合的瞬间B．S断开的瞬间C．S闭合电路稳定后D．S闭合、向左移动变阻器触头解析：选闭合，电路稳定时，线圈两端没有电势差，电容器两板不带电；S闭合瞬间，若向左移动变阻器触头时，电流增大，线圈产生自感电动势方向与电流方向相反，使B板带正电；S断开的瞬间，电流减小，线圈产生自感电动势的方向与电流方向相同，使A板带正电，B项正确．9．在生产实际中，有些高压直流电路中含有自感系数很大的线圈，当电路中的开关S 由闭合到断开时，线圈会产生很大的自感电动势，使开关S处产生电弧，危及操作人员的人身安全．为了避免电弧的产生，可在线圈处并联一个元件，在下列设计的方案中(如图4－6－25所示)可行的是( )图4－6－25解析：选D.断开开关S，A图中由于电容器被充电，开关S处仍将产生电弧；B、C图中闭合开关时，电路发生短路；而D图是利用二极管的单向导电性使线圈短路可避免开关处电弧的产生，故D正确．图4－6－2610.如图4－6－26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，将电路拆除时应( ) A．先断开S2B．先断开S1C．先拆除电流表D．先拆除电阻R解析：选B.只有先断开S1，才能切断线圈L和电压表所组成的自感回路，防止由于自感电流太大而把电压表烧坏．二、非选择题图4－6－2711．两平行金属直导轨水平置于匀强磁场中，导轨所在平面与磁场垂直，导轨右端接两个规格相同的小灯泡及一直流电阻可以不计的自感线圈．如图4－6－27所示，当金属棒ab正在直导轨上向右运动时，发现灯泡L1比灯泡L2更亮一些．试分析金属棒的运动情况．(导轨及金属棒电阻不计)解析：L2与L1、自感线圈并联，两支路电压相等，而L1较亮，说明L1上的电压大于支路电压，可以判定线圈中存在自感电动势，且方向与电流方向相同，所以回路中电流正在减小，即ab正在做减速运动．答案：向右减速图4－6－2812．(思维拓展题)如图4－6－28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，则当S闭合电路稳定时a、b间的电压为多少？在断开S 的的瞬间，a、b间的电压为多少？解析：S闭合电路稳定时，L相当于无阻导线，电阻R1和R2并联．流过R1和R2的电流分别为I1和I2，则I1＝ER1＝2020A＝1 A，I2＝ER2＝2010A＝2 A．流过L的电流为2 A．由于L的直流电阻为零，故a、b间的电压为零．断开S的瞬间，流过L的电流仍然为2 A，且从a向和R1、R2构成闭合回路，电感线圈相当于电源，向R1、R2供电，且保证流过R1、R2的电流也仍是2 A，a、b间的电压也就等于R1、R2两电阻上的电压降之和，即有U ba＝I2(R1＋R2)＝2×(20＋10) V＝60 V.答案：零60 V。

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要大解析：选ACD.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．2．关于线圈的自感系数，下面说法正确的是( )A．线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大B．线圈中电流等于零时，自感系数也等于零C．线圈中电流变化越快，自感系数越大D．线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定答案：D图4－6－143.如图4－6－14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( )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解析：选A.当开关S断开时，由于通过自感线圈的电流从有变到零，线圈将产生自感电动势，但由于线圈L与灯A串联，在S断开后，不能形成闭合回路，因此灯A在开关断开后，电源供给的电流为零，灯就立即熄灭．图4－6－154.如图4－6－15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，电键S原来是断开的，电流I0＝E2R，今合上电键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I0C．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解析：选D.电键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．图4－6－165．(2011年长郡高二检测)如图4－6－16所示，电路中L为一自感线圈，两支路直流电阻相等，则( )A．闭合开关S时，稳定前电流表A1的示数等于电流表A2的示数B．闭合开关S时，稳定前电流表A1的示数大于电流表A2的示数C．闭合开关S时，稳定前电流表A1的示数小于电流表A2的示数D．断开开关S时，稳定前电流表A1的示数小于电流表A2的示数解析：选B.闭合开关时，线圈中产生与电流反向的自感电动势起到阻碍作用，所以电流表A2的示数小于电流表A1的示数．断开开关时，线圈中产生与原电流同向的自感电动势，并与R组成临时回路，电流表A1与电流表A2示数相等．只有B项正确．一、选择题1．(2011年皖中三校高二检测)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：选A .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．图4－6－172．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4－6－17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：选C.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错误，只有C正确．图4－6－183.如图4－6－18为日光灯电路，关于该电路，以下说法中正确的是( )A．启动过程中，启动器断开瞬间镇流器L产生瞬时高电压B．日光灯正常发光后，镇流器L使灯管两端电压低于电源电压C．日光灯正常发光后启动器是导通的D．图中的电源可以是交流电源，也可以是直流电源解析：选AB.日光灯是高压启动，低压工作的．启动时，启动器断开，镇流器产生瞬时高压，正常发光后，镇流器起降压限流的作用，而此时启动器是断开的；镇流器只对交流电起作用，由此可知，A、B正确．图4－6－194．如图4－6－19所示，L为一纯电感线圈(即电阻为零)，A是一灯泡，下列说法正确的是( )A．开关S接通瞬间，无电流通过灯泡B．开关S接通后，电路稳定时，无电流通过灯泡C．开关S断开瞬间，无电流通过灯泡D．开关S接通瞬间及接通稳定后，灯泡中均有从a到b的电流，而在开关S断开瞬间，灯泡中有从b到a的电流解析：选B.开关S接通瞬间，灯泡中的电流从a到b，线圈由于自感作用，通过它的电流逐渐增加．开关S接通后，电路稳定时，纯电感线圈对电流无阻碍作用，将灯泡短路，灯泡中无电流通过．开关S断开的瞬间，由于线圈的自感作用，线圈中原有向右的电流将逐渐减小，该电流从灯泡中形成回路，故灯泡中有从b到a的瞬间电流．图4－6－205.图4－6－20中L是一只有铁芯的线圈，它的电阻不计，E表示直流电源的电动势．先将S接通，稳定后再将S断开．若将L中产生的感应电动势记为E L，则在接通和断开S的两个瞬间，以下说法正确的是( )A．两个瞬间E L都为零B．两个瞬间E L的方向都与E相反C．接通瞬间E L的方向与E相反D．断开瞬间E L的方向与E相同答案：CD图4－6－216．(2011年武汉高二检测)如图4－6－21所示的电路中，电键S闭合且电路达到稳定时，流过灯泡A和线圈L的电流分别为I1和I2，在电键S切断的瞬间，为使小灯泡能比原来更亮一些，然后逐渐熄灭，应( )A．必须使I2＞I1B．与I1、I2大小无关，但必须使线圈自感系数L足够大C．自感系数L越大，切断时间越短，则I2也越大D．不论自感系数L多大，电键S切断瞬间I2只能减小，不会增大解析：选AD.电键S断开后，线圈L与灯泡A构成回路，线圈中由于自感电动势作用电流由I2逐渐减小，灯泡由于与线圈构成回路，灯泡中电流由I1变为I2然后逐渐减小，所以要想小灯泡能比原来更亮一些，应有I2＞I1，所以A、D项正确．图4－6－227．(2010年高考北京卷)在如图4－6－22所示的电路中，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的变化的图象是( )图4－6－23解析：选B.闭合开关S后，调整R，使两个灯泡L1、L2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L1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L1的电流i1增大，直至达到电流为I，故A错误，B正确；而对于t′时刻再闭合S，流过灯泡L2的电流i2立即达到电流I，故C、D错误．图4－6－248．(2011年锦州高二检测)如图4－6－24所示电路中，自感系数较大的线圈L的直流电阻不计，下列操作中能使电容器C的A板带正电的是( )A．S闭合的瞬间B．S断开的瞬间C．S闭合电路稳定后D．S闭合、向左移动变阻器触头解析：选闭合，电路稳定时，线圈两端没有电势差，电容器两板不带电；S闭合瞬间，若向左移动变阻器触头时，电流增大，线圈产生自感电动势方向与电流方向相反，使B板带正电；S断开的瞬间，电流减小，线圈产生自感电动势的方向与电流方向相同，使A板带正电，B项正确．9．在生产实际中，有些高压直流电路中含有自感系数很大的线圈，当电路中的开关S 由闭合到断开时，线圈会产生很大的自感电动势，使开关S处产生电弧，危及操作人员的人身安全．为了避免电弧的产生，可在线圈处并联一个元件，在下列设计的方案中(如图4－6－25所示)可行的是( )图4－6－25解析：选D.断开开关S，A图中由于电容器被充电，开关S处仍将产生电弧；B、C图中闭合开关时，电路发生短路；而D图是利用二极管的单向导电性使线圈短路可避免开关处电弧的产生，故D正确．图4－6－2610.如图4－6－26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，将电路拆除时应( ) A．先断开S2B．先断开S1C．先拆除电流表D．先拆除电阻R解析：选B.只有先断开S1，才能切断线圈L和电压表所组成的自感回路，防止由于自感电流太大而把电压表烧坏．二、非选择题图4－6－2711．两平行金属直导轨水平置于匀强磁场中，导轨所在平面与磁场垂直，导轨右端接两个规格相同的小灯泡及一直流电阻可以不计的自感线圈．如图4－6－27所示，当金属棒ab正在直导轨上向右运动时，发现灯泡L1比灯泡L2更亮一些．试分析金属棒的运动情况．(导轨及金属棒电阻不计)解析：L2与L1、自感线圈并联，两支路电压相等，而L1较亮，说明L1上的电压大于支路电压，可以判定线圈中存在自感电动势，且方向与电流方向相同，所以回路中电流正在减小，即ab正在做减速运动．答案：向右减速图4－6－2812．(思维拓展题)如图4－6－28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，则当S闭合电路稳定时a、b间的电压为多少？在断开S 的的瞬间，a、b间的电压为多少？解析：S闭合电路稳定时，L相当于无阻导线，电阻R1和R2并联．流过R1和R2的电流分别为I1和I2，则I1＝ER1＝2020A＝1 A，I2＝ER2＝2010A＝2 A．流过L的电流为2 A．由于L的直流电阻为零，故a、b间的电压为零．断开S的瞬间，流过L的电流仍然为2 A，且从a向和R1、R2构成闭合回路，电感线圈相当于电源，向R1、R2供电，且保证流过R1、R2的电流也仍是2 A，a、b间的电压也就等于R1、R2两电阻上的电压降之和，即有U ba＝I2(R1＋R2)＝2×(20＋10) V＝60 V.答案：零60 V。

第二章 电磁感应第4节 互感和自感一、单选题1．国际单位制的基本单位有米（m ）、千克（kg ）、秒（s ）、安培（A ）、开尔文（K ）、摩尔（mo1）、坎德拉（cd ）等7个。

导出单位自感系数（I E Lt ∆=∆）用上述基本单位可表示为（ ）A ．kgm 2A -2s -2B ．kgm 2A -2s -3C ．kgmA -2s -2D ．m 2kgs -3A -1 【答案】A【解析】 根据I E L t∆=∆可知E t L I ∆=∆ ，单位为s 1V A ，根据 P W mal U I tI tI=== 1V=m 2•kg•s -3•A -1整理得2-2-2kgm 11A VAs s = 故选A 。

2．如图甲、乙所示的电路中，线圈L 的自感系数很大，电阻R 和线圈L 的电阻值都很小，且小于灯泡A 的电阻，接通S ，使电路达到稳定，灯泡A 发光，再断开S ，则（ ）A．在电路甲中，闭合S后，A将立即变亮B．在电路甲中，断开S后，A将先变得更亮，然后才逐渐变暗C．在电路乙中，闭合S后，A将逐渐变亮D．在电路乙中，断开S后，A将先变得更亮，然后才逐渐变暗【答案】D【解析】A．在电路甲中，闭合S后，由于线圈的自感，A逐渐变亮，A错误；B．在电路甲中，断开S，由于线圈阻碍电流变小，导致A将逐渐变暗，因通过线圈L的电流小于电阻R，则不会出现闪亮现象，B错误；C．在电路乙中，闭合S后，A与电阻R串联接入电源，则其将立即变亮，C错误；D．在电路乙中，由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，所以通过灯泡的电流比线圈的电流小，断开S时，由于线圈阻碍电流变小，导致A将变得更亮，然后逐渐变暗，D正确。

故选D。

3．在研究自感现象的实验中，用两个完全相同的灯泡a、b与自感系数很大的线圈L和定值电阻R 组成如图所示的电路（线圈的直流电阻可忽略，电源的内阻不能忽略），关于这个实验下面说法中正确的是（）A．闭合开关的瞬间，a、b一起亮，然后a熄灭B．闭合开关的瞬间，b比a先亮，然后b逐渐变暗C．闭合开关，待电路稳定后断开开关，b逐渐变暗，a闪亮一下然后逐渐变暗【答案】B【解析】AB ．闭合开关的瞬间，线圈中产生很大的自感电动势，阻碍电流的通过，故b 立即亮，a 逐渐变亮。

《互感和自感》练习题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解析：由感应电流产生的条件可知，只有穿过闭合线圈的磁通量发生改变，线圈内才能产生感应电流，如果闭合线圈平面与磁场方向平行，则线圈中无感应电流产生，故A错误，B正确；由麦克斯韦电磁场理论可知，感生电场的产生与变化的磁场周围有无闭合线圈无关，故C错误，D正确。

答案：BD2.某线圈通有如图1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0～1 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1～2 s时间内原电流为负方向且增加，所以自感电动势与其负方向相反，即沿正方向；同理分析2～3 s、3～4 s时间内可得正确答案为B、D。

答案：BD3.在如图2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解析：根据题意，电流方向自右向左时，电流表指针向右偏。

那么，电流方向自左向右时，电流表指针应向左偏。

当开关S断开的瞬间，G1中原电流立即消失，而对于G2所在支路，由于线圈L的自感作用，阻碍电流不能立即消失，自感电流沿L、G2、G1的方向在由它们组成的闭合回路中继续维持一段时间，即G2中的电流按原方向自右向左逐渐减为零，此时G1中的电流和原电流方向相反，变为自左向右，且与G2中的电流同时缓慢减为零，故选项D正确。

4、6《互感和自感》练习题 课堂训练演示自感的实验电路图如右图所示，L 是电感线圈，A1、A2是规格相同的灯泡，R 的阻值与L 的直流电阻值相同。

当开关由断开到合上时，观察到的自感现象是比 先亮，最后达到同样亮。

课堂练习：1、关于自感现象，正确的说法是：（） 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的其自感系数一定较大；C 、对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈中产生的自感电动势也越大；D 、自感电动势总是阻碍原来电流变化的。

2. 如图所示，多匝电感线圈的电阻和电池内阻都忽略不计，两个电阻的阻值都是R ，电键S 原来打开，电流为I0，今合上电键将一电阻短路，于是线圈有自感电动势产生，这电动势（）A. 有阻碍电流的作用，最后电流由I0 减少到零B. 有阻碍电流的作用，最后电流总小于I0C. 有阻碍电流增大的作用，因而电流I0保持不变D. 有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是增大到2 I0 3、如图示电路，合上S时，发现电流表A1向左偏，则当断开S的瞬间，电流表A1 、A2指针的偏转情况是：（）A. A1向左，A2向右B. A1向右，A2向左C. A1 、A2都向右D. A1 、A2都向左4、同上题的电路中，L是一带铁芯的线圈，R为电阻。

两条支路的直流电阻相等。

那么在接通和断开电键的瞬间，两电流表的读数I1、I2的大小关系是（）LA、接通时I1<I2，断开时I1>I2；B、接通时I2<I1，断开时I1=I2；C、接通时I1>I2，断开时I1<I2；D、接通时I1=I2，断开时I1<I2。

5、如图AB是相同的小灯泡，L是带铁芯的线圈，电阻不记，调节R，电路稳定时，两灯泡都正常发光，则在开关合上和断开时（）A、两灯同时亮，同时灭B、合上S，B比A先达到正常发光状态C、断开S，AB两灯都不会立即灭，通过AB两灯的电流方向都与原电流方向相同D、断开S时，A灯会突然闪亮一下后，再熄灭。