試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁人教版（2019）選擇性必修二2.4互感和自感一、單選題1．如圖所示的電路中，燈泡、的電阻關系為，電感L的直流電阻可忽略，D為理想二極管。下列判斷正確的是（）A．開關K閉合后，、立即變亮B．開關K閉合后，逐漸變亮，立即變亮C．閉合電路且穩定后，再斷開開關K，先變亮，然后逐漸變暗，立即熄滅D．閉合電路且穩定后，再斷開開關K，逐漸變暗，先變亮，然后逐漸變暗2．物理課上，老師做了一個奇妙的“自感現象”實驗。按如圖所示連接電路，先閉合開關S，電路穩定后小燈泡A正常發光，然后斷開開關S，同學們發現小燈泡A閃亮一下再熄滅。已知自感線圈L的直流電阻為RL，小燈泡A正常發光時電阻為RA。下列說法中正確的是（）A．RL>RAB．RL=RAC．斷開開關S的瞬間，小燈泡A中的電流方向為a→bD．斷開開關S的瞬間，小燈泡A中的電流方向為b→a3．在如圖所示的電路中，、為兩個完全相同的燈泡，L為自感線圈，E為電源，S為開關。關于兩燈泡點亮和熄滅的先后次序，下列說法正確的是（）A．合上開關，先亮，后亮B．合上開關，先亮，后亮C．斷開開關，先熄滅，后熄滅D．斷開開關，先熄滅，后熄滅4．如圖所示，A、B、C是三個完全相同的燈泡，L是一個自感系數較大的線圈（直流電阻可忽略不計）。則（）A．S閉合時，A燈立即亮，然后逐漸熄滅B．S閉合時，B燈立即亮，然后逐漸熄滅C．電路接通穩定后，S斷開時，C中電流方向不變D．電路接通穩定后，S斷開時，B燈立即熄滅5．2018年3月27日，華為、小米不約而同選在同一天召開發布會。發布了各自旗下首款無線充電手機。小米MIX2S支持7.5W無線充電，華為MateRs保時捷版則支持10W無線充電。如圖給出了它們的無線充電的原理圖。關于無線充電，下列說法正確的是（）A．接收線圈中交變電流的頻率與發射線圈中交變電流的頻率相同B．手機外殼用金屬材料制作可以減少能量損耗C．只要有無線充電底座，所有手機都可以進行無線充電D．無線充電時手機接收線圈部分的工作原理是“電流的磁效應”6．如圖所示，有兩個完全相同的燈泡A、B，A與一自感線圈L相連接，B與一定值電阻相連，線圈L的直流電阻阻值與定值電阻R的阻值相等，下列說法正確的是（）A．開關閉合瞬間A、B兩燈一起亮B．開關斷開瞬間B燈會閃亮一下，A燈不會閃亮一下C．開關閉合穩定后A燈比B燈亮D．斷開開關瞬間，流過A燈的電流方向不變7．如圖所示，線圈L的自感系數很大，且其電阻可以忽略不計，、是兩個完全相同的小燈泡，隨著開關S閉合和斷開的過程中，燈絲不會斷，則、的亮度變化情況是（）A．S閉合，亮度不變，亮度逐漸變亮，最后兩燈一樣亮；B．S閉合，、同時亮，而后逐漸熄滅，亮度逐漸變亮；C．S斷開，、均亮一下才熄滅D．S斷開，、均立即熄滅8．如圖所示的電路中，電阻R和自感線圈L的電阻值相等且小于燈泡A的電阻。下列說法正確的是（

）A．接通S，燈泡A逐漸變亮B．接通S，燈泡A立即變亮，然后逐漸熄滅C．斷開S，燈泡A將先閃亮一下，然后逐漸熄滅D．斷開S后的瞬間，通過燈A的電流方向跟斷開前的電流方向相同9．如圖所示，L是直流電阻不計的自感系數較大的線圈，a燈泡的電阻小于b燈泡的電阻，b、c燈泡相同。閉合S，電路穩定后（）A．a、b燈一樣亮B．b、c燈一樣亮C．斷開S，通過a燈的感應電流與原電流方向相反D．斷開S，c燈立即熄滅，b燈閃亮一下后逐漸熄滅10．如圖所示，將兩頭刮掉絕緣漆的導線繞在一把銼刀上，一端接上電池（電池另一極與銼刀接觸），手執導線的另一端，在銼刀上來回劃動，由于銼刀表面凹凸不平，就會產生電火花。下列說法正確的是（）A．產生電火花的回路只由導線與電池組成B．如導線端只向一個方向劃動也能產生電火花C．銼刀采用什么材料制成對實驗沒有影響D．導線端劃動的方向決定了自感電動勢的方向11．如圖所示，開關S處于閉合狀態，小燈泡A和B均正常發光，小燈泡A的電阻大于線圈L的電阻，現斷開開關S，以下說法正確的是()A．小燈泡A越來越暗，直到熄滅B．小燈泡B越來越暗，直到熄滅C．線圈L中的電流會立即消失D．線圈L中的電流過一會再消失，且方向向右12．如圖所示，L是自感系數較大的線圈，其直流電阻可忽略不計，a、b、c是三個相同的小燈泡，下列說法正確的是（）A．開關S閉合時，c燈立即亮，a、b燈逐漸亮B．開關S閉合，電路穩定后，b、c燈亮，a燈不亮C．開關S斷開時，c燈立即熄滅，a、b燈逐漸熄滅D．開關S斷開時，c燈立即熄滅，a燈逐漸熄滅，b燈閃亮一下再逐漸熄滅二、填空題13．在學習了自感的知識以后，高二年級的某物理興趣小組的同學在學校的探究實驗室用以下的器材進行了探究：直流電阻可以不計線圈L，規格相同的燈泡和，規格為3V、20歐的滑動變阻器他們按圖連接好實驗電路圖，滑動變阻器的滑片移到移到中間。當開關S閉合時，他們可以觀察到的實驗現象是：______（填選項前的字母）；A．燈比先亮起來，最終比亮B．比燈先亮起來，最終比亮C．兩燈同時亮當S斷開時，他們觀察到的實驗現象是______（填選項前的字母）。A．兩燈立即同時熄滅B．先閃亮一下，然后兩燈一起慢慢熄滅C．先熄滅，A1慢慢熄滅14．在如圖所示的日光燈工作原理電路圖中：（1）開關閉合前，啟動器的靜觸片和動觸片是____________(填“接通的”或“斷開的”)；（2）開關剛閉合時，220V電壓加在____________上，使__________發出輝光；（3）日光燈啟動瞬間，燈管兩端電壓__________220V(填“大于”、“等于”或“小于”)；（4）日光燈正常發光時，啟動器的靜觸片和動觸片________(填“接通”或“斷開”)，鎮流器起著__________作用，保證日光燈正常工作。15．自感系數與線圈的______、______、______，以及是否有______等因素有關．16．當一個線圈中的______變化時，它產生的______不僅在鄰近的電路中激發出感應電動勢，同樣也在線圈______激發出感應電動勢，這種現象稱為自感．由于自感而產生的感應電動勢叫作______。17．如圖所示的電路，當開關閉合時，小燈泡將_____（選填“逐漸”或“立刻”）變亮。當開關斷開時，小燈泡將_____（選填“逐漸”或“立刻”）熄滅。三、解答題18．一個線圈的電流在0.001s內有0.02A的變化，產生50V的自感電動勢，求線圈的自感系數？如果這個電路中的電流的變化率變為40A/s，自感電動勢為多大？19．如圖所示，自感線圈的自感很大，電阻可忽略不計。開關S原來是閉合的，在開關S斷開的瞬間，若R1＞R2，燈泡的亮度怎樣變化？若R1＜R2，燈泡的亮度又怎樣變化？20．電子設備中常要用一種沒有電感的精密電阻，它是用一根電阻線對折后繞制（雙線并繞法）成的線圈，如圖所示。為什么這種結構的電阻會沒有電感呢？21．如圖所示是一種延時繼電器的示意圖，鐵芯上有兩個線圈A和B．當S1閉合時，電磁鐵將吸引銜鐵D，使觸頭C接通電路工作．（1）如果閉合S2，當S1斷開時，要延遲一段時間，彈簧才將銜鐵D拉起使觸頭C斷開電路，這種延遲是由于線圈A還是B的作用？是應用了什么物理原理？（2）如果斷開S2，當S1斷開時，是否還有延時作用？22．按照圖連接電路．（1）開關S接通時，燈泡1和2的發光情況有什么不同？（2）利用已學知識解釋該現象。答案第=page11頁，共=sectionpages22頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案：1．B【詳解】AB．開關閉合后，對于二極管是正向導電，L2燈立即變亮，但由于線圈中自感電動勢的阻礙作用，L1燈會逐漸變亮，A錯誤，B正確；CD．開關從閉合到斷開，電感中產生方向向右的自感電動勢，因理想二極管單向導電，所以線圈雖然產生了自感電動勢，但無法與兩個燈泡構成回路，故L1燈和L2燈都是立即熄滅，CD錯誤。故選B。2．D【詳解】AB．穩定時，燈泡A與線圈L并聯，故兩者電壓相等，通過線圈的電流為，通過小燈泡的電流為，由于穩定后開關S再斷開，小燈泡閃亮一下，這是因為線圈產生的自感電動勢阻礙電流的減小，這時線圈相當于電源，通過小燈泡的電流突然增大到原來線圈的電流，所以可以判斷，結合歐姆定律可知，線圈L的電阻小于燈泡A的電阻，AB錯誤；CD．在斷開開關瞬間，線圈中產生自感電動勢，線圈相當于電源，線圈右端為電源正極，則燈泡中的電流為為，C錯誤，D正確。故選D。3．B【詳解】AB．由于A1、A2為兩個完全相同的燈泡，當開關接通瞬間，A2燈泡立刻發光，而A1燈泡由于線圈的自感現象，導致A1燈泡漸漸變亮，故A錯誤，B正確；CD．當斷開開關時，線圈中產生自感電動勢，由A1、A2及電感線圈組成一個回路，兩燈同時逐漸熄滅，故CD錯誤。故選B。【點睛】4．A【詳解】A．S閉合時，L由于自感作用會阻礙電流通過，電流流過A燈，A燈立即亮，由于線圈L電阻為零，則A燈會逐漸被短路，逐漸熄滅，故A正確；B．S閉合時，B燈先不太亮，然后逐漸變的更亮，并不會熄滅，故B錯誤；CD．電路接通穩定后，C中電流方向由上到下；S斷開時，L由于自感作用會阻礙電流減小，L相當于電源，在三個燈泡中形成新的回路，C中電流方向由下到上，方向改變，且ABC燈都逐漸熄滅，故CD錯誤。故選A。5．A【詳解】A．根據電磁感應原理，接收線圈中交變電流的頻率與發射線圈中交變電流的頻率相同，所以A正確；B．手機外殼用金屬材料制作會屏蔽電磁波，導致無線充電不能完成，所以B錯誤；C．不是所有手機都可以進行無線充電，只有手機中有接收線圈時手機利用電磁應，才能進行無線充電，所以C錯誤；D．無線充電時手機接收線圈部分的工作原理是電磁感應，而非“電流的磁效應”，所以D錯誤；故選A。6．D【詳解】A．閉合開關，A與線圈串聯，由于自感現象，線圈電流在逐漸增大，A會逐漸變亮，B與電阻串聯，會直接變亮，故A錯誤；B．因為線圈L的直流電阻阻值與定值電阻R的阻值相等，穩定時，兩個燈泡電流相同，亮度相同，斷開開關，兩個燈泡均不會閃亮，會逐漸熄滅，故BC錯誤；D．斷開開關，線圈中電流方向不變大小在逐漸減小，A中電流與線圈中電流相同，方向不變，故D正確。故選D。7．B【詳解】AB．S閉合，L產生很大的自感電動勢阻礙其電流增大，此時L可視為斷路，所以、同時亮，而L產生的自感電動勢會隨著電路的逐漸穩定而逐漸減小，從而通過L1的電流逐漸減小，通過L2的電流逐漸增大，L2亮度逐漸變亮，當電路完全穩定后，L相當于導線，此時L1被短路，即熄滅，故A錯誤，B正確；CD．S斷開，通過L2的電流瞬間變為零，即L2立即熄滅。L產生很大的自感電動勢阻礙其電流減小，而L1與L在同一回路中，所以L1會亮一下，之后隨著自感電動勢減小至零，L1逐漸熄滅，故CD錯誤。故選B。8．C【詳解】AB．接通S，燈泡A立即變亮，由于線圈產生自感電動勢阻礙電流的增加，可知開始時A燈較亮，隨自感電動勢減小，則通過線圈L的電流增加，則燈泡逐漸變暗，但最終不會熄滅，選項AB錯誤；CD．由于電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，所以穩定時通過燈泡的電流比線圈的電流小，斷開S時，由于線圈阻礙電流變小，在線圈L、電阻R以及燈泡A中形成新的回路，則導致燈泡A將閃亮一下后逐漸熄滅。斷開S后的瞬間，通過燈A的電流方向跟斷開前的電流方向相反，故C正確，D錯誤；故選C。9．D【詳解】AB．開關S閉合，電路穩定后，因L的直流電阻忽略不計，則a與b并聯，三個燈泡都有電流流過，a、b、c燈都亮，a、b燈并聯，因為電阻不同，所以亮度不相同，c在干路，電流大于b的電流，所以c燈比b燈亮，故AB錯誤；CD．開關S斷開時，c燈立即熄滅，線圈及b、a燈構成回路，線圈產生自感以阻礙電流減小，即產生通過a燈的感應電流與原電流方向相同，因為a燈泡的電阻小于b燈泡的電阻，所以通過b燈的瞬時電流，要比b燈穩定時的電流大，所以b燈閃亮一下后逐漸熄滅，故D正確，C錯誤。故選D。10．B【詳解】AC．回路由導線、銼刀、電池組成，故銼刀必須用易導電的材料制成，所以A、C錯誤；BD．銼刀表面凹凸不平，在移動過程中電路在通路和斷路狀態間不斷變化，線圈產生自感電動勢，電火花的產生和自感電動勢的方向均與導線端劃動方向無關，故B正確，D錯誤。故選B。11．D【詳解】由題知，線圈L的電阻小于小燈泡A的電阻，故在S斷開前，流過L的電流大于小燈泡A的電流。S斷開后瞬間，B立即熄滅，但由于線圈的電流減小，導致線圈中出現感應電動勢從而阻礙電流的減小，即線圈L中的電流過一會再消失，且方向向右，因L和A組成新的回路，且斷開前流過L的電流大于小燈泡A的電流，故A亮一下再慢慢熄滅。故選D。12．D【詳解】A．開關S閉合時，b、c燈立即亮，因為線圈產生自感，會阻礙該支路電流的增大，所以a燈逐漸亮，A錯誤；B．開關S閉合，電路穩定后，因L的直流電阻忽略不計，則a與b并聯，三個燈泡都有電流流過，a、b、c燈都亮，B錯誤；CD．開關S閉合，電路穩定后，因L的直流電阻忽略不計，b燈和電阻串聯，則流過a燈的電流大于b燈的電流，開關S斷開時，c燈立即熄滅，線圈及b、a燈構成回路，線圈產生自感電流阻礙電流減小，流過b、a燈，則a燈逐漸熄滅，b燈閃亮一下再逐漸熄滅，C錯誤D正確。故選D。13．

A

B【詳解】[1]合上開關K接通電路，A2立即亮，線圈對電流的增大有阻礙作用，所以通過A1的電流慢慢變大，最后由于線圈L的電阻不計，則最終流過A1的電流比較大，A1比較亮；所以A2比A1先亮起來，最終A1比A2亮，故選A；[2]斷開開關K切斷電路時，通過A2的原來的電流立即消失，線圈對電流的減小有阻礙作用，所以通過A1的電流會慢慢變小，并且通過A2；由于流過A1的電流比較大，所以A2先閃亮一下，然后兩燈一起慢慢熄滅，故選B．14．

斷開的

啟輝器

日光

大于

斷開

限流降壓【詳解】鎮流器在啟動時產生瞬時高壓，在正常工作時起降壓限流作用，電路接通后，啟輝器中的氖氣停止放電（啟輝器分壓少、輝光放電無法進行，不工作），U形片冷卻收縮，兩個觸片分離，燈絲受熱時發射出來的大量電子，在燈管兩端高電壓作用下，以極大的速度由低電勢端向高電勢端運動．在加速運動的過程中，碰撞管內氬氣分子，使之迅速電離．在紫外線的激發下，管壁內的熒光粉發出近乎白色的可見光（1）[1]開關合上前，啟動器的靜金屬片和動金屬片是斷開的；（2）[2][3]開關剛合上時，220V電壓加在啟輝器；使日光發光；（3）[4]日光燈啟動瞬間，燈管兩端的電壓高于220V；（4）[5]日光燈正常發光時，啟動器的靜觸片和動觸片斷開的；[6]鎮流器起著限流降壓作用，保證日光燈正常工作。15．

大小

形狀

匝數

鐵芯【詳解】略16．

電流

變化的磁場

本身

自感電動勢【詳解】略17．

逐漸

立刻【詳解】[1][2]．當開關閉合時，由于線圈自感