1、课时跟踪检测(十一)互感和自感1关于线圈的自感系数,下列说法正确的是()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解析:选D自感系数是线圈本身的固有属性,只取决于线圈长短、粗细、匝数、有无铁芯等因素,而与电流变化快慢等外部因素无关。自感电动势的大小与线圈自感系数及电流变化率有关。A、B、C错误,D正确。2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,采取了双线绕法,如图所示,其中的道理是()A当电路中的电流变化时,两股导线中产生的自感电动势互相抵消B当电路中的
2、电流变化时,两股导线中产生的感应电流互相抵消C当电路中的电流变化时,两股导线中产生的磁通量互相抵消D以上说法均不对解析:选C由于采用了双线绕法,两股导线中的电流反向,它们产生的磁场方向相反,磁通量相互抵消,不论导线中的电流如何变化,线圈中的磁通量始终为0,所以消除了自感现象的影响。故C正确。3如图所示,L是绕在铁芯上的线圈,它与电阻R、电阻R0、开关S1和电池E可构成闭合回路。线圈上的箭头表示线圈中电流的正方向。当电流的流向与箭头所示的方向相同时,该电流为正,否则为负。开关S1和S2都处于断开状态。设在t0时刻,接通开关S1,经过一段时间,在tt1时刻,再接通开关S2,则能正确表示L中的电流I
3、随时间t变化的图像是()解析:选A在t0时刻,接通开关S1,通过线圈的电流从无到有,因自感电动势的产生,电流逐渐增大直到稳定;在tt1时刻,再接通S2时,线圈中的电流将减小,因自感电动势的存在,电流逐渐减小为零,由楞次定律可知,线圈中电流的方向不变。故选项A正确。4如图所示,闭合电路中的螺线管可自由伸缩,螺线管有一定的长度,灯泡具有一定的亮度。若将一软铁棒从螺线管左边迅速插入螺线管内,则将看到()A灯泡变暗B灯泡变亮C螺线管缩短D螺线管长度不变解析:选A当软铁棒插入螺线管中时,使螺线管的自感系数增大,穿过螺线管的磁通量增加,故产生反向的自感电动势,使总电流减小,灯泡变暗,每匝线圈间同向电流吸引
4、力减小,螺线管变长,故A正确,B、C、D错误。5如图甲所示,A、B两绝缘金属环套在同一铁芯上。A环中电流iA随时间t的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是()At1时刻,两环间作用力最大Bt2和t3时刻,两环相互吸引Ct2时刻两环相互吸引,t3时刻两环相互排斥Dt3和t4时刻,两环相互吸引解析:选Bt1时刻虽然A环中电流最大,但电流的变化率为零,B环中感应电流为零,故两环间无相互作用,A错误;t2时刻A环中电流在减小,则B环中产生与A环中同向的电流,故两环相互吸引,同理t3时刻两环也相互吸引,故B正确,C错误;t4时刻A环中电流为零,两环无相互作用,D错误。6多选一种延时开关的原理图如图所示,
5、当S1闭合时,电磁铁F将衔铁D吸下,C线路接通;当S1断开时,由于电磁感应作用,D将延迟一段时间才被释放。则()A由于线圈A的电磁感应作用,才产生延时释放D的作用B由于线圈B的电磁感应作用,才产生延时释放D的作用C如果断开线圈B的开关S2,无延时作用D如果断开线圈B的开关S2,延时将变长解析:选BC线圈A中的磁场随S1的闭合而产生,随S1的断开而消失。当S1闭合时,线圈A中的磁场穿过线圈B,当S2闭合,S1断开时,线圈A在线圈B中的磁场变弱,线圈B中有感应电流,B中电流的磁场继续吸引D而起到延时的作用,所在B正确,A错误;若S2断开,线圈B中不产生感应电流而起不到延时作用,所以C正确,D错误。
6、 7在如图所示的电路中,a、b为两个完全相同的灯泡,L为自感系数较大而电阻不能忽略的线圈,E为电源,S为开关。关于两灯泡点亮和熄灭的情况,下列说法正确的是()A闭合开关,a先亮,b后亮,稳定后a、b一样亮B闭合开关,b先亮,a后亮,稳定后b比a更亮一些C断开开关,a逐渐熄灭,b先变得更亮后再与a同时熄灭D断开开关,b逐渐熄灭,a先变得更亮后再与b同时熄灭解析:选B由于线圈的自感作用,闭合开关,b先亮,a后亮,由于线圈的电阻不能忽略,稳定后,b比a亮,选项A错误,B正确;断开开关,a逐渐变暗,b先变得更暗再逐渐变暗,两灯泡同时熄灭,选项C、D错误。8某同学为了验证断电自感现象,自己找来带铁芯的线
7、圈L、小灯泡A、开关S和电池组E,用导线将它们连接成如图所示的电路。检查电路后,闭合开关S,小灯泡发光;再断开开关S,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复,仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象,他冥思苦想找不出原因。你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是()A电源的内阻较大B小灯泡电阻偏大C线圈电阻偏大D线圈的自感系数较大解析:选C在断电自感现象中,断电时线圈与小灯泡构成回路,线圈中储存的磁场能转化为电能,线圈相当于电源,自感电动势E自L,与原电源无关,选项A错误;如果小灯泡电阻偏大,则通过线圈的电流较大,断电时可能看到小灯泡闪亮现象和显著的延时熄灭现象,选项B错误;如果线圈电阻偏大,
8、则通过线圈的电流较小,断电时只能看到不显著的延时熄灭现象,且小灯泡不会出现闪亮现象,选项C正确;如果线圈的自感系数较大,则自感电动势较大,可能看到显著的延时熄灭现象,选项D错误。9多选如图所示,A和B是电阻为R的电灯,L是自感系数较大的线圈,定值电阻的阻值为R。当S1闭合、S2断开且电路稳定时,A、B的亮度相同。再闭合S2,待电路稳定后将S1断开,下列说法正确的是()AB灯立即熄灭BA灯将比原来更亮一些后再熄灭C有电流通过B灯,方向为cdD有电流通过A灯,方向为ab解析:选AD当电路稳定后再断开开关S1时,电源不再对电路供电,但因线圈L的自感作用,使线圈L中的电流只能逐渐减小,线圈中产生断电自
9、感现象。在S1断开前,A、B的亮度相同,即通过两灯的电流相同,所以线圈L的直流电阻也为R。当闭合开关S2,待电路稳定后将S1断开,由于线圈L的自感作用,线圈L中的电流逐渐减小,但该电流不会通过B灯,故B灯立即熄灭,选项A正确,选项C错误;而A灯由于与线圈L组成回路,有逐渐减小的电流通过,且电流的方向为ab,故选项D正确;因线圈L中的电流与断开S1前A灯的电流相同,所以A灯不会比原来更亮一些再熄灭,而是逐渐熄灭,故选项B错误。10在如图所示的电路中,两个相同的小灯泡A1和A2分别串联一个带铁芯的自感线圈L和一个滑动变阻器R。闭合开关S后,调整R,使A1和A2发光的亮度一样,此时流过两个灯泡的电流
10、均为I。然后,断开开关S,若t时刻再闭合开关S,则在t前后的一小段时间内,图中正确反映流过A1的电流i1、流过A2的电流i2随时间t变化的图像是()解析:选B由题中给出的电路可知,该电路是L与A1串联,A2与R串联,然后两个支路并联。在t时刻,A1支路的电流因为有L的自感作用,所以i1由0逐渐增大。A2支路为纯电阻电路,i2不存在逐渐增大的过程,若不计电池的内阻,则i2不变;若考虑电池的内阻,i2会略有减小。故选项B正确。11多选在如图所示的电路中,A、B是两个完全相同的灯泡,L是一个理想电感线圈。下列说法正确的是()AS闭合时,A立即亮,然后逐渐熄灭BS闭合时,B立即亮,然后逐渐熄灭CS闭合
11、足够长时间后,B发光,而A不发光DS闭合足够长时间后,B不发光,而A逐渐熄灭解析:选AC灯泡A与线圈并联,灯泡B与电容C并联,由于L是一个理想电感线圈,所以在闭合瞬间L中会产生一个很大的自感电动势,导致线圈类似断开,而电容在开关闭合瞬间相当于通路,故灯泡A、B立即亮,当电路稳定后,线圈中的自感电动势消失,电阻恢复到零,灯泡A被短路,故灯泡A熄灭,灯泡B变得更亮。故选项A、C正确。12一种触电保护器如图所示,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?解析:(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。答案:见解析