1、互感和自感时间:45分钟一、单项选择题1如图所示电路中,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(B)AS闭合的瞬间BS断开的瞬间CS闭合电路稳定后DS闭合、向左移动变阻器触头解析:S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,或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2在同一铁芯上绕着两个线圈,单刀双掷开关原来接在点“1”,现把它从“1”扳向“2”,如图所示试判断在此过程中,在电阻R上的电流方向是(C)A先由
2、PQ,再由QP B先由QP,再由PQC始终由QP D始终由PQ解析:S从“1”扳开瞬间,B中向右的磁通量减小,由楞次定律得电流QP,接触“2”的瞬间,B中向左的磁通量增加,产生电流QP.故正确答案为C.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)AS闭合后,小灯泡将慢慢变亮BS闭合后,小灯泡立即变亮CS断开后,小灯泡慢慢熄灭DS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4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
3、过灯A的电流为I2,且I1I0I2CI1I2I0 DI1I0I2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正确二、多项选择题6.如图所示,灯泡A、B与固定电阻的阻值均为R,L是自感系数很大的线圈当S1闭合,S2断开且电路稳定时,A,B亮度相同,再闭合S2,待电路稳定后将S1断开,下列说法中正确的是(AD)AB灯立即熄灭BA灯将比原来更亮一下后
4、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ba解析:S2断开而只闭合S1,稳定时,A,B两灯一样亮,可知线圈L的电阻也是R.在S1、S2都闭合时IAIL,故当S2闭合S1突然断开时,流过A灯的电流只是方向变为ba,但其大小不突然增大,A灯不出现更亮一下再熄灭的现象,故D项正确,B项错误;由于固定电阻R几乎没有自感作用,故断开S1时,B灯电流迅速变为零,而立即熄灭,故A项正确,C项错误综上所述分析可知,本题正确答案为A、D.7在如图所示电路中,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
5、,然后缓慢地回到零点,下列说法正确的是(BC)AS由闭合变为断开时,A2指针偏向右方,缓慢地回到零点BS由闭合变为断开时,A2指针偏向左方,缓慢地回到零点CS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DS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
6、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8如图所示,电阻R13 ,R26 ,线圈的直流电阻不计电源电动势E5 V,内阻r1 ,开始时开关S闭合则(AC)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 VC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
7、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Uab0,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9如图所示的电路中,三个灯泡L1、L2、L3的电阻关系为R1R2R3,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,下列判断错误的是(ACD)AL1逐渐变暗,L2、L3均先变亮,然后逐渐变暗BL1逐渐变暗,L2立即熄灭,L3先变亮,然后逐渐变暗CL2立即熄灭,L1、
8、L3均逐渐变暗DL1、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,ACD错误三、非选择题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50 Hz和60 Hz.现用一钳型电流表在中国测量某一电流,电表读数为10 A;若用同一电表在英国测量同
9、样大小的电流,则读数将是12 A若此表在中国的测量值是准确的,且量程为30 A;为使其在英国的测量值变准确,应重新将其量程标定为25 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12 A,即在英国该电表的读数为12 A,同理可得此表在英国的量程应为25 A.11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t1103 s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E6 V,内阻不计,灯泡的阻值为6 ,电阻R的阻值为2 .求:(1)线圈的直流电阻(2)开关断开瞬间线圈产生的自感电动势答案:(1)2 (2)15 V解析:由图象可知S闭合,电路稳定时IL1.5 A.RLR2 2 此时小灯泡电流I1 A1 AS断开后,L、R、灯泡组成临时回路,电流由1.5 A逐渐减小,自感电动势EIL(RRLR1)15 V