1、学业分层测评(五)(建议用时：45分钟)1关于自感现象，下列说法中正确的是()A电路中电流越大，自感电动势越大B电路中电流变化越大，自感电动势越大C线圈中电流均匀增大，线圈的自感系数也均匀增大D线圈中的电流为零时，自感电动势不一定为零【解析】在自感系数一定的情况下，电流变化越快，自感电动势越大，与电流的大小、电流变化的大小没有必然的关系，A、B项错；线圈的自感系数是由线圈本身的性质决定的，与线圈的大小、形状、匝数、有无铁芯等有关，而与线圈的电流的变化率无关，C项错【答案】D2关于某一线圈的自感系数，下列说法中正确的是() 【导学号：05002055】A线圈中电流变化越大，线圈的自感系数越大B线
2、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、横截面积、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如图467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()图467A先断开
3、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】B4在制造精密电阻时，为消除电阻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468所示，其道理是() 【导学号：05002056】图468A当电路中电流变化时，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以上说法均不正确【解析】由于采用双线并绕的方法，当有电流通过时，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
4、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，只有选项C正确【答案】C5某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图9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() 【导学号：05002057】图469A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】当开关断开后，由于线圈产生自
5、感电动势，在线圈L和灯泡A之间形成新的回路，使得灯泡A出现延时熄灭的现象如果开始时线圈电阻较小，通过线圈的电流大于通过灯泡的电流，则当开关断开时，流过灯泡的电流大于原来灯泡的电流，于是灯泡就会出现闪亮的现象，而灯泡未出现此现象，可能是线圈电阻偏大造成的，故选C.【答案】C6(多选)图4610是用电流传感器(相当于电流表，其内阻可以忽略不计)研究自感现象的实验电路，图中两个电阻的阻值均为R，L是一个自感系数足够大的自感线圈，其直流电阻值也为R.图4611是某同学画出的在t0时刻开关S切换前后，通过传感器的电流随时间变化的图象关于这些图象，下列说法正确的是()图4610图4611A图甲是开关S由断
6、开变为闭合，通过传感器1的电流随时间变化的情况B图乙是开关S由断开变为闭合，通过传感器1的电流随时间变化的情况C图丙是开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况D图丁是开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况【解析】开关S由断开变为闭合，电源与传感器2组成的回路立即有电流，而线圈这一支路，由于线圈阻碍电流的增加，通过线圈的电流要慢慢增加，所以干路电流(通过传感器1的电流)也要慢慢增加，故A错误，B正确开关S由闭合变为断开，通过传感器1的电流立即消失，而电感这一支路，由于电感阻碍电流的减小，该电流又通过传感器2，只是电流的方向与以前相反，且通过传感器2的电流逐渐减小
7、，故C正确，D错误【答案】BC7如图4612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S从闭合状态突然断开时，下列判断正确的是() 【导学号：05002058】图4612AL1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、L3均逐渐变暗DL1、L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗【解析】开关S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】B
8、8在如图4613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变化的图象是()图4613【解析】t时刻闭合S，则由于线圈L的自感作用，通过小灯泡L1的电流i1从零逐渐增加，直到达到稳定值I，故A错，B对；而小灯泡L2所在支路没有上述现象，S一闭合，电流i2就为稳定值I，故C、D均错【答案】B9如图4614所示的电路中A1和A2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数
9、相当大的线圈，其阻值与R相同在开关S接通和断开时，灯泡A1和A2亮暗的顺序是() 【导学号：05002059】图4614A接通时A1先达最亮，断开时A1后灭B接通时A2先达最亮，断开时A1后灭C接通时A1先达最亮，断开时A1先灭D接通时A2先达最亮，断开时A2先灭【解析】当开关S接通时，A1和A2同时亮，但由于自感现象的存在，流过线圈的电流由零变大时，线圈上产生自感电动势阻碍电流的增大，使通过线圈的电流从零开始慢慢增加，所以开始时电流几乎全部从A1通过，而该电流又将同时分两路通过A2和R，所以A1先达最亮，经过一段时间电路稳定后，A1和A2达到一样亮；当开关S断开时，电源电流立即为零，因此A2
10、立即熄灭，而对A1，由于通过线圈的电流突然减小，线圈中产生自感电动势阻碍电流的减小，使线圈L和A1组成的闭合电路中有感应电流，所以A1后灭【答案】A10如图4615所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，在t0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在tt1时刻断开S，下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中，正确的是()图4615【解析】由于自感现象，t0时刻UAB较大，随时间推移，UAB减小；断开S，电感L中电流的方向不变，逐渐减小，经过电感L、电阻R、灯泡D形成回路，所以UAB的方向发生改变，大小逐渐减小至零，故正确答案为B.【答案】B
11、11(多选)在如图4616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，当开关闭合与断开时，A、B的亮度情况是() 【导学号：05002060】图4616AS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】S闭合时，灯泡A与线圈并联，然后再与灯光B串联，由于L是一个理想电感线圈，所以在闭合瞬间线圈类似断开，电流从电阻流向A再流向B最后回到电源负极，故A、B立即亮，当电路稳定后，线圈中的自感现象消失，电阻恢复到零，灯泡A被短路，故A然后逐渐熄灭，B灯变得更亮，A、C正确【
12、答案】AC12如图4617所示，电流表的内阻不计，电阻R12.5 ，R27.5 ，电感线圈的直流电阻可以忽略闭合开关S的瞬时，电流表的读数I10.2 A；线圈中的电流稳定后，电流表的读数I20.4 A，试求电池的电动势和内电阻图4617【解析】S闭合瞬时，可认为由于线圈的自感作用使得线圈中没有电流；而线圈中的电流稳定时，认为线圈的电阻为零，电阻R2被短路，R2中的电流为零设电池的电动势为E，内电阻为r，则S闭合的瞬时，由闭合电路欧姆定律得：EI1(R1R2r)稳定后，由闭合电路欧姆定律得：EI2(R1r)联立代入数据解得E3 V，r5 .【答案】3 V5 13如图4618甲所示为研究自感实验电
13、路图，并用电流传感器显示出在t1103s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R1的阻值为6 ，电阻R的阻值为2 .求： 【导学号：05002061】甲乙图4618(1)线圈的直流电阻RL.(2)开关断开时，该同学观察到的现象是什么？并计算开关断开瞬间线圈产生的自感电动势是多少？【解析】(1)由图象可知S闭合稳定时IL1.5 ARLR 2 2 .(2)S闭合稳定时小灯泡电流I1 A1 AS断开后，L、R、R1组成临时回路电流由1.5 A逐渐减小，所以灯泡会闪亮一下再熄灭，自感电动势EIL(RRLR1)15 V.【答案】(1)2(2)灯泡闪亮一下后逐渐变暗，最后熄灭15 V