1、互感和自感基础达标一、选择题(在每小题给出的四个选项中，第14题只有一项符合题目要求，第56题有多项符合题目要求)1(2019湖北黄冈检测)如图所示的电路可用来测定自感系数较大的线圈的直流电阻，线圈两端并联一个电压表，用来测量自感线圈两端的直流电压，在实验完毕后，将电路拆去时应()A先断开开关S1B先断开开关S2C先拆去电流表 D先拆去电阻R【答案】B【解析】当S1、S2闭合稳定时，线圈中的电流由ab，电压表V右端为“”极，左端为“”极，指针正向偏转，先断开S1或先拆去电流表A或先拆去电阻R的瞬间，线圈中产生的自感电动势相当于瞬间电源，其a端相当于电源的负极，b端相当于电源的正极，此时电压表V
2、上加了一个反向电压，使指针反偏，若反偏电压过大，会烧坏电压表V，故应先断开S2，故选B项2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，下列说法中正确的是()At1时刻，两环作用力最大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【答案】B【解析】t1时刻感应电流为零，故两环作用力为零，则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，故相互吸引，B正确；t3时刻同理也应相互吸引，故C也错；t4时刻A中电流为零，两环无相互作用，D错误3(2019石嘴山名校月考)如图所示，交流
3、电源的电动势有效值与直流电源的电动势相等，两电源的内阻均可忽略，三个灯泡是完全相同的，分别与定值电阻、电感器和电容器相接当S接1时三个灯泡的亮度相同，那么S接2时()A三个灯泡亮度相同B甲灯比乙灯亮，丙灯不亮C甲灯比乙灯暗，丙灯不亮D甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮【答案】C【解析】由题，当单刀双掷开关S接1时，即为交流，三个灯亮度相同，说明电感L的感抗与电阻R相同，当S接2时，电感L没有感抗，电容器具有隔断直流的作用，而交流与直流对电阻R没有影响，所以丙灯不亮，甲灯亮度不变，乙灯亮度增加，即甲灯比乙灯暗故C正确，A、B、D错误4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
4、取了双线绕法，如图所示，其道理是()A当电路中的电流变化时，两股导线中产生的自感电动势相互抵消B当电路中的电流变化时，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当电路中的电流变化时，电流的变化量相互抵消【答案】C【解析】能否有感应电动势，关键在于穿过回路的磁通量是否变化由于导线是双线绕法，使穿过回路的磁通量等于零，无论通过的电流变化与否，磁通量均为零不变，所以不存在感应电动势和感应电流，故C正确5(2018大连模拟)如图所示，线圈L的自感系数很大，且其电阻可以忽略不计，L1、L2是两个完全相同的小灯泡，随着开关S闭合和断开的过程中(灯丝不会断)，灯
5、L1、L2的亮度变化情况是()AS闭合，L1不亮，L2亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮久BS闭合，L1、L2同时亮，而后L1逐渐熄灭，L2则逐渐变得更亮CS断开，L1亮一下逐渐熄灭，L2立即熄灭DS断开，L1、L2都会亮一下再熄灭【答案】BC【解析】当S闭合瞬间，两灯同时获得电压，同时发光，随着线圈L中电流的增加，逐渐将L1灯短路，L1逐渐变暗直到熄灭，同时L2电流逐渐增大，变得更亮，故A错误，B正确；S断开瞬间，L2中电流消失，故立即熄灭，而L1中由于电感中产生一个与电流同向的自感电动势，故L1亮一下逐渐熄灭故C正确，D错误6(2019平潭名校月考)如图所示是研究通电自感实验的电路图，A1、A2
6、是两个规格相同的小灯泡，闭合开关调节电阻R，使两个灯泡的亮度完全相同，调节可变电阻R1，使它们都正常发光，然后断开开关S，重新闭合开关S，则()A闭合S瞬间，A1和A2均逐渐变亮B闭合S瞬间，A1立即变亮，A2逐渐变亮C断开S瞬间，A1和A2一起逐渐变暗D稳定后，A1和A2两端电势差相同【答案】CD【解析】闭合瞬间，L相当于断路，A2立刻变亮，A1逐渐变亮，故A、B错误；断开S瞬间，线圈与A1和A2一起组成自感回路，所以它们都逐渐变暗，故C正确；稳定后，两个灯泡的亮度相同，说明它们两端的电压相同，L和R两端电势差一定相同，故D正确二、非选择题7如图所示的电路中，电源电动势E6 V，内电阻不计，
7、L1、L2两灯均标有“6 V0.3 A”，电阻R与电感线圈的直流电阻RL阻值相等，均为20 .分析：S闭合和断开的瞬间，求L1、L2两灯的亮度变化【答案】见解析【解析】当开关闭合的瞬间，电感支路相当于断路计算可知I10.1 A，I20.2 A，即开关闭合的瞬间，两灯同时亮，L2灯较L1灯更亮稳定后，两灯亮度相同；开关断开时，显然L1立即熄灭，L2逐渐熄灭8如图所示的电路中，电流表的内阻不计，电阻R12.5 ，R27.5 ，线圈的直流电阻可以忽略闭合开关S的瞬间，电流表读数I10.2 A，当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阻【答案】3 V5 【解析】闭合开关S
8、的瞬间，R1和R2串联接入电路，由闭合电路欧姆定律得I1电路稳定后，R2被短路，由闭合电路欧姆定律得I2联立解得E3 V，r5 .能力提升9在如图所示的电路中，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，调节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，能正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图象是()【答案】B【解析】与滑动变阻器R串联的L2，没有自感，直接变亮，电流变化图象如A中图线，C、D错误与带铁芯的电感线圈串联的L1，由于自感，电流逐渐变大，A
9、错误，B正确10(多选)在如图所示的电路中，三个相同的灯泡a、b、c和电感L1、L2与直流电源连接，电感的电阻忽略不计开关S从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有()Aa先变亮，然后逐渐变暗Bb先变亮，然后逐渐变暗Cc先变亮，然后逐渐变暗Db、c都逐渐变暗【答案】AD【解析】S断开前，灯泡a、b、c中的电流相同，均为I.L1中的电流I12I，L2中的电流I2I.当S断开后，电源被撤除，剩下灯泡与线圈形成新的闭合回路灯泡b、c中的电流由I逐渐减小，两灯逐渐变暗灯泡a里的电流先由I增至2I，然后逐渐减小，所以灯泡a先变亮后变暗A、D两项正确11如图所示的电路中，已知E20 V，R120 ，R210
10、 ，L是纯电感线圈，电源内阻不计，则S闭合，电路稳定后断开S的瞬间，L两端的电压是多少？哪端电势高？【答案】60 Vb端的电势高于a端【解析】当S闭合，电路稳定时，流过L的电流I2 A，此时a端电势高于b端断开S的瞬间，R2和R1与L串联，线圈L中电流减小，开始瞬间，L中电流为I，所以L两端电压为I(R1R2)60 V，此时线圈L中的磁场能转化为电能释放出来，线圈L相当于电源，R1与R2相当于外电路，所以b端电势高于a端12如图所示，设电源的电动势为E10 V，内阻不计，L与R的电阻均为5 ，两灯泡的电阻为RS10 .(1)求断开S的瞬间，灯泡L1两端的电压；(2)画出断开S前后一段时间内流过L1电流随时间的变化规律【答案】(1)10 V(2)见解析【解析】(1)电路稳定工作时，由于a、b两点的电势相等，导线ab上无电流流过因此通过L的电流为IL A1 A流过L1的电流为IS A0.5 A断开S的瞬间，由于线圈要想维持IL不变，而与L1组成闭合回路，因此通过L1的最大电流为1 A所以此时L1两端的电压为UILRS10 V(正常工作时为5 V)(2)断开S前，流过L1的电流为0.5 A不变，而断开S的瞬间，通过L1的电流突变为1 A，且方向也发生变化，然后渐渐减小到零，所以它的图象应为如右图所示(t0为断开S的时刻)注：从t0开始，电流持续的时间实际上一般是很短的.
