PAGE5-第四章第6節互感和自感「基礎達標練」1．如圖所示是測定自感系數很大的線圈L直流電阻的電路圖，L兩端并聯一只電壓表，用來測量自感線圈的直流電壓，在測量完畢后，將電路解體時應()A．先斷開S1 B．先斷開S2C．先拆除電流表 D．先拆除電阻R解析：選BS1斷開瞬間，L中產生很大的自感電動勢，若此時S2閉合，則可能將電壓表燒壞，故應先斷開S2，又因不能在電路閉合時拆除電路中的元件，故B選項正確．2．(多選)(2024·浙江模擬)如圖甲是一個電解電容器，電容器外殼上標有“4.7μF50V”字樣；圖乙是一個標準自感線圈，外殼上標有“1H”字樣，下列有關該電容器和自感線圈的說法正確的是()A．電容器的電容為4.7×10－12B．自感線圈的自感系數為1HC．電容器在20V的工作電壓下，其帶電量為9.4×10－5D．自感線圈的自感電動勢大小與流過線圈的電流大小有關解析：選BC分析甲圖可知，電容器的電容為4.7×10－6F，A選項錯誤；自感線圈的自感系數為1H，B選項正確；依據電荷量公式Q＝CU可知，電容器在20V的工作電壓下，其帶電量為9.4×10－53．在制作精密電阻時，為了消退運用過程中由于電流變更而引起的自感現象，實行了雙線繞法，如圖所示，其道理是()A．當電路中的電流變更時，兩股導線中產生的自感電動勢相互抵消B．當電路中的電流變更時，兩股導線中產生的感應電流相互抵消C．當電路中的電流變更時，兩股導線中產生的磁通量相互抵消D．以上說法均不對解析：選C由于采納了雙線繞法，兩根平行導線中的電流反向，它們產生的磁通量相互抵消．不論導線中的電流如何變更，線圈中的磁通量始終為零，所以消退了自感現象的影響．4．(多選)如圖所示，電源的電動勢為E，內阻r忽視不計．A、B是兩個相同的小燈泡，L是一個自感系數相當大的線圈．以下說法正確的是()A．開關閉合到電路中電流穩定的時間內，A燈馬上亮，且亮度保持穩定B．開關閉合到電路中電流穩定的時間內，B燈馬上亮，且亮度保持穩定C．開關斷開后瞬間，A燈閃亮一下再熄滅D．開關斷開后瞬間，電流自右向左通過A燈解析：選AD開關閉合，A燈馬上亮，因為電源沒有內阻，所以A燈兩端的電壓保持不變，燈泡亮度穩定，故A正確；因為L是一個自感系數相當大的線圈，所以開關閉合時B燈不亮，然后漸漸變亮，最終亮度穩定，故B錯誤；兩個燈泡電阻一樣，若L也沒有電阻，則斷開前后A燈的電流相同，不會閃亮．若L有電阻，則通過B的電流小于A的電流，所以A也不會閃亮一下，故C錯誤；開關斷開后瞬間，L產生感應電流，在回路中通過A燈的電流方向為從右向左，故D正確，故選AD.5．如圖所示電路中，A、B是兩個完全相同的燈泡，L是一個志向電感線圈，下列說法正確的是()A．S閉合時，A漸漸變亮，然后漸漸熄滅B．S閉合時，B馬上亮，然后漸漸熄滅C．S閉合足夠長時間后，B發光，而A熄滅D．S閉合足夠長時間后，B熄滅，而A發光解析：選C閉合S瞬間，電流增大，線圈L中產生自感電動勢，阻礙電流增加，A燈馬上變亮，此時電容器電荷量為零，兩板之間電壓也為零，故B燈漸漸變亮；電流穩定后，線圈兩端電壓為零，A燈熄滅，B燈達到最大亮度．6.如圖所示，S閉合后，流過線圈L的電流恒為i1，流過燈泡A的電流恒為i2，且i1>i2.在t1時刻將S快速斷開，在較短一段時間內流過燈泡的電流隨時間變更的圖象是()解析：選D閉合電鍵，電路穩定后，流過燈泡的電流i2恒定不變，電鍵S斷開瞬間，線圈L阻礙電流的減小，發生自感現象，線圈L相當于電源，通過燈泡A的電流從i1漸漸減小，方向與i2相反，D選項正確．7．(2024·北京卷)圖1和圖2是教材中演示自感現象的兩個電路圖，L1和L2為電感線圈．試驗時，斷開開關S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨后漸漸變暗；閉合開關S2，燈A2漸漸變亮，而另一個相同的燈A3馬上變亮，最終A2與A3的亮度相同．下列說法正確的是()A．圖1中，A1與L1的電阻值相同B．圖1中，閉合S1，電路穩定后，A1中電流大于L1中電流C．圖2中，變阻器R與L2的電阻值相同D．圖2中，閉合S2瞬間，L2中電流與變阻器R中電流相等解析：選C圖1中，斷開開關S1瞬間，線圈發生自感現象，相當于電源，燈A1突然閃亮，說明電路穩定時，A1的電流小于L1的電流，即L1的電阻小于A1的電阻，A、B選項錯誤；圖2中，最終A2與A3的亮度相同，說明滑動變阻器R與L2的電阻值相同，C選項正確；圖2中，閉合S2瞬間，L2對電流有阻礙作用，L2中電流與變阻器R中電流不相等，D選項錯誤．8.如圖所示，L是自感系數較大的一個線圈，電源的電動勢E＝6V，開關S已閉合，當S斷開時，在L中出現的自感電動勢E′＝100V，求此時a、b兩點間的電勢差．解析：當S斷開時，線圈中出現的自感電動勢阻礙原電流的減小，因此電動勢方向與線圈中原電流方向相同，即L的右端電勢高于左端電勢，由于S斷開時a、b兩點間斷路，相當于電阻很大，所以整個回路中由電動勢造成的電勢差集中在a、b兩點間，φb－φa＝E＋E′＝6V＋100V＝106V，即a點的電勢比b點低106V.答案：106V「實力提升練」1．如圖所示的電路中，三個燈泡L1、L2、L3的電阻關系為R1<R2<R3，電感L的電阻和電源的內阻可忽視，D為志向二極管．電鍵K從閉合穩定狀態突然斷開時，下列推斷正確的是()A．L2漸漸變暗B．L1先變亮，然后漸漸變暗C．L3先變亮，然后漸漸變暗D．L3馬上熄滅解析：選C閉合時，因為R1<R2<R3，所以通過燈泡L1的電流大于通過L3的電流，斷開電鍵，原來通過L2和L3的電流馬上消逝，通過L1的電流由于線圈對電流的變更有阻礙作用，阻礙電流的變更，且與L2、L3構成回路，由于二極管具有單向導電性，所以無電流通過L2，則L2馬上熄滅，由于起先通過L1的電流大于通過L3的電流，所以L3先變亮然后漸漸變暗．L1漸漸變暗，故A、B、D不正確，C正確．2．在如圖所示的電路中，a、b、c為三盞完全相同的燈泡，L是自感線圈，直流電阻為RL，則下列說法正確的是()A．合上開關后，c先亮，a、b后亮B．斷開開關時，N點電勢高于M點C．斷開開關后，b、c同時熄滅，a緩慢熄滅D．斷開開關后，c立刻熄滅，b閃一下后緩慢熄滅解析：選B開關S閉合瞬間，因線圈L的電流增大，磁通量增大，產生自感電動勢，依據楞次定律可知，自感電動勢阻礙電流的增大，通過a燈的電流漸漸增大，所以b、c先亮，a后亮，故A錯誤；合上開關一會兒后，因線圈中電流漸漸穩定，斷開開關S的瞬間，由電感的特性可知：L和a、b組成的回路中有電流，電流的方向與L中原來電流的方向相同，方向為L→N→b→M→a→L，可知N點電勢高于M點，故B正確；合上開關一會兒后，因線圈中電流漸漸穩定，則相當于導線，所以a、b一樣亮；斷開開關S的瞬間，由電感的特性可知：L和a、b組成的回路中有電流，導致a、b一起緩慢熄滅；而c沒有電流，立刻熄滅．由于原來ab兩燈的電流相等，開關斷開的瞬間，通過a、b和線圈回路的電流由a燈原來的電流漸漸減小，所以兩燈都不會閃亮，故C錯誤，D錯誤．3．如圖所示，電源電動勢為E，其內阻r不行忽視，L1、L2是完全相同的燈泡；線圈L的直流電阻不計，電容器的電容為C.下列說法正確的是()A．剛接通開關S的瞬間，L1馬上亮，L2漸漸變亮B．合上開關S，電路穩定后，燈泡L1、L2的亮度相同C．電路穩定后在斷開S的瞬間，通過燈泡L1的電流方向向右D．電路穩定后在斷開S的瞬間，通過燈泡L2的電流為零解析：選C閉合開關瞬間L相當于斷路，L1和L2串聯接入電路，都有電流，可知兩個燈泡同時變亮，故A錯誤；穩定后L相當于一段導線，L1中無電流，L2中有電流，二者的亮度不同，故B錯誤；斷開瞬間，L相當于電源與L1組成回路，L1中電流方向向右，故C正確；電容器和L2組成回路，斷開瞬間電容器有一短暫的放電電流，L2中電流不為0，故D錯誤．4．如圖所示，某小組利用電流傳感器(接入電腦，圖中未畫出)記錄燈泡A和自感元件L構成的并聯電路在斷電瞬間各支路電流隨時間的變更狀況，i1表示小燈泡中的電流，i2表示自感元件中的電流(已知開關S閉合時i2>i1)，則下列圖象中正確的是()解析：選C電鍵斷開后，A與L組成閉合自感回路；電感阻礙自身電流變更，產生的感應電流仍沿著原來方向，大小漸漸減小；所以電鍵斷開后，通過L的電流的方向不變，而通過A的電流的方向與起先時是相反的，故C正確，A、B、D錯誤．5．在如圖所示的電路中，電流表的內阻不計，電阻R1＝2.5Ω，R2＝7.5Ω，線圈的直流電阻可以忽視．閉合開關S的瞬間，電流表讀數I1＝0.2A，當線圈中的電流穩定后，電流表的讀數I2＝0.4A．求電源的電動勢和內阻．解析：閉合開關S的瞬間，R1和R2串聯接入電路，由閉合電路歐姆定律得I1＝eq\f(E,R1＋R2＋r)，即0.2＝eq\f(E,2.5＋7.5＋r)，電路穩定后，R2被短路，I2＝eq\f(E,R1＋r)，即0.4＝eq\f(E,2.5＋r)，由以上式子解得E＝3V，r＝5Ω.答案：3V5Ω6．如圖所示是一種觸電保安器，變壓器A處用雙股相線(火線和零線)平行繞制成線圈，然后接到用電器上，B處有一個輸出線圈，一旦有電流，經放大后便能馬上推動繼電器J切斷電源，下列狀況中能起愛護作用的是哪一種？說明理由．(1)增加開燈的盞數，能否切斷電源？(2)雙手分別接觸相線和零