1、第第 6 6 节节 互感和自感互感和自感 基础过关 1(多选)关于互感现象，下列说法正确的是( ) A两个线圈之间必须有导线相连，才能产生互感现象 B互感现象可以把能量从一个线圈传到另一个线圈 C互感现象都是有益的 D变压器是利用互感现象制成的 解析 两个线圈之间没有导线相连，也能产生互感现象，选项 A 错误；互感现 象可以把能量从一个线圈传到另一个线圈，选项 B 正确；互感现象不都是有益 的，有时会影响电路的正常工作，选项 C 错误；变压器是利用互感现象制成的， 选项 D 正确。 答案 BD 2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，自感电动势就一定越大 B线圈中电
2、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 线圈的自感系数是由线圈本身的因素及有无铁芯决定的，与有无电流、电 流变化情况都没有关系，故选项 B、C 错误，D 正确；自感电动势的大小除了与 自感系数有关，还与电流的变化率有关，故选项 A 错误。 答案 D 3在无线电仪器中，常需要在距离较近处安装两个线圈，并要求当一个线圈中 电流有变化时，对另一个线圈中电流的影响尽量小。如图所示两个线圈的相对安 装位置最符合该要求的是( ) 解析 两个相距较近的线圈，当其中的一个线圈中电流发生变化时，就在周围空 间产生变化的磁场。这个变化
3、的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势，即发生 互感现象。要使这种影响尽量小，应采用选项 D 所示的安装位置才符合要求。 因为通电线圈周围的磁场分布与条形磁铁的磁场分布类似，采用选项 D 所示的 安装位置时，变化的磁场穿过另一线圈的磁通量最小。 答案 D 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， 采用双线并绕的方法，如图 1 所示。其道理是( ) 图 1 A当电路中的电流变化时，两股导线产生的自感电动势相互抵消 B当电路中的电流变化时，两股导线产生的感应电流相互抵消 C当电路中的电流变化时，两股导线中原电流的磁通量互相抵消 D以上说法都不对 解析 由于采用双线并绕的方
4、法，当电流通过时，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是等大反向的，所产生的磁场也是 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，C 正确。 答案 C 5(多选)如图 2 所示的电路中，线圈 L 的自感系数足够大，其直流电阻忽略不 计，A、B 是两个相同的灯泡，下列说法正确的是( ) 图 2 AS 闭合后，A、B 同时发光且亮度不变 BS 闭合后，A 立即发光，然后又逐渐熄灭 CS 断开的瞬间，A、B 同时熄灭 DS 断开的瞬间，A 再次发光，然后又逐渐熄灭 解析 线圈对变化的电流有阻碍作用，开关接通时，A
5、、B 串联，同时发光，但 电流稳定后线圈的直流电阻忽略不计， 使 A 被短路， 所以选项 A 错误， B 正确； 开关断开时，线圈产生自感电动势，与 A 构成回路，A 再次发光，然后又逐渐 熄灭，所以选项 C 错误，D 正确。 答案 BD 6(多选)如图 3 甲、乙所示的电路中，电阻 R 和自感线圈 L 的电阻值都很小， 且小于灯泡 A 的电阻，接通 S，使电路达到稳定，灯泡 A 发光，则( ) 图 3 A在电路甲中，断开 S 后，A 将逐渐变暗 B在电路甲中，断开 S 后，A 将先变得更亮，然后才逐渐变暗 C在电路乙中，断开 S 后，A 将逐渐变暗 D在电路乙中，断开 S 后，A 将先变得更
6、亮，然后才逐渐变暗 解析 题图甲所示电路中，灯 A 和线圈 L 串联，电流相同，断开 S 时，线圈上 产生自感电动势，阻碍原电流的减小，通过 R、A 形成回路，灯 A 逐渐变暗，选 项 A 正确，B 错误；题图乙所示电路中，电阻 R 和灯 A 串联，灯 A 的电阻大于 线圈 L 的电阻，通过灯 A 的电流则小于线圈 L 中的电流，断开 S 时，电源不给 灯供电，而线圈 L 产生自感电动势阻碍电流的减小，通过 R、A 形成回路，灯 A 中电流比原来大，A 将变得更亮，然后逐渐变暗。 答案 AD 7.如图 4 所示，两个电阻阻值均为 R，电感线圈 L 的电阻及电池内阻均可忽略不 计，S 原来断开，
7、电路中电流 I0 E 2R。现将 S 闭合，于是电路中产生了自感电动 势，此自感电动势的作用是( ) 图 4 A使电路的电流减小，最后由 I0减小到零 B有阻碍电流增大的作用，最后电流小于 I0 C有阻碍电流增大的作用，因而电流总保持不变 D有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是变为 2I0 解析 S 闭合，电路中电阻减小，电流增大，线圈产生的自感电动势的作用是阻 碍原电流的增大，选项 A 错误；阻碍电流增大，不是不让电流增大，而是让电 流增大的速度变慢，选项 B、C 错误；最后达到稳定时，电路中电流 IE R2I0， 故选项 D 正确。 答案 D 能力提升 8如图 5 甲所示，A、B 两绝缘金
8、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( ) 图 5 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 解析 t1时刻 B 环中感应电流为零， 故两环间相互作用力为零， 则选项 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，同理可知 t3时刻两环也相互吸引，选项 B 正确，C 错误；t4时刻 A 环中电流 为零，两环无相互作用，选项 D 错误。 答案 B 9.如图 6 所示电路中，当电键 S 断开瞬
9、间( ) 图 6 A流经 R2的电流方向向右，流经 L 的电流方向向左 B流经 R2的电流方向向左，流经 L 的电流方向向右 C流经 R2和 L 的电流方向都向右 D流经 R2和 L 的电流方向都向左 解析 电键 S 断开瞬间，线圈内产生自感电动势，相当于电源，与 R2、 、 构 成回路，且流经线圈的电流只能从原值开始缓慢减小，故只有 A 项正确。 答案 A 10(多选)如图 7 所示，电阻 R13 ，R26 ，线圈的电阻不计，电源电动势 E5 V，内阻 r1 。开始时，开关 S 闭合，则( ) 图 7 A断开 S 前，电容器所带电荷量为零 B断开 S 前，电容器两板间的电压为10 3 V C
10、断开 S 的瞬间，电容器 a 板带上正电 D断开 S 的瞬间，电容器 b 板带上正电 解析 断开开关前，电容器两端的电压等于线圈两端的电压，线圈没有电阻，线 圈两端电压为零，所以电容器的两板间电压为零，所带的电荷量为零，选项 A 正确，B 错误；断开开关，线圈相当于电源给电容器充电，使 a 板带正电，b 板 带负电，选项 C 正确，D 错误。 答案 AC 11.在如图 8 所示的电路中电源内阻不能忽略， 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
11、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 8 解析 闭合开关 S 后，调整 R，使两个灯泡 L1、L2发光的亮度一样，电流为 I， 说明 RLR。若 t时刻再闭合 S，流过电感线圈 L 和灯泡 L1的电流增大，使电感 线圈 L 产生自感电动势，阻碍了流过 L1的电流 i1增大，直至到达电流 I，故选项 A 错误，B 正确；而对于 t时刻再闭合 S，流过灯泡 L2的电流 i2立即达到最大， 然后逐渐减小至电流 I，故选项 C、D 错误。 答案 B 12.如图 9 所示的电路中， 电源的电动势为
12、 E， 内阻为 r， 自感线圈 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 变化的图象正确的 是( ) 图 9 解析 在 t0 时刻闭合开关 S，由于电感线圈 L 产生自感电动势，阻碍电流通 过，电源输出电流较小，路端电压较高，经过一段时间电路稳定后，电源输出电 流较大，路端电压较低。在 tt1时刻断开 S，电感线圈 L 产生自感电动势，与 灯泡构成闭合回路，灯泡 D 中有反向电流通过，所以表示 A、B 两点间电压 UAB 随时间 t 变化的图象正确的是 B。 答案
13、 B 13.如图 10 所示，电感线圈 L 的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，LA、LB 是两个相同的灯泡，且在下列实验中不会烧毁，电阻 R2阻值约等于 R1的两倍， 则( ) 图 10 A闭合开关 S 时，LA、LB同时达到最亮，且 LB更亮一些 B闭合开关 S 时，LA、LB均慢慢亮起来，且 LA更亮一些 C断开开关 S 时，LA慢慢熄灭，LB马上熄灭 D断开开关 S 时，LA慢慢熄灭，LB闪亮后才慢慢熄灭 解析 由于灯泡 LA与线圈 L 和 R1串联， 灯泡 LB与电阻 R2串联， 当 S 闭合瞬间， 通过线圈的电流突然增大，线圈产生自感电动势，阻碍电流的增加，所以 LB比 LA先亮，选项 A、B 错误；由于 LA所在的支路电阻阻值较小，故稳定时电流较 大，即 LA更亮一些，当 S 断开瞬间，线圈产生自感电动势，两灯组成的串联电 路中，电流从线圈中开始减小，即从 IA减小，故 LA慢慢熄灭，LB闪亮后才慢慢 熄灭，选项 C 错误，D 正确。 答案 D