2017 - 2018学年高中物理第四章电磁感应4.6互感和自感检测新人教版选修3 - 2

该小实验的电路连接如图所示．合上开关，电路接通，人感受不到微弱的干电池直流电流．断开开关，因为镇流器中的电流不能突变，所以原来镇流器中很大的电流从人体中流过，人就能感受到这一自感电动势所产生的强大瞬时电流，有触电的感觉．

【答案】 镇流器的自感现象 断开瞬间 只有在电路刚断开时才能产生很高的自感电动势使人产生触电的感觉

能力提升

1.

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互相抵消 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．以上说法均不对

【解析】 由于采用了双线绕法，两根平行导线中的电流反向，它们的磁场相互抵消．不论导线中的电流如何变化，线圈中的磁通量始终为零，所以，消除了自感现象的影响．

【答案】 C 2.

如右图所示的电路，线圈L的直流电阻不计，则( )

A．S闭合瞬间，A板带正电，B板带负电 B．S保持闭合，A板带正电，B板带负电 C．S断开瞬间，A板带正电，B板带负电

D．由于线圈电阻不计，电容器被短路，上述三种情况下两板都不带电

【解析】 S闭合瞬间，由于L的阻碍作用，将使电容器充电，A板带正电、B板带负电．稳定后，L相当于导线，而使容器短路，从而电容器带电荷量变为零．S断开瞬间，L中的电流会逐渐变小，从而使电容器再次被充电，B板带正电、A板带负电，稳定后，电容器再通过L放电，最终带电荷量又变为零．故选A项．

【答案】 A

3．如图所示，是测定自感系数很大的线圈L的直流电阻的电路，L两端并联一只电压表，

用来测定自感线圈的直流电压，在测试完毕后，将电路拆卸时应( )

A．先断开S1 B.先断开S2 C．先拆除电流表 D.先拆除电阻R

【解析】 由于线圈的自感系数很大，当断开电路时，电流的变化率也会很大，会产生很大的自感电动势，能够把电压表烧毁，故应断开S2，故B选项正确．

【答案】 B

4．如图甲所示的电路中，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t＝0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开S.乙图表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中，正确的是( )

【解析】 闭合开关瞬间，L中产生自感电动势，L和R的支路的电流逐渐增大，由闭合电路的欧姆定律可知，路端电压逐渐减小，最后达到稳定值UAB，且UAB>0，t1时刻断开开关，L中产生自感电动势并与灯泡组成闭合电路，电流由B经灯泡到A，且逐渐减小，即UAB<0，且逐渐减小到零，故选项B正确．

【答案】 B

5．如图所示，图甲为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示各时刻通过

线圈L的电流．电路中电灯的电阻R1＝6.0 Ω，定值电阻R＝2.0 Ω，A、B间的电压U＝6.0 V．开关S原来闭合，电路处于稳定状态，在t1＝1.0×10 s时刻断开开关S，该时刻前后电流传感器显示的电流I随时间t变化的图线如图乙所示． －3 (1)求出线圈L的电阻RL； (2)在图甲中，断开开关后通过电灯的电流方向如何？ (3)在t2＝1.6×10 s时刻线圈L中的感应电动势的大小是多少？ 【解析】 (1)由题图可知，开关S闭合电路稳定时流过线圈L的电流I0＝1.5 A，由欧UU姆定律得I0＝，解得RL＝－R＝2.0 Ω. R＋RLI0(2)断开开关后，线圈L、电阻R和电灯构成一闭合回路，由自感规律可知，电灯中的电流方向自右向左． (3)由题图可知，t2＝1.6×10 s时刻线圈L中的电流I＝0.3 A，此时线圈L相当于电源，由闭合电路欧姆定律得E＝I(RL＋R＋R1)＝0.3×(2.0＋2.0＋6.0)V＝3.0 V. 【答案】 (1)2.0 Ω (2)电灯中的电流方向自右向左 (3)3.0 V －3－3