第6节 互感和自感
1．(双选)下列关于自感的说法中，正确的是( )
A．自感是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象
B．线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反
C．线圈中产生自感电动势较大的，其自感系数也较大
D．加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要大
解析：自感电动势阻碍电流的变化，与原电流方向可能相同，也可能相反．
答案：AD
2．关于线圈中的自感电动势的大小，下列说法正确的是( )
A．跟通过线圈的电流大小有关
B．跟线圈中的电流变化大小有关
C．跟线圈中的磁通量大小有关
D．跟线圈中的电流变化快慢有关
解析：自感电动势也是电磁感应定律的一种特殊情况，磁通量通过自身时，也要产生阻碍其变化的感应电流．根据自感电动势 E＝n可知，选项D正确．
答案：D
3．(双选)关于自感系数，下列说法正确的是( )
A．其他条件相同，线圈越长自感系数越大
B．其他条件相同，线圈匝数越多自感系数越大
C．其他条件相同，线圈越细自感系数越大
D．其他条件相同，有铁芯的比没有铁芯的其自感系数越小
解析：线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定，即与长度、形状、匝数和是否有铁芯都有关．
答案：AB
4．(双选)如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略不计，下列说法中正确的是( )
A．合上开关S接通电路时，A2先亮A1后亮，最后一样亮
B．合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮
C．断开开关S切断电路时，A2立即熄灭，A1过一会熄灭
D．断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会才熄灭
解析：S闭合接通电路时，A2支路中的电流立即达到最大，A2先亮；由于线圈的自感作用，A1支路电流增加的慢，A1后亮．A1中的电流稳定后，线圈的阻碍作用消失，A1与A2并联，亮度一样，故A正确，B不正确．S断开时，L和A1、A2组成串联的闭合回路，A1和A2亮度一样，由于L中产生自感电动势阻碍L中原电流的消失，使A1和A2过一会才熄灭，故D选项正确．
答案：AD
5．如图中灯泡A1、A2完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略不计，则( )
A．S闭合瞬间，A1、A2同时发光，接着A1变暗A2变得更亮
B．S闭合瞬间，A1不亮A2立即亮
C．S闭合瞬间，A1、A2都不立即亮
D．稳定后再断开S瞬间，A1熄灭，A1灯亮且比A2更亮
解析：当S闭合瞬间，L支路中的电流从无到有发生“变化”，因此，在L中产生自感电动势阻碍电流增加，由于自感系数很大，对电流的阻碍作用很强，所以S接通的极短时间内L中电流几乎为零，L并没有起到“短路”的作用，A1灯中有电流通过，A1、A2同时亮．由于L中电流从无到有很快稳定，感应电动势消失，上述那种对电流的阻碍作用不再存在，它对A1灯的短路作用形成，A1灯便熄灭，由于电路的电阻变小，A2灯便显得更亮．
答案：A
6．如下图所示，a、b、c为三个完全相同的灯泡，L为自感线圈(自感系数较大，电阻不计)，E为电源，S为开关，闭合开关S，电路稳定后，三个灯泡均能发光，则( )
A．断开开关瞬间，c灯熄灭，稍后a、b灯同时熄灭
B．断开开关瞬间，流过a灯的电流方向改变
C．闭合开关，a、b、c灯同时亮
D．闭合开关，a、b灯同时先亮，c灯后亮
解析：闭合开关S时，由于L的自感作用，流过a灯的电流逐渐增大，所以b、c灯先亮，a灯后亮，选项C、D错误；断开开关瞬间，a、b灯构成闭合回路，由于L的自感作用，a、b灯的电流要逐渐减小，电流方向不变，所以c灯立即熄灭，a、b灯稍后熄灭，选项A正确、B错误．
答案：A
7．如下图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( )
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：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：B
8．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，如图所示．其道理是( )
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相互抵消
D．以上说法都不对
解析：由于采用双线并绕的方法，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C正确．
答案：C
9．如图所示是日光灯的结构示意图，若按图示的电路连接，关于日光灯发光的情况，下列叙述中正确的是( )
A．S1接通，S2、S3断开，日光灯就能正常发光
B．S1、S2接通，S3断开，日光灯就能正常发光
C．S3断开，接通S1、S2后，再断开S2，日光灯就能正常发光
D．当日光灯正常发光后，再接通S3，日光灯仍能正常发光
解析：当S1接通，S2、S3断开时，电源电压200 V直接加在灯管两端，达不到灯管启动的高压值，日光灯不能发光，选项A错误．
当 S1、S2接通，S3断开时，灯丝两端被短路，电压为零，日光灯不能发光，选项B错误．
当日光灯正常发光后，再接通S3，则镇流器被短路，灯管两端电压过高，会损坏灯管，选项D错误．
只有当S1、S2接通，灯丝被预热，发出电子，再断开S2，镇流器中产生很大的自感电动势，和原电压一起加在灯管两端，使气体电离，日光灯正常发光，选项C正确．
答案：C
10．如图所示是一演示实验的电路图．图中L是一带铁芯的线圈，A是一灯泡．起初，开关处于闭合状态，电路是接通的．现将开关断开，则在开关断开的瞬间，通过灯泡A的电流方向是从__________端经灯泡到__________端．这个实验是用来演示__________现象的．
答案：b a 自感(或断电自感)
11．如图
所示的电路中，电源电动势E＝6 V，内电阻不计，L1、L2两灯均标有“6 V,0.3 A”，电阻R与电感线圈的直流电阻RL阻值相等，均为20 Ω.试分析：S闭合和断开的瞬间，求L1、L2两灯的亮度变化．
解析：当电键闭合的瞬间，电感支路相当于断路．计算可知：I1＝0.1 A，I2＝0.2 A．即电键闭合的瞬间，两灯同时亮，L2灯较L1灯更亮．稳定后，两灯亮度相同．电键断开时，显然L1立即熄灭，L2逐渐熄灭．
答案：见解析
12．如图
所示，a、b灯分别标有“36 V,40 W”和“36 V，25 W”，闭合电键调节R，能使a、b都正常发光．断开电键后重做实验：电键闭合后看到的现象是什么？稳定后哪只灯较亮？再断开电键，又将看到什么现象？
解析：闭合瞬间，由于电感线圈对电流增大的阻碍作用，a将慢慢亮起来，b立即变亮．这时L的作用相当于一个大电阻；稳定后两灯都正常发光，a的功率大，较亮．这时L的作用相当于一只普通的电阻(就是该线圈的内阻)；断开瞬间，由于电感线圈对电流减小的阻碍作用，通过a的电流将逐渐减小，a渐渐变暗到熄灭，而abRL组成同一个闭合回路，所以b灯也将逐渐变暗到熄灭，而且开始还会闪亮一下(因为原来有Ia>Ib)，并且通过b的电流方向与原来的电流方向相反，这时L相当于一个电源．
答案：见解析
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