高考物理专题20. 自感现象（原卷版）

高考物理《电磁感应》常用模型最新模拟题精练专题20.自感现象一．选择题1.（2023四川内江一中入学考试）如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。A和B是两个完全相同的小灯泡。下列说法正确的是（ ）A闭合开关S后，A灯亮，B灯不亮B.闭合开关S后，A、B灯亮，之后B灯慢慢熄灭，A灯更亮C.开关S闭合电路稳定后，在突然断开的瞬间，A、B灯都闪亮一下D.开关S闭合电路稳定后，在突然断开的瞬间，A灯立即熄灭、B灯闪亮一下再熄灭2.（2022山西太原三模）一种叫“焦耳小偷”的电路,可以“榨干”一颗旧电池的能量,其原理如图所示。一颗废旧的5号电池开路电压大约1V,直接点亮一个需要1.6V电压驱动的发光二极管是不可能的,这时可以反复快速接通和断开开关,发光二极管就会闪烁起来。下列说法中正确的是A.发光二极管的正极应接在C端B.只有开关接通的瞬间,发光二极管才会闪亮C.只有开关断开的瞬间，发光二极管才会闪亮D.开关断开及接通的瞬间,A端的电势均高于B端的电势3.（2022浙江湖州期末）老师在物理课堂内做了“千人震”趣味小实验，如图所示，用了一个日光灯上拆下来的镇流器、两节1.5V的干电池、电键以及导线若干，几位同学手牵手连到电路的C、D两端，会产生“触电”的感觉，则以下说法正确的是（ ）A.“触电”是发生在电键K断开的瞬间B.“触电”是由感应起电引起的C.“触电”时通过人体的电流方向是A→C→D→BD.干电池的3V电压让人感到“触电”4.（2022山东聊城重点高中质检）如图所示的电路中，电感线圈L的自感系数足够大且直流电阻可忽略，G为电流传感器，灯泡A与理想二极管B相连，则下列说法正确的是（ ）A.K闭合瞬间，灯泡A立即亮，电流传感器G电流逐渐增大B.K闭合瞬间，灯泡A亮一下再熄灭，电流传感器G电流突然减小C.K断开瞬间，灯泡A亮一下再熄灭，电流传感器G电流逐渐减小D.K断开瞬间，灯泡A不亮，电流传感器G电流先增大后逐渐减小5.（2022山东济南高二重点高中质检）如图所示，L是自感系数足够大的线圈，其直流电阻与灯泡、的电阻相同，两灯泡的额定电压、额定功率相同，额定电压小于电源的电动势，闭合电键S，则下列判断正确的是（ ）A.闭合电键后，、两灯泡逐渐变亮B.闭合电键后，、两灯泡逐渐变暗至熄灭C.断开电键一瞬间，灯泡中有从右向左的电流D.断开电键一瞬间，灯泡的功率变为原来的四分之一6.(2021广州二模)如图，L是自感系数很大、电阻不计的线圈，a、b是两个相同的小灯泡。开关S由断开到闭合A．a先亮b后亮，然后b逐渐变亮B．a先亮b后亮，然后b逐渐变亮C．a、b同时亮后b逐渐变暗至熄灭D．a、b同时亮后a逐渐变暗至熄灭7.如图所示，A、B、C是三个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈(直流电阻可忽略不计)。则( )A．电路接通稳定后，三个灯亮度相同B．电路接通稳定后，S断开时，C灯立即熄灭C．S闭合时，A灯立即亮，然后逐渐熄灭D．S闭合时，B灯立即亮，然后逐渐熄灭8.如图所示，两个电阻的值都为R，多匝线圈的电阻和电池的内阻均可忽略，开关原来断开，电路中的电流为I0，现将S闭合，线圈产生自感电动势，它的作用为( )A．使电路中电流减小，最后减小为零B．阻碍电路中电流增大，使之保持不变C．阻碍电路中电流增大，最后电流小于I0D．阻碍电路中电流增大，最后电流等于2I09．在如图所示的电路中，两个灵敏电流计G1和G2的零点都在刻度盘中央，当电流从“＋”接线柱流入时，指针向右摆；电流从“－”接线柱流入时，指针向左摆。在电路接通达到稳定状态后再断开的瞬间，下面哪个说法符合实际( )A.G1指针向左摆，G2指针向右摆B．G1指针向右摆，G2指针向左摆C．G1、G2的指针都向左摆D．G1、G2的指针都向右摆10.如图所示，三只完全相同的灯泡A、B、C分别与带有铁芯的电感线圈L、定值电阻R、二极管D串联在电路中，闭合开关S，电路稳定后，三只灯泡亮度相同。下列说法正确的是( )A．断开开关S，灯泡A、C马上熄灭，灯泡B慢慢熄灭B．断开开关S，灯泡C马上熄灭，灯泡A、B慢慢熄灭C．断开开关S瞬间，通过灯泡B的电流方向是从左向右的D．如果先抽掉电感线圈的铁芯，再断开开关S，会发现灯泡B熄灭得更慢11．（2021江西南昌重点高中质检）如图所示，L是自感系数很大的理想线圈，a、b为两只完全相同的小灯泡，R0是一个定值电阻，则下列有关说法中正确的是( )A．当S闭合瞬间，a灯比b B．当S闭合待电路稳定后，两灯亮度相同C．当S突然断开瞬间，a灯比b灯亮些D．当S突然断开瞬间，b灯立即熄灭 12．（2020江苏扬州期末）如图所示的电路中，D1、D2是完全相同的灯泡，线圈L的自感系数较大，直流电阻不计．先闭合开关S，电路稳定后再断开开关S，此时RLD1D2SA．D1立刻熄灭B．D2立刻熄灭C．D1闪亮一下逐渐熄灭D．D2闪亮一下逐渐熄灭13.（2020江苏无锡期末）如图所示电路中，A、B是相同的两小灯泡。L是一个带铁芯的线圈，电阻可不计，合上开关S，电路稳定时两灯泡都正常发光，再断开S，则（ ）合上S时，两灯同时点亮B.合上S时，A逐渐变亮直到正常发光状态C.断开S时，A灯立即熄灭D.断开S时，B灯立即熄灭14.(2020·福州模拟)如图所示的电路中，A、B为两个完全相同的灯泡，L是自感系数很大的线圈，其电阻与R相等，下列说法正确的是( )A．在断开S2的情况下，若突然闭合S1时，A、B灯均逐渐亮起来B．在闭合S2的情况下，若突然闭合S1时，A灯立即发光，B灯逐渐亮起来C．闭合S1、S2待电路稳定后，若突然断开S1，则A、B灯均不会立即熄灭D．闭合S1、S2待电路稳定后，若突然断开S1，则A灯不会立即熄灭，而B灯立即熄灭 15.（2020江苏模拟2）下列四幅图中有关装置的原理和现象的分析正确的是( ) A.图甲电路通电稳定后断开开关瞬间，灯泡A一定会闪一下再熄灭B.图乙变压器采用了电磁互感原理，铁芯用绝缘的硅钢片叠加而成防止产生涡流C.图丙过山车进入停车区的过程中铜片受到强力磁铁的安培力使过山车减速D.图丁D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高，质子飞出D形盒的动能Ek将越大16.(7分)(多选)如图所示，E为电源，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡。则下列说法正确的是( )A．刚闭合S的瞬间，通过D1、D2的电流大小相等B．刚闭合S的瞬间，通过D2的电流大于通过D1的电流C．闭合S待电路稳定后，D1熄灭，D2比原来更亮D．闭合S待电路稳定后，将S断开瞬间，D2立即熄灭，D1闪亮一下再熄灭17.(7分)(多选)如图，电灯的灯丝电阻为2Ω，电池电动势为2V，内阻不计，线圈匝数足够多，其直流电阻为3Ω。先合上开关S，过一段时间突然断开S，则下列说法中错误的是( )A．电灯立即熄灭B．电灯立即先暗再熄灭C．电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相同D．电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相反突然断开S，线圈将产生自感现象，且与电灯构成一闭合回路，此时通过电灯的电流向上，与断开前的电流方向相反；因线圈直流电阻比电灯大，断开前通过线圈电流小于通过电灯的电流，即电灯会突然比原来暗一下再熄灭，B正确A、C、D错误。18．(7分)(多选)一个称为“千人震”的趣味物理小实验，实验是用一节电动势为1.5V的新干电池、一个日光灯镇流器(自感线圈)、开关和几根导线连成如图所示的电路。几位做实验的同学手拉手连成一排，首、尾两位同学分别握住导线的A、B端，在开关闭合或断开时就会使连成一排的同学都有触电感觉，则( )A.人有触电感觉是在开关闭合的瞬间B．人有触电感觉是在开关断开的瞬间C．该实验现象的发生是因为自感线圈会产生很高的自感电动势D．若增加拉手的人数，触电的感觉会变得不明显19如图所示的电路中，A、B、C是三个完全相同的灯泡，L是自感系数很大的电感，其直流电阻与定值电阻R阻值相等，D是理想二极管。下列判断中正确的是( )A.闭合开关S的瞬间，灯泡A和C同时亮B.闭合开关S的瞬间，只有灯泡C亮C.闭合开关S后，灯泡A、B、C一样亮D.断开开关S的瞬间，灯泡B、C均要闪亮一下再熄灭20．（多选）如图9所示的电路中，L为自感系数很大的电感线圈，N为试电笔中的氖管(启辉电压约70V)，电源电动势约为10V．已知直流电使氖管启辉时辉光只产生在负极周围，则( )A．S接通时，氖管不会亮B．S接通时启辉，辉光在a端C．S接通后迅速切断时启辉，辉光在a端D．S接通后迅速切断时启辉，辉光在b端图921.如图所示，某小组利用电流传感器(接入电脑，图中未画出)记录灯泡A和自感元件L构成的并联电路在断电瞬间各支路电流随时间的变化情况，i1表示小灯泡中的电流，i2表示自感元件中的电流(已知开关S闭合时i2＞i1)，则下列图象中正确的是22．如图所示是演示自感现象的电路图，关于此实验，下列说法正确的是（）A．通电稳定后，断开开关时灯泡A逐渐熄灭，灯泡B立刻熄灭B．变阻器R的作用是在接通开关时使灯泡B逐渐变亮C．如果灯泡B短路，接通开关时灯泡A立刻变亮D．如果灯泡A短路，接通开关时通过L的电流逐渐增大LRBA二．计算题1、（2020北京朝阳高三一模）小明学习自感后进行了以下实验。在图甲所示的电路中，E为电源，L为线圈，闭合开关使灯泡A发光，然后断开开关，发现灯泡A不会立即熄灭，而是持续一小段时间再熄灭。（1）断开开关后，灯泡上的电流方向（选填“向左”或“向右”）；若在线圈中插入铁芯后再重复该实验，则断开开关后灯泡上电流持续的时间（选填“变长”、“变短”或“不变”）。（2）小明为了进一步研究影响灯泡上电流持续时间的因素，保持线圈一定，仅更换电源（内阻不计）或仅更换灯泡进行实验，并用电流传感器（图中未画出）测量开关断开后灯泡中的电流i随时间t的变化。其中的一组图象如图乙所示。若①②两条曲线对应的电源电动势分别为E1、E2，则其大小关系为；若①②两条曲线对应的灯泡电阻分别为R1、R2，则其大小关系为。（3）已知穿过螺线管的磁通量Φ与其电流i成正比，且断开开关后小灯泡持续发光的能量来源于线圈储存的磁场能，假设线圈中储存的磁场能E0全部转化为电路中的电能。请在图丙中作出Φ-i图象并推证（式中I0为开关闭合时线圈中的稳定电流值）。b．2.(19分)如图所示，设电源的电动势为E＝10V，内阻不计，L与R的电阻值均为5Ω，两灯泡的电阻值为R灯＝10Ω。(1)求断开S的瞬间，灯泡L1两端的电压；(2)画出断开S前后一段时间内通过L1的电流随时间的变化规律。3.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(图中未画出)。电路中电灯的电阻R1＝6.0Ω，定值电阻R＝2.0Ω，A、B间的电压U＝6.0V。开关S原来闭合，电路处于稳定状态，在t1＝1.0×10－3s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。(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＝1.6×10－3s时刻线圈L中的感应电动势的大小是多少？