高考物理专题20. 自感现象（解析版）

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【参考答案】BD【名师解析】开关S闭合瞬间，线圈L因自感对电流有阻碍作用，则相当于灯泡A与B串联，因此两灯同时亮且亮度相同，稳定后B灯被短路熄灭，A灯更亮，A错误，B正确；电路稳定后当开关S突然断开瞬间，A灯中不会再有电流通过，故A灯马上熄灭，由于线圈的自感使得线圈中的电流只能慢慢减小，其相当于电源与B灯构成闭合回路放电，B灯闪亮一下再熄灭，C错误，D正确。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【参考答案】C【名师解析】发光二极管的正极应接在B端，只有开关断开的瞬间，线圈产生感应电动势，感应电动势与电池电动势方向相同，大于1.6V，就可使发光二极管闪亮，选项B错误C正确；开关接通的瞬间,A端的电势高于B端的电势，开关断开的瞬间,A端的电势低于B端的电势，选项D错误。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”【参考答案】A【名师解析】在电键K断开的瞬间，镇流器产生自感电动势，所以“触电”是发生在电键K断开的瞬间，由楞次定律可知，“触电”时通过人体的电流方向是B→D→C→A，A正确BC错误；干电池的3V电压不能让人感到“触电”，D错误。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【参考答案】C【名师解析】灯泡A与二极管串联，闭合开关K时，电流无法流过二极管，灯泡A不亮，电感线圈L与电流传感器串联，由于自感现象，电流传感器的示数逐渐增大后不变，故AB错误；断开开关K时，由于自感现象，线圈中电流逐渐减小，流过G的电流逐渐减小，线圈与二极管、灯泡构成一个回路，线圈上的电流从左向右，二极管上电流从右向左，正向导通，所以灯泡A在断开开关K瞬间，亮一下再熄灭，故C正确、D错误；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【参考答案】CD【名师解析】闭合电键后，L相当于断路，、两灯泡通有电流会直接变亮，当稳定后L相当于定值电阻，与灯泡并联，此时灯泡中电流稳定，亮度正常，故AB错误；闭合电键后，稳定时L中电流从左到右，当断开电键一瞬间，L等效于电源，电流方向不变，与灯泡构成回路，因此灯泡中有从右向左的电流，故C正确；闭合电键后，稳定时L阻值与灯泡阻值相同，因此电流相同，当断开电键一瞬间L等效于电源，电流大小不变，两个灯泡并联接入电路分流，电流大小为原来一半，根据可知灯泡的功率变为原来的四分之一，故D正确。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【参考答案】C【名师解析】关S由断开到闭合的瞬间，由于线圈L产生自感电动势，a、b同时亮，电路稳定后，由于线圈L电阻不计，所以b逐渐变暗至熄灭，选项C正确。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【参考答案】C【名师解析】电路接通稳定后，A灯被线圈短路而熄灭，B、C灯并联，电压相同，亮度相同，故A错误；电路接通稳定后，S断开时，C灯中原来的电流立即减至零，但是由于线圈中电流要减小，产生自感电动势，阻碍电流的减小，线圈中电流不会立即消失，自感电流通过C灯，所以C灯逐渐熄灭，故B错误；电路中A灯与线圈并联后与B灯串联，再与C灯并联，S闭合时，三个灯同时立即发光，由于线圈的电阻可忽略不计，逐渐将A灯短路，A灯逐渐熄灭，两端的电压逐渐降低，B灯两端的电压逐渐增大，B灯逐渐变亮，故C正确，D错误。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2I0【参考答案】D。【名师解析】由于开关的闭合，使得电流增加，则线圈产生自感电动势，有阻碍电流的作用，延长了电流变化的时间，因为多匝电感线圈L的电阻和电池内阻都忽略不计，最后电流慢慢增加到2倍，故D正确，A、B、C错误。9．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【参考答案】B。【名师解析】电路稳定后断开，通过电阻这一支路的电流立即消失，由于电感线圈对电流的变化有阻碍作用，会阻碍其减小，并且通过电感线圈的电流通过电阻。所以含有电感线圈的支路的电流从“＋”接线柱流入，G1指针向右摆。含有电阻的支路电流从“－”接线柱流入，G2指针向左摆。故B正确，A、C、D错误。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【参考答案】B。【名师解析】在电路稳定后，断开开关S的瞬间，L由于产生自感电动势，相当于电源，根据楞次定律可知，L产生的电动势使L的右侧电势高，L的左侧的电势低，所以此时感应电流不能通过二极管，所以灯泡C马上熄灭；灯泡A、B串联，所以灯泡A、B慢慢熄灭，故A错误，B正确；由楞次定律可知，L产生的自感电动势使L的右侧电势高，L的左侧的电势低，所以通过灯泡B的电流方向是从右向左的，故C错误；抽掉电感线圈的铁芯，则电感线圈L自感系数变小，则对电流变化的阻碍作用减小，所以再断开开关S，会发现灯泡B熄灭得较快，故D错误。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【参考答案】．C【名师解析】电感器对电流的变化有阻碍作用，当电流增大时，会阻碍电流的增大，当电流减小时，会阻碍其减小．该电路中，灯泡a与线圈L并联，串联电阻后再灯泡b并联．S刚闭合瞬间，ab同时亮，由于灯泡a与线圈L并联后串联电阻．所以a支路的电阻值大，所以a比b暗，故A错误；电路稳定后，最后a被L短路，所以a最后会熄灭，故B错误；当S闭合足够长时间后再断开，a与L组成自感回路，L产生自感电动势，a逐渐熄灭；b比a多串联了定值电阻，所以a灯比b灯亮些，故C正确D错误． 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【参考答案】D【名师解析】由于线圈L的自感系数较大，直流电阻不计，所以先闭合开关S，电路稳定后，D2中电流小于D1，再断开开关S，电池不在供电，线圈L中磁通量变化，产生自感电动势，使L中电流逐渐减小，L和R的支路构成闭合回路，D2闪亮一下逐渐熄灭，选项D正确。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【参考答案】B【名师解析】在开关合上时，通过线圈的电流在增大，导致线圈出现自感电动势，从而阻碍灯泡A的电流增大，则B直接点亮，而A逐渐变亮直到正常发光状态，故A错误，B正确。断开开关S的瞬间，由电感的特性可知：L和A组成的回路中的电流会逐渐减小，两灯都会慢慢熄灭，故C错误，D错误。【关键点拨】。明确线圈的性质，知道线圈中产生的自感电动势起阻碍电流变化的作用电路稳定后，L的电阻很小，闭合瞬间L的电阻很大，断开瞬间线圈会延长电流变化为0的时间。对于自感线圈，当电流变化时产生自感电动势，相当于电源，当电路稳定时，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【参考答案】D【名师解析】 在断开S2的情况下，若突然闭合S1时，由于线圈的自感现象，出现自感电动势阻碍电流的增大，A灯立即亮，B灯逐渐亮，选项A错误；在闭合S2的情况下，若突然闭合S1时，由于线圈的自感很大，相当于断路，两灯立即亮，选项B错误；当同时闭合S1、S2，待电路稳定后突然将S1断开，B灯立即熄灭，因自感现象，L与A组成回路，A灯不会立即熄灭，而是逐渐熄灭，选项C错误，D正确。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