互感與自感（練習）解析版

人教版斷性必修二第二章第4節

互感與自感

【同步練習-解析】

一、單選題

1.如圖所示，A、B是兩個完全相同的燈泡，D是理想二極管，L是帶鐵芯的線圈，其自

感系數很大，直流電阻忽略不計，下列說法正確的（）

A.S閉合瞬間，A光亮

B.S閉合瞬間，A、B同時亮

C.S斷開瞬間，A閃亮一下，然后逐漸熄滅

D.S斷開瞬間，A逐漸熄滅，但不會閃亮一下

【答案】C

【解析】AB.開關S閉合時，燈泡A所在支路由于二極管的單向導電性而處于斷路狀

態，所以燈泡A不會亮。由于線圈的自感作用，燈泡B逐漸亮起來，故AB錯誤；

CD.開光S斷開瞬間，由于線圈的自感作用，線圈、二極管、燈泡A構成了一個閉合回

路，自感電流的方向符合二極管的導通方向，所以燈泡A開始發光，隨著自感電流減小,

燈泡A熄滅，即燈泡A閃亮一下，然后逐漸熄滅。燈泡B則立即熄滅，故C正確，D錯

誤。

2.如圖所示，A、B是相同的白熾燈，L是自感系數很大、電阻可忽略的自感線圈，下面

說法正確的是（）

A.閉合開關S時,A、B燈立刻達到相同的亮度

B.閉合開關S時,A燈立刻變亮，B燈逐漸變亮

C.斷開開關5時，A燈逐漸熄滅，B燈立即熄滅

D.斷開開關S時，A、B燈逐漸變暗，同時熄滅

【答案】D

【解析】AB.閉合開關S瞬間，由于自感線圈阻礙電流變化，電流幾乎不從線圈通過，線

圈所在支路可看作斷路，B燈瞬間變亮，之后線圈對電流的阻礙越來越小，A燈逐漸變

亮，通過B的電流越來越小，B逐漸變暗，最終，線圈可看作導線，兩燈一樣亮，故AB

錯誤;

CD.斷開開關S瞬間，由于自感線圈阻礙電流變化，線圈和兩燈組成回路，回路中仍有和

初始穩定時相同的電流大小，之后線圈對電流的阻礙越來越小，回路電流越來越小，最終

電流為零，則A、B燈逐漸變暗，同時熄滅，故C錯誤，D正確。

3.如圖所示為"萬人跳''實驗的示意圖，電源的內電阻可忽略，L為學生實驗用變壓器線

圈，在，=0時刻閉合開關S,經過一段時間后，在/=乙時刻斷開S。下列表示通過人體電

【答案】A

【解析】開關閉合后，線卷I與學生們并聯，由于電源為干電池，電壓很小，因此通過學生

的電流很小，當開關斷開時，線圈電流發生變化，從而產生很高的瞬時電壓，此時線圈與

學生們構成放電回路，線圈中電流方向不變化，而流經學生們的電流方向發生變化，斷開

瞬間流經學生的電流很大，學生們有觸電的感覺，然后逐漸減小，故選A。

4.下列關于互感現象的說法不正確的是（）

A.一個線圈中的電流變化時，與之靠近的線圈中產生感應電動勢的現象稱為互感現象

B.互感現象的實質是電磁感應現象，同樣遵循楞次定律和法拉第電磁感應定律

C.利用互感現象能夠將能量由一個線圈傳遞到另一個線圈，所以人們制造了收音機的“磁

性天線”

D.在電力工程以及電子電路中不會出現互感現象而影響電路的正常工作

【答案】D

【詳解】A.一個線圈中的電流變化時，與之靠近的線圈中產生感應電動勢的現象稱為互

感現象，故A正確，不符合題意；

B.互感現象的實質是電磁感應現象，同樣遵循楞次定律和法拉第電磁感應定律，故B正

確，不符合題意；

C.利用互感現象能夠將能量由一個線圈傳遞到另一個線圈，所以人們制造了收音機的“磁

性天線”，故C正確，不符合題意；

D.互感現象能發生在任何兩個相互靠近的電路之間，會影響電力工程以及電子電路中電

路的正常工作，故D錯誤，符合題意。

5.某同學想對比電感線圈和小燈泡對電路的影響，他設計了如圖所示的電路，電路兩端電

壓恒定，電感線圈和燈泡并聯接在電源兩端。先閉合開關K,等電路穩定后，再斷開開

關，發現燈泡突然閃了一下。已知燈泡的規格為(L25W,3.0V),在實驗室找到了兩個

自感系數相同的線圈A、B,它們的直流電阻分別為100、5Q。下列關于該實驗的說法正

確的()

A.選用兩個線圈中的任意一個都可以得到上述實驗現象

B.閉合開關時，燈泡逐漸亮起來

C.斷開開關時，流過電感線圈的電流突然增大

D.斷開開關時，流過燈泡的電流改變方向

【答案】D

【解析】A.在斷開開關時燈泡閃了一下，說明流過燈泡的電流出現了突然增大的現象，

而在斷開開關的瞬間，電源給燈泡提供的電流瞬間消失，由于電感線圈的影響通過電感線

圈的電流不能突變，所以通過電感線圈的電流逐漸減小，這個電流要通過燈泡形成回路，

所以在電路穩定時流過電感線圈的電流要大于流過燈泡的電流，所以電感線圈的電阻要小

IJ2

于燈泡的電阻，而燈泡的電阻/?=—=7.2Q

LP

所以電感線圈只能選用從故A錯誤；

B.閉合開關時，流過電感線圈的電流逐漸增加，而流過燈泡的甩流并不是逐漸增加的，

所以燈泡立刻亮起來，故B錯誤；

CD.當斷開開關時流過燈泡的電流突然增大，并且電流方向發生改變，而流過電感線圈的

電流方向不變，但是電流在逐漸減小，故C錯誤，D正確。

6.如圖所示，兩個燈泡Ai和A2的規格相同，Ai與線圈￡串聯后接到電路中，A2與可變

電阻R串聯后接到電路中。先閉合開關S,調節R,使兩個燈泡的亮度相同，再調節心，

使它們正常發光，然后斷開開關S,下列說法正確的是（）

A.重新接通電路，AHA2同時變痙

B.重新接通電路，Ai逐漸變暗

C.接通電路，電路穩定后再次斷開S,Ai、A2逐漸熄滅

D.接通電路，電路穩定后再次斷開S,A2閃亮一下再熄滅

【答案】C

【解析】A.重新接通電路，由于L有自感電動勢產生，阻礙電流增大，所以Ai逐漸變

亮，而A2立即變亮，故A錯誤；

B.由A分析可知Ai逐漸變亮，故B錯誤；

C.一段時間電路穩定后，再次斷開S,AKA2與八R構成回路，乙相當于電源，因原來

兩支路電流相等，所以不會出現A2閃亮一下再熄滅的現象，Al、A2都會逐漸熄滅，故C

項正確；

D.由C分析可知不會出現A2閃亮一下再熄滅的現象，故B錯誤。

7.在如圖所示的電路中，三個燈泡Li、L2、L3的電阻關系為電感L的直流電

阻可忽略，。為理想二極管。開關S從閉合狀態突然斷開時，下列判斷正確的是（）

A.Li逐漸變暗，L2、L3均先變亮，然后逐漸變暗

B.Li逐漸變暗，L?立即熄滅，L3先變亮，然后逐漸變喑

C.L2立即熄滅，Li>L3均逐漸變暗

D.LHL2>L3均先變亮，然后逐漸變暗

【答案】B

【解析】因為三個燈泡L、L2、L3的電阻關系為/?/<&<以,所以當開關S從閉合狀態突然

斷開時，上中產生方向向右的自感電動勢，L逐漸變暗，Lz立即熄火（理想二極管單向導

電），L3先變亮后逐漸變暗（L3中原電流小于Li中電流）。

8.如圖所示電路為演示自感現象的實驗電路。實驗時，先閉合開關S,電路達到穩定后，

設通過線圈L的電流為//.通過小燈泡L2的電流為〃，小燈泡L、L2均處于正常發光狀

態。以下說法正確的是（）

A.S閉合瞬間，L2燈慢慢變痙，Li燈立即變亮

B.S閉合瞬間，L燈慢慢變亮，L?燈立即變亮

C.S斷開瞬間，流經小燈泡L2中的電流由/2逐漸減為零

D.S斷開瞬間，流經小燈泡L2中的電流由//逐漸減為零

【答案】D

【解析】AB.S閉合瞬間，L燈以及L2燈都會立即變亮，只是L燈電流會逐漸變大，最

后變得更亮，選項AB錯誤；

CD.S斷開瞬間，Li中佗電流會立刻變為零；而原來流經L2的電流也立刻變為零；由于

自感線圈阻礙電流的減小，則流經L的電流會通過燈泡L2重新組成新的回路，使得流經小

燈泡L2中的電流由//逐漸減為零，選項C錯誤，D正確。

9.如圖所示的電路中，R為阻值較小的定值電阻，電感器L的電阻不計，A、B是完全相

同的燈泡。當電鍵S閉合時，下面所述的情況中正確的是（）

L

----1=

BR

S11

A.A比B先亮B.B比A先亮

C.A、B一起亮D.無法判斷哪個燈泡先亮

【答案】B

【解析】閉合開關，A燈泡所在支路會發生電磁感應現象，電流從零逐漸增大，所以A燈

逐漸變亮，B燈泡所在支路沒有電感線圈，B燈泡立即發光，故B比A先亮。

10.如圖所示，是日光燈的電路圖，主要由燈管、鎮流器、啟動器組成。關于日光燈的原

理，下列說法正確的是（）

啟動器

220V

A.閉合開關S點燃日光燈管過程中，啟動器的雙金屬片始終是閉合的

B.閉合開關S點燃日光燈管過程中，鎮流器相當于電阻

C.將鎮流器換為定值電阻，閉合開關S仍能正常點燃日光燈管

D.將啟動器更換為開關Si,先閉合開關S和SI,再斷開SI,仍有可能點燃口光燈管

【答案】D

【解析】A.當開關接通220伏的電壓立即使啟動器的惰性氣體電離，產生輝光放電，輝光

放電的熱量使雙金屬片受熱膨脹，兩極接觸；電流通過鎮流器、啟動器觸極和兩端燈絲構

成通路。燈絲很快被電流加熱，發射出大量電子，雙金屬片自動復位，兩極斷開；故A錯

誤；

B.在兩極斷開的瞬間，口路電流突然切斷，鎮流器產生很大的自感電動勢，與電源電壓

疊加后作用于管兩端。燈絲受熱時發射出來的大量電子，在燈管兩端高電壓作用下，以極

大的速度由低電勢端向高電勢端運動，在加速運動的過程中，碰撞管內筑氣分子，使之迅

速電離。在紫外線的激發下，管壁內的熒光粉發出近乎白色的可見光；則鎮流器相當于自

感電源，提供高壓，故B錯誤；

C.將鎮流器換為定值電回，閉合開關S不能提供高壓讓氨氣分子電離，則不能正常點燃

口光燈管，故c錯誤：

D.將啟動器更換為開關S”先閉合開關S和5,再斷開Si,相當于啟動器的作用，也能

提供斷電時的自感電動勢獲得高壓，則仍有可能點燃日光燈管，故D正確；

11.圖1和圖2是教材中演示自感現象的兩個電路圖，。和人為電感線圈。實驗時，斷開

開關加瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關邑，燈A?逐漸變亮，而另一人相

同的燈A,立即變亮，最終A?與A,的亮度相同。下列說法正確的是（）

A.圖1中，A1與乙的電阻值相同

B.圖1中，閉合孰，電路穩定后，A1中電流大于乙中電流

C.圖2中，變阻器/?與4的電阻值相同

D.圖2中，閉合S:瞬間，4中電流與變阻器R中電流相等

【答案】C

【解析】AB.斷開開關S瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗，說明閉合和時，電路穩

定后，通過。的電流大于A1的電流，且A1與。是并聯關系，電壓相等，所以A1的阻，直比

人的阻值大，AB錯誤;

C.閉合開關之，燈A?逐漸變亮，而另一個相同的燈A；立即變亮，最終A?與A3的亮度相

同，說明兩支路的電流相同，兩支路的電阻相同，由廣的燈泡電阻相同，所以變阻器R與

4的電阻值相同，C正確;

D.閉合S?瞬間，右對電流有阻礙作用，所以區中電流與變阻器R中電流不相等，D錯

誤。

12.隨著科技的不斷發展，無線充電已經進入人們的視線。小到手表、手機，大到電腦、

電動汽車，都已經實現了無線充電從理論研發到實際應用的轉化。如圖所示，為某品牌的

無線充電手機利用電磁感應方式充電的原理圖。當充電基座上的發射線圈通入正弦式交變

電流后，就會在鄰近的接收線圈中感應出電流，最終實現為手機電池充電。在充電過程中

()

A.發射線圈中電流產生的磁場呈周期性變化

B.接收線圈部分的工作原理是“電流的磁效應”

C.接收線圈與發射線圈中交變電流的頻率不一定相同

D.手機和基座無需導線連接，這樣傳遞能量沒有損失

【答案】A

【解析】AB.由題意知，手機無線充電是利用電磁感應原理，應將充電底座接到交變電源

上，給發射線圈通交變電流，從產生變化的磁場，使得接收線圈的磁通量發生改變，產生

感應電動勢、感應電流，從而實現充電。選項A正確，B錯誤：

C.接收線圈中產生交變口流的頻率與發生線圈中交變電流的頻率是相同，選項C錯誤；

D.手機與基座無需導線連接就能實現充電，但磁場能有一部分以電磁波輻射的形式損失

掉，因此這樣傳遞能量是有能量損失的，選項D錯誤。

13.一節廢舊電池開路電壓大約為IV,直接點亮一個需要1.6V電壓驅動的發光二極管是

不可能的。一種叫“焦耳小偷”的電路，可以“榨干”一節舊電池的能量，其原理如圖所示。

如果反復快速接通和斷開開關5,發光二極管就會閃爍起來。下列說法正確的是()

一發光：

■■S//二1極管

___________?[j

A.發光二極管的正極應接在。端

B.開關斷開的瞬間，發光二極管會閃爍發光

C.開關接通的瞬間，發光二極管會閃爍發光

D.開關接通的瞬間，A端的電勢低于8端的電勢

【答案】B

【解析】A.由圖可知，二極管的正極應接在故A錯誤：

B.開關斷開的瞬間，流過線圈的電流減小，線圈產生與電源電動勢同向的自感電壓，與

電源串聯，給二極管提供更大的電壓，二極管會閃爍，故B正確：

CD.開關接通的瞬間，流過線圈的電流增大，線圈產生與電源電動勢相反的自感電壓，二

極管被短路，不會閃爍，A端的電勢高于3端的電勢，故CD錯誤。

14.如圖所示，A和B是兩個完全相同的燈泡，C和D都是理想二極管，兩二極管的正向

電阻為零，反向電阻無窮大，L是帶鐵芯的線圈，其自感系數很大，直流電阻忽略不計。

下列說法正確的是（）

L

>|（gh

CB

-WK

Mi~—

A.開關S閉合，A先亮

B.開關S閉合，A、B同時亮

C.開關S斷開，A、B同時亮

D.開關S斷開，A閃亮一下，然后逐漸熄滅

【答案】D

【解析】AB.開關S閉合瞬間，線圈中電流逐漸增大，線圈中產生的感應電動勢會阻礙電

流的增加，故B逐漸變亮，二極管為反向電壓，故A不亮，故A、B項錯誤；

CD.開關S斷開瞬間，B立刻熄滅，由于二極管正向導通，故線圈與A形成|可路，A閃

亮一下，然后逐漸熄滅，放C項錯誤，D項正確。

15.如圖是用「觀察自感現象的電路圖，設線圈的自感系數較大，線圈的直流電阻凡與燈

泡的電阻R滿足/<R,則在開關S由閉合到斷開的瞬間，可以觀察到（）

?——

L

Hds一

A.燈泡立即熄滅

B.燈泡逐漸熄滅

C.燈泡有明顯的閃亮現象

D.只有在8>R時，才會看到燈泡有明顯的閃亮現象

【答案】C

【解析】ABC.當開關S閉合時，由于所以線圈L中的電流大于燈泡中的電流，

當S斷開的瞬間，根據斷電自感現象可知，燈泡中的電流等于線圈L中的電流，故燈泡會

先出現閃亮現象，然后逐漸熄滅，選項AB錯誤，C正確：

D.若凡〉R，原來開美S閉合時線圈L中的電流小于燈泡中的電流，當S斷開的瞬間，

燈泡中的電流等于線圈L中的電流，故燈泡會在原來的基礎上逐漸熄滅，選項D錯誤。

16.如圖所示的電路中，電感L的自感系數很大，電阻可忽略，力為理想二極管，則下列

說法中正確的有（）

A.當S閉合時，。一直不亮，乙立即變亮

B.當S閉合時，4立即變亮，4逐漸變亮

C.當s斷開時，右突然變亮，然后逐漸變暗至熄滅

D.當S斷開時，&立即熄滅

【答案】c

【解析】AB.閉合開關的瞬間，由于二極管具有單向導電性，所以無電流通過乙，4?直

不亮，由于線圈中自感電動勢的阻礙，/々燈逐漸變痙，故AB錯誤;

CD.閉合開關，待電路穩定后斷開開關，線圈L產生日感電動勢，兩燈串聯，所以4突然

變亮，然后兩燈逐漸變暗至熄滅.故C正確，D錯誤。

二、多選題

17.如圖所示為演示自感現象的實驗電路圖，線圈的自感系數較大，且使滑動變阻器R接

入電路中的阻值與線圈直流電阻相等，下列判斷正確的是（）

A.接通開關S,燈Ai、A2立即變亮

B.接通開關S,燈Ai逐漸變亮，燈A2立即變亮

C.接通開關S,待電路穩定后斷開開關S,燈Ai、A2逐漸熄滅

D.接通開關S,待電路穩定后斷開開關S,燈Ai逐漸熄滅，燈Az閃一下后逐漸熄滅

【答案】BC

【解析】AB.接通開關S瞬間，燈A2立即變亮，而線圖L產生自感電動勢，根據楞次定

律可知，自感電動勢阻礙電流的增大，使得該支路中電流只能逐漸增大，所以閉合開關的

瞬間，燈Ai逐漸變亮，故A錯誤，B正確；

CD.閉合開關，待電路穩定后斷開開關，原來通過燈A2的電流立即消失，線圈L產生自

感電動勢，相當于電源，兩燈串聯，由于電路穩定時，兩支路電流大小相等，所以燈A2不

會閃一下，兩燈以相同亮度逐漸熄滅，故C正確，D錯誤。

18.如圖所示，電源的電動勢為￡內阻忽略不計。A、B是兩個相同的小燈泡，L是一個

自感系數相當大的線圈。以下說法正確的是（）

-------------

A.從開關閉合到電路中也流穩定的時間內，A燈立刻亮，且亮度保持穩定

B.從開關閉合到電路中旦流穩定的時間內，B燈立刻亮，且鳧度保持穩定

C.開關斷開后瞬間，A燈閃亮一下再熄滅

D.開關斷開后瞬間，電流自右向左通過A燈

【答案】AD

【解析】A.開關閉合，A燈立刻亮，因為電源內阻忽略不計，所以A燈兩端的電壓保持

不變，燈泡亮度穩定，A正確；

B.因為L是一個自感系數相當大的線圈，所以開關閉合時B燈不亮，然后逐漸變亮，最

后亮度穩定，故B錯誤；

C.兩個燈泡電阻一樣，若，也沒有電阻，則開關斷開前后流經A燈的電流相同，A燈不

會閃亮；若L有電阻，則電路穩定時通過B燈的電流小于A燈的電流，所以開關斷開瞬間

A燈也不會閃亮一下，故C錯誤；

D.開關斷開后瞬間，由楞次定律可知，L產生的感應電動勢向右，在回路中通過A燈的

電流方向為從右向左，故D正確。

19.如圖甲所示，無線手機充電因其方便、科技感強，很受年輕人的喜愛。圖乙為電磁感

應式手機無線充電的原理示意圖，與變壓器類似，在充電基座上的送電線圈接入正弦交流

A.無線充電與右線充電一樣實現了能量的傳遞

B.送電線圈接入恒定電流也可以持續給手機充電

C.送電線圈中電流產生的磁場是均勻變化的磁場

D.受電線圈中感應電流產生周期性變化的磁場

【答案】AD

【解析】A.無線充電與有線充電一樣實現了能量的傳遞。故A正確；

B.由于無線充電利用的是電磁感應原理，故送電線圈需接入交變電流。故B錯誤；

C.送電線圈中通入的是正弦式交變電流，產生的磁場呈周期性變化。故C錯誤；

D.由于送電線圈中通入正弦式交變電流，故受電線圈中感應電流產生周期性變化的磁

場。D正確。

20.如圖所示，電路中有兩個相同的燈泡Li、L2,電感線圈L的自感系數很大，直流電阻

可忽略不計，電源內阻不計。第一次：S2合向1,再閉合Si,電路穩定后再斷開SI：第二

次：合向2,再閉合電路穩定后再斷開則下列說法正確的星()

A.第一次：閉合Si后，會看到Li、L2立即變亮，此后L2逐漸熄滅

B.第一次：斷開印后，會看到L逐漸熄滅，L2亮一下后熄滅

C.第二次：閉合Si后，會看到L2立即變亮，Li逐漸變亮

D.第二次：斷開導后，會看到L逐漸熄滅，L?亮一下后熄滅

【答案】AC

【解析】AB.笫一次：閉合Si后，會看到Li、L2立即變痙，此后，隨著通過電感線圈的

電流增大，逐漸將L2短路，L2逐漸熄滅：斷開Si后，電感線圈與L2形成閉合回路，會看

到Li立即熄滅，L2亮一下后逐漸熄天，A正確，B錯誤；

CD.第二次：閉合吊后L2立即變亮，由于電感線圈的芻感作用，Li逐漸變亮；斷開導

后，兩燈泡與電感線圈形成閉合回路，此時通過小燈泡的電流不會大『斷開開關之前通過

小燈泡的電流，L、L2逐漸熄滅，C正確，D錯誤。

三、填空題

21.如圖所示是研究自感現象的電路圖，兩個靈敏電流計Gi和G2的零點都在刻度中只，

當電流從左向右流入時，指針向右偏，反之向左偏，在開關b接通的瞬間，Gi指針向一

擺，G2指針向一擺；S斷開的瞬間，Gi指針向一擺，G2指針向一擺（以上均選填“左

或“右”），兩個靈敏電流計指針的擺動幅度—（選填“相等”或“不相等”）。

【答案】右右右左相等

【解析】在開關S接通的瞬間，線圈阻礙電流增大，使得流經Gi的電流緩慢增大，但流經

兩電表的電流方向均從左向右流入，所以此時Gi、G2由針均向右擺；

在S斷開的瞬間，線圈充當了電源、阻礙電流減小，使電流在線圈L、靈敏電流計Gi、

G2、電阻R構成的回路中慢慢減小到零，Gi中電流為從左向右流入，G2中電流為從右向

左流入，所以此時Gi指釬向右搜、G2指針向左擺；兩表串聯，電流相等，指針的擺動幅

度相等。

22.在學習自感現象時，老師根據圖甲和圖乙進行演示實驗.其中，L和心是自感線圈（L

和心的直流電阻忽略不計）。現利用圖甲、乙進行演示：在圖甲中，當閉合開關Si直至

電路穩定，燈泡Ai的發光情況為。在電路穩定后突然斷開開關Si,燈泡

Ai（選填“會”或“不會”）閃亮，在圖乙中電路穩定時燈泡A2中的電流為。。現將

開關S2由閉合突然斷開的瞬間，流過燈泡A2中的最大電流/（選填或

"=”）小

【答案】立即點亮，隨后慢慢熄滅會=

【解析】在圖甲中，當閉合開關％,。立即點■隨著流過。的電流逐漸增大，r電感

作用減弱，等效電阻減小，電感。與A1并