《2025年通成学典课时作业本高中物理选择性必修第二册人教版》

12. (2025·重庆期中)(多选)如图甲所示，某同学做自感现象的实验。自感线圈$L$的直流电阻为$R_L$，$L_1$和$L_2$是完全相同的两个小灯泡，$R$为滑动变阻器，现调节滑动变阻器$R$接入电路的阻值大于$R_L$。在实验时，先闭合开关$S$，待稳定后又突然断开$S$，下列说法正确的是
(CD)


A.在闭合$S$瞬间，因为$R$的阻值大于$R_L$，所以$L_1$灯先亮
B.在突然断开$S$瞬间，$L_1$、$L_2$都会闪亮一下再熄灭
C.在突然断开$S$瞬间，$L_2$灯会闪亮一下，然后与$L_1$灯一起熄灭
D.若将自感线圈$L$换成如图乙的双线绕法线圈，则观察不到自感现象

答案： 12.CD 解析：在闭合S瞬间，由于自感线圈L产生自感电动势阻碍电流的增大，所以$L_2$灯先亮，$L_1$灯后亮，选项A错误；在闭合S稳定后，由于滑动变阻器R接入电路的阻值大于$R_L$，则自感线圈L所在支路的电流大于$L_2$灯所在支路的电流；在突然断开S瞬间，由于自感线圈L产生自感电动势阻碍电流的减小，则$L_2$灯会闪亮一下，然后与$L_1$灯一起熄灭，选项B错误，C正确；若将自感线圈L换成如图乙的双线绕法线圈，由于两个线圈的绕向相同，但电流方向相反，所以其磁场方向相反，则穿过线圈的磁通量一直为0，保持不变，将观察不到自感现象，选项D正确。

13. (2025·宁夏银川二模)如图所示，$S$闭合后，电路稳定时流过线圈$L$的电流恒为$i_1$，流过灯泡$A$的电流恒为$i_2$，且$i_1 ＞ i_2$。在$t_1$时刻将$S$迅速断开，在较短一段时间内流过灯泡的电流随时间变化的图像是
(D)

答案： 13.D 解析：S闭合后，电路稳定时流过线圈L的电流恒为$i_1$，流过灯泡A的电流恒为$i_2$，且$i_1＞i_2$。在$t_1$时刻将S迅速断开，由于线圈产生自感电动势阻碍$i_1$的减小，且线圈与灯泡A构成回路，所以通过灯泡A的电流从$i_1$逐渐减小，且通过灯泡A的电流方向与原来的$i_2$方向相反，选项D正确。

14. (2025·山东招远市第二中学段考)如图甲、乙为“观察开关断开时灯泡的亮度”的演示实验电路图，$L_1$和$L_2$是带铁芯的线圈，其电阻忽略不计，$L_1$、$L_2$与$L_3$是三个完全相同的灯泡，$D$是理想二极管，$R$为定值电阻。下列说法正确的是
(C)


A.$S_1$闭合瞬间，$L_1$不亮；$S_1$断开瞬间，$L_1$也不亮
B.$S_1$闭合瞬间，$L_1$立即亮，随后亮度保持不变；$S_1$断开瞬间，$L_1$突然闪亮，随后逐渐变暗
C.$S_2$闭合瞬间，$L_2$不亮，$L_3$逐渐变亮；$S_2$断开瞬间，$L_2$闪亮一下，然后逐渐熄灭
D.$S_2$闭合瞬间，$L_2$、$L_3$同时亮；$S_2$断开瞬间，$L_2$、$L_3$逐渐熄灭

答案： 14.C 解析：$S_1$闭合瞬间，由于线圈的自感作用，线圈支路相当于断路，所以$S_1$闭合瞬间，$L_1$亮，电路稳定后，$L_1$被短路，线圈中电流不为零且大于$S_1$闭合瞬间流过$L_1$的电流，$S_1$断开瞬间，线圈与$L_1$形成闭合回路，线圈阻碍电流减小，产生感应电流，所以$L_1$突然闪亮，随后逐渐变暗，选项AB错误；$S_2$闭合瞬间，由于二极管和线圈$L_2$的存在，所以$L_2$不亮，$L_3$逐渐变亮；$S_2$断开瞬间，$L_3$立即熄灭，线圈、二极管和$L_2$组成新的回路，所以$L_2$闪亮一下，然后逐渐熄灭，选项C正确，D错误。

15. (选做题)(2024·山东枣庄期中)如图甲所示的电路中，灯泡电阻为$R$(阻值不变)，$A_1$、$A_2$为完全相同的电流传感器(内阻不计)。闭合开关$S$，得到如图乙所示的$I-t$图像，电源电动势为$E$，内阻为$r$，则(A)


A.$r = \frac{I_1 - I_2}{2I_2 - I_1} R$
B.$E = \frac{2I_1 I_2}{I_2 - I_1} R$
C.断开开关时，小灯泡会明显闪亮后逐渐熄灭
D.闭合开关时，自感线圈中电流为$0$，其自感电动势也为$0$

答案： 15.A 解析：由图乙可知，当$t=t_0$时，自感线圈中电流为0，流过灯泡支路的电流为$I_1$，根据闭合电路欧姆定律有$I_1=\frac{E}{R+r}$，当$t=t_1$时，电路稳定，两支路电流相等为$I_2$，根据闭合回路欧姆定律有$E=2I_2r+I_2R$，联立解得$r=\frac{I_1-I_2}{2I_2-I_1}R$，$E=\frac{I_1I_2}{2I_2-I_1}R$，选项A正确，B错误；由图乙可知，电路稳定后，两支路电流相等，则断开开关时，小灯泡不会闪亮，而是逐渐熄灭，选项C错误；闭合开关时，自感线圈中电流为0，但由于电流变化，自感电动势不为0，选项D错误。