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2.4 自感和互感
一、考點(diǎn)梳理
考點(diǎn)一、自感和自感電動(dòng)勢(shì)
1.定義：由于通過線圈自身的電流發(fā)生變化時(shí)，線圈本身產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象由于自感而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)熱叫自感電動(dòng)勢(shì)。
2.自感電動(dòng)勢(shì)的作用：
總是阻礙導(dǎo)體中原電流的變化，即總是起著推遲電流變化的作用。
3.自感電動(dòng)勢(shì)的方向：
自感電動(dòng)勢(shì)總是阻礙導(dǎo)體中原來電流的變化，當(dāng)原來電流增大時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)與原來電流方向相反；當(dāng)原來電流減小時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)與原來電流方向相同。
4.自感電動(dòng)勢(shì)大小：
，大小由電流變化的快慢和自感系數(shù)決定。
【典例1】下列關(guān)于線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的大小的說法正確的是（ ）
A．電流變化越大，自感電動(dòng)勢(shì)越大
B．電流變化越快，自感電動(dòng)勢(shì)越大
C．通過線圈的電流為零的瞬間，自感電動(dòng)勢(shì)為零
D．通過線圈的電流為最大值的瞬間，自感電動(dòng)勢(shì)最大
【答案】B
【解析】由自感電動(dòng)勢(shì)可知，自感電動(dòng)勢(shì)的大小與電流的變化率成正比，與電流的大小及電流變化的大小無關(guān)，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確。
【典例2】如圖所示，將兩頭刮掉絕緣漆的導(dǎo)線繞在一把銼刀上，一端接上電池（電池另一極與銼刀接觸），手執(zhí)導(dǎo)線的另一端，在銼刀上來回劃動(dòng)，由于銼刀表面凹凸不平，就會(huì)產(chǎn)生電火花。下列說法正確的是（　　）
A．產(chǎn)生電火花的回路只由導(dǎo)線與電池組成
B．如導(dǎo)線端只向一個(gè)方向劃動(dòng)也能產(chǎn)生電火花
C．銼刀采用什么材料制成對(duì)實(shí)驗(yàn)沒有影響
D．導(dǎo)線端劃動(dòng)的方向決定了自感電動(dòng)勢(shì)的方向
【答案】B
【解析】AC．回路由導(dǎo)線、銼刀、電池組成，故銼刀必須用易導(dǎo)電的材料制成，所以A、C錯(cuò)誤；BD．銼刀表面凹凸不平，在移動(dòng)過程中電路在通路和斷路狀態(tài)間不斷變化，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，電火花的產(chǎn)生和自感電動(dòng)勢(shì)的方向均與導(dǎo)線端劃動(dòng)方向無關(guān)，故B正確，D錯(cuò)誤。
練習(xí)1、關(guān)于線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的大小，下列說法中正確的是（　　）
A．電感一定時(shí)，電流變化越大，自感電動(dòng)勢(shì)越大
B．電感一定時(shí)，電流變化越快，自感電動(dòng)勢(shì)越大
C．通過線圈的電流為零的瞬間，自感電動(dòng)勢(shì)為零
D．通過線圈的電流為最大值的瞬間，自感電動(dòng)勢(shì)最大
【答案】B
【解析】AB．電感一定時(shí)，電流變化越快，越大，由E=L知，自感電動(dòng)勢(shì)越大，故A錯(cuò)誤，B正確；
C．線圈中電流為零時(shí)，電流的變化率不一定為零，自感電動(dòng)勢(shì)不一定為零，故C錯(cuò)誤；
D．當(dāng)通過線圈的電流最大時(shí)，若電流的變化率為零，自感電動(dòng)勢(shì)為零，故D錯(cuò)誤。
考點(diǎn)二、線圈的自感系數(shù)及其決定因素
1.定義：自感系數(shù)是表示線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)本領(lǐng)大小的物理量，簡(jiǎn)稱為自感或電感，用表示。
2.（1）大小：線圈長(zhǎng)度越長(zhǎng)，線圈橫截面積越大，單位長(zhǎng)度上匝數(shù)越多，線圈的自感系數(shù)越大；線圈有鐵芯比無鐵芯時(shí)自感系數(shù)大得多。
（2）物理意義：表征線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)本領(lǐng)大小的物理量，數(shù)值上等于通過線圈的電流在內(nèi)改變時(shí)產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)的大小。
（3）單位：亨利（符號(hào)），亨=毫亨=微亨（）。
【典例1】自感系數(shù)L的單位，如果用國(guó)際單位制的基本單位的符號(hào)來表示，正確的是（　　）
A．s·V/A B．kg·m2/（A2·s2）
C．N·m/A D．kg·V（A·s2）
【答案】B
【解析】物理公式不僅確定了物理量的數(shù)量關(guān)系，還確定了單位關(guān)系，由自感電動(dòng)勢(shì)公式可知
自感系數(shù)L單位是
【典例2】關(guān)于線圈的自感系數(shù)、自感電動(dòng)勢(shì)的下列說法中正確的是（ ）
A．線圈中電流變化越大，線圈自感系數(shù)越大
B．對(duì)于某一線圈，自感電動(dòng)勢(shì)正比于電流的變化量
C．一個(gè)線圈的電流均勻增大，這個(gè)線圈的自感系數(shù)、自感電動(dòng)勢(shì)都不變
D．自感電動(dòng)勢(shì)總與原電流方向相反
【答案】C
【解析】線圈的自感系數(shù)由線圈本身的特性決定，所以A錯(cuò)誤；線圈的自感電動(dòng)勢(shì)與線圈的自感系數(shù)以及電流的變化率成正比，與電流的變化量無關(guān)，所以B錯(cuò)誤；線圈的自感系數(shù)由線圈本身的特性決定，所以線圈的自感系數(shù)不變，線圈電流均勻增大，即電流的變化率不變，所以線圈自感電動(dòng)勢(shì)不變，所以C正確；
當(dāng)原電流增大時(shí)，會(huì)產(chǎn)生反方向的自感電流來阻礙電流的增大，此時(shí)自感電動(dòng)勢(shì)的方向與原電流相反，當(dāng)原電流減小時(shí)，會(huì)產(chǎn)生同方向的自感電流來阻礙電流的減小，此時(shí)自感電動(dòng)勢(shì)與原電流方向相反，所以D錯(cuò)誤。
練習(xí)1、目前，許多停車場(chǎng)門口都設(shè)置車輛識(shí)別系統(tǒng)，在自動(dòng)欄桿前、后的地面各自鋪設(shè)相同的傳感器線圈A、B，兩線圈各自接入相同的電路，電路a、b端與電壓有效值恒定的交變電源連接，如圖所示。工作過程回路中流過交變電流，當(dāng)以金屬材質(zhì)為主體的汽車接近或遠(yuǎn)離線圈時(shí)，線圈的自感系數(shù)會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致線圈對(duì)交變電流的阻礙作用發(fā)生變化，使得定值電阻R的c、d兩端電壓就會(huì)有所變化，這一變化的電壓輸入控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)就能做出抬桿或落桿的動(dòng)作。下列說法正確的是（　　）
A．汽車接近線圈A時(shí)，該線圈的自感系數(shù)減少
B．汽車離開線圈B時(shí)，回路電流將減少
C．汽車接近線圈B時(shí)，c、d兩端電壓升高
D．汽車離開線圈A時(shí)，c、d兩端電壓升高
【答案】D
【解析】AC．汽車上有很多鋼鐵，當(dāng)汽車接近線圈時(shí)，相對(duì)于給線圈增加了鐵芯，所以線圈的自感系數(shù)增大，感抗也增大，在電壓不變的情況下，交流回路的電流將減小，所以R兩端電壓將減小，即c、d兩端得電壓將減小，AC錯(cuò)誤；BD．汽車遠(yuǎn)離線圈時(shí)，線圈的感抗減小，交流回路的電流增大，R兩端電壓將變大，c、d兩端得電壓將增大，D正確，B錯(cuò)誤。
考點(diǎn)三、自感的應(yīng)用
自感 電路 條件 現(xiàn)象 原因
通電自感 S閉合的瞬間 A2先亮 由于A2支路為純電阻，不產(chǎn)生自感現(xiàn)象
A1逐漸亮起來 由于L的自感作用，阻礙A1支路電流增大
斷電自感 S斷開的瞬間 A過一會(huì)兒才熄滅或閃亮后逐漸熄滅 L與燈泡A組成回路，由于L的自感作用，使得A過一會(huì)兒才熄滅
【典例1】研究自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，線圈自感系數(shù)L很大，直流電阻與定值電阻R的阻值相等，燈泡a、b完全相同。閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后兩燈正常發(fā)光，則（　　）
A．閉合開關(guān)，a、b兩燈同時(shí)亮
B．閉合開關(guān)，a燈先亮，b燈后亮
C．?dāng)嚅_開關(guān)，a、b兩燈同時(shí)逐漸熄滅
D．?dāng)嚅_開關(guān)，b燈先熄滅，a燈后熄滅
【答案】C
【解析】AB．在開關(guān)閉合的瞬間，由于a燈的支路上自感線圈L中有自感電動(dòng)勢(shì)的阻礙，而b燈支路沒有，則b燈先亮，a燈后亮，故AB錯(cuò)誤；
CD．待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)，線圈L產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，a、b兩燈串聯(lián)形成閉合回路，則a、b兩燈同時(shí)逐漸熄滅，故C正確，D錯(cuò)誤。
【典例2】如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，A、B為兩個(gè)完全相同的燈泡，電壓表指針居于刻度盤中央，量程為E，可以測(cè)量正、反向電壓。線圈L的自感系數(shù)較大，直流電阻不計(jì)，下列說法正確的是（　　）
A．開關(guān)閉合后，B逐漸變亮
B．開關(guān)閉合，待電路穩(wěn)定后，B比A更亮
C．?dāng)嚅_開關(guān)瞬間，a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)低
D．?dāng)嚅_開關(guān)瞬間，電壓表不會(huì)燒壞
【答案】D
【解析】A．開關(guān)閉合后，B馬上變亮，所以A錯(cuò)誤；
B．開關(guān)閉合，待電路穩(wěn)定后，由于線圈L的自感系數(shù)較大，直流電阻不計(jì)， A B為兩個(gè)完全相同的燈泡，則兩燈一樣亮，所以B錯(cuò)誤；
C．?dāng)嚅_開關(guān)瞬間，B燈有從a到b的反向電流通過，所以a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)高，則C錯(cuò)誤；
D．?dāng)嚅_開關(guān)瞬間，電壓表兩端出現(xiàn)反向電壓，但大小不會(huì)超過原來的大小，所以不會(huì)燒壞，D正確；
練習(xí)1、在圖示電路中，電阻R和線圈L的阻值相同，和是兩個(gè)完全相同的燈泡，線圈電感足夠大，下列說法正確的是（　　）
A．閉合開關(guān)瞬時(shí)，比更亮
B．閉合開關(guān)瞬時(shí)，和的亮度相同
C．?dāng)嚅_開關(guān)后，立即熄滅，慢慢熄滅
D．?dāng)嚅_開關(guān)后，和都慢慢熄滅
【答案】A
【解析】AB．閉合開關(guān)瞬時(shí)，由于線圈電感足夠大，電感線圈相當(dāng)于斷路，燈泡A2與電阻R并聯(lián)再與A1串聯(lián)，所以比更亮，故A正確，B錯(cuò)誤；
CD．?dāng)嚅_開關(guān)后，立即熄滅，由于電感線圈中的電流減小，則線圈中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流減小，且線圈與燈組成回路，即慢慢熄滅，故CD錯(cuò)誤。
練習(xí)2、如圖甲所示，A、B是兩個(gè)完全相同的小燈泡，閉合開關(guān)，A、B兩燈泡均能正常發(fā)光。現(xiàn)將A、B小燈泡連接到如圖乙所示電路中，乙圖中電源與甲圖中電源完全相同，L是自感系數(shù)很大、電阻可忽略不計(jì)的自感線圈。電路各處連接良好，讓開關(guān)從斷開狀態(tài)突然閉合，下列說法正確的是（　　）
A．閉合開關(guān)的瞬間，A燈泡立刻變亮，B燈泡仍不亮
B．閉合開關(guān)的瞬間，A、B燈泡立刻同時(shí)亮，然后B燈泡熄滅
C．閉合開關(guān)，電路穩(wěn)定后，A、B燈泡亮度相同
D．閉合開關(guān)，電路穩(wěn)定后，流經(jīng)燈泡B的電流由q到p
【答案】B
【解析】剛閉合S時(shí)，由于L自感系數(shù)很大，阻礙電流的增加，所以電路相當(dāng)于兩燈串聯(lián)，電源的電壓同時(shí)加到兩燈上，A、B同時(shí)亮，隨著L中電流增大，由于線圈L直流電阻可忽略不計(jì)，分流作用增大，B逐漸被短路直到熄滅，即穩(wěn)定后沒有電流流過B，外電路總電阻減小，總電流增大，A燈更亮，即穩(wěn)定后A更亮，B熄滅。故ACD錯(cuò)誤，B正確。
考點(diǎn)四、燈泡亮度變化
與線圈串聯(lián)的燈泡 與線圈并聯(lián)的燈泡
電路圖
通電時(shí) 電流逐漸增大，燈泡逐漸變亮 電流突然變大，然后逐漸減小
斷電時(shí) 電流逐漸減小燈泡逐漸變暗電流方向不變 電路中穩(wěn)態(tài)電流為I1、I2①若I2≤I1，燈泡逐漸變暗；②若I2＞I1，燈泡閃亮后逐漸變暗. 兩種情況燈泡中電流方向均改變
【典例1】（多選）如圖所示的電路中，、、是三個(gè)相同的燈泡，電感L的電阻和電源的內(nèi)阻可忽略，D為理想二極管。下列判斷正確的是（　　）
A．開關(guān)K從斷開突然閉合時(shí)，逐漸變亮，一直不亮，立即變亮
B．開關(guān)K從斷開突然閉合時(shí)，、逐漸變亮，一直不亮
C．開關(guān)K從閉合突然斷開時(shí)，逐漸熄滅，突然變亮后逐漸變暗熄滅，立即熄滅
D．開關(guān)K從閉合狀態(tài)突然斷開時(shí)，、逐漸熄滅，突然變亮，然后逐漸變暗至熄滅
【答案】BC
【解析】AB．閉合開關(guān)的瞬間，由于二極管具有單項(xiàng)導(dǎo)電性，所以無電流通過L2，由于線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的阻礙，L1逐漸變亮，L1與L3串聯(lián)，所以閉合開關(guān)的瞬間，、逐漸變亮，一直不亮，A錯(cuò)誤，B正確；
CD．由于二極管的單向?qū)щ娦裕娐贩€(wěn)定后也無電流通過L2，L2不亮，電路穩(wěn)定后，斷開開關(guān)的瞬間，線圈由于產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于電源，燈泡L1、L2串聯(lián)，所以L1逐漸熄滅，L2突然變亮，然后逐漸變暗至熄滅，同時(shí)L3立即熄滅，D錯(cuò)誤，C正確。
【典例2】在如圖所示的電路中，A和B是兩個(gè)完全相同的燈泡，線圈L的自感系數(shù)足夠大，線圈的直流電阻可以忽略不計(jì)。下列說法中正確的是（　　）
A．閉合開關(guān)S，A先亮，B后亮，最后一樣亮
B．?dāng)嚅_開關(guān)S，A和B都要延遲一會(huì)兒才熄滅
C．?dāng)嚅_開關(guān)S，A立即熄滅，B閃亮一下再熄滅
D．?dāng)嚅_開關(guān)S，流過B的電流方向向右
【答案】B
【解析】A．線圈的自感作用阻礙電流的變化，閉合開關(guān)S時(shí)，流過A的電流逐漸變大，因此B先亮，A后亮，最后一樣亮，A錯(cuò)誤；
BCD．?dāng)嚅_開關(guān)S時(shí)，由于線圈的自感作用阻礙電流的變化，流過線圈的電流逐漸減小，而自感線圈L、燈A、燈B重新構(gòu)成新的回路，流過B的電流方向向左，因此A和B都要延遲一會(huì)兒才熄滅，B正確，CD錯(cuò)誤。
練習(xí)1、某同學(xué)在研究自感現(xiàn)象時(shí)設(shè)計(jì)了如圖所示的橋式電路，、、是三個(gè)完全相同的燈泡，線圈L的自感系數(shù)足夠大，其直流電阻與燈泡的電阻相同，下列說法中正確的是（　　）
A．閉合開關(guān)S瞬間，三個(gè)燈泡同時(shí)亮
B．閉合開關(guān)S電路穩(wěn)定后，三個(gè)燈泡亮度不同
C．開關(guān)S斷開，三個(gè)燈泡閃亮一下再慢慢熄滅
D．開關(guān)S斷開，三個(gè)燈泡慢慢熄滅
【答案】D
【解析】AB．閉合開關(guān)S瞬間，、所在支路電流迅速增大，兩燈同時(shí)亮起，而線圈L、所在支路由于通電自感現(xiàn)象，電流緩慢增大，燈逐漸亮起，當(dāng)電路穩(wěn)定后，由于兩支路電阻相同，故三個(gè)燈泡亮度相同，AB錯(cuò)誤；
CD．開關(guān)S斷開瞬間，由于線圈的斷電自感現(xiàn)象，L相當(dāng)于一個(gè)電源，會(huì)使線圈L及三個(gè)燈泡中的電流從原來的數(shù)值逐漸減小，燈慢慢熄滅，因線圈電流和燈泡的電流在穩(wěn)定的時(shí)候相同， 并不會(huì)閃亮一下，C錯(cuò)誤，D正確。
練習(xí)2、如圖所示，L是自感系數(shù)很大的線圈，但其自身的電阻幾乎為0。A和B是兩個(gè)相同的小燈泡。
(1)當(dāng)開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合時(shí)，A、B兩個(gè)燈泡的亮度將如何變化？請(qǐng)作出解釋。
(2)當(dāng)開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_時(shí)，A、B兩個(gè)燈泡的亮度又將如何變化？請(qǐng)作出解釋。
【答案】(1)B燈先亮一下后逐漸熄滅；A燈立刻亮起來，后變得更亮；(2)燈泡A立即熄滅，燈泡B由熄滅變亮再逐漸熄滅。
【解析】(1)當(dāng)開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合時(shí)，線圈L中產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流增加，則L可看做斷路，電源的電壓同時(shí)加到兩燈上，A、B同時(shí)亮，隨著L中電流增大，由于線圈L直流電阻可忽略不計(jì)，分流作用增大，B逐漸被短路直到熄滅，外電路總電阻減小，總電流增大，A燈更亮；
(2)當(dāng)開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_時(shí)，燈泡A立即熄滅，L中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流減小，則L相當(dāng)電源，燈泡B與線圈L構(gòu)成閉合回路，所以燈泡B由熄滅變亮再逐漸熄滅。
考點(diǎn)五、互感的應(yīng)用
互感和互感電動(dòng)勢(shì)：兩個(gè)相互靠近但導(dǎo)線不相連的線圈，當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，它所產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)會(huì)在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象叫作互感，這種感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫作互感電動(dòng)勢(shì)．
【典例1】無線充電是近年發(fā)展起來的新技術(shù)。如圖所示，該技術(shù)通過交變磁場(chǎng)在發(fā)射線圈和接收線圈間傳輸能量。內(nèi)置接收線圈的手機(jī)可以直接放在無線充電基座上進(jìn)行充電，下列關(guān)于無線充電的說法正確的是（　　）
A．在充電過程中沒有電能損失
B．無線充電基座可以用直流電源供電
C．無線充電過程主要利用了電磁感應(yīng)原理
D．無線充電基座可以對(duì)所有手機(jī)進(jìn)行無線充電
【答案】C
【解析】A．在充電過程中線圈會(huì)產(chǎn)生焦耳熱，會(huì)有電能損失，故A錯(cuò)誤；
B．無線充電基座產(chǎn)生的是交變磁場(chǎng)，所以必須用交流電源供電，故B錯(cuò)誤；
C．發(fā)射線圈產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)使接收線圈中的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，所以無線充電過程主要利用了電磁感應(yīng)原理，故C正確；
D．無線充電基座只能對(duì)配備接收線圈的手機(jī)進(jìn)行無線充電，故D錯(cuò)誤。
【典例2】目前手機(jī)的無線充電技術(shù)（圖甲）已經(jīng)成熟，其工作過程可簡(jiǎn)化為圖乙所示，A、B兩個(gè)線圈彼此行放置，當(dāng)線圈A接通工作電源時(shí)，線圈B中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并對(duì)與其相連的手機(jī)電池充電。下列說法正確的是（　　）
A．只要線圈A中輸入電流，線圈B中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
B．若線圈A中輸入變化的電流，線圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也會(huì)發(fā)生變化
C．線圈A中輸入的電流越大，線圈B中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大
D．線圈A中輸入的電流變化越快，線圈B中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大
【答案】D
【解析】A．根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，若在線圈A中輸入恒定電流，則線圈A只產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，線圈B中的磁通量不發(fā)生變化，則線圈B中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故A錯(cuò)誤；
B．若線圈A中輸入隨時(shí)間均勻變化的電流，則會(huì)使線圈A產(chǎn)生隨時(shí)間均勻變化的磁場(chǎng)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律
常數(shù)
則線圈B中會(huì)產(chǎn)生恒定不變的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故B錯(cuò)誤；
C．若線圈A中電流恒定不變，無論多大，產(chǎn)生的磁場(chǎng)是恒定的，則線圈B中沒有磁通量變化，則不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故C錯(cuò)誤；
D．線圈A中電流變化越快，則線圈A中電流產(chǎn)生的2磁場(chǎng)變化越快，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律
線圈B中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也會(huì)越大，故D正確。
練習(xí)1、隨著智能手機(jī)的發(fā)展，電池低容量和手機(jī)高耗能之間的矛盾越來越突出，手機(jī)無線充電技術(shù)間接解決了智能手機(jī)電池不耐用的問題。在不久的將來各大公共場(chǎng)所都會(huì)裝有這種設(shè)備，用戶可以隨時(shí)進(jìn)行無線充電，十分便捷。如圖所示，電磁感應(yīng)式無線充電的原理與變壓器類似，通過分別安裝在充電基座和接收裝置上的線圈，利用產(chǎn)生的磁場(chǎng)傳遞能量。當(dāng)充電基座上的送電線圈通入正弦式交變電流后，就會(huì)在鄰近的受電線圈中感應(yīng)出電流，最終實(shí)現(xiàn)為手機(jī)電池充電。在充電過程中（　　）
A．受電線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)恒定不變
B．送電線圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)呈周期性變化
C．送電線圈和受電線圈無法通過互感實(shí)現(xiàn)能量傳遞
D．由于手機(jī)和基座沒有導(dǎo)線連接，所以傳遞能量沒有損失
【答案】B
【解析】AB．送電線圈通入正弦式交變電流,則產(chǎn)生的磁場(chǎng)為交變磁場(chǎng)，由楞次定律可知受電線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)為交變磁場(chǎng)，故B正確，A錯(cuò)誤；
C．送電線圈和受電線圈可以通過互感實(shí)現(xiàn)能量傳遞，故C錯(cuò)誤；
D．由于有漏磁現(xiàn)場(chǎng)的存在，所以能量的傳遞過程有損失，故D錯(cuò)誤。
練習(xí)2、如圖所示，圖甲為手機(jī)無線充電圖，圖乙為其充電原理的示意圖，電磁感應(yīng)式無線充電的原理與變壓器類似，通過分別安裝在充電板的勵(lì)磁線圈和手機(jī)內(nèi)的感應(yīng)線圈，利用產(chǎn)生的磁場(chǎng)傳遞能量。當(dāng)勵(lì)磁線圈 ab 端通入如圖丙的正弦式交變電流后，就會(huì)在感應(yīng)線圈中感應(yīng)出電流，最終實(shí)現(xiàn)為手機(jī)電池充電。在充電過程中（　　）
A．感應(yīng)線圈中產(chǎn)生的是恒定電流
B．勵(lì)磁線圈中的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)恒定不變
C．感應(yīng)線圈和勵(lì)磁線圈通過互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)能量傳遞
D．感應(yīng)線圈中電流的方向總是與勵(lì)磁線圈中電流方向相反
【答案】C
【解析】AB．當(dāng)勵(lì)磁線圈 ab 端通入如圖丙的正弦式交變電流后，根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論可知，在勵(lì)磁線圈中產(chǎn)生了呈周期性變化的磁場(chǎng)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，可知在感應(yīng)線圈中產(chǎn)生同頻率的正弦交流電，故AB錯(cuò)誤；
C．無線充電利用的是電磁感應(yīng)原理，所以感應(yīng)線圈和勵(lì)磁線圈通過互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)能量傳遞，故C正確；
D．感應(yīng)線圈中的電流方向可以由楞次定律判斷，當(dāng)勵(lì)磁線圈中電流減小時(shí)，感應(yīng)電流的方向可能與勵(lì)磁線圈的電流方向相同，故D錯(cuò)誤。
二、夯實(shí)小練
1、(多選)下列關(guān)于互感現(xiàn)象的說法正確的是 (　　)
A.一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，與之靠近的另一線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱為互感現(xiàn)象
B.互感現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是電磁感應(yīng)，同樣遵循楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律
C.利用互感現(xiàn)象能夠?qū)⒛芰坑梢粋€(gè)線圈傳遞到另一個(gè)線圈，人們制造了收音機(jī)的“磁性天線”
D.在電力工程以及電子電路中，互感現(xiàn)象不會(huì)影響電路的正常工作
【答案】ABC
【解析】?jī)蓚€(gè)相互靠近的線圈，當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，它所產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)會(huì)在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象稱為互感現(xiàn)象，A正確；之所以會(huì)在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，是因?yàn)樽兓碾娏鳟a(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，引起另一個(gè)線圈中的磁通量發(fā)生變化，發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，選項(xiàng)B正確；收音機(jī)的“磁性天線”以及變壓器均是利用互感原理工作的，也就是利用互感現(xiàn)象將能量由一個(gè)線圈傳遞到另一個(gè)線圈，選項(xiàng)C正確；互感現(xiàn)象能發(fā)生在任何兩個(gè)相互靠近的電路之間，會(huì)影響電路的正常工作，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
2、(多選)關(guān)于互感現(xiàn)象，下列說法正確的是 (　　)
A.兩個(gè)線圈之間必須有導(dǎo)線相連，才能產(chǎn)生互感現(xiàn)象
B.互感現(xiàn)象可以把能量從一個(gè)線圈傳到另一個(gè)線圈
C.互感現(xiàn)象都是有益的
D.變壓器是利用互感現(xiàn)象制成的
【答案】BD
【解析】?jī)蓚€(gè)線圈之間沒有導(dǎo)線相連，也能產(chǎn)生互感現(xiàn)象，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；互感現(xiàn)象可以把能量從一個(gè)線圈傳到另一個(gè)線圈，選項(xiàng)B正確；互感現(xiàn)象不都是有益的，有時(shí)會(huì)影響電路的正常工作，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；變壓器是利用互感現(xiàn)象制成的，選項(xiàng)D正確。
3、關(guān)于線圈的自感系數(shù)，下面說法正確的是 (　　)
A.線圈的自感系數(shù)越大，自感電動(dòng)勢(shì)就一定越大
B.線圈中的電流變化越快，自感系數(shù)越大
C.線圈的自感系數(shù)由線圈本身的因素及有無鐵芯決定
D.線圈中的電流等于零時(shí)，自感系數(shù)也等于零
【答案】C
【解析】線圈的自感系數(shù)是由線圈本身的因素及有無鐵芯決定的，與有無電流、電流變化情況都沒有關(guān)系，故選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤，C正確；自感電動(dòng)勢(shì)的大小除了與線圈自感系數(shù)有關(guān)外，還與電流的變化率有關(guān)，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤。
4、了解物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，學(xué)會(huì)像科學(xué)家那樣觀察和思考，往往比掌握知識(shí)本身更重要。下列選項(xiàng)符合史實(shí)的是（　　）
A．法拉第發(fā)現(xiàn)了自感現(xiàn)象
B．安培最早提出了場(chǎng)的概念
C．奧斯特提出了分子電流假說
D．密立根測(cè)出了元電荷的數(shù)值
【答案】D
【解析】A．1832年，美國(guó)科學(xué)家亨利發(fā)現(xiàn)自感現(xiàn)象（因電流變化而在電路本身引起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象），日光燈的工作原理即為其應(yīng)用之一，雙繞線法制精密電阻為消除其影響應(yīng)用之一，故A錯(cuò)誤；
B．場(chǎng)是由法拉第最早提出的，故B錯(cuò)誤；
C．安培提出了分子電流假說，故C錯(cuò)誤；
D．密立根通過實(shí)驗(yàn)方法，測(cè)出了元電荷的數(shù)值，故D正確。
5、（多選）如圖所示，甲是回旋加速器的原理圖，乙是研究自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)電路圖，丙是歐姆表的內(nèi)部電路圖，丁圖是動(dòng)圈式話筒的原理圖，下列說法正確的是（　　）
A．甲圖是加速帶電粒子的裝置，其加速電壓越大，帶電粒子最后獲得的速度越大
B．乙圖電路開關(guān)斷開瞬間，燈泡A可能會(huì)突然閃亮一下
C．丙圖在測(cè)量電阻前，需兩表筆短接，調(diào)節(jié)R1使指針指向表盤最左端
D．丁圖利用了電磁感應(yīng)的原理，聲波使膜片振動(dòng)，從而帶動(dòng)音圈產(chǎn)生感應(yīng)電流
【答案】BD
【解析】A．根據(jù)
得，粒子的最大速度
可知最大速度與加速電壓無關(guān)，只和磁場(chǎng)區(qū)域的半徑有關(guān)，故A錯(cuò)誤；
B．電鍵斷開的瞬間，由于線圈對(duì)電流有阻礙作用，通過線圈的電流會(huì)通過燈泡A，所以燈泡A不會(huì)立即熄滅，若斷開前，通過電感的電流大于燈泡的電流，斷開開關(guān)瞬間，燈泡會(huì)閃亮一下然后逐漸熄滅；若斷開前，通過電感的電流小于或等于燈泡的電流，斷開開關(guān)瞬間，燈泡不會(huì)閃亮一下。故B正確；
C．丙圖為多用電表的歐姆檔；需要進(jìn)行歐姆調(diào)零；故在換檔后，需兩表筆短接，調(diào)節(jié)R1使指針指向0Ω表盤最右端，故C錯(cuò)誤；
D．丁圖利用了電磁感應(yīng)的原理，聲波使膜片振動(dòng)，從而帶動(dòng)音圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確。
6、如圖所示，、是兩只完全相同的燈泡，線圈自感系數(shù)很大，線圈的直流電阻不計(jì)，初始狀態(tài)開關(guān)S斷開，下列說法中正確的是（　　）
A．S閉合后，、均逐漸變亮
B．S閉合后，立即亮，逐漸變亮
C．待電路穩(wěn)定后再斷開S，、立即同時(shí)熄滅
D．待電路穩(wěn)定后再斷開S，立即熄滅，亮一下熄滅
【答案】D
【解析】AB．由圖可知，燈L1與線圈并聯(lián)后再與L2串聯(lián)，當(dāng)S閉合瞬時(shí)，線圈以及兩燈同時(shí)獲得電壓，所以L1、L2同時(shí)發(fā)光，隨著線圈L電流的增加，逐漸將L1燈短路，L1逐漸變暗直到熄滅，同時(shí)，L2電流逐漸增大，變得更亮，故AB錯(cuò)誤；
CD．待電路穩(wěn)定后S斷開瞬時(shí)，L2中電流消失，故立即熄滅，由于線圈內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)自感電動(dòng)勢(shì)，與L1構(gòu)成一個(gè)自感回路，故L1亮一下逐漸熄滅，故D正確，C錯(cuò)誤；
7、演示自感現(xiàn)象的電路如圖所示，L為電感線圈。閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定時(shí)，兩只完全相同的燈泡A1、A2亮度相同，下列說法正確的是（　　）
A．閉合開關(guān)S時(shí)，A1、A2同時(shí)變亮
B．若斷開開關(guān)，通過A2的電流從左向右
C．L的直流電阻與R的阻值相同
D．若斷開開關(guān)，A1逐漸變暗，A2閃亮一下再逐漸變暗
【答案】C
【解析】A．閉合開關(guān)S時(shí)，A2立即變亮；由于線圈的自感作用將阻礙電流的快速變大，使電流緩慢變大，所以與其串聯(lián)的燈泡A1緩慢變亮，故A錯(cuò)誤；
C．電路穩(wěn)定時(shí)，兩只完全相同的燈泡A1、A2亮度相同，說明L的直流電阻與R的阻值相同，故C正確；
BD．?dāng)嚅_開關(guān)時(shí)，電路中的電流突然減小為零，線圈內(nèi)將產(chǎn)生阻礙原電流減小的自感電流，即自感電流的方向與原電流方向相同；燈泡A1、A2所在的兩個(gè)支路構(gòu)成了一個(gè)閉合回路，自感電流通過燈泡A1、A2，通過A2時(shí)方向從右向左，隨著自感電流的減小，兩個(gè)燈泡同時(shí)熄滅，因兩個(gè)燈泡之前電流相同，因此燈不會(huì)閃爍一下；故BD錯(cuò)誤。
8、（多選）如圖所示，A、B是兩個(gè)完全相同的燈泡，L是自感系數(shù)較大的線圈。閉合開關(guān)S，當(dāng)電路穩(wěn)定后，兩燈泡亮度相同，將開關(guān)S斷開，下列說法正確的是（　　）
A．A逐漸熄滅，B瞬時(shí)熄滅
B．A和B一起逐漸熄滅
C．?dāng)嚅_S瞬間，通過B燈的電流方向向左
D．?dāng)嚅_S瞬間，通過A燈的電流方向向左
【答案】BD
【解析】AB．開關(guān)閉合穩(wěn)定時(shí)，兩個(gè)燈泡亮度相同，則流過A的電流等于流過B的，開關(guān)由閉合到斷開瞬間，B燈原來的電流瞬間消失，而線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙A燈中電流減小，并與AB組成回路，原來兩支路燈電流相等，則開關(guān)斷開瞬間，電流都從原來A的值開始減小，所以兩燈均過一會(huì)兒才熄滅，故A錯(cuò)誤，B正確；
CD．由于電流的方向與A的原電流的方向相同，則流過兩個(gè)燈的電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，通過A燈的電流方向仍然向左，而通過B燈的電流方向向右，故C錯(cuò)誤，D正確；
9、如圖所示的電路中，三個(gè)相同的燈泡a、b、c和電感L1、L2與直流電源連接，電感的電阻忽略不計(jì)電鍵K從閉合狀態(tài)突然斷開時(shí)，下列判斷正確的有（　　）
A．三個(gè)燈泡立即熄滅 B．b先變亮，然后逐漸熄滅
C．c先變亮，然后逐漸熄滅 D．a(chǎn)先變亮，b、c都逐漸熄滅
【答案】D
【解析】如下圖所示，電鍵K閉合時(shí)，電感L1的電流等于bc燈的電流之和，電感L2等于c燈的電流；斷開電鍵K的瞬間，電感上的電流突然減小，三個(gè)燈泡均處于回路中，故b、c燈泡的電流逐漸減小，且原來每個(gè)電感線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均加載于燈泡a上，故燈泡a先變亮，然后逐漸變暗。
10、在如圖a、b所示電路中，電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，且小于燈S的電阻，接通開關(guān)K，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡S發(fā)光，則（　　）
A．在電路a中，閉合K時(shí)，S將立即變亮發(fā)光
B．在電路a中，斷開K后，S將先變得更亮，后才變暗
C．在電路b中，閉合K時(shí)，S將逐漸變亮發(fā)光
D．在電路b中，斷開K后，S將先變得更亮，然后漸暗
【答案】D
【解析】A．在電路a中，閉合K時(shí)，由于L的阻礙作用，S慢慢變亮。故A錯(cuò)誤；
B．在電路a中，斷開K后，由于L的阻礙作用，S慢慢變暗，不會(huì)出現(xiàn)閃亮現(xiàn)象。故B錯(cuò)誤；
C．在電路b中，閉合K時(shí)，燈泡S與電阻R串聯(lián)接入電路，則其立即變亮。故C錯(cuò)誤；
D．在電路b中，由于電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，所以通過燈泡的電流比線圈的電流小。斷開K后，由于L的阻礙作用，導(dǎo)致燈泡S變的更亮，然后逐漸變暗。故D正確。
三、培優(yōu)練習(xí)
1、如圖所示電路，開關(guān)S閉合穩(wěn)定后，流過線圈L的電流為，流過燈泡的電流為。現(xiàn)將S突然斷開，S斷開前后，下列圖中能正確表示流過燈泡的電流i隨時(shí)間t變化關(guān)系的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】S閉合且穩(wěn)定后流過電感線圈的電流是0.4A，流過燈泡的電流是0.2A，當(dāng)S斷開后，燈泡原來的電流立即消失，線圈中電流要開始減小，將產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的減小，所以通過燈泡的電流不會(huì)立即消失，會(huì)從0.4A開始逐漸減小，根據(jù)楞次定律知，燈泡中電流方向與原來的電流方向相反；
2、如圖是演示自感現(xiàn)象的電路，與是完全相同的燈泡，電阻均為R，在開關(guān)斷開，閉合時(shí)，兩燈的亮度一樣，現(xiàn)閉合待電路穩(wěn)定后，突然斷開的瞬間（　　）
A．立即熄滅 B．先變亮，再逐漸熄滅
C．有電流流過，方向向左 D．有電流流過，方向向右
【答案】C
【解析】突然斷開的瞬間，線圈與構(gòu)成回路，所以沒有電流經(jīng)過立即熄滅。在開關(guān)斷開，閉合時(shí)，兩燈的亮度一樣，所以線圈的直流電阻也是R，則閉合待電路穩(wěn)定后，線圈中的電流與燈泡中的電流一樣，所以斷開開關(guān)的瞬間，流過的電流大小不變，方向向左，所以不能變亮。
3、（多選）如圖所示L為自感線圈，閉合開關(guān)S，燈立即變亮，另一個(gè)相同燈逐漸變亮，最終比亮。則（　　）
A．滑動(dòng)變阻器R的阻值小于自感線圈L的直流電阻阻值
B．滑動(dòng)變阻器R的阻值大于自感線圈L的直流電阻阻值
C．?dāng)嚅_S，燈閃亮后逐漸熄滅，且電流方向與閉合S時(shí)一樣
D．?dāng)嚅_S，燈逐漸熄滅，且電流方向與閉合S時(shí)相反
【答案】AD
【解析】A．比亮，說明滑動(dòng)變阻器R的阻值比自感線圈L的直流電阻阻值小，故A正確，B錯(cuò)誤；
CD．?dāng)嚅_S，線圈中的電流減小，發(fā)生電磁感應(yīng)，產(chǎn)生同向感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)以阻礙電流的減小，該感應(yīng)電流流過兩燈泡構(gòu)成的回路，所以兩燈泡逐漸熄滅，且流過燈的電流方向與閉合S時(shí)相反。因?yàn)閿嚯姇r(shí)，流過燈的電流瞬間不變，所以不會(huì)閃亮。C錯(cuò)誤，D正確。
4、圖1和圖2是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個(gè)電路圖，和為電感線圈。實(shí)驗(yàn)時(shí)，斷開開關(guān)瞬間，燈突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關(guān)，燈逐漸變亮，而另一個(gè)相同的燈立即變亮，最終與的亮度相同。下列說法正確的是（　　）
A．圖1中，與的電阻值相同
B．圖1中，閉合，電路穩(wěn)定后，中電流大于中電流
C．圖2中，變阻器與的電阻值相同
D．圖2中，閉合瞬間，中電流與變阻器中電流相等
【答案】C
【解析】AB．圖1中，當(dāng)S1斷開的瞬時(shí)燈突然閃亮，說明在電路穩(wěn)定時(shí)通過線圈L1的電流大于通過燈A1的電流，即燈的阻值大于線圈的電阻值，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；
C．圖2中，閉合開關(guān)，燈逐漸變亮，而另一個(gè)相同的燈立即變亮，最終與的亮度相同，說明變阻器與的電阻值相同，選項(xiàng)C正確；
D．圖2中，閉合瞬間，由于L2中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增加，可知中電流比變阻器中電流小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
5、如圖所示的電路中，L為自感線圈，其直流電阻與電阻R相等，C為電容器，A、B為兩燈泡，電源內(nèi)阻r不可忽略，當(dāng)開關(guān)S由閉合狀態(tài)斷開時(shí)（　　）
A．A燈立即熄滅
B．A燈突然閃亮一下再熄滅，c點(diǎn)電勢(shì)比d點(diǎn)高
C．B燈無電流通過，不可能變亮
D．電容器立即充電，有電流從a點(diǎn)到b點(diǎn)流過B燈
【答案】D
【解析】AB．當(dāng)開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_時(shí)，線圈中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，與燈泡A和電阻R構(gòu)成閉合回路放電，由于斷開開關(guān)前流過線圈的電流大于流過燈泡A的電流，故A燈突然閃亮一下再熄滅，電流從d到c流過燈泡A，故d點(diǎn)電勢(shì)比c點(diǎn)高，故AB錯(cuò)誤；
CD．當(dāng)開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_時(shí)，電容量?jī)啥说碾妷鹤兇螅孰娙萜鞒潆姡谐潆婋娏鳎蔅燈有電流通過，電流方向由a到b，故C錯(cuò)誤，D正確；
6、如圖所示的電路中，三個(gè)燈泡、、的電阻相等（且不考慮溫度對(duì)電阻的影響），電感L的電阻可忽略，D為理想二極管。電源內(nèi)阻不可忽略，下列說法中正確的是（　　）
A．S閉合瞬間，、、均立即變亮，然后逐漸變暗
B．S閉合瞬間，逐漸變亮，、均立即變亮，后亮度稍有下降，穩(wěn)定后三個(gè)燈泡亮度相同
C．S從閉合狀態(tài)突然斷開時(shí)，、、均逐漸變暗
D．S從閉合狀態(tài)突然斷開時(shí)，、、均先變亮，然后逐漸變暗
【答案】B
【解析】AB．開關(guān)S閉合瞬間，L2、L3均立即變亮，L1的電路中由于線圈對(duì)電流的阻礙作用，會(huì)逐漸亮，隨L1的電路中電流的增大，路端電壓減小，L2、L3亮度稍有下降，穩(wěn)定后L2、L3亮度相同，故A錯(cuò)誤；B正確；
CD．開關(guān)S從閉合狀態(tài)突然斷開時(shí)，L1、L3均逐漸變暗，由于L2的電路中的二極管由單向?qū)щ娦裕娏鞑荒軓挠蚁蜃笸ㄟ^二極管，所以L2立即熄滅。故CD錯(cuò)誤。
7、如圖所示，鐵芯上繞有線圈A和B，線圈A與電源連接，線圈B與理性發(fā)光二極管D相連，銜鐵E連接彈簧K控制觸頭C的通斷，忽略A的自感，下列說法正確的是
A．閉合S，D閃亮一下 B．閉合S，C將會(huì)過一小段時(shí)間接通
C．?dāng)嚅_S，D不會(huì)閃亮 D．?dāng)嚅_S，C將會(huì)過一小段時(shí)間斷開
【答案】D
【解析】AB.當(dāng)閉合S瞬間時(shí)，穿過線圈B的磁通量要增加，根據(jù)楞次定律：增反減同，結(jié)合右手螺旋定則可知，線圈B的電流方向逆時(shí)針，而由于二極管順時(shí)針方向?qū)щ姡瑒t線圈B不會(huì)閃亮一下，則線圈A中磁場(chǎng)立刻吸引C，導(dǎo)致其即時(shí)接觸，故A，B錯(cuò)誤；CD.當(dāng)斷開S瞬間時(shí)，穿過線圈B的磁通量要減小，根據(jù)楞次定律：增反減同，結(jié)合右手螺旋定則可知，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，則二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，則D會(huì)閃亮，同時(shí)對(duì)線圈A有影響，阻礙其磁通量減小，那么C將會(huì)過一小段時(shí)間斷開，故C錯(cuò)誤，D正確；
8、（多選）如圖（1）所示是用電流傳感器（相當(dāng)于電流表，其電阻可以忽略不計(jì)）研究自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)電路，圖中兩個(gè)電阻的阻值均為R，L是一個(gè)自感系數(shù)足夠大的自感線圈，其直流電阻值小于R。圖（2）是某同學(xué)畫出的在t0時(shí)刻開關(guān)S切換前后，通過傳感器的電流隨時(shí)間變化的圖像。關(guān)于這些圖像，下列說法中正確的是（　　）
A．甲圖是開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合，通過傳感器1的電流隨時(shí)間變化的情況
B．乙圖是開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合通過傳感器1的電流隨時(shí)間變化的情況
C．丙圖是開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_，通過傳感器2的電流隨時(shí)間變化的情況
D．丁圖是開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_，通過傳感器2的電流隨時(shí)間變化的情況
【答案】BC
【解析】AB．開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合，由于L的自感作用，通過傳感器1的電流是逐漸增大的，當(dāng)穩(wěn)定以后，自感消失，電流保持不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；CD．開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_，傳感器1的電流立即為零，由于L的自感作用（相當(dāng)于電源），傳感器2的電流與原來反向且逐漸減小為零，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。
9、（多選）如圖所示為某同學(xué)探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置。將兩個(gè)線圈繞在一個(gè)鐵環(huán)上，A線圈與電源、滑動(dòng)變阻器R、開關(guān)組成一個(gè)回路，B線圈與電流計(jì)G、開關(guān)組成另一個(gè)回路。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象下列說法正確的是（　　）
A．先閉合，再閉合的瞬間，G中無感應(yīng)電流
B．先閉合，再閉合的瞬間，G中無感應(yīng)電流
C．閉合、，待電路穩(wěn)定后G中一直有感應(yīng)電流
D．閉合、，待電路穩(wěn)定后R的滑片向左移動(dòng)的過程中，G中有感應(yīng)電流
【答案】AD
【解析】A．先閉合后，線圈A中產(chǎn)生的是恒定電流，產(chǎn)生的磁場(chǎng)是恒定的，再閉合的瞬間，穿過線圈B的磁通量不變，線圈B不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故G中無感應(yīng)電流。故A正確；
B．先閉合，此時(shí)穿過線圈B的磁通量仍為零。再閉合的瞬間，穿過線圈B的磁通量增加，線圈B產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，G中有感應(yīng)電流。故B錯(cuò)誤；
C．閉合、，待電路穩(wěn)定后，穿過線圈B的磁通量不變，線圈B不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，G中無感應(yīng)電流。故C錯(cuò)誤；
D．閉合、，待電路穩(wěn)定后，R的滑片向左移動(dòng)的過程中，電阻變大，電路中電流減小，穿過線圈B的磁通量減少，線圈B產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，G中有感應(yīng)電流。故D正確。
10、如圖所示，A、B、C是三個(gè)完全相同的燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)較大的線圈，其直流電阻可忽略不計(jì)，則（　　）
A．S閉合時(shí)，B、C燈立即亮，A燈緩慢亮
B．電路接通穩(wěn)定后，B、C燈亮度不同
C．電路接通穩(wěn)定后斷開S，A燈閃一下后逐漸熄滅
D．電路接通穩(wěn)定后斷開S，b點(diǎn)的電勢(shì)高于a點(diǎn)
【答案】C
【解析】A．S閉合的瞬間，通過L的電流等于零，A、B、C燈都立即亮，A錯(cuò)誤；
B．電路接通穩(wěn)定后，L相當(dāng)于導(dǎo)線，B、C燈亮度相同，B錯(cuò)誤；
C．電路接通穩(wěn)定后，L相當(dāng)于導(dǎo)線，A燈熄滅，斷開S的瞬間，L相當(dāng)于電源給A燈供電，A燈又亮了，然后A燈逐漸熄滅，所以A燈閃一下后逐漸熄滅，C正確；
D．電路接通穩(wěn)定時(shí)，通過L的電流方向向左，斷開S的瞬間，L相當(dāng)于電源阻礙電流減小，產(chǎn)生向左的電流，a是電源的正極，b是電源的負(fù)極，b點(diǎn)的電勢(shì)低于a點(diǎn)，D錯(cuò)誤。
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁(yè) （共 2 頁(yè)）
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