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第3節(jié)　自感現(xiàn)象與渦流
(分值：60分)
1~8題每題4分，共32分
考點(diǎn)一　自感現(xiàn)象
1.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，自感電動勢一定越大
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)由線圈本身的性質(zhì)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
2.在制作精密電阻時(shí)，為了消除使用過程中由于電流變化而引起的自感現(xiàn)象，采取了雙線繞法，如圖所示，其中的原理是(　　)
A.當(dāng)電路中的電流變化時(shí)，兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的自感電動勢互相抵消
B.當(dāng)電路中的電流變化時(shí)，兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電流互相抵消
C.當(dāng)電路中的電流變化時(shí)，兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的磁通量互相抵消
D.以上說法均不對
3.(2023·泉州市高二期中)在如圖所示的甲、乙電路中，電阻R和燈泡電阻的阻值相等，自感線圈L的電阻值可認(rèn)為是0，在接通開關(guān)S時(shí)，則(　　)
A.在電路甲中，A將立刻變亮
B.在電路甲中，A將先變亮，然后漸漸變暗
C.在電路乙中，A將漸漸變亮
D.在電路乙中，A將先由亮漸漸變暗，然后熄滅
4.(2024·上海市浦東新區(qū)月考)如圖，A、B是兩個(gè)規(guī)格相同的小燈泡，L為自感系數(shù)較大的線圈，A1、A2是零刻度在中間的相同電流表，閉合開關(guān)調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使兩個(gè)燈泡的亮度相同。則(　　)
A.閉合S瞬間，燈泡B立刻變亮，燈泡A逐漸變亮
B.閉合S瞬間，電流表A1示數(shù)等于A2示數(shù)
C.穩(wěn)定后，斷開S瞬間，燈泡B先閃亮一下，再熄滅
D.穩(wěn)定后，斷開S瞬間，電流表A1和A2指針偏轉(zhuǎn)方向相同
5.(2023·秦皇島市第一中學(xué)高二月考)在如圖所示的電路中，兩個(gè)完全相同的小燈泡L1和L2分別串聯(lián)一個(gè)帶鐵芯的電感線圈L和一個(gè)滑動變阻器R。閉合開關(guān)S待電路穩(wěn)定后，調(diào)整R的滑片使L1和L2亮度一樣，此時(shí)通過兩個(gè)燈泡的電流均為I。在之后的t0時(shí)刻斷開S，則在如圖所示的圖像中，能正確反映t0前后的一小段時(shí)間內(nèi)通過L1的電流i1和通過L2的電流i2隨時(shí)間t變化關(guān)系的是(　　)
考點(diǎn)二　渦流及其應(yīng)用
6.(2023·福建師大附中高二開學(xué)考試)電磁灶是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的渦流，使鍋體發(fā)熱從而加熱食物。有關(guān)電磁灶，下列說法中正確的是(　　)
A.鍋體中渦流的強(qiáng)弱與磁場變化的頻率有關(guān)
B.電磁灶中通入電壓足夠高的直流電也能正常工作
C.金屬或環(huán)保絕緣材料制成的鍋體都可以利用電磁灶來烹飪食物
D.電磁灶的上表面一般都用金屬材料制成，以加快熱傳遞、減少熱損耗
7.(2023·福州市高二期中)金屬探測器如圖所示，當(dāng)金屬中處在變化的磁場中時(shí)，這個(gè)磁場能在金屬物體的內(nèi)部產(chǎn)生渦電流。渦電流又會產(chǎn)生磁場，倒過來影響原來的磁場，引發(fā)探測器發(fā)出鳴聲。考生進(jìn)考場時(shí)，每個(gè)同學(xué)都必須經(jīng)過金屬探測器的檢查。關(guān)于金屬探測器的檢查，下列說法不正確的是(　　)
A.金屬探測器的工作原理是利用了電磁感應(yīng)的原理
B.金屬探測器探測到考生衣服上的金屬扣時(shí)，金屬扣中感應(yīng)出渦流
C.此金屬探測器也可用于食品生產(chǎn)，檢測食品中是否混入細(xì)小的砂粒
D.探測過程中，無論金屬探測器與被測金屬處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，還是相對運(yùn)動狀態(tài)，都能產(chǎn)生渦流
8.(多選)如圖是高頻焊接原理示意圖。當(dāng)線圈中通以變化的電流時(shí)，待焊接的金屬工件的焊縫處就會產(chǎn)生大量熱量將金屬熔化，把工件焊接在一起。下列說法正確的是(　　)
A.電源的頻率越高，工件中的感應(yīng)電流越大
B.電源的頻率越低，焊縫處的溫度升高得越快
C.焊縫處產(chǎn)生大量的熱量是因?yàn)楹缚p處的電流大
D.焊縫處產(chǎn)生大量的熱量是因?yàn)楹缚p處的電阻大
9、10題每題5分，11~13題每題6分，共28分
9.(2024·海南省高二期中聯(lián)考)如圖所示，L是自感系數(shù)足夠大的線圈，其直流電阻與燈泡L1、L2的電阻相同，兩燈泡的額定電壓、額定功率相同，額定電壓小于電源的電動勢，閉合電鍵S，則下列判斷正確的是(　　)
A.閉合電鍵后，L1、L2兩燈泡逐漸變亮
B.閉合電鍵后，L1、L2兩燈泡逐漸變暗至熄滅
C.斷開電鍵一瞬間，燈泡L1中有從右向左的電流
D.斷開電鍵一瞬間，燈泡L2的功率變?yōu)樵瓉淼亩种?br/>10.(2023·泉州市第七中學(xué)期中)在一水平通電直導(dǎo)線的正下方，有一半圓形光滑圓弧軌道。一導(dǎo)體圓環(huán)自軌道左側(cè)的A點(diǎn)無初速度釋放，則下列說法中正確的是(　　)
A.圓環(huán)最終停在軌道的最低點(diǎn)B
B.圓環(huán)能滑到軌道右側(cè)與A點(diǎn)等高處C
C.圓環(huán)運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒
D.圓環(huán)在運(yùn)動過程中感應(yīng)電流方向一直是順時(shí)針方向
11.(2023·北京市西城區(qū)高二期末)如圖所示，一根長1 m左右的空心鋁管豎直放置，把一枚磁性比較強(qiáng)的小圓柱形永磁鐵從鋁管上端放入管口，圓柱形磁鐵直徑略小于鋁管的內(nèi)徑。讓磁鐵從管口處由靜止下落，磁鐵在管內(nèi)運(yùn)動時(shí)，沒有跟鋁管內(nèi)壁發(fā)生摩擦，不計(jì)空氣阻力。有關(guān)磁鐵在鋁管中下落的過程，下列說法可能正確的是(　　)
A.磁鐵做自由落體運(yùn)動
B.磁鐵受到鋁管中渦流的作用力方向先向上后向下
C.磁鐵受到的合力方向一直向下
D.磁鐵的機(jī)械能先增大后減小
12.(多選)(2023·泉州市高二月考)如圖所示電路中，A1和A2是兩個(gè)相同的小燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其直流電阻可不計(jì)。在開關(guān)S接通和斷開時(shí)，下列說法正確的是(　　)
A.S接通時(shí)，A1先達(dá)到最亮，穩(wěn)定后A1熄滅時(shí)A2達(dá)到最亮
B.S接通時(shí)，A2先達(dá)到最亮，穩(wěn)定后A1與A2亮度相同
C.電路穩(wěn)定后斷開S時(shí)， A1閃亮后與A2一起熄滅
D.電路穩(wěn)定后斷開S時(shí)，A2先熄滅，A1閃亮后熄滅
13.(多選)(2023·福州市高二期末)如圖所示，三個(gè)燈泡L1、L2、L3規(guī)格相同，螺線管和二極管的導(dǎo)通電阻可以忽略。豎直懸掛的線圈中心軸線與螺線管的軸線水平共線。現(xiàn)突然斷開開關(guān)S，將發(fā)生的現(xiàn)象是(　　)
A.L1逐漸熄滅，L2、L3逐漸熄滅
B.L1逐漸熄滅，L2立即熄滅，L3先變亮后熄滅
C.線圈向左擺動，并有收縮趨勢
D.線圈中的感應(yīng)電流為逆時(shí)針(從左向右看)
答案精析
1.C　［磁通量有變化才有感應(yīng)電動勢，故A錯(cuò)誤；自感系數(shù)與電流無關(guān)，故B、D錯(cuò)誤；線圈的自感系數(shù)由線圈本身的性質(zhì)及有無鐵芯決定，故C正確。］
2.C　［由于采用了雙線繞法，兩股導(dǎo)線中的電流等大反向，它們產(chǎn)生的磁場方向相反，磁通量相互抵消，不論導(dǎo)線中的電流如何變化，線圈中的磁通量始終為0，所以消除了自感現(xiàn)象的影響，故C正確。］
3.D　［在電路甲中，接通S，由于線圈阻礙電流變大，導(dǎo)致A將逐漸變亮。故A、B錯(cuò)誤；在電路乙中，接通S時(shí)，由于線圈阻礙電流變大，A將變亮，隨著線圈阻礙作用減小，A燈逐漸變暗，最后L相當(dāng)于短路，燈泡熄滅。故C錯(cuò)誤，D正確。］
4.A　［閉合S瞬間，燈泡B立刻變亮，與燈泡A串聯(lián)的線圈產(chǎn)生自感電動勢，導(dǎo)致燈泡A逐漸變亮。所以此時(shí)電流表A1示數(shù)不等于A2示數(shù)。故A正確；B錯(cuò)誤；穩(wěn)定后，斷開S瞬間，燈泡A與燈泡B所在支路形成閉合回路，因?yàn)閿嚅_前兩支路電流相等，所以斷開瞬間兩燈不會先閃亮一下，再熄滅。故C錯(cuò)誤；依題意，穩(wěn)定后電流表A1和A2的電流方向相同，指針偏轉(zhuǎn)方向相同，斷開S瞬間，在新的回路中電流表A1的指針方向不變，電流表A2指針偏轉(zhuǎn)方向反向。故D錯(cuò)誤。］
5.A　［L1與線圈串聯(lián)，斷開S瞬間，流過線圈的電流方向不變，電流大小慢慢變小，且變小得越來越慢，B錯(cuò)誤，A正確；S斷開的瞬間，流過L2的電流反向，之后電流逐漸減小，C、D錯(cuò)誤。］
6.A　［鍋體中渦流的強(qiáng)弱與磁場變化的頻率有關(guān)，磁場變化的頻率越高，產(chǎn)生的渦流越強(qiáng)，故A正確；直流電不能產(chǎn)生變化的磁場，在鍋體中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，電磁爐不能使用直流電，故B錯(cuò)誤；鍋體只能用鐵磁性導(dǎo)體材料，不能使用絕緣材料制作鍋體，故C錯(cuò)誤；電磁爐的上表面如果用金屬材料制成，使用電磁爐時(shí)，上表面材料發(fā)生電磁感應(yīng)要損失電能，電磁爐上表面要用絕緣材料制作，故D錯(cuò)誤。］
7.C　［金屬探測器的工作原理是利用了電磁感應(yīng)的原理，故A正確，不滿足題意要求；金屬探測器探測到考生衣服上的金屬扣時(shí)，金屬扣中感應(yīng)出渦流，故B正確，不滿足題意要求；因?yàn)樯傲Ｊ墙^緣體，此金屬探測器不可以檢測食品中是否混入細(xì)小的砂粒，故C錯(cuò)誤，滿足題意要求；探測過程中，由于金屬中處在變化的磁場中時(shí)，無論金屬探測器與被測金屬處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，都能產(chǎn)生渦流，故D正確，不滿足題意要求。］
8.AD　［根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，電源的頻率越高，感應(yīng)電動勢越大，工件中的感應(yīng)電流越大，焊縫處的溫度升高得越快，A正確，B錯(cuò)誤；焊縫處產(chǎn)生大量的熱量是因?yàn)楹缚p處接觸面積小，電阻大，C錯(cuò)誤，D正確。］
9.C　［線圈的自感系數(shù)足夠大，閉合電鍵后，線圈相當(dāng)于斷路，L1、L2兩燈泡立即變亮，穩(wěn)定后，線圈相當(dāng)于定值電阻與兩燈泡并聯(lián)，兩燈泡中的電流穩(wěn)定，亮度正常，故AB錯(cuò)誤；斷開電鍵一瞬間，線圈由于自感作用產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，阻礙電流的減小，電流方向向右，與兩燈泡組成閉合電路，所以燈泡L1中有從右向左的電流，故C正確；閉合電鍵后，線圈與兩燈泡并聯(lián)且電阻相同，所以通過兩燈泡和線圈的電流相同，斷開電鍵一瞬間，線圈相當(dāng)于電源，電流不變，則通過燈泡L2的電流減小為原來一半，根據(jù)P=I2R，可知燈泡L2的功率變?yōu)樵瓉淼乃姆种唬蔇錯(cuò)誤。］
10.A　［由于圓環(huán)運(yùn)動的范圍內(nèi)，各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不同，所以圓環(huán)運(yùn)動的過程中機(jī)械能不斷轉(zhuǎn)化為電能，故圓環(huán)的機(jī)械能會越來越小，最終停在最低點(diǎn)B，故A正確；因?yàn)閳A環(huán)在運(yùn)動的過程中，產(chǎn)生感應(yīng)電流，對整個(gè)過程由能量守恒定律得，重力勢能轉(zhuǎn)化為電能，故不能上升到右側(cè)與C點(diǎn)等高處，故B錯(cuò)誤；整個(gè)過程重力勢能轉(zhuǎn)化為電能，機(jī)械能不守恒，故C錯(cuò)誤；圓環(huán)來回運(yùn)動，磁通量不斷變化，所以感應(yīng)電流方向不斷變化，故D錯(cuò)誤。］
11.C　［磁鐵下落時(shí)，由于是無縫空心鋁管，故會產(chǎn)生電磁感應(yīng)，出現(xiàn)渦流，根據(jù)楞次定律可知會產(chǎn)生阻力阻礙小圓柱永磁鐵的下落。開始時(shí)，速度較小，阻力小于重力，合力向下，當(dāng)速度逐漸增大時(shí)，磁鐵所受阻力也增大，加速度減小。當(dāng)空心鋁管足夠長時(shí)，磁鐵會先做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，速度最大時(shí)，小圓柱所受阻力等于重力，做勻速直線運(yùn)動，因此磁鐵不可能做自由落體運(yùn)動，且磁鐵受到鋁管中渦流的作用力方向一直向上，故A、B錯(cuò)誤；當(dāng)鋁管長度有限時(shí)，磁鐵可能達(dá)不到最大速度就穿過了鋁管，即該過程中磁鐵受到的合力方向一直向下，故C正確；由于一直存在阻力做負(fù)功，因此磁鐵的機(jī)械能一直減小，故D錯(cuò)誤。］
12.AD　［A1和A2在S接通時(shí)立即發(fā)光，A1的電流等于流過A2和R的電流之和，所以A1先達(dá)到最亮，由于電感線圈L的作用，A1會逐漸變暗，穩(wěn)定后被線圈短路而熄滅；A2亮度會逐漸增強(qiáng)，A1熄滅時(shí)A2達(dá)到最亮，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；
電路穩(wěn)定后斷開S時(shí)，A2立即熄滅；而A1與電感線圈L組成回路，會閃亮后熄滅，選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確。］
13.BD　［突然斷開開關(guān)，由于螺線管的自感現(xiàn)象，線圈產(chǎn)生自感電動勢，使得電流I1(向右)不能突變，而是逐漸變?yōu)?，L1逐漸熄滅，由于二極管的單向?qū)щ娦裕琇2馬上熄滅，由于I1>I3，所以L3閃亮后熄滅，故A錯(cuò)誤B正確；
穿過線圈內(nèi)的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知，線圈和螺線管間將有引力作用，線圈向右擺動，且有擴(kuò)大趨勢，線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，故C錯(cuò)誤D正確。］第3節(jié)　自感現(xiàn)象與渦流
［學(xué)習(xí)目標(biāo)］　1.知道自感現(xiàn)象，能用自感解釋簡單的電磁現(xiàn)象，了解自感現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用。2.能用法拉第電磁感應(yīng)定律分析通電、斷電時(shí)自感現(xiàn)象的成因以及能量轉(zhuǎn)化(重難點(diǎn))。3.知道渦流現(xiàn)象，能解釋渦流的成因，知道渦流現(xiàn)象的應(yīng)用和危害。
一、自感現(xiàn)象的理解與應(yīng)用
1.按照如圖所示電路圖連接電路。
(1)開關(guān)S接通時(shí)，燈泡1和2的發(fā)光情況有什么不同？
(2)根據(jù)楞次定律結(jié)合電路圖分析該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。
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2.按照如圖所示電路圖連接電路。
(1)若燈泡的電阻小于線圈L的直流電阻，先閉合開關(guān)使燈泡發(fā)光，穩(wěn)定后斷開開關(guān)。觀察開關(guān)斷開時(shí)燈泡的亮度變化，并解釋原因。若燈泡電阻大于線圈L的直流電阻，燈泡的亮度如何變化？
(2)開關(guān)斷開前后，流過燈泡的電流方向相同嗎？
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1.由線圈　　　　　　　　變化所產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象稱為自感現(xiàn)象。
2.由線圈自身電流變化所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢稱為　　　　　　　　。
3.自感電動勢的作用：自感電動勢總是要　　　　導(dǎo)體自身的電流發(fā)生變化。
4.自感電動勢的大小：E=L，其中L是自感系數(shù)，簡稱　　　　或　　　　，單位：　　　　，符號為H。
5.自感系數(shù)大小的決定因素：線圈的橫截面積　　　　，單位長度匝數(shù)　　　　　，線圈　　　　，它的自感就越大，此外，將鐵芯插入線圈，會使線圈的自感大大增加。
6.自感現(xiàn)象的應(yīng)用：日光燈鎮(zhèn)流器，與電容器組成振蕩電路，電焊機(jī)。
例1　如圖所示，電路中電源的內(nèi)阻不能忽略，A、B為兩個(gè)完全相同的燈泡，當(dāng)S閉合時(shí)，下列說法正確的是(線圈L的直流電阻較小)(　　)
A.A比B先亮，然后A逐漸熄滅
B.B比A先亮，然后B逐漸變暗
C.A、B一起亮，然后A逐漸熄滅
D.A、B一起亮，然后B逐漸熄滅
例2　(多選)(2023·莆田市第一中學(xué)高二期末)如圖所示電路中，L為直流電阻不計(jì)且自感系數(shù)很大的線圈，A、B為兩規(guī)格相同的燈泡，則(　　)
A.閉合S時(shí)，A先亮，B后亮
B.閉合S時(shí)，A、B同時(shí)亮，然后B熄滅
C.斷開S時(shí)，A、B都逐漸變暗并同時(shí)熄滅
D.斷開S時(shí)，A立即熄滅，B閃亮后再逐漸變暗直至熄滅
例3　(多選)如圖所示，用電流傳感器研究自感現(xiàn)象。電源內(nèi)阻不可忽略，線圈的自感系數(shù)較大，其直流電阻小于電阻R的阻值。t=0時(shí)刻閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后，t1時(shí)刻斷開S，電流傳感器連接計(jì)算機(jī)分別描繪了整個(gè)過程線圈中的電流IL和電阻中的電流IR隨時(shí)間t變化的圖像。下列圖像中可能正確的是(　　)
1.自感現(xiàn)象的“三種狀態(tài)”“一個(gè)特點(diǎn)”
(1)三種狀態(tài)
①線圈通電瞬間可把自感線圈看成斷路。(可以理解為線圈電阻從無窮大逐漸減小)
②斷電時(shí)自感線圈相當(dāng)于電源。(電流方向與原來線圈中方向相同)
③電流穩(wěn)定后，自感線圈相當(dāng)于導(dǎo)體電阻，理想線圈的電阻為0，相當(dāng)于短路。
(2)一個(gè)特點(diǎn)
在發(fā)生自感現(xiàn)象時(shí)，線圈中電流不發(fā)生“突變”。
2.并非所有斷電自感現(xiàn)象均會出現(xiàn)燈泡“閃亮”一下的現(xiàn)象，是否出現(xiàn)“閃亮”一下的現(xiàn)象取決于電路穩(wěn)定時(shí)，與線圈并聯(lián)的小燈泡所在支路電流的大小和通過線圈的電流的大小二者的關(guān)系，若線圈電流大，則會出現(xiàn)燈泡“閃亮”現(xiàn)象，否則不會出現(xiàn)“閃亮”現(xiàn)象。
3.斷電自感現(xiàn)象中，在斷開開關(guān)后，燈泡仍然會亮一會兒，并不違背能量守恒定律，本質(zhì)是儲存在線圈的磁場能轉(zhuǎn)化為電能。
二、渦流及其應(yīng)用
1.渦流：將一金屬塊放在變化的磁場中，穿過金屬塊的磁通量發(fā)生變化，金屬塊內(nèi)部就會產(chǎn)生　　　　　　　　，這種電流在金屬塊內(nèi)部形成閉合回路，就像　　　　一樣，我們把這種感應(yīng)電流稱為渦電流，簡稱渦流。
2.渦流的特點(diǎn)：若金屬的電阻很小，穿過金屬的磁通量變化時(shí)產(chǎn)生的渦流　　　　，使金屬　　　　　　　　。
3.渦流的應(yīng)用與防止
(1)渦流的應(yīng)用：電磁爐、安檢門。
(2)渦流的防止：電動機(jī)、變壓器等設(shè)備中應(yīng)防止鐵芯中渦流過大而導(dǎo)致浪費(fèi)能量，損壞電器。減小渦流的方法：用電阻率較大且涂有絕緣材料的硅鋼板材疊加做成鐵芯。
在電磁爐的爐盤下有一個(gè)線圈。電磁爐工作時(shí)，它的盤面并不發(fā)熱，在爐盤上面放置鐵鍋，鐵鍋會發(fā)熱。你知道這是為什么嗎？
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(1)渦流不是感應(yīng)電流，而是一種有別于感應(yīng)電流的特殊電流。(　　)
(2)渦流跟平時(shí)常見的感應(yīng)電流一樣，都是因?yàn)榇┻^導(dǎo)體的磁通量變化而產(chǎn)生的。(　　)
(3)導(dǎo)體中有渦流時(shí)，導(dǎo)體沒有和其他元件組成閉合回路，故導(dǎo)體不會發(fā)熱。(　　)
(4)渦流有熱效應(yīng)，但沒有磁效應(yīng)。(　　)
例4　(多選)(2023·天津市第二十中學(xué)高二期末)“電磁感應(yīng)鋁箔封口機(jī)”被廣泛應(yīng)用在醫(yī)藥、食品、化工等生產(chǎn)行業(yè)的產(chǎn)品封口環(huán)節(jié)中，如圖所示為一手持式封口機(jī)，它的工作原理是：當(dāng)接通電源時(shí)，內(nèi)置線圈產(chǎn)生磁場，當(dāng)磁感線穿過封口鋁箔材料時(shí)，瞬間產(chǎn)生大量小渦流，致使鋁箔自行快速發(fā)熱，熔化復(fù)合在鋁箔上的溶膠，從而粘貼在承封容器的封口處，達(dá)到迅速封口的目的。下列有關(guān)說法正確的是(　　)
A.封口材料可用普通塑料來代替鋁箔
B.該封口機(jī)可用干電池作為電源以方便攜帶
C.封口過程中溫度過高，可適當(dāng)減小所通電流的頻率來解決
D.該封口機(jī)適用于玻璃、塑料等多種材質(zhì)的容器封口，但不適用于金屬容器
答案精析
一、
1.(1)燈泡2立即發(fā)光，而燈泡1是逐漸亮起來的。
(2)接通電源的瞬間，電流增加，線圈L中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電動勢會阻礙電流的增加，所以燈泡1慢慢地亮起來。
2.(1)燈泡逐漸熄滅。開關(guān)斷開時(shí)，通過線圈L的電流減小，這時(shí)會出現(xiàn)感應(yīng)電動勢阻礙線圈L中的電流減小，線圈中產(chǎn)生與原方向相同的電流，與燈泡構(gòu)成閉合回路，所以燈泡逐漸熄滅。若燈泡電阻大于線圈L的直流電阻，則燈泡先閃亮一下再逐漸熄滅。
(2)開關(guān)閉合時(shí)，燈泡中的電流方向向左，開關(guān)斷開瞬間，燈泡中的電流方向向右，所以開關(guān)斷開前后，流過燈泡的電流方向相反。
梳理與總結(jié)
1.自身的電流　2.自感電動勢
3.阻礙　4.自感　電感　亨利
5.越大　越多　越長
例1　B　［S閉合時(shí)，線圈上產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的增大，所以B比A先亮，電路穩(wěn)定后線圈L的直流電阻較小，故流過B燈支路的電流變小，所以B燈逐漸變暗，故B正確。］
例2　BD　［閉合S時(shí)，電流同時(shí)流過兩燈，A、B同時(shí)亮，故A錯(cuò)誤；線圈只能阻礙電流增大，無法阻止，電流穩(wěn)定后線圈相當(dāng)于導(dǎo)線，B燈被短路，B熄滅，故B正確；斷開S，A燈立即熄滅，線圈L中電流逐漸減小，產(chǎn)生自感電動勢，感應(yīng)電流流過B燈，B閃亮一下后熄滅，故C錯(cuò)誤，D正確。］
例3　AD　［當(dāng)t=0時(shí)刻閉合開關(guān)S的瞬間，電路中的電流突然增大，在L中要產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的增加，所以L中的電流會逐漸增加到穩(wěn)定值；而電阻R上，開始時(shí)由于L中的自感電動勢很大，L相當(dāng)于斷路，所以流過R的電流會較大，然后隨時(shí)間逐漸減小到穩(wěn)定值。由于L直流電阻小于電阻R的阻值，所以穩(wěn)定時(shí)電阻R的電流小于L的電流，兩者方向相同，都是從左向右；當(dāng)t1時(shí)刻斷開S時(shí)，R中原來的電流立即減小到零，但是L中由于自感電動勢阻礙電流的減小，所以此電流會在L和R中形成回路，然后逐漸減到零，其流過R的電流方向與原來方向相反，故A、D正確，B、C錯(cuò)誤。］
二、
1.感應(yīng)電流　旋渦
2.較大　很快發(fā)熱
思考與討論
電磁爐的臺面下布滿了金屬導(dǎo)線纏繞的線圈，當(dāng)通上變化極快的電流時(shí)，在線圈周圍產(chǎn)生迅速變化的磁場，變化的磁場使鍋底產(chǎn)生渦流，鐵鍋迅速發(fā)熱。
易錯(cuò)辨析(1)×　(2)√　(3)×　(4)×
例4　CD　［由于封口機(jī)利用了電磁感應(yīng)原理，故封口材料必須是金屬類材料，而且電源必須是交流電，故A、B錯(cuò)誤；減小內(nèi)置線圈中所通過電流的頻率可以降低封口過程中產(chǎn)生的熱量，即控制溫度，故C正確；封口材料應(yīng)是金屬類材料，但對應(yīng)被封口的容器不能是金屬，否則同樣被熔化，只能是玻璃、塑料等材質(zhì)，故D正確。］(共51張PPT)
DIERZHANG
第2章
第3節(jié)　自感現(xiàn)象與渦流
1.知道自感現(xiàn)象，能用自感解釋簡單的電磁現(xiàn)象，了解自感現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用。
2.能用法拉第電磁感應(yīng)定律分析通電、斷電時(shí)自感現(xiàn)象的成因以及能量轉(zhuǎn)化(重難點(diǎn))。
3.知道渦流現(xiàn)象，能解釋渦流的成因，知道渦流現(xiàn)象的應(yīng)用和危害。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
一、自感現(xiàn)象的理解與應(yīng)用
二、渦流及其應(yīng)用
課時(shí)對點(diǎn)練
內(nèi)容索引
一
自感現(xiàn)象的理解與應(yīng)用
1.按照如圖所示電路圖連接電路。
(1)開關(guān)S接通時(shí)，燈泡1和2的發(fā)光情況有什么不同？
答案　燈泡2立即發(fā)光，而燈泡1是逐漸亮起來的。
(2)根據(jù)楞次定律結(jié)合電路圖分析該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。
答案　接通電源的瞬間，電流增加，線圈L中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電動勢會阻礙電流的增加，所以燈泡1慢慢地亮起來。
2.按照如圖所示電路圖連接電路。
(1)若燈泡的電阻小于線圈L的直流電阻，先閉合開
關(guān)使燈泡發(fā)光，穩(wěn)定后斷開開關(guān)。觀察開關(guān)斷開時(shí)
燈泡的亮度變化，并解釋原因。若燈泡電阻大于線圈L的直流電阻，燈泡的亮度如何變化？
答案　燈泡逐漸熄滅。開關(guān)斷開時(shí)，通過線圈L的電流減小，這時(shí)會出現(xiàn)感應(yīng)電動勢阻礙線圈L中的電流減小，線圈中產(chǎn)生與原方向相同的電流，與燈泡構(gòu)成閉合回路，所以燈泡逐漸熄滅。若燈泡電阻大于線圈L的直流電阻，則燈泡先閃亮一下再逐漸熄滅。
(2)開關(guān)斷開前后，流過燈泡的電流方向相同嗎？
答案　開關(guān)閉合時(shí)，燈泡中的電流方向向左，開
關(guān)斷開瞬間，燈泡中的電流方向向右，所以開關(guān)
斷開前后，流過燈泡的電流方向相反。
1.由線圈 變化所產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象稱為自感現(xiàn)象。
2.由線圈自身電流變化所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢稱為 。
3.自感電動勢的作用：自感電動勢總是要 導(dǎo)體自身的電流發(fā)生變化。
4.自感電動勢的大小：E=L，其中L是自感系數(shù)，簡稱 或 ，單位： ，符號為H。
5.自感系數(shù)大小的決定因素：線圈的橫截面積 ，單位長度匝數(shù) ，線圈 ，它的自感就越大，此外，將鐵芯插入線圈，會使線圈的自感大大增加。
6.自感現(xiàn)象的應(yīng)用：日光燈鎮(zhèn)流器，與電容器組成振蕩電路，電焊機(jī)。
梳理與總結(jié)
自身的電流
自感電動勢
阻礙
自感
電感
亨利
越大
越多
越長
　如圖所示，電路中電源的內(nèi)阻不能忽略，A、B為兩個(gè)完全相同的燈泡，當(dāng)S閉合時(shí)，下列說法正確的是(線圈L的直流電阻較小)
A.A比B先亮，然后A逐漸熄滅
B.B比A先亮，然后B逐漸變暗
C.A、B一起亮，然后A逐漸熄滅
D.A、B一起亮，然后B逐漸熄滅
例1
√
S閉合時(shí)，線圈上產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的增大，所以B比A先亮，電路穩(wěn)定后線圈L的直流電阻較小，故流過B燈支路的電流變小，所以B燈逐漸變暗，故B正確。
　(多選)(2023·莆田市第一中學(xué)高二期末)如圖所示電路中，L為直流電阻不計(jì)且自感系數(shù)很大的線圈，A、B為兩規(guī)格相同的燈泡，則
A.閉合S時(shí)，A先亮，B后亮
B.閉合S時(shí)，A、B同時(shí)亮，然后B熄滅
C.斷開S時(shí)，A、B都逐漸變暗并同時(shí)熄滅
D.斷開S時(shí)，A立即熄滅，B閃亮后再逐漸變暗直至熄滅
例2
√
√
閉合S時(shí)，電流同時(shí)流過兩燈，A、B同時(shí)亮，故
A錯(cuò)誤；
線圈只能阻礙電流增大，無法阻止，電流穩(wěn)定后
線圈相當(dāng)于導(dǎo)線，B燈被短路，B熄滅，故B正確；
斷開S，A燈立即熄滅，線圈L中電流逐漸減小，產(chǎn)生自感電動勢，感應(yīng)電流流過B燈，B閃亮一下后熄滅，故C錯(cuò)誤，D正確。
　(多選)如圖所示，用電流傳感器研究自感現(xiàn)象。電源內(nèi)阻不可忽略，線圈的自感系數(shù)較大，其直流電阻小于電阻R的阻值。t=0時(shí)刻閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后，t1時(shí)刻斷開S，電流傳感器連接計(jì)算機(jī)
例3
√
分別描繪了整個(gè)過程線圈中的電流IL和電阻中的電流IR隨時(shí)間t變化的圖像。下列圖像中可能正確的是
√
當(dāng)t=0時(shí)刻閉合開關(guān)S的瞬間，電路中的電流突然增大，在L中要產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的增加，所以L中的電流會逐漸增加到穩(wěn)定值；而電阻R上，開始時(shí)由于L中的自感電動勢很大，L相當(dāng)于斷路，
所以流過R的電流會較大，然后隨時(shí)間逐漸減小到穩(wěn)定值。由于L直流電阻小于電阻R的阻值，所以穩(wěn)定時(shí)電阻R的電流小于L的電流，兩者方向相同，都是從左向右；當(dāng)t1時(shí)刻斷開S時(shí)，R中原來的電流立即減小到零，但是L中由于自感電動勢阻礙電流的減小，所以此電流會在L和R中形成回路，然后逐漸減到零，其流過R的電流方向與原來方向相反，故A、D正確，B、C錯(cuò)誤。
1.自感現(xiàn)象的“三種狀態(tài)”“一個(gè)特點(diǎn)”
(1)三種狀態(tài)
①線圈通電瞬間可把自感線圈看成斷路。(可以理解為線圈電阻從無窮大逐漸減小)
②斷電時(shí)自感線圈相當(dāng)于電源。(電流方向與原來線圈中方向相同)
③電流穩(wěn)定后，自感線圈相當(dāng)于導(dǎo)體電阻，理想線圈的電阻為0，相當(dāng)于短路。
(2)一個(gè)特點(diǎn)
在發(fā)生自感現(xiàn)象時(shí)，線圈中電流不發(fā)生“突變”。
總結(jié)提升
2.并非所有斷電自感現(xiàn)象均會出現(xiàn)燈泡“閃亮”一下的現(xiàn)象，是否出現(xiàn)“閃亮”一下的現(xiàn)象取決于電路穩(wěn)定時(shí)，與線圈并聯(lián)的小燈泡所在支路電流的大小和通過線圈的電流的大小二者的關(guān)系，若線圈電流大，則會出現(xiàn)燈泡“閃亮”現(xiàn)象，否則不會出現(xiàn)“閃亮”現(xiàn)象。
3.斷電自感現(xiàn)象中，在斷開開關(guān)后，燈泡仍然會亮一會兒，并不違背能量守恒定律，本質(zhì)是儲存在線圈的磁場能轉(zhuǎn)化為電能。
總結(jié)提升
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二
渦流及其應(yīng)用
1.渦流：將一金屬塊放在變化的磁場中，穿過金屬塊的磁通量發(fā)生變化，金屬塊內(nèi)部就會產(chǎn)生 ，這種電流在金屬塊內(nèi)部形成閉合回路，就像 一樣，我們把這種感應(yīng)電流稱為渦電流，簡稱渦流。
2.渦流的特點(diǎn)：若金屬的電阻很小，穿過金屬的磁通量變化時(shí)產(chǎn)生的渦流 ，使金屬 。
3.渦流的應(yīng)用與防止
(1)渦流的應(yīng)用：電磁爐、安檢門。
(2)渦流的防止：電動機(jī)、變壓器等設(shè)備中應(yīng)防止鐵芯中渦流過大而導(dǎo)致浪費(fèi)能量，損壞電器。減小渦流的方法：用電阻率較大且涂有絕緣材料的硅鋼板材疊加做成鐵芯。
感應(yīng)電流
旋渦
較大
很快發(fā)熱
在電磁爐的爐盤下有一個(gè)線圈。電磁爐工作時(shí)，它的盤面并不發(fā)熱，在爐盤上面放置鐵鍋，鐵鍋會發(fā)熱。你知道這是為什么嗎？
思考與討論
答案　電磁爐的臺面下布滿了金屬導(dǎo)線纏繞的線圈，當(dāng)通上變化極快的電流時(shí)，在線圈周圍產(chǎn)生迅速變化的磁場，變化的磁場使鍋底產(chǎn)生渦流，鐵鍋迅速發(fā)熱。
(1)渦流不是感應(yīng)電流，而是一種有別于感應(yīng)電流的特殊電流。
(　　)
(2)渦流跟平時(shí)常見的感應(yīng)電流一樣，都是因?yàn)榇┻^導(dǎo)體的磁通量變化而產(chǎn)生的。(　　)
(3)導(dǎo)體中有渦流時(shí)，導(dǎo)體沒有和其他元件組成閉合回路，故導(dǎo)體不會發(fā)熱。(　　)
(4)渦流有熱效應(yīng)，但沒有磁效應(yīng)。(　　)
×
√
×
×
　(多選)(2023·天津市第二十中學(xué)高二期末)“電磁感應(yīng)鋁箔封口機(jī)”被廣泛應(yīng)用在醫(yī)藥、食品、化工等生產(chǎn)行業(yè)的產(chǎn)品封口環(huán)節(jié)中，如圖所示為一手持式封口機(jī)，它的工作原理是：當(dāng)接通電源時(shí)，內(nèi)置線圈產(chǎn)生磁場，當(dāng)磁感線穿過封口鋁箔材料時(shí)，瞬間產(chǎn)生大量小渦流，致使鋁箔自行快速發(fā)熱，熔化復(fù)合在鋁箔上的溶膠，從而粘貼在承封容器的封口處，達(dá)到迅速封口的目的。下列有關(guān)說法正確的是
A.封口材料可用普通塑料來代替鋁箔
B.該封口機(jī)可用干電池作為電源以方便攜帶
C.封口過程中溫度過高，可適當(dāng)減小所通電流的頻率來解決
D.該封口機(jī)適用于玻璃、塑料等多種材質(zhì)的容器封口，但不適用于金屬容器
例4
√
√
由于封口機(jī)利用了電磁感應(yīng)原理，故封口材料必須是金屬類材料，而且電源必須是交流電，故A、B錯(cuò)誤；
減小內(nèi)置線圈中所通過電流的頻率可以降低封口過程中產(chǎn)生的熱量，即控制溫度，故C正確；
封口材料應(yīng)是金屬類材料，但對應(yīng)被封口的容器不能是金屬，否則同樣被熔化，只能是玻璃、塑料等材質(zhì)，故D正確。
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課時(shí)對點(diǎn)練
三
考點(diǎn)一　自感現(xiàn)象
1.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，自感電動勢一定越大
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)由線圈本身的性質(zhì)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
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基礎(chǔ)對點(diǎn)練
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√
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磁通量有變化才有感應(yīng)電動勢，故A錯(cuò)誤；
自感系數(shù)與電流無關(guān)，故B、D錯(cuò)誤；
線圈的自感系數(shù)由線圈本身的性質(zhì)及有無鐵芯決定，故C正確。
13
2.在制作精密電阻時(shí)，為了消除使用過程中由于電流變化而引起的自感現(xiàn)象，采取了雙線繞法，如圖所示，其中的原理是
A.當(dāng)電路中的電流變化時(shí)，兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的自感
　電動勢互相抵消
B.當(dāng)電路中的電流變化時(shí)，兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)
　電流互相抵消
C.當(dāng)電路中的電流變化時(shí)，兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的磁通量互相抵消
D.以上說法均不對
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√
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由于采用了雙線繞法，兩股導(dǎo)線中的電流等大反向，它們產(chǎn)生的磁場方向相反，磁通量相互抵消，不論導(dǎo)線中的電流如何變化，線圈中的磁通量始終為0，所以消除了自感現(xiàn)象的影響，故C正確。
13
3.(2023·泉州市高二期中)在如圖所示的甲、乙電路中，電阻R和燈泡電阻的阻值相等，自感線圈L的電阻值可認(rèn)為是0，在接通開關(guān)S時(shí)，則
A.在電路甲中，A將立刻變亮
B.在電路甲中，A將先變亮，然后
　漸漸變暗
C.在電路乙中，A將漸漸變亮
D.在電路乙中，A將先由亮漸漸變
　暗，然后熄滅
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2
3
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12
√
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2
3
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5
6
7
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11
12
在電路甲中，接通S，由于線圈
阻礙電流變大，導(dǎo)致A將逐漸變
亮。故A、B錯(cuò)誤；
在電路乙中，接通S時(shí)，由于線
圈阻礙電流變大，A將變亮，隨
著線圈阻礙作用減小，A燈逐漸變暗，最后L相當(dāng)于短路，燈泡熄滅。故C錯(cuò)誤，D正確。
13
4.(2024·上海市浦東新區(qū)月考)如圖，A、B是兩個(gè)規(guī)格相同的小燈泡，L為自感系數(shù)較大的線圈，A1、A2是零刻度在中間的相同電流表，閉合開關(guān)調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使兩個(gè)燈泡的亮度相同。則
A.閉合S瞬間，燈泡B立刻變亮，燈泡A
　逐漸變亮
B.閉合S瞬間，電流表A1示數(shù)等于A2示數(shù)
C.穩(wěn)定后，斷開S瞬間，燈泡B先閃亮一下，
　再熄滅
D.穩(wěn)定后，斷開S瞬間，電流表A1和A2指針偏轉(zhuǎn)方向相同
√
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12
閉合S瞬間，燈泡B立刻變亮，與燈泡A串聯(lián)的線圈產(chǎn)生自感電動勢，導(dǎo)致燈泡A逐漸變亮。所以此時(shí)電流表A1示數(shù)不等于A2示數(shù)。故A正確；B錯(cuò)誤；
穩(wěn)定后，斷開S瞬間，燈泡A與燈泡B所在支路形成閉合回路，因?yàn)閿嚅_前兩支路電流相等，所以斷開瞬間兩燈不會先閃亮一下，再熄滅。故C錯(cuò)誤；
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依題意，穩(wěn)定后電流表A1和A2的電流方向相同，指針偏轉(zhuǎn)方向相同，斷開S瞬間，在新的回路中電流表A1的指針方向不變，電流表A2指針偏轉(zhuǎn)方向反向。故D錯(cuò)誤。
13
5.(2023·秦皇島市第一中學(xué)高二月考)在如圖所示的電路中，兩個(gè)完全相同的小燈泡L1和L2分別串聯(lián)一個(gè)帶鐵芯的電感線圈L和一個(gè)滑動變阻器R。閉合開關(guān)S待電路穩(wěn)定后，調(diào)整R的滑片使L1和L2亮度一樣，此時(shí)通
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√
過兩個(gè)燈泡的電流均為I。在之后的t0時(shí)刻斷開S，則在如圖所示的圖像中，能正確反映t0前后的一小段時(shí)間內(nèi)通過L1的電流i1和通過L2的電流i2隨時(shí)間t變化關(guān)系的是
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L1與線圈串聯(lián)，斷開S瞬間，流過線圈的電流
方向不變，電流大小慢慢變小，且變小得越來
越慢，B錯(cuò)誤，A正確；
S斷開的瞬間，流過L2的電流反向，之后電流
逐漸減小，C、D錯(cuò)誤。
13
考點(diǎn)二　渦流及其應(yīng)用
6.(2023·福建師大附中高二開學(xué)考試)電磁灶是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的渦流，使鍋體發(fā)熱從而加熱食物。有關(guān)電磁灶，下列說法中正確的是
A.鍋體中渦流的強(qiáng)弱與磁場變化的頻率有關(guān)
B.電磁灶中通入電壓足夠高的直流電也能正常工作
C.金屬或環(huán)保絕緣材料制成的鍋體都可以利用電磁灶來烹飪食物
D.電磁灶的上表面一般都用金屬材料制成，以加快熱傳遞、減少熱損耗
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鍋體中渦流的強(qiáng)弱與磁場變化的頻率有關(guān)，磁場變化的頻率越高，產(chǎn)生的渦流越強(qiáng)，故A正確；
直流電不能產(chǎn)生變化的磁場，在鍋體中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，電磁爐不能使用直流電，故B錯(cuò)誤；
鍋體只能用鐵磁性導(dǎo)體材料，不能使用絕緣材料制作鍋體，故C錯(cuò)誤；
電磁爐的上表面如果用金屬材料制成，使用電磁爐時(shí)，上表面材料發(fā)生電磁感應(yīng)要損失電能，電磁爐上表面要用絕緣材料制作，故D錯(cuò)誤。
13
7.(2023·福州市高二期中)金屬探測器如圖所示，當(dāng)金屬中處在變化的磁場中時(shí)，這個(gè)磁場能在金屬物體的內(nèi)部產(chǎn)生渦電流。渦電流又會產(chǎn)生磁場，倒過來影響原來的磁場，引發(fā)探測器發(fā)出鳴聲。考生進(jìn)考場時(shí)，每個(gè)同學(xué)都必須經(jīng)過金屬探測器的檢查。關(guān)于金屬探測器的檢查，下列說法不正確的是
A.金屬探測器的工作原理是利用了電磁感應(yīng)的原理
B.金屬探測器探測到考生衣服上的金屬扣時(shí)，金屬扣中感
　應(yīng)出渦流
C.此金屬探測器也可用于食品生產(chǎn)，檢測食品中是否混入
　細(xì)小的砂粒
D.探測過程中，無論金屬探測器與被測金屬處于相對靜止
　狀態(tài)，還是相對運(yùn)動狀態(tài)，都能產(chǎn)生渦流
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金屬探測器的工作原理是利用了電磁感應(yīng)的原理，故A正確，不滿足題意要求；
金屬探測器探測到考生衣服上的金屬扣時(shí)，金屬扣中感應(yīng)出渦流，故B正確，不滿足題意要求；
因?yàn)樯傲Ｊ墙^緣體，此金屬探測器不可以檢測食品中是否混入細(xì)小的砂粒，故C錯(cuò)誤，滿足題意要求；
探測過程中，由于金屬中處在變化的磁場中時(shí)，無論金屬探測器與被測金屬處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，都能產(chǎn)生渦流，故D正確，不滿足題意要求。
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8.(多選)如圖是高頻焊接原理示意圖。當(dāng)線圈中通以變化的電流時(shí)，待焊接的金屬工件的焊縫處就會產(chǎn)生大量熱量將金屬熔化，把工件焊接在一起。下列說法正確的是
A.電源的頻率越高，工件中的感應(yīng)電
　流越大
B.電源的頻率越低，焊縫處的溫度升高得越快
C.焊縫處產(chǎn)生大量的熱量是因?yàn)楹缚p處的電流大
D.焊縫處產(chǎn)生大量的熱量是因?yàn)楹缚p處的電阻大
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根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，電源的頻
率越高，感應(yīng)電動勢越大，工件中的
感應(yīng)電流越大，焊縫處的溫度升高得
越快，A正確，B錯(cuò)誤；
焊縫處產(chǎn)生大量的熱量是因?yàn)楹缚p處接觸面積小，電阻大，C錯(cuò)誤，D正確。
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9.(2024·海南省高二期中聯(lián)考)如圖所示，L是自感系數(shù)足夠大的線圈，其直流電阻與燈泡L1、L2的電阻相同，兩燈泡的額定電壓、額定功率相同，額定電壓小于電源的電動勢，閉合電鍵S，則下列判斷正確的是
A.閉合電鍵后，L1、L2兩燈泡逐漸變亮
B.閉合電鍵后，L1、L2兩燈泡逐漸變暗至熄滅
C.斷開電鍵一瞬間，燈泡L1中有從右向左的電流
D.斷開電鍵一瞬間，燈泡L2的功率變?yōu)樵瓉淼亩种?br/>√
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線圈的自感系數(shù)足夠大，閉合電鍵后，線圈相當(dāng)于斷路，L1、L2兩燈泡立即變亮，穩(wěn)定后，線圈相當(dāng)于定值電阻與兩燈泡并聯(lián)，兩燈泡中的電流穩(wěn)定，亮度正常，故AB錯(cuò)誤；
斷開電鍵一瞬間，線圈由于自感作用產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，阻礙電流的減小，電流方向向右，與兩燈泡組成閉合電路，所以燈泡L1中有從右向左的電流，故C正確；
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閉合電鍵后，線圈與兩燈泡并聯(lián)且電阻相同，所以通過兩燈泡和線圈的電流相同，斷開電鍵一瞬間，線圈相當(dāng)于電源，電流不變，則通過燈泡L2的電流減小為原來一半，根據(jù)P=I2R，可知燈泡L2的功率變?yōu)樵瓉淼乃姆种唬蔇錯(cuò)誤。
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10.(2023·泉州市第七中學(xué)期中)在一水平通電直導(dǎo)線的正下方，有一半圓形光滑圓弧軌道。一導(dǎo)體圓環(huán)自軌道左側(cè)的A點(diǎn)無初速度釋放，則下列說法中正確的是
A.圓環(huán)最終停在軌道的最低點(diǎn)B
B.圓環(huán)能滑到軌道右側(cè)與A點(diǎn)等高處C
C.圓環(huán)運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒
D.圓環(huán)在運(yùn)動過程中感應(yīng)電流方向一直是順時(shí)針方向
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由于圓環(huán)運(yùn)動的范圍內(nèi)，各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不同，所以圓環(huán)運(yùn)動的過程中機(jī)械能不斷轉(zhuǎn)化為電能，故圓環(huán)的機(jī)械能會越來越小，最終停在最低點(diǎn)B，故A正確；
因?yàn)閳A環(huán)在運(yùn)動的過程中，產(chǎn)生感應(yīng)電流，對整個(gè)過程由能量守恒定律得，重力勢能轉(zhuǎn)化為電能，故不能上升到右側(cè)與C點(diǎn)等高處，故B錯(cuò)誤；
整個(gè)過程重力勢能轉(zhuǎn)化為電能，機(jī)械能不守恒，故C錯(cuò)誤；
圓環(huán)來回運(yùn)動，磁通量不斷變化，所以感應(yīng)電流方向不斷變化，故D錯(cuò)誤。
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11.(2023·北京市西城區(qū)高二期末)如圖所示，一根長1 m左右的空心鋁管豎直放置，把一枚磁性比較強(qiáng)的小圓柱形永磁鐵從鋁管上端放入管口，圓柱形磁鐵直徑略小于鋁管的內(nèi)徑。讓磁鐵從管口處由靜止下落，磁鐵在管內(nèi)運(yùn)動時(shí)，沒有跟鋁管內(nèi)壁發(fā)生摩擦，不計(jì)空氣阻力。有關(guān)磁鐵在鋁管中下落的過程，下列說法可能正確的是
A.磁鐵做自由落體運(yùn)動
B.磁鐵受到鋁管中渦流的作用力方向先向上后向下
C.磁鐵受到的合力方向一直向下
D.磁鐵的機(jī)械能先增大后減小
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磁鐵下落時(shí)，由于是無縫空心鋁管，故會產(chǎn)生電磁感應(yīng)，出現(xiàn)渦流，根據(jù)楞次定律可知會產(chǎn)生阻力阻礙小圓柱永磁鐵的下落。開始時(shí)，速度較小，阻力小于重力，合力向下，當(dāng)速度逐漸增大時(shí)，磁鐵所受阻力也增大，加速
度減小。當(dāng)空心鋁管足夠長時(shí)，磁鐵會先做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，速度最大時(shí)，小圓柱所受阻力等于重力，做勻速直線運(yùn)動，因此磁鐵不可能做自由落體運(yùn)動，且磁鐵受到鋁管中渦流的作用力方向一直向上，故A、B錯(cuò)誤；
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當(dāng)鋁管長度有限時(shí)，磁鐵可能達(dá)不到最大速度就穿過了鋁管，即該過程中磁鐵受到的合力方向一直向下，故C正確；
由于一直存在阻力做負(fù)功，因此磁鐵的機(jī)械能一直減小，故D錯(cuò)誤。
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12.(多選)(2023·泉州市高二月考)如圖所示電路中，A1和A2是兩個(gè)相同的小燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其直流電阻可不計(jì)。在開關(guān)S接通和斷開時(shí)，下列說法正確的是
A.S接通時(shí)，A1先達(dá)到最亮，穩(wěn)定后A1熄滅時(shí)A2達(dá)
　到最亮
B.S接通時(shí)，A2先達(dá)到最亮，穩(wěn)定后A1與A2亮度相同
C.電路穩(wěn)定后斷開S時(shí)， A1閃亮后與A2一起熄滅
D.電路穩(wěn)定后斷開S時(shí)，A2先熄滅，A1閃亮后熄滅
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A1和A2在S接通時(shí)立即發(fā)光，A1的電流等于流過A2和R的電流之和，所以A1先達(dá)到最亮，由于電感線圈L的作用，A1會逐漸變暗，穩(wěn)定后被線圈短路而熄滅；A2亮度會逐漸增強(qiáng)，A1熄滅時(shí)A2達(dá)到最亮，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；
電路穩(wěn)定后斷開S時(shí)，A2立即熄滅；而A1與電感線圈L組成回路，會閃亮后熄滅，選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確。
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13.(多選)(2023·福州市高二期末)如圖所示，三個(gè)燈泡L1、L2、L3規(guī)格相同，螺線管和二極管的導(dǎo)通電阻可以忽略。豎直懸掛的線圈中心軸線與螺線管的軸線水平共線。現(xiàn)突然斷開開關(guān)S，將發(fā)生的現(xiàn)象是
A.L1逐漸熄滅，L2、L3逐漸熄滅
B.L1逐漸熄滅，L2立即熄滅，L3先變亮后熄滅
C.線圈向左擺動，并有收縮趨勢
D.線圈中的感應(yīng)電流為逆時(shí)針(從左向右看)
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突然斷開開關(guān)，由于螺線管的自感現(xiàn)象，線圈產(chǎn)生自感電動勢，使得電流I1(向右)不能突變，而是逐漸變?yōu)?，L1逐漸熄滅，由于二極管的單向?qū)щ娦裕琇2馬上熄滅，由于I1>I3，所以L3閃亮后熄滅，故A錯(cuò)誤B正確；
穿過線圈內(nèi)的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知，線圈和螺線管間將有引力作用，線圈向右擺動，且有擴(kuò)大趨勢，線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，故C錯(cuò)誤D正確。
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