第07讲：涡流、电磁阻尼和电磁驱动、互感和自感【10大题型】-2024-2025学年高二上学期物理精讲与精练高分突破考点专题系列（人教版（2019）选择性必修第二册）

第07讲：涡流、电磁阻尼和电磁驱动、互感和自感 【考点归纳】 · 考点一：涡流 · 考点二：电磁灶的结构原理 · 考点三：安检报警器的原理 · 考点四：磁场主动运动时驱动力问题 · 考点五：电磁阻尼和电磁驱动 · 考点六：互感 · 考点七：自感和自感电动势 · 考点八：通电自感现象和断电自感现象 · 考点九：含自感线圈的的电路中小灯泡是否闪亮问题 · 考点十：自感和互感图像问题 【知识归纳】 知识点01、电磁感应现象中的感生电场 1．感生电场：麦克斯韦认为：磁场变化时会在空间激发一种电场，这种电场叫作感生电场． 2．感生电动势：由感生电场产生的电动势叫感生电动势． 3．电子感应加速器：电子感应加速器是利用感生电场使电子加速的设备，当电磁铁线圈中电流的大小、方向发生变化时，产生的感生电场使电子加速． 知识点02、涡流 1．涡流：当线圈中的电流随时间变化时，线圈附近的任何导体中都会产生感应电流，用图表示这样的感应电流，就像水中的旋涡，所以把它叫作涡电流，简称涡流． 2．涡流大小的决定因素：磁场变化越快(越大)，导体的横截面积S越大，导体材料的电阻率越小，形成的涡流就越大． 知识点03、、电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼． 知识点04、电磁驱动：若磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来，这种作用常常称为电磁驱动． 知识点05、自感现象 (1)概念：当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在线圈本身激发出感应电动势．这种现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫作自感电动势． (2)表达式：E＝L. (3)自感系数L的影响因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关． 知识点06、通电自感和断电自感的比较 电路图 器材要求 A1、A2同规格，R＝RL，L较大 L很大(有铁芯) 通电时 在S闭合瞬间，灯A2立即亮起来，灯A1逐渐变亮，最终一样亮 灯A立即亮，然后逐渐变暗达到稳定 断电时 回路电流减小，灯泡逐渐变暗，A1电流方向不变，A2电流反向 ①若I2≤I1，灯泡逐渐变暗； ②若I2＞I1，灯泡闪亮后逐渐变暗． 两种情况下灯泡中电流方向均改变 总结 自感电动势总是阻碍原电流的变化 【题型归纳】 题型一：涡流 1．（24-25高二上·河南）如图所示为真空冶炼炉，真空冶炼涡流是一种利用电磁感应产生涡流的技术。通过在真空条件下对炼钢过程进行控制，可以有效地去除钢液中的气体、杂质和氧化物。下列说法正确的是（　　） A．电源可以是高压直流电 B．增大电源频率，炉内金属中产生的电流增大 C．增大电源频率，炉内金属中产生的电流减小 D．增大电源频率，炉内金属中产生的电流不变 2．（24-25高二上·全国）如图所示，金属探测器有较高的灵敏度，可以探测到金属物体。探测器内有电源及相应电路，打开开关后探测器内会产生电流。探测器回路很容易受到其他磁场的影响而使仪器报警。下列说法正确的是（　　） A．探测器回路内可能为恒定的直流电流 B．用探测器扫描塑料板时，塑料板内会产生感应电流 C．被探测金属内会产生涡流，涡流产生的磁场使探测器报警 D．若用探测器探测残破的古铜币，探测器不会报警 3．（23-24高二下·江西·期中）感应加热表面淬火是利用电磁感应原理，将工件置于感应线圈中，向线圈通入交流电时，工件中将出现涡流，在很短时间内，工件表面温度可以达到淬火温度，立即冷却使工件表面淬火。下列关于工件加热过程中说法正确的是（　　） A．工件中磁通量保持不变 B．工件中出现的涡流方向不变 C．工件中出现的是交流电，其频率小于感应线圈中通入交流电的频率 D．在感应线圈中通入的交流电峰值不变的情况下，频率越高，工件中的感应电流越大 题型二：电磁灶的结构原理 4．（23-24高二下·全国·单元测试）电磁炉（图甲）是目前家庭常用的炊具，具有无明火、无污染、高效节能等优点。某同学依据电磁炉原理自己制作了一个简易电磁炉，其结构简图如图乙所示。在线圈上放置一盛有冷水的金属杯，接通交流电源，一段时间后杯内的水就会沸腾起来。下列说法正确的是（　　） A．家用电磁炉工作时，利用其面板产生的涡流来加热食物 B．家用电磁炉的锅用铁而不用陶瓷材料，主要是因为陶瓷的导热性能较差 C．简易电磁炉工作时，利用自感产生的电流来加热水 D．仅增大简易电磁炉所接交流电源的频率，可以缩短从开始加热到水达到沸腾的时间 5．（23-24高二下·安徽亳州·期中）电磁炉（或电磁灶）是家家户户常见的电器，如图所示.关于电磁炉，以下说法中正确的是（　　） A．烹调锅换成陶瓷的也可以正常加热食物 B．电磁炉是利用变化的磁场产生涡流，使铁质锅底迅速升温，进而对锅内食物加热的 C．电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的 D．在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉不能起到加热作用 6．（23-24高二下·江苏苏州·期中）电磁炉利用电磁感应产生的涡流，使锅底发热从而加热食物，下列有关说法正确的是（　　） A．锅底中涡流的强弱与磁场变化的频率有关 B．电磁炉中通入电压足够高的直流电也能正常工作 C．环保绝缘材料制成的锅底都可以利用电磁炉来烹饪食物 D．电磁炉的上表面一般都用金属材料制成，以加快热传递减少热损耗 题型三：安检报警器的原理 7．（23-24高二下·山东枣庄·期中）考生人场时，监考老师要用金属探测器对考生进行安检后才允许其进入考场。当探测器靠近任何金属材料物体时，就会发出警报；靠近非金属物体时则不发出警报。关于探测器工作原理，下列说法正确的是（　　） A．探测器利用的是静电感应现象 B．探测器利用的是涡流现象 C．探测器利用发射和接收电磁波进行工作的 D．探测器利用的是磁场对金属的吸引作用 8．（23-24高二上·浙江杭州·期末）考生入场时，监考老师要用金属探测器对考生进行安检后才允许其进入考场。探测器内有通电线圈，当探测器靠近任何金属材料物体时，就会引起探测器内线圈中电流变化，报警器就会发出警报；靠近非金属物体时则不发出警报。关于探测器工作原理，下列说法正确的是（　　） A．探测器利用的是静电感应现象 B．探测器利用的是磁场对金属的吸引作用 C．探测器利用发射和接收电磁波进行工作的 D．当探测器靠近金属物体时，能在金属中形成涡流，进而引起线圈中电流的变化 9．（23-24高二上·辽宁葫芦岛·期中）安检门是一个用于安全检查的“门”，“门框”内有线圈，线圈中通有变化的电流。如果金属物品通过安检门，金属物品中会被感应出涡流，涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流，从而报警，关于安检门的说法正确的是（　　） A．安检门能检查出毒贩携带的毒品 B．如果“门框”的线圈中通上恒定电流，安检门也能正常工作 C．安检门能检查出旅客携带的金属水果刀 D．安检门工作时，主要利用了电流的热效应原理 题型四：磁场主动运动时驱动力问题 10．（23-24高二下·甘肃武威）如图所示为电磁驱动的简易图，永久磁体转动起来后对铝盘产生安培力，最后指针指在某一位置。下列说法正确的是（　　） A．永久磁体转动时，铝盘的转动方向可能与永久磁体的转动方向相反 B．铝盘转动的角速度一定小于永久磁体的角速度 C．该装置是将磁场能转化为电能 D．如果忽略一切摩擦，永久磁体停止转动后，铝盘将一直转动下去 11．（2021·陕西榆林·三模）水平放置的玻璃板上方有一用细线悬挂的可自由旋转的小磁针，下方有一水平放置的铜圆盘。圆盘的轴线与小磁针悬线在同一直线上，初始时小磁针与圆盘均处于静止状态。当圆盘绕轴逆时针方向匀速转动时，下列说法正确的是（　　） A．小磁针不动 B．小磁针逆时针方向转动 C．小磁针顺时针方向转动 D．由于圆盘中没有磁通量的变化，圆盘中没有感应电流 12．（2020·山东·模拟预测）车速表是用来测量车辆瞬时速度的一种装置，其工作原理如图所示。永久磁铁固定在驱动轴上，当车运动时，驱动轴会带动磁铁转动，由于电磁感应，由金属做成的速度盘也会随之转动，从而带动指针指示出相应的速度。则下列说法正确的是（　　） A．速度盘和磁铁将以相同的角速度同时转动 B．在速度盘转动过程中，穿过整个速度盘的磁通量发生了变化 C．速度盘中产生的感应电流受到的安培力驱使速度盘转动 D．速度盘中的感应电流是速度盘中的自由电子随圆盘转动形成的 题型五：电磁阻尼和电磁驱动 13．（23-24高二下·广东深圳·期中）以下哪些现象利用了电磁阻尼规律（　　） ①转动把手时下面的闭合铜线框会随U形磁铁同向转动 ②U形磁铁可以使高速转动的铝盘迅速停下来 ③无缺口的铝管比有缺口的铝管更快使强磁铁匀速运动 ④线圈能使振动的条形磁铁快速停下来 A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④ 14．（24-25高二上·全国）强风天气会给人们的出行带来困难。某大厦上的电磁阻尼器出现了摆动，及时对大厦进行减震，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．风速越大，导体板中磁通量变化率越小 B．风速越大，导体板内产生的感应电动势越小 C．风速越大，导体板内产生的涡流越小 D．导体板内涡流对永磁铁的电磁阻力是该大厦减震的原因 15．（2024高二下·全国·专题练习）图甲、乙中磁场方向与轮子的转轴平行，图丙、丁中磁场方向与轮子的转轴垂直，轮子是绝缘体，则采取下列哪个措施，能有效地借助磁场的作用，让转动的轮子停下（    ） A．如图甲，在轮上固定如图绕制的线圈 B．如图乙，在轮上固定如图绕制的闭合线圈 C．如图丙，在轮上固定一些细金属棒，金属棒与轮子转轴平行 D．如图丁，在轮上固定一些闭合金属线框，线框长边与轮子转轴平行 题型六：互感 16．（23-24高二下·浙江台州·期末）如图甲所示为手机无线充电工作原理图，现将手机放置在无线充电装置上，送电线圈接入如图乙所示的交变电流，下列说法正确的是（　　） A．时，端电压最小 B．，送电线圈和受电线圈相互吸引 C．仅增大两线圈间的距离，端电压的频率变小 D．仅增大两线圈间的距离，端电压变小 17．（23-24高二下·四川凉山·期中）无线充电是近年发展起来的新技术。如图所示，该技术通过发射线圈和接收线圈传输能量。手机的内置接收线圈可以直接放在无线充电基座上进行充电，下列关于无线充电的说法正确的是（　　） A．无线充电过程主要利用了电磁感应原理 B．在充电过程中只有电能间的相互转化 C．无线充电基座可以对所有手机进行充电 D．无线充电基座可以用稳恒直流电源充电 18．（23-24高二下·江苏无锡·期中）无线充电技术已经在新能源汽车领域得到应用。如图甲，与蓄电池相连的受电线圈置于地面供电线圈正上方，供电线圈输入如图乙的正弦式交变电流，下列说法正确的是（    ） A．供电线圈中电流的有效值为 B．受电线圈中的电流方向每秒钟改变50次 C．t=0.01s时受电线圈的感应电流最小 D．t=0.01s时两线圈之间的相互作用力最大 题型七：自感和自感电动势 19．（22-23高二下·浙江舟山·期末）如图所示，李辉、刘伟用多用电表的欧姆挡测量变压器初级线圈的电阻，以判断它是否断路。实验中两人没有注意操作的规范：李辉两手分别握住红黑表笔的金属杆，刘伟用两手分别握住线圈裸露的两端让李辉测量。测量时表针摆过了一定角度，最后李辉把多用电表的表笔与被测线圈脱离。在这个过程中，他们二人中有人突然“哎哟”惊叫起来，觉得有电击感。下列说法正确的是（    ）    A．电击发生在李辉用多用电表红黑表笔的金属杆分别接触线圈裸露的两端时 B．觉得有电击感的人是刘伟，因为变压器初次级线圈间的电磁感应升高了电压 C．发生电击时，通过多用电表的电流很大 D．发生电击前后，流过刘伟的电流方向发生了变化 20．（22-23高二下·四川成都·期中）在学习自感的课堂上，老师引入了一个有趣的小实验：四位同学手拉手与一节电动势为的干电池、若干导线、一个开关、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示的方式连接，实验过程中人会有触电的感觉，已知人体的电阻比线圈的电阻大。下列说法错误的是（　　） A．闭合开关后，流过线圈的电流会逐渐变大直至不变 B．当电路稳定时，流过人体的电流小于流过线圈的电流 C．断开开关的瞬间，流过人体的电流方向由A到B D．断开开关的瞬间，流过人体的电流会突然增大 21．（22-23高二上·新疆昌吉·期中）自感电动势就是在自感现象中产生的感应电动势，在线圈的自感系数一定时，下列关于线圈中自感电动势的大小的说法正确的是（　　） A．电流变化越大，自感电动势越大 B．电流变化越快，自感电动势不一定越大 C．通过线圈的电流为零的瞬间，自感电动势为零 D．通过线圈的电流为最大值的瞬间，自感电动势可能为零 题型八：通电自感现象和断电自感现象 22．（24-25高二上·全国·阶段练习）实验小组同学设计了如图所示的电路来探究电感的作用效果。电路中的三个灯泡L1、L2、L3完全相同，线圈的直流电阻忽略不计。调节滑动变阻器的滑片P，使其位于合适位置，然后闭合开关S。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S的瞬间，L1不亮 B．闭合开关S后，L2立即亮起来，然后缓慢熄灭 C．电路稳定后，断开开关S，L3立即熄灭 D．电路稳定后，断开开关S，L3闪一下然后缓慢熄灭 23．（24-25高二上·全国·课后作业）如图所示，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，a、b、c是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是（　　） A．开关S闭合后，c灯立即亮，a、b灯逐渐亮 B．开关S闭合瞬间，a、b灯一样亮 C．开关S断开，c灯立即熄灭，a、b灯逐渐熄灭 D．开关S断开瞬间，流过a灯的电流方向与断开前相反 24．（23-24高二下·山东济宁·期末）如图甲所示的电路中，已知灯泡电阻不变且阻值为R。闭合开关S后，流过两个电流传感器的图像如图乙所示。下列说法正确的是（    ）    A．线圈的直流电阻小于灯泡电阻R B．断开开关S瞬间，灯泡先闪亮再熄灭 C．闭合开关S瞬间，线圈中的自感电动势和电流均为零 D．由图像中的数据和题干条件可以计算出电源电动势和内阻 题型九：含自感线圈的的电路中小灯泡是否闪亮问题 25．（23-24高二下·重庆·期中）如图所示，A、B是两盏完全相同的白炽灯，L是电阻不计的电感线圈。若最初是接通的，是断开的，那么下列描述中正确的是（    ） A．刚接通，A灯就立即亮，B灯延迟一段时间才亮 B．刚接通时，A灯延迟一段时间才亮，B灯就立即亮 C．接通到电路稳定，B灯由亮变暗最后熄灭 D．接通，电路稳定后再断开时，A、B灯均立即熄灭 26．（23-24高二下·福建福州·期末）如图，A、B是两个规格相同的小灯泡，L为自感系数较大的线圈，、是零刻度在中间的相同电流表，闭合开关稳定后，调节滑动变阻器R，使、两电流表示数相同，偏转方向相同，两个灯泡的亮度相同。则下列说法正确的是（　　） A．闭合S瞬间，灯泡A立刻变亮，灯泡B逐渐变亮 B．闭合S瞬间，电流表示数大于示数 C．闭合S稳定后，断开S瞬间，灯泡B先闪亮一下，再熄灭 D．闭合S稳定后，断开S瞬间，电流表和指针偏转方向相反 27．（23-24高二下·安徽芜湖·期末）如图所示，电源的电动势为E，内阻r不能忽略。A、B是两个相同的小灯泡，L是一个有一定的电阻且自感系数很大的线圈。关于这个电路，以下说法正确的是（    ） A．开关由闭合到断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭 B．开关由闭合到断开瞬间，A灯中电流一直自左向右 C．从开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定 D．从开关闭合到电路中电流稳定的时间内，B灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定 题型十：自感和互感图像问题 28．（23-24高二下·四川南充·期末）如图所示的电路中，是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D2灯泡的电阻是D1灯泡电阻的2倍且阻值均不变，是内阻不计的电源，在时刻，闭合开关，电路稳定后在时刻断开开关，规定以电路稳定时流过D1、D2的电流方向为正，分别用、表示流过D1和D2的电流，则下图中能定性描述电流随时间变化关系的是（　　） A．B．C． D． 29．（23-24高二下·上海嘉定·期末）如图所示的实验电路中，L是自感线圈，R为定值电阻，电源内阻不可忽略。t=0时闭合开关S，一段时间后断开开关，则电流传感器所记录的电流i随时间t变化的图像可能为（　　）    A．  B．  C．  D．   30．（23-24高二下·安徽·期中）如图所示的电路中，电阻R的阻值小于灯泡D的阻值，规定电流水平向左经过D为电流的正方向，已知电感L的直流电阻和传感器的电阻忽略不计，灯泡的阻值恒定，时闭合开关S，经过一段时间后，在时刻断开S，下列表示电流传感器中的电流i随时间t变化的图像中正确的是（　　） A．B．C．D． 【高分突破】 一、单选题 31．（24-25高二下·全国）下列与电磁感应有关的现象中说法正确的是（　　） A．甲图中，当蹄形磁体顺时针转动（从上往下看）时，铝框将沿逆时针方向转动 B．乙图中，真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，线圈会产生大量热量使金属熔化，从而冶炼金属 C．丙图中磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，起到电磁阻尼的作用 D．图丁中，铜盘在转动过程中，当手持蹄形磁体靠近铜盘时，铜盘的转速不变 32．（24-25高二下·全国·课后作业）2021年7月25日，台风“烟花”登陆上海后，“中国第一高楼”上海中心大厦上的阻尼器开始出现摆动，给大楼进行减振。如图所示为该阻尼器的简化图，该阻尼器首次采用了电涡流技术，底部附着永磁铁的质量块在导体板上方摆动时，导体板内产生涡电流。下列说法正确的是（    ） A．阻尼器摆动时产生的涡电流，源于外部电源 B．阻尼器最终将机械能转化成为内能 C．导体板电阻率越大，涡电流越大 D．导体板上的涡电流的大小与质量块的摆动速率无关 33．（24-25高二上·江苏宿迁·期中）如图所示，“中国第一高楼”上海中心大厦上的阻尼器，该阻尼器首次采用了电涡流技术，底部附着永磁铁的质量块摆动通过导体板上方时，导体板内产生涡流。关于阻尼器，下列说法正确的是（    ） A．阻尼器摆动时产生的涡流源于外部电源供电 B．阻尼器最终将机械能转化为内能 C．风速越大，导体板中磁通量变化率越小 D．阻尼器摆动时产生的涡流源于电流的磁效应现象 34．（23-24高二下·全国·单元测试）“电磁感应铝箔封口机”被广泛应用在医药、食品、化工等生产行业的产品封口环节中，如图所示为一手持式封口机，它的工作原理是：当接通电源时，封口机内置线圈产生磁场，当磁感线穿过封口铝箔材料时，铝箔材料瞬间产生大量小涡流，并快速发热，熔化复合在铝箔上的溶胶，从而粘贴在承封容器的封口处，达到迅速封口的目的。下列说法正确的是（　　） A．封口材料可用普通塑料来代替铝箔 B．该封口机可用干电池作为电源 C．若封口过程中封口材料温度过高，可通过适当降低所通电流的频率来解决 D．该封口机适用于玻璃、塑料、金属等多种材质的容器封口 35．（24-25高二下·全国·课后作业）在课堂中，三位同学合作完成了一个惊奇小实验：他们手拉手与一节电动势为1.5V的干电池、若干导线、一个开关、一个有铁芯且匝数较多的线圈按图示方式连接，实验过程中人会有触电的感觉。下列说法正确的是（    ） A．闭合开关瞬间，人有触电的感觉 B．电路稳定时，流过人体的电流大于线圈的电流 C．断开开关瞬间，流过人的电流方向为 D．断开开关瞬间，线圈两端的电压突然增大 36．（23-24高二下·北京怀柔·期末）在如图所示的电路中，和是两个相同的灯泡。线圈L的自感系数足够大，电阻可以忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S时，和同时亮 B．闭合开关S时，先亮，逐渐变亮，稳定时亮度相同 C．断开开关S时，闪亮一下再熄灭 D．断开开关S时，流过的电流方向向左 37．（23-24高二下·江苏扬州·期末）如图所示是研究自感现象的电路图，L是自感系数很大的线圈，其直流电阻几乎为零，两个灯泡A、B完全相同，下列说法正确的是（　　） A．开关闭合瞬间，灯B不亮 B．电路稳定时，灯A、B一样亮 C．开关断开瞬间，流过灯B的电流向左 D．开关断开瞬间，灯A、B同时熄灭 38．（23-24高二下·安徽蚌埠·期末）如图，L是自感系数很大的线圈，其直流电阻几乎为零。A和B是两个相同的小灯泡。由此可以判断（　　） A．当开关S由断开变为闭合时，A灯立即亮，B灯不亮 B．当开关S由断开变为闭合时，A灯立即亮，后变得更亮，B灯先亮一下后逐渐熄灭 C．当开关S由闭合变为断开时，A和B灯立即熄灭 D．当开关S由闭合变为断开时，A灯由熄灭变亮再逐渐熄灭，B灯立即熄灭 39．（23-24高二下·浙江·期中）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RL， 和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的阻值大于RL的阻值。在实验时，先闭合开关S，待稳定状态后又突然断开S，下列说法正确的是 （　　） A．在闭合S瞬间，因为R的阻值大于RL的阻值，所以灯先亮 B．在突然断开S瞬间，先熄灭，会闪亮一下再熄灭 C．在突然断开S瞬间，灯会闪亮一下，然后与灯一起熄灭 D．若将自感线圈L换成如图乙的双线绕法线圈，则观察到的自感现象会更明显 40．（23-24高二下·江苏盐城·阶段练习）如图所示电路，L是一直流电阻可忽略的自感线圈，A、B、C为完全相同的三个灯泡。下列说法正确的是（　　） A．闭合电键S的瞬间，A、B、C三灯一样亮 B．闭合电键S稳定后，A灯最暗 C．闭合电键S稳定后，再断开电键S，A、B、C灯都立即熄灭 D．闭合电键S稳定后，再断开电键S，A、B、C灯都缓慢熄灭 二、多选题 41．（24-25高二上·浙江·期中）下列说法正确的是（　　） A．图甲中装置可以利用导体棒左右运动研究磁场对通电导线的作用力方向 B．图乙中增大电子枪的加速电压，粒子在磁场中运动周期不变 C．图丙中真空冶炼炉利用冶炼炉中的涡流产生热量融化金属 D．图丁中一只小鸟站在一条通过500A电流的铜质裸导线上，小鸟不会被电死的原因是两爪之间的电压很小。 42．（24-25高二上·广东佛山·期中）高频焊接原理示意图如图所示，线圈通以高频交流电，金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热，将焊缝熔化焊接，下列情况中能使焊接处消耗的电功率增大的是（　　） A．其他条件不变，增大交变电流的电压 B．其他条件不变，增大交变电流的频率 C．感应电流相同的条件下，增大焊接处的接触电阻 D．感应电流相同的条件下，减小焊接处的接触电阻 43．（24-25高二上·新疆乌鲁木齐·期中）演示自感现象的实验电路图如图所示，线圈的自感系数较大，且使滑动变阻器接入电路中的阻值大于线圈直流电阻，A1、A2为两个完全相同的灯泡，下列判断正确的是（　　） A．接通开关S，灯A1、A2立即变亮 B．接通开关S，灯A1逐渐变亮，灯A2立即变亮 C．接通开关S，待电路稳定后断开开关S，灯A1、A2逐渐熄灭 D．接通开关S，待电路稳定后断开开关S，灯A1逐渐熄灭，灯A2闪一下后逐渐熄灭 44．（23-24高二下·山东威海·期末）如图所示的电路中，L为自感系数很大的线圈，其自身的电阻几乎为0，A、B和C是三只相同的小灯泡，S为开关。下列说法正确的是（　　） A．S闭合瞬间，A立即发光，B和C逐渐变亮 B．S断开后，A闪亮后熄灭，B逐渐熄灭，C立即熄灭 C．S断开后，L中的磁场能转化为电能 D．S断开瞬间，A右端电势高于左端 45．（24-25高二上·全国·课后作业）如图（a）、（b）所示的电路中，电阻和自感线圈的阻值都很小，且小于灯泡A的阻值，闭合开关S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则（　　） A．在电路（a）中，断开将渐渐变暗 B．在电路（a）中，断开将先变得更亮，然后渐渐变暗 C．在电路（b）中，断开将渐渐变暗 D．在电路（b）中，断开将先变得更亮，然后渐渐变暗 46．（23-24高二下·福建泉州·期末）如图所示，a、b灯分别标有“3.6V，2.5W”和“3.6V，4.0W”，闭合开关，调节R，能使a、b都正常发光。断开开关后重做实验，则（　　）   A．闭合开关，a将慢慢亮起来，b立即达到最亮 B．闭合开关，a、b立即达到最亮 C．断开开关，a逐渐熄灭，b灯闪亮一下再熄灭 D．断开开关，a、b都逐渐熄灭 47．（23-24高二下·安徽宣城·期末）如图所示，某同学利用电压传感器来研究电感线圈工作时的特点。图甲中三个灯泡完全相同，不考虑温度对灯泡电阻的影响。在闭合开关S的同时开始采集数据，当电路达到稳定状态后断开开关。图乙是由传感器得到的电压u随时间t变化的图像。不计电源内阻及电感线圈L的直流电阻。下列说法正确的是（    ） A．开关S闭合瞬间，流经灯和的电流相等 B．开关S闭合瞬间至断开前，流经灯的电流保持不变 C．开关S断开瞬间，灯闪亮一下再熄灭 D．根据题中信息，可以推算出图乙中 48．（23-24高二下·全国·课后作业）为了演示接通电源瞬间和断开电源瞬间的电磁感应现象，设计了如图所示的电路图，相同的灯和灯，线圈的直流电阻的阻值与定值电阻的电阻相等，下列说法正确的是（　　） A．开关接通的瞬间，灯的亮度大于灯的亮度 B．通电一段时间后，灯的亮度小于灯的亮度 C．断开开关的瞬间，灯过一段时间后熄灭，灯立即熄灭 D．若满足，则开关断开瞬间，A灯会闪亮一下再熄灭 49．（24-25高二上·浙江台州·期中）关于教材中的四幅插图，下列说法正确的是（　　） A．图甲：当摇动手柄使得蹄形磁铁转动，铝框会同向转动，但转得比磁铁慢 B．图乙：给真空冶炼炉通入高频交流电，通电的导线会产生大量热量，从而冶炼金属 C．图丙：在蹄形磁铁两极间自由转动的铜盘，如果忽略摩擦，铜盘会一直转动下去 D．图丁：微安表的表头在运输时要把两个正、负接线柱用导线连在一起从而保护电表指针，这是利用了电磁阻尼原理 50．（2024高二下·全国·专题练习）图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈，、、是三个完全相同的灯泡。实验时，断开开关瞬间，灯突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关，灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同。下列说法正确的是（　　） A．图甲中，与的电阻相等 B．图甲中，闭合开关，电路稳定后，通过的电流小于通过的电流 C．图乙中，变阻器接入电路的电阻与的电阻相等 D．图乙中，闭合开关瞬间，中电流与变阻器中电流相等 51．（23-24高二下·全国·单元测试）如图所示为某种售货机硬币识别系统简图。虚线框内存在磁场，从入口A进入的硬币或非硬币沿斜面滚落，通过磁场区域后，由测速器测出其速度大小，若速度在某一合适范围，挡板B自动开启，硬币就会沿斜面进入接收装置；否则挡板C开启，非硬币进入拒绝通道。下列说法正确的是（　　） A．磁场能使硬币的速度增加得更快 B．由于磁场的作用，硬币的机械能增大 C．硬币进入磁场的过程会受到磁场对它的阻力 D．如果没有磁场，硬币通过测速器时，测速器的示数会更大一些 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第07讲：涡流、电磁阻尼和电磁驱动、互感和自感 【考点归纳】 · 考点一：涡流 · 考点二：电磁灶的结构原理 · 考点三：安检报警器的原理 · 考点四：磁场主动运动时驱动力问题 · 考点五：电磁阻尼和电磁驱动 · 考点六：互感 · 考点七：自感和自感电动势 · 考点八：通电自感现象和断电自感现象 · 考点九：含自感线圈的的电路中小灯泡是否闪亮问题 · 考点十：自感和互感图像问题 【知识归纳】 知识点01、电磁感应现象中的感生电场 1．感生电场：麦克斯韦认为：磁场变化时会在空间激发一种电场，这种电场叫作感生电场． 2．感生电动势：由感生电场产生的电动势叫感生电动势． 3．电子感应加速器：电子感应加速器是利用感生电场使电子加速的设备，当电磁铁线圈中电流的大小、方向发生变化时，产生的感生电场使电子加速． 知识点02、涡流 1．涡流：当线圈中的电流随时间变化时，线圈附近的任何导体中都会产生感应电流，用图表示这样的感应电流，就像水中的旋涡，所以把它叫作涡电流，简称涡流． 2．涡流大小的决定因素：磁场变化越快(越大)，导体的横截面积S越大，导体材料的电阻率越小，形成的涡流就越大． 知识点03、、电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼． 知识点04、电磁驱动：若磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来，这种作用常常称为电磁驱动． 知识点05、自感现象 (1)概念：当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在线圈本身激发出感应电动势．这种现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫作自感电动势． (2)表达式：E＝L. (3)自感系数L的影响因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关． 知识点06、通电自感和断电自感的比较 电路图 器材要求 A1、A2同规格，R＝RL，L较大 L很大(有铁芯) 通电时 在S闭合瞬间，灯A2立即亮起来，灯A1逐渐变亮，最终一样亮 灯A立即亮，然后逐渐变暗达到稳定 断电时 回路电流减小，灯泡逐渐变暗，A1电流方向不变，A2电流反向 ①若I2≤I1，灯泡逐渐变暗； ②若I2＞I1，灯泡闪亮后逐渐变暗． 两种情况下灯泡中电流方向均改变 总结 自感电动势总是阻碍原电流的变化 【题型归纳】 题型一：涡流 1．（24-25高二上·河南）如图所示为真空冶炼炉，真空冶炼涡流是一种利用电磁感应产生涡流的技术。通过在真空条件下对炼钢过程进行控制，可以有效地去除钢液中的气体、杂质和氧化物。下列说法正确的是（　　） A．电源可以是高压直流电 B．增大电源频率，炉内金属中产生的电流增大 C．增大电源频率，炉内金属中产生的电流减小 D．增大电源频率，炉内金属中产生的电流不变 【答案】B 【详解】A．该装置利用电磁感应产生涡流，电源应为高频交流电，故A错误； BCD．增大电源频率，感应电动势增大，炉内金属中产生的感应电流增大，故B正确，CD错误。 故选B。 2．（24-25高二上·全国）如图所示，金属探测器有较高的灵敏度，可以探测到金属物体。探测器内有电源及相应电路，打开开关后探测器内会产生电流。探测器回路很容易受到其他磁场的影响而使仪器报警。下列说法正确的是（　　） A．探测器回路内可能为恒定的直流电流 B．用探测器扫描塑料板时，塑料板内会产生感应电流 C．被探测金属内会产生涡流，涡流产生的磁场使探测器报警 D．若用探测器探测残破的古铜币，探测器不会报警 【答案】C 【详解】AC．变化的磁场才能使金属中产生涡流，涡流产生的磁场影响探测器，进而使其报警，可知探测器回路内的电流为变化的电流，A错误，C正确； B．塑料板内无大量可自由移动的电子，不会产生感应电流，B错误； D．残破的古铜币内会产生涡流，探测器会报警，D错误。 故选C。 3．（23-24高二下·江西·期中）感应加热表面淬火是利用电磁感应原理，将工件置于感应线圈中，向线圈通入交流电时，工件中将出现涡流，在很短时间内，工件表面温度可以达到淬火温度，立即冷却使工件表面淬火。下列关于工件加热过程中说法正确的是（　　） A．工件中磁通量保持不变 B．工件中出现的涡流方向不变 C．工件中出现的是交流电，其频率小于感应线圈中通入交流电的频率 D．在感应线圈中通入的交流电峰值不变的情况下，频率越高，工件中的感应电流越大 【答案】D 【分析】本题考查楞次定律，涡流，法拉第电磁感应定律，知道涡流的原理，知道感应电动势与磁通量的变化率成正比。 【详解】A．根据楞次定律，工件中出现涡流，磁通量必然变化，故A错误； BC．由于感应线圈中通入的是交流电，根据楞次定律可得工件中出现的涡流方向周期性变化，工件中出现的是交流电，其频率等于感应线圈中通入交流电的频率，故BC错误； D．根据法拉第电磁感应定律，在峰值不变的情况下，可得感应线圈中通入交流电的频率越高，磁通量的变化率越大，感应电动势越大，感应电流越大，故D正确。 故选D。 题型二：电磁灶的结构原理 4．（23-24高二下·全国·单元测试）电磁炉（图甲）是目前家庭常用的炊具，具有无明火、无污染、高效节能等优点。某同学依据电磁炉原理自己制作了一个简易电磁炉，其结构简图如图乙所示。在线圈上放置一盛有冷水的金属杯，接通交流电源，一段时间后杯内的水就会沸腾起来。下列说法正确的是（　　） A．家用电磁炉工作时，利用其面板产生的涡流来加热食物 B．家用电磁炉的锅用铁而不用陶瓷材料，主要是因为陶瓷的导热性能较差 C．简易电磁炉工作时，利用自感产生的电流来加热水 D．仅增大简易电磁炉所接交流电源的频率，可以缩短从开始加热到水达到沸腾的时间 【答案】D 【详解】A．家用电磁炉工作时，通过锅体的磁通量发生变化，锅体中会产生涡流，利用涡流的热效应来加热食物或者水，故A错误； B．家用电磁炉的锅用铁而不用陶瓷材料，主要是因为陶瓷中不能产生涡流，铁中能产生涡流，故B错误； C．简易电磁炉工作时，金属杯中会产生涡流，利用涡流的热效应来加热水，故C错误； D．仅增大简易电磁炉所接交流电源的频率，通过金属杯的磁通量变化率增大，感应电动势增大，感应电流增大，电功率增大，可以缩短从开始加热到水达到沸腾的时间，故D正确。 故选D。 5．（23-24高二下·安徽亳州·期中）电磁炉（或电磁灶）是家家户户常见的电器，如图所示.关于电磁炉，以下说法中正确的是（　　） A．烹调锅换成陶瓷的也可以正常加热食物 B．电磁炉是利用变化的磁场产生涡流，使铁质锅底迅速升温，进而对锅内食物加热的 C．电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的 D．在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉不能起到加热作用 【答案】B 【详解】ABC.由题意知，电磁炉的原理是利用涡流加热的.交变电流通过线圈产生变化的磁场，在铁质锅体底部产生涡流，使锅体被加热，从而加热锅内食物，烹调锅换成陶瓷的不可以正常加热食物，故AC错误，B项正确； D.电磁炉工作依靠变化的磁场传递能量，在锅和电磁炉中间放一纸板，电磁炉依然能起到加热的作用，故D错误。 故选B。 6．（23-24高二下·江苏苏州·期中）电磁炉利用电磁感应产生的涡流，使锅底发热从而加热食物，下列有关说法正确的是（　　） A．锅底中涡流的强弱与磁场变化的频率有关 B．电磁炉中通入电压足够高的直流电也能正常工作 C．环保绝缘材料制成的锅底都可以利用电磁炉来烹饪食物 D．电磁炉的上表面一般都用金属材料制成，以加快热传递减少热损耗 【答案】A 【详解】A．锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关，故A正确； B．直流电不能产生变化的磁场，在锅体中不能产生感应电流，电磁炉不能使用直流电，故B错误； C．锅体只能用铁磁性导体材料，不能使用绝缘材料制作锅体，故C错误； D．电磁炉的上表面如果用金属材料制成，使用电磁炉时，上表面材料发生电磁感应要损失电能，电磁炉上表面要用绝缘材料制作，D错误。 故选A。 题型三：安检报警器的原理 7．（23-24高二下·山东枣庄·期中）考生人场时，监考老师要用金属探测器对考生进行安检后才允许其进入考场。当探测器靠近任何金属材料物体时，就会发出警报；靠近非金属物体时则不发出警报。关于探测器工作原理，下列说法正确的是（　　） A．探测器利用的是静电感应现象 B．探测器利用的是涡流现象 C．探测器利用发射和接收电磁波进行工作的 D．探测器利用的是磁场对金属的吸引作用 【答案】B 【详解】金属探测器利用的是电磁感应现象，探测过程中工作时，当探测器靠近金属物体时，能在金属中形成涡流，进而引起探测器中线圈电流的变化，从而发出警报。 故选B。 8．（23-24高二上·浙江杭州·期末）考生入场时，监考老师要用金属探测器对考生进行安检后才允许其进入考场。探测器内有通电线圈，当探测器靠近任何金属材料物体时，就会引起探测器内线圈中电流变化，报警器就会发出警报；靠近非金属物体时则不发出警报。关于探测器工作原理，下列说法正确的是（　　） A．探测器利用的是静电感应现象 B．探测器利用的是磁场对金属的吸引作用 C．探测器利用发射和接收电磁波进行工作的 D．当探测器靠近金属物体时，能在金属中形成涡流，进而引起线圈中电流的变化 【答案】D 【详解】A．金属探测器利用的是电磁感应现象；故A错误； B．金属探测器探测金属时，被测金属中感应出涡流；故B错误； CD．探测过程中工作时，当探测器靠近金属物体时，能在金属中形成涡流，进而引起线圈中电流的变化；故C错误，D正确。 故选D。 9．（23-24高二上·辽宁葫芦岛·期中）安检门是一个用于安全检查的“门”，“门框”内有线圈，线圈中通有变化的电流。如果金属物品通过安检门，金属物品中会被感应出涡流，涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流，从而报警，关于安检门的说法正确的是（　　） A．安检门能检查出毒贩携带的毒品 B．如果“门框”的线圈中通上恒定电流，安检门也能正常工作 C．安检门能检查出旅客携带的金属水果刀 D．安检门工作时，主要利用了电流的热效应原理 【答案】C 【详解】ABC．安检门利用涡流探测人身上携带的金属物品的原理：线圈中的交变电流产生交变的磁场，会在金属物品中产生交变的感应电流，而金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流，引起线圈中交变电流发生变化，从而被探测到，则安检门可以检查出旅客携带的金属水果刀，而不能检查出毒贩携带的毒品，若“门框”的线圈中通上恒定电流，而不是交变电流则无法产生感应电流，安检门不能正常工作。故AB错误，C正确； D．安检门工作时，主要利用了电磁感应原理，故D错误。 故选C。 题型四：磁场主动运动时驱动力问题 10．（23-24高二下·甘肃武威）如图所示为电磁驱动的简易图，永久磁体转动起来后对铝盘产生安培力，最后指针指在某一位置。下列说法正确的是（　　） A．永久磁体转动时，铝盘的转动方向可能与永久磁体的转动方向相反 B．铝盘转动的角速度一定小于永久磁体的角速度 C．该装置是将磁场能转化为电能 D．如果忽略一切摩擦，永久磁体停止转动后，铝盘将一直转动下去 【答案】B 【详解】AB．该转速表运用了电磁感应原理，由楞次定律知，铝盘磁场总是阻碍永久磁铁转动，要使减小穿过铝盘磁通量的变化，永久磁铁转动方向与铝盘转动方向相同，且铝盘转动的角速度小于永久磁体的角速度，故A错误，B正确； C．在电磁驱动的过程中，通过安培力做功消耗电能转化为机械能，故C错误； D．当磁铁停止转动后，如果忽略一切摩擦，铝盘速度减小直至停止，故D错误。 故选B。 11．（2021·陕西榆林·三模）水平放置的玻璃板上方有一用细线悬挂的可自由旋转的小磁针，下方有一水平放置的铜圆盘。圆盘的轴线与小磁针悬线在同一直线上，初始时小磁针与圆盘均处于静止状态。当圆盘绕轴逆时针方向匀速转动时，下列说法正确的是（　　） A．小磁针不动 B．小磁针逆时针方向转动 C．小磁针顺时针方向转动 D．由于圆盘中没有磁通量的变化，圆盘中没有感应电流 【答案】B 【详解】铜圆盘上存在许多小的闭合回路，当圆盘转动时，穿过小的闭合回路的磁通量发生变化，回路中产生感应电流（涡流），此电流产生的磁场导致磁针逆时针方向转动，构成电磁驱动。 故选B。 12．（2020·山东·模拟预测）车速表是用来测量车辆瞬时速度的一种装置，其工作原理如图所示。永久磁铁固定在驱动轴上，当车运动时，驱动轴会带动磁铁转动，由于电磁感应，由金属做成的速度盘也会随之转动，从而带动指针指示出相应的速度。则下列说法正确的是（　　） A．速度盘和磁铁将以相同的角速度同时转动 B．在速度盘转动过程中，穿过整个速度盘的磁通量发生了变化 C．速度盘中产生的感应电流受到的安培力驱使速度盘转动 D．速度盘中的感应电流是速度盘中的自由电子随圆盘转动形成的 【答案】C 【详解】A．当磁铁转动时，由于电磁感应，速度盘也会随磁铁发生转动，但会略有滞后，故A错误； B．在速度盘转动的过程中，穿过整个速度盘的磁通量不发生变化，故B错误； C．当磁铁转动时，在速度盘中会产生感应电流，感应电流在磁铁产生的磁场中受到安培力，安培力驱使速度盘转动，故C正确； D．速度盘中的感应电流是由电磁感应产生的，不是速度盘中的自由电子随圆盘转动形成的，故D错误。 故选C。 题型五：电磁阻尼和电磁驱动 13．（23-24高二下·广东深圳·期中）以下哪些现象利用了电磁阻尼规律（　　） ①转动把手时下面的闭合铜线框会随U形磁铁同向转动 ②U形磁铁可以使高速转动的铝盘迅速停下来 ③无缺口的铝管比有缺口的铝管更快使强磁铁匀速运动 ④线圈能使振动的条形磁铁快速停下来 A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④ 【答案】B 【详解】①转动把手时下面的闭合铜线框随U形磁铁同向转动，这是电磁驱动； ②U形磁铁可以在高速转动的铝盘中产生感应涡电流，感应涡电流对铝盘与磁铁间的相对运动有阻碍作用，能使铝盘迅速停下来，这是利用了电磁阻尼规律； ③磁铁通过无缺口的铝管，在铝管中产生感应电流，感应电流对磁铁的相对运动由阻碍作用，能更快使强磁铁匀速运动，这是利用了电磁阻尼规律； ④振动的条形磁铁在线圈中产生感应电流，感应电流对磁铁的相对运动由阻碍作用，能使振动的条形磁铁快速停下来，这是利用了电磁阻尼规律； 可知利用了电磁阻尼规律的现象是②③④。 故选B。 14．（24-25高二上·全国）强风天气会给人们的出行带来困难。某大厦上的电磁阻尼器出现了摆动，及时对大厦进行减震，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．风速越大，导体板中磁通量变化率越小 B．风速越大，导体板内产生的感应电动势越小 C．风速越大，导体板内产生的涡流越小 D．导体板内涡流对永磁铁的电磁阻力是该大厦减震的原因 【答案】D 【详解】ABC．风速越大，永磁铁与可摆动质量块摆动越厉害，导体板中磁通量变化率越大，由电磁感应定律可知，导体板中产生的感应电动势越大，产生的涡流也越大，故ABC错误； D．根据楞次定律可知，导体板内的涡流与永磁铁间的电磁阻力，是该大厦减震的原因，故D正确。 故选D。 15．（2024高二下·全国·专题练习）图甲、乙中磁场方向与轮子的转轴平行，图丙、丁中磁场方向与轮子的转轴垂直，轮子是绝缘体，则采取下列哪个措施，能有效地借助磁场的作用，让转动的轮子停下（    ） A．如图甲，在轮上固定如图绕制的线圈 B．如图乙，在轮上固定如图绕制的闭合线圈 C．如图丙，在轮上固定一些细金属棒，金属棒与轮子转轴平行 D．如图丁，在轮上固定一些闭合金属线框，线框长边与轮子转轴平行 【答案】D 【详解】AB．图甲、乙中当轮子转动时，穿过线圈的磁通量都是不变的，不会产生感应电流，则不会有磁场力阻碍轮子的运动，AB错误； C．图丙中在轮上固定一些细金属棒，当轮子转动时会产生感应电动势，但是不会形成感应电流，则也不会有磁场力阻碍轮子转动，C错误； D．图丁中在轮上固定一些闭合金属线框，线框长边与轮子转轴平行，当轮子转动时会产生感应电动势，形成感应电流，则会有磁场力阻碍轮子转动，使轮子较快停下来，D正确。 故选D。 题型六：互感 16．（23-24高二下·浙江台州·期末）如图甲所示为手机无线充电工作原理图，现将手机放置在无线充电装置上，送电线圈接入如图乙所示的交变电流，下列说法正确的是（　　） A．时，端电压最小 B．，送电线圈和受电线圈相互吸引 C．仅增大两线圈间的距离，端电压的频率变小 D．仅增大两线圈间的距离，端电压变小 【答案】D 【详解】A．时，送电线圈的电流变化率最大，受电线圈内磁通量变化率最大，端电压最大，故A错误； B．，送电线圈中的电流为零，磁感应强度为零，送电线圈和受电线圈间没有作用力，不会相互吸引，故B错误； C．增大送电和受电线圈的间距，不会改变cd端电压的频率，故仅增大两线圈间的距离，端电压的频率不变，故C错误； D．增大送电和受电线圈的间距，由于漏磁的现象，导致穿过两个线圈的磁通量不相等，在匝数和线圈直径不变的情况下，cd端与ab端电压之比变小，即端电压变小，故D正确。 故选D。 17．（23-24高二下·四川凉山·期中）无线充电是近年发展起来的新技术。如图所示，该技术通过发射线圈和接收线圈传输能量。手机的内置接收线圈可以直接放在无线充电基座上进行充电，下列关于无线充电的说法正确的是（　　） A．无线充电过程主要利用了电磁感应原理 B．在充电过程中只有电能间的相互转化 C．无线充电基座可以对所有手机进行充电 D．无线充电基座可以用稳恒直流电源充电 【答案】A 【详解】A．无线充电过程主要利用互感现象来实现能量传递的，故A正确； B．充电时线圈中有电流，根据电流的热效应，可知线圈会发热，有电能损失，故B错误； C．如果手机内没有接收线圈，则无线充电基座不可以对手机进行充电，故C错误； D．如果无线充电基座用稳恒直流电源供电，则接收线圈的磁通量不变，不能产生感应电流，无法对手机充电，故D错误。 故选A。 18．（23-24高二下·江苏无锡·期中）无线充电技术已经在新能源汽车领域得到应用。如图甲，与蓄电池相连的受电线圈置于地面供电线圈正上方，供电线圈输入如图乙的正弦式交变电流，下列说法正确的是（    ） A．供电线圈中电流的有效值为 B．受电线圈中的电流方向每秒钟改变50次 C．t=0.01s时受电线圈的感应电流最小 D．t=0.01s时两线圈之间的相互作用力最大 【答案】C 【详解】AB．结合图乙知，供电线圈中电流的有效值为 交流电的周期为0.02s，其频率 一个周期内交流电的方向改变两次，则受电线圈中的电流方向每秒钟改变100次，故AB错误； CD．由图乙知，t=0.01s时供电线圈中电流最大，磁通量变化率最小，为0，则感应电动势最小，为0，感应电流最小为0，此时两线圈之间的相互作用力最小，故C正确，D错误。 故选C。 题型七：自感和自感电动势 19．（22-23高二下·浙江舟山·期末）如图所示，李辉、刘伟用多用电表的欧姆挡测量变压器初级线圈的电阻，以判断它是否断路。实验中两人没有注意操作的规范：李辉两手分别握住红黑表笔的金属杆，刘伟用两手分别握住线圈裸露的两端让李辉测量。测量时表针摆过了一定角度，最后李辉把多用电表的表笔与被测线圈脱离。在这个过程中，他们二人中有人突然“哎哟”惊叫起来，觉得有电击感。下列说法正确的是（    ）    A．电击发生在李辉用多用电表红黑表笔的金属杆分别接触线圈裸露的两端时 B．觉得有电击感的人是刘伟，因为变压器初次级线圈间的电磁感应升高了电压 C．发生电击时，通过多用电表的电流很大 D．发生电击前后，流过刘伟的电流方向发生了变化 【答案】D 【详解】A．当李辉把多用电表的表笔与被测线圈脱离时，线圈中会产生很高的自感电动势，则电击发生在李辉用多用电表红黑表笔的金属杆与线圈裸露的两端分离的时刻，故A错误； BD．觉得有电击感的人是握住线圈裸露两端的刘伟，因为变压器初级线圈间产生的自感电动势升高了电压，即发生电击前后，流过刘伟的电流方向发生了变化，故B错误，D正确； C．发生电击时，多用电表与线圈已经断开，通过多用电表的电流为零，故C错误。 故选D。 20．（22-23高二下·四川成都·期中）在学习自感的课堂上，老师引入了一个有趣的小实验：四位同学手拉手与一节电动势为的干电池、若干导线、一个开关、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示的方式连接，实验过程中人会有触电的感觉，已知人体的电阻比线圈的电阻大。下列说法错误的是（　　） A．闭合开关后，流过线圈的电流会逐渐变大直至不变 B．当电路稳定时，流过人体的电流小于流过线圈的电流 C．断开开关的瞬间，流过人体的电流方向由A到B D．断开开关的瞬间，流过人体的电流会突然增大 【答案】C 【详解】A．闭合开关后，线圈的电流会从零开始逐渐变大直至电路稳定而保持不变，故A正确； B．因为人体的电阻大于线圈的电阻，根据并联电路的知识可知，流过人体的电流小于流过线圈的电流，故B正确； C．断开开关的瞬间，线圈产生的电动势要阻碍线圈原有电流变小，因此产生的感应电流与原电流方向相同，自左向右，断开开关时线圈与人体组成新的闭合回路，因此流过人体的电流方向由B到A，故C错误； D．断开开关后，流过线圈的电流会从稳定时流过线圈的电流值开始减小，从而导致断开开关的瞬间，流过人体的电流会突然增大，故D正确。 本题选择错误选项；故选C。 21．（22-23高二上·新疆昌吉·期中）自感电动势就是在自感现象中产生的感应电动势，在线圈的自感系数一定时，下列关于线圈中自感电动势的大小的说法正确的是（　　） A．电流变化越大，自感电动势越大 B．电流变化越快，自感电动势不一定越大 C．通过线圈的电流为零的瞬间，自感电动势为零 D．通过线圈的电流为最大值的瞬间，自感电动势可能为零 【答案】D 【详解】根据自感电动势表达式可知，自感电动势的大小与电流的变化率成正比，与电流的大小及电流变化的大小无关。 故选D。 题型八：通电自感现象和断电自感现象 22．（24-25高二上·全国·阶段练习）实验小组同学设计了如图所示的电路来探究电感的作用效果。电路中的三个灯泡L1、L2、L3完全相同，线圈的直流电阻忽略不计。调节滑动变阻器的滑片P，使其位于合适位置，然后闭合开关S。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S的瞬间，L1不亮 B．闭合开关S后，L2立即亮起来，然后缓慢熄灭 C．电路稳定后，断开开关S，L3立即熄灭 D．电路稳定后，断开开关S，L3闪一下然后缓慢熄灭 【答案】B 【详解】AB．闭合S瞬间，L1、L2、L3灯泡立即发光，随着时间推移，电感对电流的阻碍作用逐渐减弱，L2逐渐变暗，最终被电感短路后熄灭，故A错误，B正确； CD．断开S后，电感中的电流有一部分流经L3，可知L3不会立即熄灭，同时S断开瞬间，流经L3的电流小于断开S前L3上的电流，L3不会闪一下，L3会缓慢熄灭，故CD错误。 故选B。 23．（24-25高二上·全国·课后作业）如图所示，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，a、b、c是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是（　　） A．开关S闭合后，c灯立即亮，a、b灯逐渐亮 B．开关S闭合瞬间，a、b灯一样亮 C．开关S断开，c灯立即熄灭，a、b灯逐渐熄灭 D．开关S断开瞬间，流过a灯的电流方向与断开前相反 【答案】C 【详解】AB．开关S闭合后，b、c灯立即亮，a灯由于与线圈串联，线圈会产生自感电动势，阻碍电流的通过，因此a灯逐渐变亮，故AB错误； C．开关S断开，c灯处于断路状态，立即熄灭，而a、b灯与线圈串联构成闭合回路，因线圈在开关S断开瞬间产生自感电动势，阻碍电流的减小，所以a、b灯逐渐熄灭，故C正确； D．开关S断开瞬间，由于自感的作用，通过线圈与两灯的电流方向为线圈→a灯→b灯，因此流过a灯的电流方向仍与未断开前相同，而流过b灯的电流方向与断开前相反，故D错误。 故选C。 24．（23-24高二下·山东济宁·期末）如图甲所示的电路中，已知灯泡电阻不变且阻值为R。闭合开关S后，流过两个电流传感器的图像如图乙所示。下列说法正确的是（    ）    A．线圈的直流电阻小于灯泡电阻R B．断开开关S瞬间，灯泡先闪亮再熄灭 C．闭合开关S瞬间，线圈中的自感电动势和电流均为零 D．由图像中的数据和题干条件可以计算出电源电动势和内阻 【答案】D 【详解】A．闭合开关S后，电路稳定时，通过灯泡的电流是，通过线圈的电流是，可知 所以线圈的直流电阻大于灯泡电阻R，故A错误； B．电路稳定时，通过灯泡的电流大于通过线圈的电流，断开开关S瞬间，灯泡由线圈供电，通过灯泡的电流从减小，灯泡逐渐熄灭，故B错误； C．开关S闭合的瞬间，自感线圈中的电流为零，但由于线圈的自感现象，其自感电动势不为零，故C错误； D．根据闭合电路的欧姆定律，开关刚闭合瞬间，有 达到稳定状态后有 解得 ， 故D正确。 故选D。 题型九：含自感线圈的的电路中小灯泡是否闪亮问题 25．（23-24高二下·重庆·期中）如图所示，A、B是两盏完全相同的白炽灯，L是电阻不计的电感线圈。若最初是接通的，是断开的，那么下列描述中正确的是（    ） A．刚接通，A灯就立即亮，B灯延迟一段时间才亮 B．刚接通时，A灯延迟一段时间才亮，B灯就立即亮 C．接通到电路稳定，B灯由亮变暗最后熄灭 D．接通，电路稳定后再断开时，A、B灯均立即熄灭 【答案】C 【详解】ABC．刚接通时，由于电感线圈L会发生通电自感现象，使通过线圈的电流由零逐渐增大，所以灯泡A、B会同时变亮；从接通到电路稳定，由于线圈的电阻不计，B灯相当于与一段导线并联，则B灯被短路，B灯由亮变暗最后熄灭，电源只给A灯供电，A灯将变得更亮，故AB错误，C正确； D．接通，电路稳定后再断开时，A灯与电路断开将立即熄灭，而B灯与电感线圈构成闭合电路，由于线圈的自感现象，B灯会先亮一下，然后熄灭，故D错误。 故选C。 26．（23-24高二下·福建福州·期末）如图，A、B是两个规格相同的小灯泡，L为自感系数较大的线圈，、是零刻度在中间的相同电流表，闭合开关稳定后，调节滑动变阻器R，使、两电流表示数相同，偏转方向相同，两个灯泡的亮度相同。则下列说法正确的是（　　） A．闭合S瞬间，灯泡A立刻变亮，灯泡B逐渐变亮 B．闭合S瞬间，电流表示数大于示数 C．闭合S稳定后，断开S瞬间，灯泡B先闪亮一下，再熄灭 D．闭合S稳定后，断开S瞬间，电流表和指针偏转方向相反 【答案】D 【详解】AB．闭合S瞬间，灯泡B立刻变亮，与灯泡A串联的线圈产生自感电动势，导致灯泡A逐渐变亮，所以电流表示数小于示数，故AB错误； CD．稳定后，断开S瞬间，线圈相当于电源放电，灯泡A与灯泡B所在支路形成闭合回路，因为断开前两支路电流相等，所以断开瞬间两灯不会先闪亮一下，再熄灭。而稳定后电流表和电流方向相同，指针偏转方向相同，断开S瞬间，在新的回路中电流表的指针方向不变，电流表指针偏转方向反向，所以断开S瞬间，电流表和指针偏转方向相反，故C错误，D正确。 故选D。 27．（23-24高二下·安徽芜湖·期末）如图所示，电源的电动势为E，内阻r不能忽略。A、B是两个相同的小灯泡，L是一个有一定的电阻且自感系数很大的线圈。关于这个电路，以下说法正确的是（    ） A．开关由闭合到断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭 B．开关由闭合到断开瞬间，A灯中电流一直自左向右 C．从开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定 D．从开关闭合到电路中电流稳定的时间内，B灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定 【答案】C 【详解】A．由于灯泡A所在支路的总电阻小于灯泡B所在支路的总电阻，则开关闭合电路稳定时，通过线圈的电流小于通过灯泡A的电流；在开关断开瞬间，线圈产生自感电动势提供电压给两灯泡供电，由于不会出现电流比之前还大的现象，因此A灯不会闪亮一下，A错误； B．在开关断开瞬间，线圈相当于电源，电流方向仍不变，所以电流自右向左通过A灯，B错误； C．从开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻亮，当线圈电流阻碍作用较小后，总电流增大，由于内阻r不能忽略，由闭合电路欧姆定律可知，内阻r的分压增大，灯泡A两端的电压逐渐减小，则导致A灯逐渐变暗，当线圈对电流的电感阻碍作用消失时，灯泡亮度稳定，C正确； D．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，随着线圈的电感阻碍逐渐减小，B灯逐渐变亮，当线圈对电流没有阻碍时，灯泡亮度稳定，D错误； 故选C。 题型十：自感和互感图像问题 28．（23-24高二下·四川南充·期末）如图所示的电路中，是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D2灯泡的电阻是D1灯泡电阻的2倍且阻值均不变，是内阻不计的电源，在时刻，闭合开关，电路稳定后在时刻断开开关，规定以电路稳定时流过D1、D2的电流方向为正，分别用、表示流过D1和D2的电流，则下图中能定性描述电流随时间变化关系的是（　　） A．B．C． D． 【答案】C 【详解】L的直流电阻不计，电路稳定后通过D1的电流是通过D2电流的2倍；闭合开关瞬间，由于L的阻碍作用，D1逐渐变亮，即I1逐渐变大，而D2所在支路立即就有电流，在t1时刻断开开关S，D2这一支路电流立即消失，因为线圈阻碍电流的减小，所以通过D1的电流不会立即消失，会从原来的大小慢慢减小，且方向不变，同时由于D1和D2构成回路，通过D1的电流也流过D2，所以I2变成反向，且逐渐减小。 故选C。 29．（23-24高二下·上海嘉定·期末）如图所示的实验电路中，L是自感线圈，R为定值电阻，电源内阻不可忽略。t=0时闭合开关S，一段时间后断开开关，则电流传感器所记录的电流i随时间t变化的图像可能为（　　）    A．  B．  C．  D．   【答案】D 【详解】闭合S瞬间，线圈中产生自感电动势阻碍电流增加，则线圈相当于断路，此时通过电流传感器的电流最大；随线圈阻碍作用的减小，通过线圈的电流逐渐变大，通过电流传感器的电流逐渐减小，电路稳定后，外电路电阻不变，外电压不变，通过电流传感器的电流不变；断开开关S瞬间，由于自感现象，电感线圈阻碍电流减小，通过线圈L的电流此时从左向右流过电流传感器，与原来方向相反，且逐渐减小。 故选D。 30．（23-24高二下·安徽·期中）如图所示的电路中，电阻R的阻值小于灯泡D的阻值，规定电流水平向左经过D为电流的正方向，已知电感L的直流电阻和传感器的电阻忽略不计，灯泡的阻值恒定，时闭合开关S，经过一段时间后，在时刻断开S，下列表示电流传感器中的电流i随时间t变化的图像中正确的是（　　） A．B．C．D． 【答案】C 【详解】开关闭合时，由于开始时自感线圈的阻碍作用很大，传感器支路的电流较大，随着自感线圈的阻碍作用减小，外电路的电压逐渐减小，传感器支路的电流（方向向左）逐渐减小；开关再断开，由于自感电动势的作用，线圈中的电流方向与原来相同，此时传感器中电流与原来相反，又由于电阻 R的阻值小于D的阻值，当开关闭合时，线圈支路的电流大于流过传感器的电流，故当开关断开瞬间，传感器中的感应电流也大于原来传感器中的电流，故ABD错误， C正确。 故选C。 【高分突破】 一、单选题 31．（24-25高二下·全国）下列与电磁感应有关的现象中说法正确的是（　　） A．甲图中，当蹄形磁体顺时针转动（从上往下看）时，铝框将沿逆时针方向转动 B．乙图中，真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，线圈会产生大量热量使金属熔化，从而冶炼金属 C．丙图中磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，起到电磁阻尼的作用 D．图丁中，铜盘在转动过程中，当手持蹄形磁体靠近铜盘时，铜盘的转速不变 【答案】C 【详解】A．根据电磁驱动原理可知，当蹄形磁体顺时针转动（从上往下看）时，铝框也顺时针转动，故A错误； B．真空冶炼炉外线圈通入高频交流电时，周围空间产生高频磁场，炉内的金属内部就产生很强的涡流，从而冶炼金属，故B错误； C．磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，线圈通电受力后带动铝框转动，铝框内产生涡流，在电磁阻尼的作用下，线圈很快停止摆动，故C正确； D．铜盘在转动过程中，当手持蹄形磁体靠近铜盘时，铜盘中产生涡流，铜盘受到电磁阻尼作用，铜盘的转速变小，故D错误。 故选C。 32．（24-25高二下·全国·课后作业）2021年7月25日，台风“烟花”登陆上海后，“中国第一高楼”上海中心大厦上的阻尼器开始出现摆动，给大楼进行减振。如图所示为该阻尼器的简化图，该阻尼器首次采用了电涡流技术，底部附着永磁铁的质量块在导体板上方摆动时，导体板内产生涡电流。下列说法正确的是（    ） A．阻尼器摆动时产生的涡电流，源于外部电源 B．阻尼器最终将机械能转化成为内能 C．导体板电阻率越大，涡电流越大 D．导体板上的涡电流的大小与质量块的摆动速率无关 【答案】B 【详解】A．阻尼器摆动时，永磁铁在导体板上方摆动，磁通量发生变化，从而在导体板内产生涡电流，属于电磁感应现象，A错误； B．通过阻碍质量块和永磁铁的运动，阻尼器将动能转化为电能，并通过电流做功将电能最终转化为内能，B正确； C．导体板电阻率越大，电阻越大，涡电流越小，C错误； D．质量块摆动的速率越大，穿过导体板的磁通量变化越快，产生的感应电动势和涡电流也越大，D错误。 故选B。 33．（24-25高二上·江苏宿迁·期中）如图所示，“中国第一高楼”上海中心大厦上的阻尼器，该阻尼器首次采用了电涡流技术，底部附着永磁铁的质量块摆动通过导体板上方时，导体板内产生涡流。关于阻尼器，下列说法正确的是（    ） A．阻尼器摆动时产生的涡流源于外部电源供电 B．阻尼器最终将机械能转化为内能 C．风速越大，导体板中磁通量变化率越小 D．阻尼器摆动时产生的涡流源于电流的磁效应现象 【答案】B 【详解】AD．阻尼器摆动时，永磁铁通过导体板上方使之磁通量发生变化，从而在导体板中产生涡流，属于电磁感应现象，故AD错误； B．通过阻碍质量块和永磁铁的运动，阻尼器将动能转化为电能，并通过电流做功将电能最终转化为焦耳热，故B正确； C．风速越大，质量块摆动越快，则导体板中磁通量变化率越大，故C错误。 故选B。 34．（23-24高二下·全国·单元测试）“电磁感应铝箔封口机”被广泛应用在医药、食品、化工等生产行业的产品封口环节中，如图所示为一手持式封口机，它的工作原理是：当接通电源时，封口机内置线圈产生磁场，当磁感线穿过封口铝箔材料时，铝箔材料瞬间产生大量小涡流，并快速发热，熔化复合在铝箔上的溶胶，从而粘贴在承封容器的封口处，达到迅速封口的目的。下列说法正确的是（　　） A．封口材料可用普通塑料来代替铝箔 B．该封口机可用干电池作为电源 C．若封口过程中封口材料温度过高，可通过适当降低所通电流的频率来解决 D．该封口机适用于玻璃、塑料、金属等多种材质的容器封口 【答案】C 【详解】A．涡流只能在导体材料中产生，A错误； B．穿过导体的磁通量发生变化才能产生涡流，而干电池产生的是恒定电流，恒定电流的磁场不变，不能产生涡流，不能用干电池作为电源，B错误； C．所通电流的频率降低时，穿过封口铝箔材料的磁通量变化率变小，产生的涡流变小，则温度降低，C正确； D．金属容器中也会产生涡流，故不适用于金属容器的封口，D错误。 故选C。 35．（24-25高二下·全国·课后作业）在课堂中，三位同学合作完成了一个惊奇小实验：他们手拉手与一节电动势为1.5V的干电池、若干导线、一个开关、一个有铁芯且匝数较多的线圈按图示方式连接，实验过程中人会有触电的感觉。下列说法正确的是（    ） A．闭合开关瞬间，人有触电的感觉 B．电路稳定时，流过人体的电流大于线圈的电流 C．断开开关瞬间，流过人的电流方向为 D．断开开关瞬间，线圈两端的电压突然增大 【答案】D 【详解】A．闭合开关瞬间，人两端的电压等于电源两端的电压，为1.5V，不足以产生触电感觉，A错误； B．电路稳定时，因为人体的电阻远大于线圈的电阻，所以通过人体的电流小于线圈中的电流，B错误； C．断开开关瞬间，线圈产生的电动势要阻碍线圈中的电流变小，因此产生的感应电流方向与原方向相同，自左向右，断开开关时线圈与人组成新的闭合回路，因此流过人体的电流由，C错误； D．断开开关瞬间，由于电流变化太快，导致线圈产生的感应电动势非常大，所以线圈两端电压会变大，D正确。 故选D。 36．（23-24高二下·北京怀柔·期末）在如图所示的电路中，和是两个相同的灯泡。线圈L的自感系数足够大，电阻可以忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S时，和同时亮 B．闭合开关S时，先亮，逐渐变亮，稳定时亮度相同 C．断开开关S时，闪亮一下再熄灭 D．断开开关S时，流过的电流方向向左 【答案】B 【详解】AB. 闭合开关S时， 立刻亮；由于A1支路的线圈阻碍电流的增加，则逐渐亮起来，由于和是两个相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略不计，则稳定时亮度相同，选项A错误，B正确； CD. 断开开关S时，通过原来的电流立刻消失，而在A1支路由于线圈L阻碍电流的减小，产生自感电动势相当于电源，在A1和A2中重新形成回路，可知两灯都会慢慢熄灭，流过的电流方向向右，由于稳定时通过两灯的电流相同，则不会闪亮一下再熄灭，选项CD错误。 故选B。 37．（23-24高二下·江苏扬州·期末）如图所示是研究自感现象的电路图，L是自感系数很大的线圈，其直流电阻几乎为零，两个灯泡A、B完全相同，下列说法正确的是（　　） A．开关闭合瞬间，灯B不亮 B．电路稳定时，灯A、B一样亮 C．开关断开瞬间，流过灯B的电流向左 D．开关断开瞬间，灯A、B同时熄灭 【答案】C 【详解】A．开关闭合瞬间，线圈L相当于电源，根据楞次定律，线圈L左端正极，右端负极，灯A和灯B同时亮，A错误； B．电路稳定时，线圈L相当于导线，灯B被短路，灯B不亮，灯A亮，B错误； CD．开关断开瞬间，线圈L相当于电源，给灯B供电，B灯闪亮一下再熄灭，A灯立即熄灭；根据楞次定律，线圈L的右端为正极，流过灯B的电流向左，C正确，D错误。 故选C。 38．（23-24高二下·安徽蚌埠·期末）如图，L是自感系数很大的线圈，其直流电阻几乎为零。A和B是两个相同的小灯泡。由此可以判断（　　） A．当开关S由断开变为闭合时，A灯立即亮，B灯不亮 B．当开关S由断开变为闭合时，A灯立即亮，后变得更亮，B灯先亮一下后逐渐熄灭 C．当开关S由闭合变为断开时，A和B灯立即熄灭 D．当开关S由闭合变为断开时，A灯由熄灭变亮再逐渐熄灭，B灯立即熄灭 【答案】B 【详解】AB．当开关S由断开变为闭合时，由于线圈L的自感系数很大，所以流过线圈L支路相当于断路，B、A串联，A、B灯一起亮，然后B灯和线圈L并联部分电阻逐渐减小，分压逐渐变小，最终B灯被短路，所以B灯先亮一下后逐渐熄灭，A灯所分电压变大，则A灯变得更亮，故B正确，A错误； CD．当开关S由闭合变为断开时，B灯和线圈L组成闭合回路，由于线圈L的自感阻碍电流减小，所以B灯逐渐熄灭，电灯A立即熄灭，故CD错误。 故选B。 39．（23-24高二下·浙江·期中）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RL， 和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的阻值大于RL的阻值。在实验时，先闭合开关S，待稳定状态后又突然断开S，下列说法正确的是 （　　） A．在闭合S瞬间，因为R的阻值大于RL的阻值，所以灯先亮 B．在突然断开S瞬间，先熄灭，会闪亮一下再熄灭 C．在突然断开S瞬间，灯会闪亮一下，然后与灯一起熄灭 D．若将自感线圈L换成如图乙的双线绕法线圈，则观察到的自感现象会更明显 【答案】C 【详解】A．在闭合S瞬间，因为自感，所以灯先亮，故A错误； BC．滑动变阻器R的阻值大于RL的阻值，则电路稳定后，灯所在支路的电流大于灯支路的电流，则会闪亮一下，但、灯同时熄灭，故B错误，C正确； D．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。两者磁性强度相同，磁场方向相反，相互抵消，所以螺线管内没有磁场，两股导线中原电流的磁通量相互抵消，没有自感现象，故D错误； 故选C。 40．（23-24高二下·江苏盐城·阶段练习）如图所示电路，L是一直流电阻可忽略的自感线圈，A、B、C为完全相同的三个灯泡。下列说法正确的是（　　） A．闭合电键S的瞬间，A、B、C三灯一样亮 B．闭合电键S稳定后，A灯最暗 C．闭合电键S稳定后，再断开电键S，A、B、C灯都立即熄灭 D．闭合电键S稳定后，再断开电键S，A、B、C灯都缓慢熄灭 【答案】D 【详解】A．由于A灯与自感线圈L串联，因此，当闭合电键瞬间，B、C立即亮起，而由于自感线圈在闭合电键瞬间产生自感电动势，阻碍电流的通过，通过A灯的电流逐渐增大，因此A灯不会立即变亮，而是缓慢变亮，故A错误； B．由于自感线圈的电阻可忽略，因此当电路稳定后，线圈相当于一根导线，可知，稳定后，A灯所在支路的电流大于B、C两灯所在支路电流，则A灯比B、C两灯亮，即A灯最亮，故B错误； CD．闭合电键稳定后，断开电键瞬间，自感线圈会产生自感电动势，B、C灯所在支路的原电流瞬间消失，线圈产生的自感电动势阻碍A灯中电流的减小，因此A灯中电流方向不变，并与B、C灯所在电路构成闭合回路，A、B、C三灯都缓慢熄灭，故C错误，D正确。 故选D。 二、多选题 41．（24-25高二上·浙江·期中）下列说法正确的是（　　） A．图甲中装置可以利用导体棒左右运动研究磁场对通电导线的作用力方向 B．图乙中增大电子枪的加速电压，粒子在磁场中运动周期不变 C．图丙中真空冶炼炉利用冶炼炉中的涡流产生热量融化金属 D．图丁中一只小鸟站在一条通过500A电流的铜质裸导线上，小鸟不会被电死的原因是两爪之间的电压很小。 【答案】BD 【详解】A．甲图探究产生感应电流的条件，故A错误； B．粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有 又 得 可见增大电子枪的加速电压，粒子在磁场中运动周期不变，故B正确； C．丙图是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，在冶炼炉内金属中产生涡流，产生大量热量，故C错误； D．小鸟两爪的距离很小，所以两爪之间的电压很小，不会被电死，故D正确。 故选BD。 42．（24-25高二上·广东佛山·期中）高频焊接原理示意图如图所示，线圈通以高频交流电，金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热，将焊缝熔化焊接，下列情况中能使焊接处消耗的电功率增大的是（　　） A．其他条件不变，增大交变电流的电压 B．其他条件不变，增大交变电流的频率 C．感应电流相同的条件下，增大焊接处的接触电阻 D．感应电流相同的条件下，减小焊接处的接触电阻 【答案】ABC 【详解】A．增大交变电流的电压，其他条件不变，则线圈中交变电流增大，磁通量变化率增大，因此产生的感应电动势增大，感应电流也增大，那么焊接处消耗的电功率增大，故A正确； B．高频焊接利用高频交变电流产生高频交变磁场，在焊接的金属工件中产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律分析可知，电流变化的频率越高，磁通量变化频率越高，产生的感应电动势越大，感应电流越大，焊缝处消耗的电功率越大，故B正确； CD．感应电流相同条件下，增大焊接缝的接触电阻，由可知焊缝处消耗的电功率增大，故C正确，D错误。 故选ABC。 43．（24-25高二上·新疆乌鲁木齐·期中）演示自感现象的实验电路图如图所示，线圈的自感系数较大，且使滑动变阻器接入电路中的阻值大于线圈直流电阻，A1、A2为两个完全相同的灯泡，下列判断正确的是（　　） A．接通开关S，灯A1、A2立即变亮 B．接通开关S，灯A1逐渐变亮，灯A2立即变亮 C．接通开关S，待电路稳定后断开开关S，灯A1、A2逐渐熄灭 D．接通开关S，待电路稳定后断开开关S，灯A1逐渐熄灭，灯A2闪一下后逐渐熄灭 【答案】BD 【详解】AB．接通开关S瞬间，灯A2立即变亮，而线圈L产生自感电动势，根据楞次定律可知，自感电动势阻碍电流的增大，使得该支路中电流逐渐增大，所以闭合开关的瞬间，灯A1逐渐变亮，故A错误，B正确； CD．接通开关S，待电路稳定后断开开关S，原来通过灯A2的电流立即消失，线圈L产生自感电动势，相当于电源，两灯串联，由于滑动变阻器接入电路中的阻值大于线圈直流电阻，原来电路稳定后通过灯A1的电流大于通过灯A2的电流，故灯A1逐渐熄灭，灯A2闪一下后逐渐熄灭，故C错误，D正确。 故选BD。 44．（23-24高二下·山东威海·期末）如图所示的电路中，L为自感系数很大的线圈，其自身的电阻几乎为0，A、B和C是三只相同的小灯泡，S为开关。下列说法正确的是（　　） A．S闭合瞬间，A立即发光，B和C逐渐变亮 B．S断开后，A闪亮后熄灭，B逐渐熄灭，C立即熄灭 C．S断开后，L中的磁场能转化为电能 D．S断开瞬间，A右端电势高于左端 【答案】CD 【详解】A．S闭合瞬间，小灯泡A与小灯泡C串联后直接与电源相连，因此A和C立即发光，而小灯泡B因为线圈L产生自感电动势阻碍电流增大，因此逐渐变亮，A错误； B．电路稳定后，A、B中的电流相等，S断开时，小灯泡A、B和线圈L构成闭合回路，线圈的自感电动势产生闭合回路中的电流，此时的电流不大于原来的电流，因此A不会闪亮，则A、B会逐渐熄灭，C立即熄灭，B错误； C．电路稳定后，线圈中储存有磁场能，S断开瞬间，线圈中产生自感电动势继续点亮小灯泡A、B，因此S断开后，L中的磁场能转化为电能，C正确； D ．S断开瞬间，通过线圈Ｌ的电流减小，则线圈Ｌ产生的自感电动势右端电势高，因此流过A的电流方向从右向左，则A右端电势高于左端，D正确。 故选CD。 45．（24-25高二上·全国·课后作业）如图（a）、（b）所示的电路中，电阻和自感线圈的阻值都很小，且小于灯泡A的阻值，闭合开关S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则（　　） A．在电路（a）中，断开将渐渐变暗 B．在电路（a）中，断开将先变得更亮，然后渐渐变暗 C．在电路（b）中，断开将渐渐变暗 D．在电路（b）中，断开将先变得更亮，然后渐渐变暗 【答案】AD 【详解】A B．在电路（a）中，断开S，线圈产生自感电动势，阻碍电流变小，电流重新在A、L、R中组成新的回路，故A将渐渐变暗，故A正确，B错误； CD．在电路（b）中，由于电阻和自感线圈的阻值都很小，且小于灯泡A的阻值，所以通过灯泡A的电流比通过线圈的电流小，断开S，由于线圈产生自感电动势，阻碍电流变小，原来通过L的电流在A、L、R中组成新的回路，故灯泡A将先变得更亮，然后渐渐变暗，故C错误，D正确。 故选AD。 46．（23-24高二下·福建泉州·期末）如图所示，a、b灯分别标有“3.6V，2.5W”和“3.6V，4.0W”，闭合开关，调节R，能使a、b都正常发光。断开开关后重做实验，则（　　）   A．闭合开关，a将慢慢亮起来，b立即达到最亮 B．闭合开关，a、b立即达到最亮 C．断开开关，a逐渐熄灭，b灯闪亮一下再熄灭 D．断开开关，a、b都逐渐熄灭 【答案】AD 【详解】AB．闭合瞬间，L相当于断路，b立刻变亮，a逐渐变亮，故A正确，B错误； CD．闭合开关稳定时，a的亮度比b的小；根据知通过a的电流小；电键断开，L相当于电源与两个灯泡串联，逐渐熄灭，由于稳定后a灯的电流小于b灯，所以电键断开瞬间b灯的电流比稳定时的电流小，b灯不会再闪亮一下，故C错误，D正确。 故选AD。 47．（23-24高二下·安徽宣城·期末）如图所示，某同学利用电压传感器来研究电感线圈工作时的特点。图甲中三个灯泡完全相同，不考虑温度对灯泡电阻的影响。在闭合开关S的同时开始采集数据，当电路达到稳定状态后断开开关。图乙是由传感器得到的电压u随时间t变化的图像。不计电源内阻及电感线圈L的直流电阻。下列说法正确的是（    ） A．开关S闭合瞬间，流经灯和的电流相等 B．开关S闭合瞬间至断开前，流经灯的电流保持不变 C．开关S断开瞬间，灯闪亮一下再熄灭 D．根据题中信息，可以推算出图乙中 【答案】AD 【详解】AB．开关S闭合瞬间，由于电感线圈的强烈阻碍作用，灯D3没有电流通过，灯和串联，流经灯和的电流相等，通过电感的电流逐渐增大，稳定后灯和并联再与串联，流过灯的电流改变，故A正确，B错误； C．开关S断开瞬间，由于电感线圈阻碍电流减小的作用，由电感线圈继续为灯和提供电流，又因为电路稳定的时候，流经灯和的电流相等，所以灯逐渐熄灭，并不会闪亮，故C错误； D．开关S闭合瞬间，灯和串联，电压传感器所测电压为D2两端电压，有 电路稳定后，流过D3的电流为 开关S断开瞬间，电感线圈能够提供与之前等大电流，故其两端电压为 解得 故D正确。 故选AD。 48．（23-24高二下·全国·课后作业）为了演示接通电源瞬间和断开电源瞬间的电磁感应现象，设计了如图所示的电路图，相同的灯和灯，线圈的直流电阻的阻值与定值电阻的电阻相等，下列说法正确的是（　　） A．开关接通的瞬间，灯的亮度大于灯的亮度 B．通电一段时间后，灯的亮度小于灯的亮度 C．断开开关的瞬间，灯过一段时间后熄灭，灯立即熄灭 D．若满足，则开关断开瞬间，A灯会闪亮一下再熄灭 【答案】AC 【详解】A．开关接通的瞬间，会产生自感电动势阻碍通过其电流的变化，从而使通过A灯的电流比通过B灯的电流大，所以A灯的亮度大于灯的亮度，故A项正确； B．通电一段时间后，电路中电流稳定，由于线圈L的直流电阻的阻值与定值电阻R的电阻相等，L与R可视为等效的电路元件，此时通过A、B两灯的电流相等，所以A、B两灯的亮度相同，故B项错误； C．断开开关的瞬间，通过B灯的电流瞬间变为零，而L会产生自感电动势阻碍通过其电流的变化，此时L与A灯形成回路，通过A灯的电流不会瞬间变为零，所以A灯过一段时间后熄灭，B灯立即熄灭，故C项正确； D．若，则电路稳定时通过A灯的电流大于通过L的电流，开关断开瞬间，L会产生自感电动势阻碍通过其电流的变化，此时L与A灯形成回路，电流逐渐减小，从而A灯逐渐熄灭，不会出现闪亮一下再熄灭，故D项错误。 故选AC。 49．（24-25高二上·浙江台州·期中）关于教材中的四幅插图，下列说法正确的是（　　） A．图甲：当摇动手柄使得蹄形磁铁转动，铝框会同向转动，但转得比磁铁慢 B．图乙：给真空冶炼炉通入高频交流电，通电的导线会产生大量热量，从而冶炼金属 C．图丙：在蹄形磁铁两极间自由转动的铜盘，如果忽略摩擦，铜盘会一直转动下去 D．图丁：微安表的表头在运输时要把两个正、负接线柱用导线连在一起从而保护电表指针，这是利用了电磁阻尼原理 【答案】AD 【详解】A．图甲：当摇动手柄使得蹄形磁铁转动，导致铝框的磁通量发生变化，从而产生感应电流，受到安培力，铝框会同向转动，但转得比磁铁慢，A正确； B．图乙：给真空冶炼炉通入高频交流电，炉内的金属中会产生涡流，会产生大量热量，从而冶炼金属，B错误； C．图丙：在蹄形磁铁两极间自由转动的铜盘，就算摩擦极小，也会因产生感应电流，在电磁阻尼的作用下很快停下， C错误； D．图丁：微安表的表头在运输时要把两个正、负接线柱用导线连在一起，运输过程中导线转动切割磁感应线产生感应电流，线圈受到的安培力会阻碍线框的转动，可以保护电表指针，这是利用了电磁阻尼原理，D正确。 故选AD。 50．（2024高二下·全国·专题练习）图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈，、、是三个完全相同的灯泡。实验时，断开开关瞬间，灯突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关，灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同。下列说法正确的是（　　） A．图甲中，与的电阻相等 B．图甲中，闭合开关，电路稳定后，通过的电流小于通过的电流 C．图乙中，变阻器接入电路的电阻与的电阻相等 D．图乙中，闭合开关瞬间，中电流与变阻器中电流相等 【答案】BC 【详解】AB．断开开关瞬间，灯突然闪亮，由于线圈的自感，通过的电流逐渐减小，且断开瞬间自感电流大于原来通过的电流，说明闭合，电路稳定时，通过的电流小于通过的电流，的电阻小于的电阻，故A错误，B正确； C．闭合，电路稳定时，与的亮度相同，说明两支路的电流相同，由欧姆定律可知变阻器接入电路的电阻与的电阻相等，故C正确； D．闭合开关，逐渐变亮，而立即变亮，说明中电流与变阻器中电流不相等，故D错误。 故选BC。 51．（23-24高二下·全国·单元测试）如图所示为某种售货机硬币识别系统简图。虚线框内存在磁场，从入口A进入的硬币或非硬币沿斜面滚落，通过磁场区域后，由测速器测出其速度大小，若速度在某一合适范围，挡板B自动开启，硬币就会沿斜面进入接收装置；否则挡板C开启，非硬币进入拒绝通道。下列说法正确的是（　　） A．磁场能使硬币的速度增加得更快 B．由于磁场的作用，硬币的机械能增大 C．硬币进入磁场的过程会受到磁场对它的阻力 D．如果没有磁场，硬币通过测速器时，测速器的示数会更大一些 【答案】CD 【详解】AC．硬币进入磁场和离开磁场过程，穿过硬币的磁通量发生变化，硬币中产生感应电流，感应电流会阻碍硬币的运动，即硬币进入磁场和离开磁场的过程会受到磁场对它的阻力，磁场使硬币的速度增加得慢，故A错误，C正确； B．硬币进入磁场和离开磁场的过程会受到磁场对它的阻力，阻力做负功，硬币的机械能减小，故B错误； D．如果没有磁场，对硬币没有阻碍作用，硬币通过测速器时速度会更大一些，测速器的示数会更大一些，故D正确。 故选CD。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$