第2章 第3节 自感现象与涡流-【高中必刷题】2025-2026学年高中物理选择性必修2同步课件(鲁科版)

物理 选择性必修 第二册 LK 1 3 第3节 自感现象与涡流 刷基础 2 1. ［江苏南通通州高级中学2025高二上检测］如图所示，电源的电动势为 ，内阻不计， A、B是两个不同的小灯泡，且阻值， 是自感系数很大、电阻不计的线圈.关于这个电路， 下列说法中正确的是( ) C A.闭合时，A灯、B灯均逐渐变亮 B. 闭合时，通过A灯的电流先增大后减小 C.由闭合到断开时，电流从右向左流过B灯 D. 由闭合到断开时，A灯和B灯都逐渐熄灭 题型1 自感现象的分析 3 解析 闭合时,B灯立刻亮,由于线圈对电流有阻碍作用,故A灯逐渐变亮,通过A灯的电流先增大后不 变,故A、B错误；由于,故电路稳定后通过A灯的电流大于通过B灯的电流，即, 由 闭合到断开时,由于线圈的阻碍作用,A中电流逐渐减小,A灯与B灯组成新的回路,电流从右向左流过 B灯,又闭合电路稳定时 ,可知B先闪亮一下再逐渐熄灭,C正确,D错误. 题型1 自感现象的分析 4 教材变式 本题目由教材P55第10题演变而来. 题型1 自感现象的分析 5 关键点拨通电自感：通电时,自感线圈相当于一个变化的电阻,阻值由无穷大逐渐减小；断电自感： 断电时,自感线圈相当于电源,电动势由某值逐渐减小到零. 题型1 自感现象的分析 6 2.在如图所示的电路中，为电源，为开关，三盏灯泡、、 完全相 同，是一个自感系数很大、直流电阻为零的线圈， 是电容很大的电容器. 则( ) B A. 闭合瞬间，三盏灯泡同时亮 B.闭合瞬间，亮，、 均不亮 C.闭合足够长时间后，、一样亮，而 会较暗 D.闭合一段时间后再断开，、一起缓慢熄灭， 立即熄灭 题型2 含电容器的自感现象分析 7 解析 刚闭合时，线圈中产生自感现象，此时线圈可看成一个阻值很大的电阻，故 不亮，由于 是电容很大的电容器，故容抗很小，在闭合瞬间，电流从电容器经过，将短路，故不亮， 亮，A错误，B正确； 闭合足够长时间后，电路稳定，自感现象消失，因为线圈的直流电阻为零， 故此时线圈可看成一根导线，、一样亮，电容器相当于断路，故电流经过，且流过 的电流 是流过、的电流之和，故会较亮，C错误；闭合时，电容器充电，闭合一段时间后， 中无电流，相当于断路，再断开，由于自感现象，此时线圈可看成新的电源，、 一起缓慢熄 灭，电容器与组成闭合回路，电容器将放电，故 也将缓慢熄灭，D错误. 题型2 含电容器的自感现象分析 8 3.［山东济宁名校联盟2025高二上联考］（多选）为了探究自感现象，某同学设计了如图所示的 电路，A、B为两个完全相同的灯泡，为带铁芯的线圈，其电阻与小灯泡的电阻相等，、 为 理想二极管（反向电阻极大，正向电阻为0），为定值电阻，电源的电动势为.现闭合开关 ，B 灯立刻变亮，由于二极管的单向导电性，A灯始终不亮，待电路稳定后，下列说法正确的是 ( ) BC A.断开开关后，灯泡A仍然不亮 B.断开开关 后，灯泡B立刻熄灭 C.断开开关后，灯泡A闪亮一下后逐渐熄灭 D.断开开关的瞬间，线圈两端的电压等于 题型3 含二极管的自感现象分析 9 思路导引 开关 闭合时： 题型3 含二极管的自感现象分析 10 开关 断开后： 题型3 含二极管的自感现象分析 11 解析 开关闭合时,由于二极管的单向导电性,灯泡A不亮,断开开关后,线圈 中电流逐渐减小,与两 灯泡形成回路,流过灯泡A的电流方向反向,二极管导通,所以A灯会闪亮一下再逐渐熄灭,A错误,C正 确；断开开关 后,由于二极管的单向导电性,自感线圈的电流不会经过B灯,B灯立即熄灭,B正确； 由于线圈电阻与灯泡的电阻相等,设闭合开关稳定时,通过线圈的电流为,则 ,即 线圈两端的电压小于电源电动势,断开开关的瞬间,通过线圈 的电流不变,此时,线圈两端的电压 为灯泡A两端的电压,即 ,小于电源电动势,D错误. 题型3 含二极管的自感现象分析 12 4.［广东江门新会一中2025高二上期末］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，灯泡的电阻是灯泡电阻的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、 的电流方向为正， 分别用、表示流过和的电流，则下列图中能定性描述电流随时间 变化关系的是( ) C A. B. C. D. 题型4 自感现象中的图像问题 13 解析 闭合开关瞬间,由于的阻碍作用,逐渐变亮,即从0开始逐渐变大,而 所在支路立即就有 电流,在时刻断开开关,由于自感现象,线圈中的电流逐渐减小,与和构成闭合回路,故通过 的电流也流过,所以方向不变、大小逐渐减小, 反向,大小逐渐减小,C正确. 题型4 自感现象中的图像问题 14 5.当线圈中的电流随时间变化时，由于电磁感应，线圈附近的导体中都会产生感应电流.如图所示， 将绝缘导线绕在圆柱形铁块上，导线内通以随时间变化的电流，铁块内就会产生虚线所示的感应 电流，即涡流.当线圈中的电流方向如图所示且正在减小时，下列判断正确的是( ) D A.线圈内部空间的磁感线方向竖直向下 B.从上往下看，铁块内沿虚线圆的涡流方向为顺时针方向 C.为减小涡流，可以把铁块沿横向切成很薄的铁片，涂上绝缘层后叠放起来 D.为减小涡流，可以把铁块沿纵向切成很薄的铁片，涂上绝缘层后叠放起来 题型5 涡流的应用及防止 15 解析 线圈内部的磁场由通过线圈的电流产生,根据安培定则可知,线圈内部的磁感线方向竖直向上, 故A错误；因为线圈中的电流正在减小,则线圈中电流产生的磁场减弱,根据楞次定律和安培定则可 知,从上往下看,涡流的方向为逆时针方向,故B错误；由于产生的感应电动势的大小一定,而要减小 涡流,应增大铁块的电阻,根据电阻定律可知,可减小铁块的横截面积,故可以把铁块沿纵向切成很薄 的铁片,涂上绝缘层后叠放起来,故C错误,D正确. 题型5 涡流的应用及防止 16 6.［北京一六一中学2025开学考］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 ( ) B 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 题型5 涡流的应用及防止 17 解析 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,在铁质锅底 部产生涡流,锅被加热,从而加热锅内食物,故烹调锅换成陶瓷的不可以正常加热食物,A、C错误,B正 确；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,仍然能产生涡流,电磁炉依 然能起到加热的作用,D错误. 题型5 涡流的应用及防止 18 关键点拨 涡流的产生：导体内磁通量变化 感应电动势 感应电流 题型5 涡流的应用及防止 19 7.［天津河西区2024高二上期末］（多选）“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，内置线圈产生磁场，当磁感线穿过封口铝箔材料的瞬间产生大量小涡流，使铝箔自行快速发 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.下列有关说 法正确的是( ) CD 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以方便携带 C.封口过程中温度过高，可通过适当减小所通电流的频率来解决 D.该封口机适用于玻璃、塑料等材质的容器封口，但不适用于金属容器 题型5 涡流的应用及防止 20 解析 由于封口机利用了电磁感应原理,故封口材料必须是金属类材料,而且电源必须是交流电,故A、 B错误；根据、 可知,减小内置线圈中所通电流的频率可以减小磁通量的变化率, 减小感应电动势 ,在相同时间内减少封口过程中产生的热量,即控制温度,故C正确；封口材料应是 金属类材料,但被封口的容器不能是金属,否则同样会被熔化,被封口的可以是玻璃、塑料等材质的 容器,故D正确. 题型5 涡流的应用及防止 21 8.如图所示，在一块绝缘圆盘上中部安一个线圈，并接有电源，圆盘的四周固定有许多 带负电的小球，将整个装置支撑起来.忽略各处的摩擦，当电源接通的瞬间，下列关于 圆盘的说法中正确的是( ) A A.将逆时针转动（俯视） B.将顺时针转动（俯视） C.不会转动 D.先逆时针转再顺时针转（俯视） 题型6 电磁阻尼与电磁驱动问题的分析 22 解析 电源接通的瞬间,由安培定则可知,线圈内的磁场方向向上,线圈中的电流增大将产生增强的 磁场,根据电磁场理论可知,变化的磁场会产生电场,根据楞次定律和安培定则可知,线圈周围产生顺 时针方向的电场（俯视）,负电荷受到的电场力与电场方向相反,则带负电的小球会受到逆时针方 向的电场力（俯视）,故圆盘将逆时针转动（俯视）,A正确,B、C、D错误. 题型6 电磁阻尼与电磁驱动问题的分析 23 9.［山东淄博2024高二下期末］如图甲所示为某市科技馆的“磁阻尼摆”，支架中间设置永磁体 构成的磁场，磁场中分别悬挂着由铝片和塑料片制成的摆，其示意图如图乙所示，将铝摆拉到某 一位置由静止释放，发现铝摆很快就停下来.下列说法正确的是( ) B 甲 乙 A.同样条件下，用塑料摆做实验比用铝摆能够更快停下来 B.铝摆摆动过程中，摆片中产生涡流，受到阻碍其运动的安培力作用，使之很快停下来 C.塑料摆摆动过程中，摆片中也会产生涡流 D.若所加磁场反向，铝摆摆片将受到安培力的驱动，摆动加快 题型6 电磁阻尼与电磁驱动问题的分析 24 解析 将铝摆拉到某一位置由静止释放,发现铝摆很快就停下来是因为电磁阻尼的作用,原理为铝摆 摆动过程中,摆片中产生涡流,受到阻碍其运动的安培力作用,使之很快停下来,塑料摆摆动过程中,由 于塑料不是导体,不能产生涡流,所以用塑料摆做实验不会比用铝摆能够更快停下来,B正确,A、C错 误；所加磁场反向,仍存在电磁阻尼现象,铝摆摆片仍然受到阻碍其运动的安培力作用,会很快停下 来,D错误. 题型6 电磁阻尼与电磁驱动问题的分析 25 关键点拨 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,安培力总是阻碍导体的运动. 题型6 电磁阻尼与电磁驱动问题的分析 26 $$