2.4 自感与互感 讲义 -2025-2026学年高二下学期物理同步知识与题型训练（人教版选择性必修第二册）

2.4 自感与互感 知识点1　互感现象 【情境导入】 如图所示，在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？ 【知识梳理】 1．互感和互感电动势：两个相互靠近且没有导线相连的线圈，当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫作互感，这种感应电动势叫作互感电动势． 2．应用：利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，如变压器就是利用互感现象制成的． 3．危害：互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间．在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作． 【重难诠释】 1．当一个线圈中的电流变化时，它产生的磁场就发生变化，变化的磁场在周围空间产生感生电场，在感生电场的作用下，另一个线圈中的自由电荷定向运动，于是产生感应电动势． 2．一个线圈中电流变化越快(电流的变化率越大)，另一个线圈中产生的感应电动势越大． 3．应用与危害 (1)应用：变压器、收音机的磁性天线都是利用互感现象制成的． (2)危害：在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，这时要设法减小电路间的互感．例如在电路板刻制时就要设法减小电路间的互感现象． 知识点2　自感现象 【情境导入】 1．按照如图所示电路图连接电路． (1)开关S接通时，灯泡1和2的发光情况有什么不同？ (2)根据楞次定律结合电路图分析该现象产生的原因． 2.按照如图所示电路图连接电路． (1)若灯泡的电阻小于线圈L的直流电阻，先闭合开关使灯泡发光，稳定后断开开关．观察开关断开时灯泡的亮度变化，并解释原因．若灯泡电阻大于线圈L的直流电阻，灯泡的亮度如何变化？ (2)开关断开前后，流过灯泡的电流方向相同吗？ 【知识梳理】 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． 【重难诠释】 1．对自感现象的理解 自感现象是一种电磁感应现象，遵守法拉第电磁感应定律和楞次定律． 2．对自感电动势的理解 (1)产生原因 通过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化，因而在线圈上产生感应电动势． (2)自感电动势的方向 当原电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相反；当原电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同(即：增反减同)． (3)自感电动势的作用 阻碍原电流的变化，而不是阻止，原电流仍在变化，只是使原电流的变化时间变长，即总是起着推迟电流变化的作用． 3．对电感线圈阻碍作用的理解 (1)若电路中的电流正在改变，电感线圈会产生自感电动势阻碍电路中电流的变化，使通过电感线圈的电流不能突变． (2)若电路中的电流是稳定的，电感线圈相当于一段导线，其阻碍作用是由绕制线圈的导线的电阻引起的． (3)线圈通电和断电时线圈中电流的变化规律如图． 知识点3　自感系数和磁场的能量 【情境导入】 (1)自感电动势与哪些因素有关？ (2)在断电自感现象中，断开开关后，灯泡仍然亮一会，是否违背能量守恒定律？ 【知识梳理】 自感系数 1．自感电动势：E＝L，其中是电流的变化率；L是自感系数，简称自感或电感．单位：亨利，符号：H. 2．自感系数与线圈的大小、形状、匝数，以及是否有铁芯等因素有关． 磁场的能量 1．线圈中电流从无到有时，磁场从无到有，电源把能量输送给磁场，储存在磁场中． 2．线圈中电流减小时，磁场中的能量释放出来转化为电能． 3．自感电动势有阻碍线圈中电流变化的性质． 【重难诠释】 1．自感电动势 (1)表达式：E＝L. (2)理解：①公式中为电流的变化率，电流变化越快，电流变化率越大，自感电动势也越大． ②公式中L为线圈的自感系数． 2．自感系数 知识点1 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1自感和自感电动势 1. 在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采取了双线绕法，如图所示，其中的道理是（　　） A．当电路中的电流变化时，两股导线中产生的自感电动势互相抵消 B．当电路中的电流变化时，两股导线中产生的感应电流互相抵消 C．当电路中的电流变化时，两股导线中产生的磁通量互相抵消 D．以上说法均不对 2. “千人震”实验是用一节电动势为1.5V的新干电池、一个日光灯镇流器自感线圈、开关和几根导线连成如图所示的电路。做实验的同学手拉手连成一排，首、尾两位同学分别握住导线的A、B端，在开关闭合或断开时就会使连成一排的同学都有触电感觉。下列说法正确的是（　　） A．人有触电感觉是在开关闭合的瞬间 B．开关闭合后再断开，前后流过人体的电流方向相反 C．线圈产生的自感电动势不高于1.5V D．该实验主要展示了互感现象 3. 如图所示，李辉用多用电表的欧姆挡测量一个变压器线圈的电阻。刘伟为了方便，未注意操作规范，直接用两手分别握住线圈裸露的两端让李辉测量，完成读数后李辉把多用表的表笔与被测线圈脱离时，刘伟突然惊叫起来，觉得有电击感。下列说法正确的是（　　） A．发生电击前，没有电流通过刘伟 B．发生电击时，通过多用电表的电流很大 C．发生电击时，通过变压器线圈的电流瞬间变大 D．发生电击前后，通过刘伟的电流方向相反 4. 下面几种说法中不正确的是（　　） A．，不一定等于0 B．线圈中磁通量变化越大，产生的感应电动势越大 C．线圈中的电流越大，则感应电动势也越大 D．对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈中的自感电动势越大 5. 如图所示为用漆包线绕制的线圈，其中AOB为线圈的中心轴线，O点为线圈的中心，且。当线圈中通入如图所示的电流时，下列说法正确的是（　　） A．若通入恒定直流电，A、B两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 B．若通入恒定直流电，O点处的磁感应强度小于A点处的磁感应强度 C．若通入交流电，不同匝的线圈之间可能会互相排斥 D．若通入交流电，当电流瞬时值增大时，O点处的磁感应强度增大 题型2线圈的自感系数及其决定因素 6. 自感电动势正比于电流的变化率，其大小。L为自感系数，其单位“亨利”用国际单位制中的基本单位表示正确的是（　　） A．H B．Vs/A C． D． 7. 电荷量Q、电压U、电流I和磁通量是电磁学中重要的物理量，用其中两个物理量之比可用来描述电磁学元件的属性，如图所示。M元件命名为“忆阻器”，能够“记住”之前流进它的电流状态，具有记忆电荷的作用，其在信息存储、人工智能等领域具有广阔的应用前景。下列说法正确的是（　　） A．电容和加速度的定义方式一样 B．在国际单位制中，图中所定义的M的单位是欧姆 C．电阻和忆阻器的作用相同 D．根据图中电感L的定义和法拉第电磁感应定律可以推导出自感电动势的表达式 8. 观察图片回答下列问题： （1）自感电动势也是感应电动势，设线圈的匝数为n，穿过线圈的磁通量为Φ，试写出自感电动势E的表达式。 （2）实验表明，电流激发的磁场的强弱正比于电流的强弱，则自感电动势的大小与电流的变化有什么关系？ （3）如果用L表示（2）中表达式的系数，写成等式，试分析L的大小可能与什么有关。 9. 关于下列各传感器装置说法正确的是（　　） A．甲图装置中霍尔元件左右移动时， 能产生霍尔电压的原理是电磁感应 B．乙图装置中物体向左移， 则电容器的电容变小 C．丙图装置中物体位置的变化会引起线圈的直流电阻改变 D．丁图装置中有声音传来时， 回路中可能出现逆时针方向的电流 10. 下列物理量中，属于矢量且单位用基本单位表示正确的是（    ） A．磁通量 B．磁感应强度 C．电场强度 D．自感系数 题型3含自感线圈的电路闭合及断开后电流的变化 11. 如图所示的电路中，电感线圈L的电阻不计，灯泡的阻值小于灯泡的阻值。闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S瞬间，电感线圈对电流有阻碍作用，是一种自感现象 B．闭合开关S，图甲中灯泡同时亮 C．断开开关S，图甲中灯泡的电流方向与原来相反 D．断开开关S，图乙中灯泡会闪亮一下再熄灭 12. 如图所示电路中，灯泡与带铁芯的线圈（直流电阻可忽略）并联接在电源上，则（　　） A．S闭合后，灯泡逐渐变亮 B．S闭合后，灯泡一直亮 C．S断开时，灯泡立即熄灭 D．S断开时，灯泡先闪亮后又熄灭 13. 如图所示灯泡LA、LB完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略。在开关闭合和断开的过程中，LA、LB的亮度变化情况是（灯丝不会断）则（　　） A．S闭合的瞬间，LA、LB同时发光，接着LA变暗，LB更亮，最后LA熄灭 B．S闭合瞬间，LA不亮，LB立即亮 C．S闭合瞬间，LA、LB都不立即亮 D．稳定后再断开S的瞬间，LB熄灭，LA比LB（原亮度）更亮 14. 如图所示，P和Q是两个相同的小灯泡，L是自感系数很大的线圈，其电阻小于灯泡的电阻，两灯泡在以下操作中不会被烧坏。下列说法正确的是（　　） A．开关S闭合时，P灯先亮，Q灯后亮 B．开关S闭合一段时间后，两灯的亮度相同 C．开关S断开前后通过P灯的电流方向改变 D．开关S由闭合变为断开时，Q灯闪亮后熄灭 15. 如图所示，线圈的自感系数L=0.2H，直流电阻为零，电容器的电容C=20μF，二极管D的正向电阻R=3Ω，电源电动势E=3.0V，内阻不计。闭合开关S，待电路达到稳定状态后断开开关S，LC电路中将产生电磁振荡。断开开关S瞬间t=0，则电容器左极板A的带电量q随时间t变化和通过L的电流i（a→b通过L为正）随时间t变化图像正确的是（　　） A． B． C． D． 题型4分析含自感线圈的电路小灯泡能否闪亮的原因 16. 在如图所示的电路中，灯泡L1和L2完全相同，电源的内阻和线圈的电阻均可忽略，线圈L的自感系数较大，开关K处于断开状态，则下列说法正确的是（　　） A．闭合开关K瞬间，灯L1立即亮，灯L2不亮 B．闭合开关K瞬间，灯L1、L2同时发光，接着灯L1更亮，灯L2变暗，最后灯L2熄灭 C．电路稳定后再断开开关K的瞬间，灯L1立即熄灭，灯L2闪亮一下再熄灭 D．电路稳定后再断开开关K的瞬间，灯L1、L2均闪亮一下再熄灭 17. 图甲和图乙是某学校演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈。实验时发现，断开开关瞬间，灯闪亮后熄灭；闭合开关，灯逐渐变亮，而灯立即变亮，最终与的亮度相同。则下列说法正确的是（　　） A．图甲中，与的电阻值相同 B．图甲中，闭合后电路稳定，中电流小于中电流 C．图乙中，滑动变阻器接入电路的阻值大于的电阻值 D．图乙中，闭合瞬间，中电流与中电流相等 18. 如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其直流电阻几乎为0，、、是三个完全相同的灯泡，下列说法正确的是（    ） A．开关闭合时，马上变亮，、缓慢变亮 B．开关闭合后，当电路稳定时，会熄灭，、亮度相同 C．开关断开时，立即熄灭，、闪亮后熄灭 D．开关断开时，立即熄灭，、缓慢熄灭 19. 如图甲、乙所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯泡A的电阻，闭合开关S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则（    ） A．在电路甲中，断开S后，A将逐渐变暗 B．在电路甲中，断开S后，A将先变得更亮，然后才逐渐变暗 C．在电路乙中，断开S后，A将逐渐变暗 D．在电路乙中，断开S后，A将直接逐渐变暗 20. 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随时间变化的图像。不计电源内阻及电感线圈的电阻。下列说法正确的是（　　） A．S闭合瞬间，三个灯泡同时发光 B．S闭合后至断开前，流经的电流保持不变 C．S断开后，先闪亮一下再熄灭 D．图乙中 题型5日光灯镇流器的原理和作用 21. 新能源汽车日趋普及，其能量回收系统可将制动时的动能回收再利用，当制动过程中回收系统的输出电压（U）比动力电池所需充电电压（）低时，不能直接充入其中。在下列电路中，通过不断打开和闭合开关S，实现由低压向高压充电，其中可能实现的方案是（　　） A． B． C． D． 22. 家用日光灯电路如图示，为启动器，为灯管，为镇流器，下列说法中正确的是（　　） A．镇流器的作用是将交流电变为直流电 B．在日光灯的启动阶段，镇流器能提供一个瞬时高压，使灯管开始工作 C．日光灯点亮后，启动器不再起作用，可以将启动器去掉 D．日光灯点亮后，使镇流器短路，日光灯仍能正常发光，并能降低对电能的消耗 23. 如图所示是日光灯的电路图，日光灯主要由灯管、镇流器、启动器组成。关于日光灯的原理，下列说法不正确的是（　　） A．日光灯启动利用了镇流器中线圈的自感 B．日光灯正常发光时，镇流器起降压限流的作用 C．日光灯正常发光后取下启动器，仍能正常工作 D．日光灯正常发光后取下启动器，不能正常工作 24. 如图为日光灯电路，关于该电路，以下说法中正确的是（　　）    A．启动过程中，起辉器断开瞬间镇流器L产生瞬时高压 B．日光灯正常发光后，镇流器L使灯管两端电压低于电源电压 C．日光灯正常发光后起辉器是导通的 D．图中的电源可以是交流电源，也可以是直流电源 25. 如图所示，是日光灯的电路图，主要由灯管、镇流器、启动器组成。关于日光灯的原理，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S点燃日光灯管过程中，启动器的双金属片始终是闭合的 B．闭合开关S点燃日光灯管过程中，镇流器相当于电阻 C．将镇流器换为定值电阻，闭合开关S仍能正常点燃日光灯管 D．将启动器更换为开关S1，先闭合开关S和S1，再断开S1，仍有可能点燃日光灯管 题型6互感 26. 无线充电是一种新型的充电方式。如图为无线充电的工作原理示意图，已知发射线圈连接的交流电，考虑到实际情况，则无线充电在工作状态时，下列说法正确的是（　　） A．发射线圈中交流电的频率是100Hz B．发射线圈中交流电的电压有效值是 C．发射线圈与接收线圈中交变电流的周期不同 D．发射线圈与接收线圈中的磁通量不同 27. 手机无线充电以其便捷性和美观性受到很多手机用户喜欢。无线充电是利用变化的电流在送电线圈中产生变化的磁场，变化的磁场通过手机中的受电线圈感应出电流为手机充电。关于无线充电，下列说法正确的是（　　） A．受电线圈和送电线圈的电流方向一定相反 B．无线充电过程发生的是互感现象 C．当穿过受电线圈的磁通量增加时，受电线圈有收缩的趋势 D．在无线充电底座和手机之间放一块金属板有利于提高手机充电效率 28. 手机无线充电原理图如图甲所示，已知电力输出线圈的电阻为。若电力输出线圈中的电流为如图乙所示的正弦式交变电流，该电力输出线圈和接收线圈可视为非理想变压器，则下列说法正确的是（　　） A．在时刻，电力接收线圈中的感应电动势为0 B．在时刻，电力输出线圈与电力接收线圈相互吸引 C．在时刻前后，电力接收线圈中的电流方向不变 D．时间内，电力输出线圈消耗的电能为 29. 随着中国大力发展电动汽车行业，固定充电桩已经无法满足用户需求，某公司研究出了无线充电技术。其工作原理为在停车位地面下放置充电线圈，受电线圈固定在汽车底盘上，当车辆停在车位上时，接通电路即可实现无线充电。充电时汽车的电池系统可视为一个存在恒定电阻的电动机，下列说法正确的是（　　） A．增大受电线圈连接电池系统的电阻可以提高充电效率 B．该无线充电技术与磁电式电流表的原理相同 C．可通过减小充电线圈的匝数以增大受电线圈两端电压 D．由于电池系统为稳恒电源，故充电线圈所加电压应为稳恒电压 30. 如图是我国科研人员在测试汽车的无线充电。将受电线圈安装在汽车的底盘上，供电线圈安装在地面上，当电动汽车行驶到供电线圈装置上，受电线圈即可“接受”到供电线圈的能量，从而进行充电。则（　　） A．受电线圈中感应电流产生的磁场不变 B．将供电线圈接到交流电源和直流电源上，都能对车辆进行充电 C．若供电线圈和受电线圈均用超导材料，充电效率可达100% D．只有将供电线圈接到交流电源上，才能对车辆进行充电 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.4 自感与互感 知识点1　互感现象 【情境导入】 如图所示，在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？ 答案　两个线圈之间并没有导线相连，当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会使穿过另一个线圈的磁通量发生变化，从而产生感应电动势． 【知识梳理】 1．互感和互感电动势：两个相互靠近且没有导线相连的线圈，当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫作互感，这种感应电动势叫作互感电动势． 2．应用：利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，如变压器就是利用互感现象制成的． 3．危害：互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间．在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作． 【重难诠释】 1．当一个线圈中的电流变化时，它产生的磁场就发生变化，变化的磁场在周围空间产生感生电场，在感生电场的作用下，另一个线圈中的自由电荷定向运动，于是产生感应电动势． 2．一个线圈中电流变化越快(电流的变化率越大)，另一个线圈中产生的感应电动势越大． 3．应用与危害 (1)应用：变压器、收音机的磁性天线都是利用互感现象制成的． (2)危害：在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，这时要设法减小电路间的互感．例如在电路板刻制时就要设法减小电路间的互感现象． 知识点2　自感现象 【情境导入】 1．按照如图所示电路图连接电路． (1)开关S接通时，灯泡1和2的发光情况有什么不同？ (2)根据楞次定律结合电路图分析该现象产生的原因． 答案　(1)灯泡2立即发光，而灯泡1是逐渐亮起来的． (2)接通电源的瞬间，电流增加，线圈L中产生感应电动势．根据楞次定律，感应电动势会阻碍电流的增加，所以灯泡1慢慢地亮起来． 2.按照如图所示电路图连接电路． (1)若灯泡的电阻小于线圈L的直流电阻，先闭合开关使灯泡发光，稳定后断开开关．观察开关断开时灯泡的亮度变化，并解释原因．若灯泡电阻大于线圈L的直流电阻，灯泡的亮度如何变化？ (2)开关断开前后，流过灯泡的电流方向相同吗？ 答案　(1)灯泡逐渐熄灭．开关断开时，通过线圈L的电流减小，这时会出现感应电动势阻碍线圈L中的电流减小，线圈中产生与原方向相同的电流，与灯泡构成闭合回路，所以灯泡逐渐熄灭．若灯泡电阻大于线圈L的直流电阻，则灯泡先闪亮一下再逐渐熄灭． (2)开关闭合时，灯泡中的电流方向向左，开关断开瞬间，灯泡中的电流方向向右，所以开关断开前后，流过灯泡的电流方向相反． 【知识梳理】 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． 【重难诠释】 1．对自感现象的理解 自感现象是一种电磁感应现象，遵守法拉第电磁感应定律和楞次定律． 2．对自感电动势的理解 (1)产生原因 通过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化，因而在线圈上产生感应电动势． (2)自感电动势的方向 当原电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相反；当原电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同(即：增反减同)． (3)自感电动势的作用 阻碍原电流的变化，而不是阻止，原电流仍在变化，只是使原电流的变化时间变长，即总是起着推迟电流变化的作用． 3．对电感线圈阻碍作用的理解 (1)若电路中的电流正在改变，电感线圈会产生自感电动势阻碍电路中电流的变化，使通过电感线圈的电流不能突变． (2)若电路中的电流是稳定的，电感线圈相当于一段导线，其阻碍作用是由绕制线圈的导线的电阻引起的． (3)线圈通电和断电时线圈中电流的变化规律如图． 知识点3　自感系数和磁场的能量 【情境导入】 (1)自感电动势与哪些因素有关？ (2)在断电自感现象中，断开开关后，灯泡仍然亮一会，是否违背能量守恒定律？ 答案　(1)根据公式E＝L可知，自感电动势与自感系数和电流的变化率有关． (2)不违背．断电时，储存在线圈内的磁场能转化为电能，用以维持回路保持一定时间的电流，直到电流为零时，磁场能全部转化为电能并通过灯泡(或电阻)转化为内能，可见自感现象遵循能量守恒定律． 【知识梳理】 自感系数 1．自感电动势：E＝L，其中是电流的变化率；L是自感系数，简称自感或电感．单位：亨利，符号：H. 2．自感系数与线圈的大小、形状、匝数，以及是否有铁芯等因素有关． 磁场的能量 1．线圈中电流从无到有时，磁场从无到有，电源把能量输送给磁场，储存在磁场中． 2．线圈中电流减小时，磁场中的能量释放出来转化为电能． 3．自感电动势有阻碍线圈中电流变化的性质． 【重难诠释】 1．自感电动势 (1)表达式：E＝L. (2)理解：①公式中为电流的变化率，电流变化越快，电流变化率越大，自感电动势也越大． ②公式中L为线圈的自感系数． 2．自感系数 知识点1 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1自感和自感电动势 1. 在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采取了双线绕法，如图所示，其中的道理是（　　） A．当电路中的电流变化时，两股导线中产生的自感电动势互相抵消 B．当电路中的电流变化时，两股导线中产生的感应电流互相抵消 C．当电路中的电流变化时，两股导线中产生的磁通量互相抵消 D．以上说法均不对 【答案】C 【详解】由于采用了双线绕法，两股导线中的电流等大反向，它们产生的磁场方向相反，磁通量互相抵消，不论导线中的电流如何变化，线圈中的磁通量始终为0，所以消除了自感现象的影响，故选C。 2. “千人震”实验是用一节电动势为1.5V的新干电池、一个日光灯镇流器自感线圈、开关和几根导线连成如图所示的电路。做实验的同学手拉手连成一排，首、尾两位同学分别握住导线的A、B端，在开关闭合或断开时就会使连成一排的同学都有触电感觉。下列说法正确的是（　　） A．人有触电感觉是在开关闭合的瞬间 B．开关闭合后再断开，前后流过人体的电流方向相反 C．线圈产生的自感电动势不高于1.5V D．该实验主要展示了互感现象 【答案】B 【详解】AC．开关闭合的瞬间，通过镇流器的电流增大，镇流器产生的感应电动势不大于1.5V，流过人体的电流非常微弱，人体根本察觉不到，没有触电感觉；当开关断开的瞬间，镇流器的电流突然减小，镇流器产生的感应电动势远远大于1.5V，流过人体的瞬时电流非常大，人体有非常明显的触电感觉，但是，电流通过人体的时间非常短暂，对人体不会造成伤害，AC错误； B．开关闭合时由干电池对人体供电，流过人体的电流方向是A→人体→B；开关断开的瞬间，镇流器的电流减小，磁通量减小，镇流器产生感应电动势，镇流器相当于电源，由镇流器对人体供电。根据楞次定律，镇流器的B端是正极，A端负极，流过人体的电流方向是B→人体→A，B正确； D．该实验表明，当A线圈的电流发生变化时，A线圈本身也能产生感应电流，是自感现象，不是互感现象。互感现象是A线圈电流发生变化时，在B线圈中产生感应电流。D错误。 故选B。 3. 如图所示，李辉用多用电表的欧姆挡测量一个变压器线圈的电阻。刘伟为了方便，未注意操作规范，直接用两手分别握住线圈裸露的两端让李辉测量，完成读数后李辉把多用表的表笔与被测线圈脱离时，刘伟突然惊叫起来，觉得有电击感。下列说法正确的是（　　） A．发生电击前，没有电流通过刘伟 B．发生电击时，通过多用电表的电流很大 C．发生电击时，通过变压器线圈的电流瞬间变大 D．发生电击前后，通过刘伟的电流方向相反 【答案】D 【详解】AD．在电流变化时线圈会产生自感电动势，回路接通的状态时回路中电流不变化,线圈两端不会产生感应电动势。当回路断开时电流要立即减小到零，但由于线圈的自感现象会产生感应电动势，则线圈两端会对人产生电击感，线圈中的电流急剧减小，产生的感应电流的方向与原电流的方向相同，但线圈和刘伟构成了一个闭合的电路，线圈相当于电源，所以流过刘伟的电流方向发生了变化，故A错误，D正确； BC．发生电击时，通过线圈的电流不会瞬间变大；由于已经断开了连接，所以通过多用电表的电流为零，故BC错误。 故选D。 4. 下面几种说法中不正确的是（　　） A．，不一定等于0 B．线圈中磁通量变化越大，产生的感应电动势越大 C．线圈中的电流越大，则感应电动势也越大 D．对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈中的自感电动势越大 【答案】B 【详解】A．磁通量时，磁通量变化率不一定等于0，故A正确，不满足题意要求； B．根据法拉第电磁感应定律，可知线圈中磁通量变化越大，线圈中磁通量变化不一定越快，产生的感应电动势不一定越大，故B错误，满足题意要求； C．根据欧姆定律可知，线圈中的电流越大，则感应电动势也越大，故C正确，不满足题意要求； D．对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈中的磁通量变化越快，则线圈中的自感电动势越大，故D正确，不满足题意要求。 故选B。 5. 如图所示为用漆包线绕制的线圈，其中AOB为线圈的中心轴线，O点为线圈的中心，且。当线圈中通入如图所示的电流时，下列说法正确的是（　　） A．若通入恒定直流电，A、B两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 B．若通入恒定直流电，O点处的磁感应强度小于A点处的磁感应强度 C．若通入交流电，不同匝的线圈之间可能会互相排斥 D．若通入交流电，当电流瞬时值增大时，O点处的磁感应强度增大 【答案】D 【详解】AB．根据对称性，通入恒定直流电时，A点处磁感应强度与B点处相同，且A、B、O三点中O点处的磁感应强度最大， A错误，B错误； C．同向电流之间互相吸引，C错误； D．若通入交流电，当电流瞬时值增大时，自感电动势只能阻碍原电流变化，而不能阻止，故O点处的磁感应强度增大，D正确。 故选D。 题型2线圈的自感系数及其决定因素 6. 自感电动势正比于电流的变化率，其大小。L为自感系数，其单位“亨利”用国际单位制中的基本单位表示正确的是（　　） A．H B．Vs/A C． D． 【答案】C 【详解】根据公式 可得自感系数 由知 代入公式得 L 的单位为 故选C。 7. 电荷量Q、电压U、电流I和磁通量是电磁学中重要的物理量，用其中两个物理量之比可用来描述电磁学元件的属性，如图所示。M元件命名为“忆阻器”，能够“记住”之前流进它的电流状态，具有记忆电荷的作用，其在信息存储、人工智能等领域具有广阔的应用前景。下列说法正确的是（　　） A．电容和加速度的定义方式一样 B．在国际单位制中，图中所定义的M的单位是欧姆 C．电阻和忆阻器的作用相同 D．根据图中电感L的定义和法拉第电磁感应定律可以推导出自感电动势的表达式 【答案】BD 【详解】A．电容是比值定义法，电容C和Q、U无关，而是加速度的决定式，不是加速度的定义式，A项错误； B．由题图可知，从单位角度分析有 感应电动势 电荷量 联立解得，所以对应单位是欧姆，B项正确； C．电阻反映电气元件对电流的阻碍作用，忆阻器反映电气元件对电流的记忆作用，电学属性不一样，C项错误； D．由电感的定义 法拉第电磁感应定律 联立解得，D项正确。 故选BD。 8. 观察图片回答下列问题： （1）自感电动势也是感应电动势，设线圈的匝数为n，穿过线圈的磁通量为Φ，试写出自感电动势E的表达式。 （2）实验表明，电流激发的磁场的强弱正比于电流的强弱，则自感电动势的大小与电流的变化有什么关系？ （3）如果用L表示（2）中表达式的系数，写成等式，试分析L的大小可能与什么有关。 【答案】（1）；（2）见解析；（3）见解析 【详解】（1）自感电动势也是感应电动势，根据法拉第电磁感应定律可知，自感电动势的表达式为 （2）电流激发的磁场的强弱正比于电流的强弱，所以磁通量的变化正比于电流的变化，由此可知自感电动势的大小正比于电流的变化率。 （3）根据自感电动势的大小正比于电流的变化率，则有 又因为 所以 可得 可知与线圈的匝数、面积大小以及是否有铁芯有关。 9. 关于下列各传感器装置说法正确的是（　　） A．甲图装置中霍尔元件左右移动时， 能产生霍尔电压的原理是电磁感应 B．乙图装置中物体向左移， 则电容器的电容变小 C．丙图装置中物体位置的变化会引起线圈的直流电阻改变 D．丁图装置中有声音传来时， 回路中可能出现逆时针方向的电流 【答案】D 【详解】A．甲图装置霍尔元件左右移动时，能产生霍尔电压的原理是带电粒子在磁场中受洛伦兹力作用而发生偏转，不是电磁感应，故A错误； B．乙图中物体向左移，插入电容器的电介质增加，则电容器的电容变大，故B错误； C．丙图装置中通过物体位置变化引起线圈的自感系数改变，故C错误； D．丁图装置是电容话筒一样利用振膜接受空气振动信号，振膜与固定的平面电极之间形成一个电容，两者之间的距离变化会导致其电容的变化，在电容两端施加频率及大小不断变化的电压，通过电容的电流就会变化。声音传来时，两者之间的距离发生变化，电容器带电量发生变化，回路中可能出现逆时针方向的电流，故D正确。 故选D。 10. 下列物理量中，属于矢量且单位用基本单位表示正确的是（    ） A．磁通量 B．磁感应强度 C．电场强度 D．自感系数 【答案】B 【详解】A．磁通量 可得磁通量的单位用基本单位表示应为 但磁通量为标量，故A错误； B．磁感应强度 可得磁感应强度的单位用用基本单位表示为 以上单位也可用基本单位表示为 而磁感应强度为矢量，故B正确； C．电场强度 可得电场强度的单位用基本单位表示为 故C错误； D．自感系数 可得自感系数的单位用基本单位表示为 但自感系数为标量，故D错误。 故选B。 题型3含自感线圈的电路闭合及断开后电流的变化 11. 如图所示的电路中，电感线圈L的电阻不计，灯泡的阻值小于灯泡的阻值。闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S瞬间，电感线圈对电流有阻碍作用，是一种自感现象 B．闭合开关S，图甲中灯泡同时亮 C．断开开关S，图甲中灯泡的电流方向与原来相反 D．断开开关S，图乙中灯泡会闪亮一下再熄灭 【答案】AD 【详解】A．电感线圈对电流的阻碍作用是自感现象，故A正确； B．闭合开关S，由于电感线圈对电流的阻碍作用，灯泡立刻亮，灯泡缓慢变亮，故B错误； C．断开开关S，图甲中电感线圈产生自感电动势，相当于新的电源，通过灯泡的电流方向与原来的电流方向相同，故C错误； D．已知灯泡的阻值小于灯泡的阻值，在图乙中稳定时，断开开关S，电感线圈产生自感电动势，灯泡和灯泡组成回路，自感电流从开始减小，所以灯泡会闪亮一下再逐渐熄灭，故D正确。 故选AD。 12. 如图所示电路中，灯泡与带铁芯的线圈（直流电阻可忽略）并联接在电源上，则（　　） A．S闭合后，灯泡逐渐变亮 B．S闭合后，灯泡一直亮 C．S断开时，灯泡立即熄灭 D．S断开时，灯泡先闪亮后又熄灭 【答案】D 【详解】AB．S接通的瞬间，所在支路中电流从无到有发生变化，因此，中产生的自感电动势阻碍电流增加。由于有铁芯，自感系数较大，对电流的阻碍作用也就很强，所以S接通的瞬间中的电流非常小，即干路中的电流几乎全部流过灯，所以灯会亮；又由于中电流逐渐稳定，感应电动势逐渐消失，灯逐渐变暗，线圈的电阻可忽略，对灯起到“短路”作用，因此灯最后熄灭。 故AB错误； CD．S断开时，与灯组成回路，感应电动势较大，电流较大，灯泡先闪亮后又熄灭。 故C错误，D正确。 故选D。 13. 如图所示灯泡LA、LB完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略。在开关闭合和断开的过程中，LA、LB的亮度变化情况是（灯丝不会断）则（　　） A．S闭合的瞬间，LA、LB同时发光，接着LA变暗，LB更亮，最后LA熄灭 B．S闭合瞬间，LA不亮，LB立即亮 C．S闭合瞬间，LA、LB都不立即亮 D．稳定后再断开S的瞬间，LB熄灭，LA比LB（原亮度）更亮 【答案】A 【详解】ABC．S接通的瞬间，线圈L支路中电流从无到有发生变化，因此线圈L中产生的自感电动势阻碍电流增加。由于有铁芯，自感系数较大，对电流的阻碍作用也就很强，所以S接通的瞬间线圈L中的电流非常小，电流几乎全部流过LA，所以LA、LB会同时亮，当L中电流稳定时，感应电动势消失，线圈的电阻可忽略，对LA起到“短路”作用，因此LA便熄灭，这时电路的总电阻比刚接通时小，电路中电流增大，LB会比以前更亮，故A正确，BC错误； D．稳定后断开S前，流过L和LB的电流相等，断开S后，LB熄灭，线圈L中产生自感电动势阻碍电流减小，L相当于电源，和LA组成回路，使得线圈L的电流逐渐减小，LA不会比LB更亮，故D错误。 故选A。 14. 如图所示，P和Q是两个相同的小灯泡，L是自感系数很大的线圈，其电阻小于灯泡的电阻，两灯泡在以下操作中不会被烧坏。下列说法正确的是（　　） A．开关S闭合时，P灯先亮，Q灯后亮 B．开关S闭合一段时间后，两灯的亮度相同 C．开关S断开前后通过P灯的电流方向改变 D．开关S由闭合变为断开时，Q灯闪亮后熄灭 【答案】C 【详解】A．开关S闭合瞬间，线圈L因自感作用阻碍电流变化，相当于断路。此时电流通过Q灯和P灯所在支路，两灯同时开始有电流，故两灯同时亮，A错误。 B．闭合稳定后，线圈L与P灯并联，总电阻小于Q灯电阻。根据并联分流规律，Q灯两端电压更高，电流更大，因此Q灯比P灯更亮，两灯亮度不同，故B错误。 C．开关断开前，P灯电流方向向右；断开后，线圈自感电流通过P灯形成回路，即P灯电流方向向左，与原来反向，故C正确。 D．开关断开时，Q灯所在支路被切断，立即熄灭。线圈自感电流仅通过P灯释放能量，Q灯无电流通过，不会闪亮，故D错误。 故选C。 15. 如图所示，线圈的自感系数L=0.2H，直流电阻为零，电容器的电容C=20μF，二极管D的正向电阻R=3Ω，电源电动势E=3.0V，内阻不计。闭合开关S，待电路达到稳定状态后断开开关S，LC电路中将产生电磁振荡。断开开关S瞬间t=0，则电容器左极板A的带电量q随时间t变化和通过L的电流i（a→b通过L为正）随时间t变化图像正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】当S闭合稳定时，电流沿通过线圈L，由于线圈直流电阻为零，则两端的电压为零，此时电容器C所带的电量为零，当S断开的瞬间，由楞次定律知，线圈中的电流仍沿方向，LC组成一个振荡电路，第1个内，电容器先是B板带正电，电量逐渐增加，线圈L中电流逐渐减小，故ABC错误，D正确。 故选D。 题型4分析含自感线圈的电路小灯泡能否闪亮的原因 16. 在如图所示的电路中，灯泡L1和L2完全相同，电源的内阻和线圈的电阻均可忽略，线圈L的自感系数较大，开关K处于断开状态，则下列说法正确的是（　　） A．闭合开关K瞬间，灯L1立即亮，灯L2不亮 B．闭合开关K瞬间，灯L1、L2同时发光，接着灯L1更亮，灯L2变暗，最后灯L2熄灭 C．电路稳定后再断开开关K的瞬间，灯L1立即熄灭，灯L2闪亮一下再熄灭 D．电路稳定后再断开开关K的瞬间，灯L1、L2均闪亮一下再熄灭 【答案】BC 【详解】K接通的瞬间，L所在支路中电流从无到有发生变化，因此，L中产生的自感电动势阻碍电流增加。由于自感系数较大，对电流的阻碍作用也就很强，所以K接通的瞬间L中的电流非常小，即干路中的电流几乎全部流过灯L2，所以灯L1、L2会同时亮；又由于L中电流逐渐稳定，感应电动势逐渐消失，灯L2逐渐变暗，线圈的电阻可忽略，对灯L2起到“短路”作用，因此灯L2最后熄灭。这个过程电路的总电阻比刚接通时小，由恒定电流知识可知，灯L1会更亮。稳定后K断开瞬间，线圈中产生自感电动势阻碍电流减小，线圈L相当电源，与灯L2组成回路，由于稳定时线圈的电流较大，则灯L2要闪亮一下再熄灭，灯L1立即熄灭。 故选BC。 17. 图甲和图乙是某学校演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈。实验时发现，断开开关瞬间，灯闪亮后熄灭；闭合开关，灯逐渐变亮，而灯立即变亮，最终与的亮度相同。则下列说法正确的是（　　） A．图甲中，与的电阻值相同 B．图甲中，闭合后电路稳定，中电流小于中电流 C．图乙中，滑动变阻器接入电路的阻值大于的电阻值 D．图乙中，闭合瞬间，中电流与中电流相等 【答案】B 【详解】A．图甲中，断开的瞬间，灯闪亮，是因为电路稳定时，通过的电流大于通过的电流，可知的电阻小于的电阻，故A错误； B．断开开关瞬间，灯闪亮，说明图甲中，闭合，电路稳定后，中电流小于中电流，故B正确； C．图乙中，电路稳定后，与的亮度相同，则通过两灯泡的电流相同，两个支路的总电阻相同，两个灯泡电阻相同，故变阻器R接入电路的阻值与的电阻值相同，故C错误； D．图乙中，闭合瞬间，自感作用阻碍电流增大，中电流与变阻器中电流不相等，故D错误。 故选B。 18. 如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其直流电阻几乎为0，、、是三个完全相同的灯泡，下列说法正确的是（    ） A．开关闭合时，马上变亮，、缓慢变亮 B．开关闭合后，当电路稳定时，会熄灭，、亮度相同 C．开关断开时，立即熄灭，、闪亮后熄灭 D．开关断开时，立即熄灭，、缓慢熄灭 【答案】D 【详解】A．开关闭合时，、马上变亮，因线圈自感而缓慢变亮，故A错误； B．开关闭合后，当电路稳定时，自感线圈相当于导线，故、亮度相同，在干路上，故最亮，故B错误； CD．开关断开时，立即熄灭，线圈、、组成新回路，因线圈断电自感而缓慢熄灭，故C错误，D正确。 故选D。 19. 如图甲、乙所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯泡A的电阻，闭合开关S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则（    ） A．在电路甲中，断开S后，A将逐渐变暗 B．在电路甲中，断开S后，A将先变得更亮，然后才逐渐变暗 C．在电路乙中，断开S后，A将逐渐变暗 D．在电路乙中，断开S后，A将直接逐渐变暗 【答案】A 【详解】AB．图甲所示电路中，灯A和线圈L串联，电流相同，断开S时，线圈上产生自感电动势，阻碍原电流的减小，通过R、A形成回路，灯A逐渐变暗，故A正确，B错误； CD．图乙所示电路中，电阻R和灯A串联，灯A的电阻大于线圈L的电阻，则灯A的电流小于线圈L中的电流，断开S时，电源不给灯供电，而线圈L产生自感电动势阻碍电流的减小，通过R、A形成回路，灯A中电流比原来大，A将变得更亮，然后逐渐变暗，故CD错误。 故选A。 20. 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随时间变化的图像。不计电源内阻及电感线圈的电阻。下列说法正确的是（　　） A．S闭合瞬间，三个灯泡同时发光 B．S闭合后至断开前，流经的电流保持不变 C．S断开后，先闪亮一下再熄灭 D．图乙中 【答案】D 【详解】A．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，D3不亮；灯D1、D2与电源串联，灯D1、D2直接变亮，故A错误； B．开关S闭合瞬间，灯D3没有电流通过，灯D1、D2与电源串联，灯D1、D2的电流相等，通过电感的电流逐渐增大，稳定后灯D2与D3并联再与D1串联，流过灯的电流改变，故B错误； C．由于稳定后灯D2与D3并联，由于灯泡完全相同，故稳定时通过D2与D3的电流相等，故S断开后，灯逐渐熄灭，故C错误； D．设电源电动势为E，灯泡电阻为R，S闭合瞬间，灯D1、D2与电源串联，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 则 故D正确。 故选D。 题型5日光灯镇流器的原理和作用 21. 新能源汽车日趋普及，其能量回收系统可将制动时的动能回收再利用，当制动过程中回收系统的输出电压（U）比动力电池所需充电电压（）低时，不能直接充入其中。在下列电路中，通过不断打开和闭合开关S，实现由低压向高压充电，其中可能实现的方案是（　　） A． B． C． D． 【答案】BD 【详解】A．该电路中当开关S断开时，整个电路均断开，则不能给电池充电，故A错误； B．该电路中当S闭合时稳定时，线圈L中有电流通过，当S断开时L产生自感电动势阻碍电流减小，L相当电源，电源U与L中的自感电动势共同加在电池两端，且此时二极管能导通，从而实现给高压充电，故B正确； C．该电路中当S闭合时稳定时，线圈L中有电流通过，但当S断开时电源U也断开，只有L产生的自感电动势相当电源加在充电电池两端，但是电流方向无法通过二极管，故C错误。 D．该电路中当S闭合时稳定时，线圈L中有电流通过，但当S断开时电源U也断开，L产生的自感电动势相当电源加在充电电池两端，且断开时才能有电流流过二极管，故D正确。 故选BD。 22. 家用日光灯电路如图示，为启动器，为灯管，为镇流器，下列说法中正确的是（　　） A．镇流器的作用是将交流电变为直流电 B．在日光灯的启动阶段，镇流器能提供一个瞬时高压，使灯管开始工作 C．日光灯点亮后，启动器不再起作用，可以将启动器去掉 D．日光灯点亮后，使镇流器短路，日光灯仍能正常发光，并能降低对电能的消耗 【答案】BC 【详解】AB．镇流器在启动时产生瞬时高压，在正常工作时起降压限流作用，故A错误，B正确； CD．日光灯点亮后，起动器中氖气停止放电，型片冷却收缩，两触片分离，不工作，去掉后，不影响日光灯工作；然而镇流器与灯管串联，起导电作用，使镇流器短路，日光灯不能正常发光，故C正确，D错误。 故选BC。 23. 如图所示是日光灯的电路图，日光灯主要由灯管、镇流器、启动器组成。关于日光灯的原理，下列说法不正确的是（　　） A．日光灯启动利用了镇流器中线圈的自感 B．日光灯正常发光时，镇流器起降压限流的作用 C．日光灯正常发光后取下启动器，仍能正常工作 D．日光灯正常发光后取下启动器，不能正常工作 【答案】D 【详解】镇流器在启动时，利用线圈的自感产生瞬时高压，在正常工作时起降压限流作用，使电流稳定在灯管的额定电流范围内，灯管两端的电压也稳定在额定电压范围内；灯管正常发光后，电流不再流过启动器，所以并联在灯管两端的启动器也就不再起作用了，故日光灯正常发光后取下启动器，日光灯仍能正常工作。 本题选择不正确的，故选D。 24. 如图为日光灯电路，关于该电路，以下说法中正确的是（　　）    A．启动过程中，起辉器断开瞬间镇流器L产生瞬时高压 B．日光灯正常发光后，镇流器L使灯管两端电压低于电源电压 C．日光灯正常发光后起辉器是导通的 D．图中的电源可以是交流电源，也可以是直流电源 【答案】AB 【详解】A．起辉器内部有双金属片温控开关，启动过程中，起辉器断开瞬间，由于自感，日光灯中的镇流器L在启动时产生瞬时高压，A正确； B．在正常工作时镇流器L又起降压限流作用，镇流器L由于自感使灯管两端电压低于电源电压，B正确； C．启动前卸掉启动器，不再采取其他措施，日光灯失去镇流器L自感产生的瞬时高压，日光灯不能正常启动，当电路接通后，由于启辉器分压少、辉光放电无法进行，起辉器中的氖气停止放电，起辉器内部有双金属片温控开关，冷却收缩，两个触片分离，电路断开，C错误； D．根据上述，日光灯要正常工作，需要镇流器L自感作用，即只适用于交流电源，不适用于直流电源，D错误。 故选AB。 25. 如图所示，是日光灯的电路图，主要由灯管、镇流器、启动器组成。关于日光灯的原理，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S点燃日光灯管过程中，启动器的双金属片始终是闭合的 B．闭合开关S点燃日光灯管过程中，镇流器相当于电阻 C．将镇流器换为定值电阻，闭合开关S仍能正常点燃日光灯管 D．将启动器更换为开关S1，先闭合开关S和S1，再断开S1，仍有可能点燃日光灯管 【答案】D 【详解】A．当开关接通220伏的电压立即使启动器的惰性气体电离，产生辉光放电,辉光放电的热量使双金属片受热膨胀，两极接触；电流通过镇流器、启动器触极和两端灯丝构成通路。灯丝很快被电流加热，发射出大量电子，双金属片自动复位，两极断开；故A错误； B．在两极断开的瞬间，电路电流突然切断，镇流器产生很大的自感电动势，与电源电压叠加后作用于管两端。灯丝受热时发射出来的大量电子，在灯管两端高电压作用下，以极大的速度由低电势端向高电势端运动，在加速运动的过程中，碰撞管内氩气分子，使之迅速电离。在紫外线的激发下，管壁内的荧光粉发出近乎白色的可见光；则镇流器相当于自感电源，提供高压，故B错误； C．将镇流器换为定值电阻，闭合开关S不能提供高压让氩气分子电离，则不能正常点燃日光灯管，故C错误； D．将启动器更换为开关S1，先闭合开关S和S1，再断开S1，相当于启动器的作用，也能提供断电时的自感电动势获得高压，则仍有可能点燃日光灯管，故D正确； 故选D。 题型6互感 26. 无线充电是一种新型的充电方式。如图为无线充电的工作原理示意图，已知发射线圈连接的交流电，考虑到实际情况，则无线充电在工作状态时，下列说法正确的是（　　） A．发射线圈中交流电的频率是100Hz B．发射线圈中交流电的电压有效值是 C．发射线圈与接收线圈中交变电流的周期不同 D．发射线圈与接收线圈中的磁通量不同 【答案】D 【详解】A．发射线圈中交流电的周期为 则发射线圈中交流电的频率为，故A错误； B．发射线圈中交流电的电压有效值为，故B错误； C．发射线圈与接收线圈中交变电流的周期相同，故C错误； D．考虑到实际情况，由于存在漏磁现象，所以发射线圈与接收线圈中的磁通量不同，故D正确。 故选D。 27. 手机无线充电以其便捷性和美观性受到很多手机用户喜欢。无线充电是利用变化的电流在送电线圈中产生变化的磁场，变化的磁场通过手机中的受电线圈感应出电流为手机充电。关于无线充电，下列说法正确的是（　　） A．受电线圈和送电线圈的电流方向一定相反 B．无线充电过程发生的是互感现象 C．当穿过受电线圈的磁通量增加时，受电线圈有收缩的趋势 D．在无线充电底座和手机之间放一块金属板有利于提高手机充电效率 【答案】BC 【详解】ABC．无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是互感现象，当穿过接收线圈的磁通量增加时，根据楞次定律可知，线圈会收缩阻碍磁通量的改变，故受电线圈有收缩的趋势，当穿过接收线圈的磁通量减小时，根据楞次定律可知感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，此时受电线圈和送电线圈的电流方向相同，故A错误，BC正确； D．在底座和手机之间放金属板会产生额外的涡流损耗，反而降低传输效率，故D错误。 故选BC。 28. 手机无线充电原理图如图甲所示，已知电力输出线圈的电阻为。若电力输出线圈中的电流为如图乙所示的正弦式交变电流，该电力输出线圈和接收线圈可视为非理想变压器，则下列说法正确的是（　　） A．在时刻，电力接收线圈中的感应电动势为0 B．在时刻，电力输出线圈与电力接收线圈相互吸引 C．在时刻前后，电力接收线圈中的电流方向不变 D．时间内，电力输出线圈消耗的电能为 【答案】B 【详解】A．由电流磁效应知，在时刻，电流减小到零，则电流产生的磁场的磁感应强度也减小到0，此时电流的变化率最大，则磁感应强度的变化率也最大，由法拉第电磁感应定律有可知，电力接收线圈中的感应电动势最大，故A错误； B．在时刻，电力输出线圈中的电流在减小，其产生的磁场在减弱，则电力接收线圈中的磁通量减小，感应电流产生的磁场与电力输出线圈中电流产生的磁场方向相同，两线圈相互吸引，故B正确； C．在时刻，电力输出线圈中的电流最大，电力接收线圈中的磁通量最大，感应电流为零，该时刻前后电流方向改变，故C错误； D．时间内，由于该变压器不是理想变压器，故电力输出线圈消耗的电能大于自身电阻产生的焦耳热，即 此外还有向电力接收线圈输送的电能和耗散到周围环境中的能量，故D错误。 故选B。 29. 随着中国大力发展电动汽车行业，固定充电桩已经无法满足用户需求，某公司研究出了无线充电技术。其工作原理为在停车位地面下放置充电线圈，受电线圈固定在汽车底盘上，当车辆停在车位上时，接通电路即可实现无线充电。充电时汽车的电池系统可视为一个存在恒定电阻的电动机，下列说法正确的是（　　） A．增大受电线圈连接电池系统的电阻可以提高充电效率 B．该无线充电技术与磁电式电流表的原理相同 C．可通过减小充电线圈的匝数以增大受电线圈两端电压 D．由于电池系统为稳恒电源，故充电线圈所加电压应为稳恒电压 【答案】C 【详解】A．增大受电线圈连接电池系统的电阻时，电路损耗增大，电池系统的电流减小，充电效率会降低，故A错误； B．无线充电技术利用电磁感应的原理，磁电式电流表利用电流的磁效应，故B错误； C．根据变压器的原理，可减小充电线圈的匝数以增大受电线圈两端电压，故C正确； D．无线充电技术只适用于变化的电流，若用稳恒电压，则无法达到充电的目的，故D错误。 故选C。 30. 如图是我国科研人员在测试汽车的无线充电。将受电线圈安装在汽车的底盘上，供电线圈安装在地面上，当电动汽车行驶到供电线圈装置上，受电线圈即可“接受”到供电线圈的能量，从而进行充电。则（　　） A．受电线圈中感应电流产生的磁场不变 B．将供电线圈接到交流电源和直流电源上，都能对车辆进行充电 C．若供电线圈和受电线圈均用超导材料，充电效率可达100% D．只有将供电线圈接到交流电源上，才能对车辆进行充电 【答案】D 【详解】A．由于供电线圈是交变电流，产生的磁场是变化的磁场，故受电线圈感应电流是变化的，产生的磁场也是变化的，故A错误 BD．供电线圈只有接到交流电源上，能产生变化的磁场，从而使受电线圈产生感应电流给车辆充电，故B错误，D正确； C．即使线圈为超导材料制作，但在传输过程中仍然会有能量损失比如漏磁，所以效率不可能达100%，故C错误。 故选D。 学科网（北京）股份有限公司 $