内容正文:
4.互感和自感
第二章 电磁感应
1.知道互感、自感现象,并能准确地阐述什么是互感、自感现象。
2.能用语言和图像等方式描述通电自感和断电自感现象的特征,并能运用楞次定律解释现象产生的原因。
3.了解自感电动势,会判断其方向,知道其大小计算式、自感系数以及影响自感系数大小的因素。
素养目标
知识点一 互感现象
1
知识点二 自感现象、自感系数和磁场的能量
2
课时测评
3
内容索引
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
知识点一 互感现象
返回
自主学习
情境导入 如图甲是法拉第实验线圈。如图乙是实验示意图,在实验中,两个线圈并没有用导线连接。
(1)当线圈L1中的电流恒定时,另一个线圈L2中是否会产生感应电流?
提示:线圈L2中不会产生感应电流。
(2)当线圈L1中的电流变化时,另一个线圈L2中是否会产生感应电流?其原因是什么?
提示:当线圈L1中的电流变化时,穿过两个线圈的磁通量都会变化,在另一个线圈L2中会产生感应电流,其原因是L2中产生了感应电动势。
(3)问题(2)的现象属于什么现象?
提示:互感现象。
教材梳理(阅读教材P40完成下列填空)
1.互感现象和互感电动势:两个线圈之间并没有导线相连,但当一个线圈中的______变化时,它所产生的____________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____________。
2.应用:利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到____________。变压器就是利用___________制成的。
3.危害:互感现象是一种常见的电磁感应现象,它不仅可以发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,而且可以发生于任何两个__________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,这时要设法减小电路间的互感。
电流
变化的磁场
互感电动势
另一个线圈
互感现象
相互靠近
课堂探究
师生互动 针对互感现象,完成下列任务:
任务1.两个线圈相距较近时,可以产生互感现象,相距较远时,还会产生互感现象吗?
提示:会,但是距离较远时互感较弱,一般可以忽略。
任务2.线圈的磁场越强时,在另一个线圈中产生的互感电动势一定越大吗?互感电动势大小与哪些因素有关?
提示:不一定,互感电动势大小与线圈的匝数、电流的变化率、有无铁芯等有关。
任务3.在实际生活中,互感现象都是有害的吗?
提示:互感现象有的是有害的,有的是可以利用的。
对互感现象的理解
1.互感现象是一种常见的电磁感应现象,它不仅可以发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,而且可以发生于任何相互靠近的电路之间。
2.互感现象可以把能量由一个电路传递到另一个电路。
3.影响互感电动势大小的因素:线圈的匝数、电流的变化率、有无铁芯、没有铁芯时两个线圈的距离大小等。
探究归纳
例1
(多选)(2025·河南信阳高二期末)一款无线充电的送餐机器人的充电原理简化示意图如图所示,地面供电装置将电能传输至安装于机器人底部的感应装置中,从而给机器人充电。下列说法中正确的是
A.该无线充电过程利用了电磁感应的原理
B.地面供电装置接入的是恒定电流
C.地面供电装置会产生随时间变化的磁场
D.充电时,穿过感应装置中线圈的磁通量必须是变化的
√
√
√
该无线充电过程利用了电磁感应的原理,A正确;地面供电装置要产生随时间变化的磁场,所以接入的是变化的电流,B错误,C正确;充电时,穿过感应装置中线圈的磁通量必须是变化的,这样才能产生感应电流,D正确。故选ACD。
针对练1.(多选)下列关于互感现象的说法正确的是
A.一个线圈中的电流变化时,与之靠近的另一线圈中产生感应电动势的现象称为互感现象
B.互感现象的实质是电磁感应,同样遵循楞次定律和法拉第电磁感应定律
C.利用互感现象能够将能量由一个线圈传递到另一个线圈,人们制造了收音机的“磁性天线”
D.在电力工程以及电子电路中,互感现象不会影响电路的正常工作
√
√
√
两个相互靠近的线圈,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,这种现象称为互感现象,A正确;之所以会在另一个线圈中产生感应电动势,是因为变化的电流产生变化的磁场,引起另一个线圈中的磁通量发生变化,发生电磁感应现象,B正确;收音机的“磁性天线”以及变压器均是利用互感现象工作的,也就是利用互感现象将能量由一个线圈传递到另一个线圈,C正确;互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间,有时会影响电路的正常工作,D错误。故选ABC。
针对练2.某同学通过学习电磁感应的相关知识,利用实
验室里的线圈自制了一个手机音响,装置如图所示。两
个匝数不同的线圈A、B之间没有导线相连,线圈A与手
机的音频输出端连接,线圈B与音响连接。为检验该装
置是否能正常工作及其播放效果,现将线圈A插入线圈B中,则下列说法正确的是
A.因两线圈A、B之间未用导线连通,所以音响不可能发出声音
B.线圈B中产生变化的电流使音响发声
C.将线圈A、B互换,音响的播放效果不变
D.在线圈A中插入铁芯,音响的播放效果不变
√
该装置采用了电磁感应原理,线圈A中为变化的电流,在线圈B中产生感应电流,为检验音响播放效果,应使音响发出高低不同的声音,所以感应电流是变化的,故A错误,B正确;由于两线圈的匝数不同,所以将两线圈互换,音响的播放效果不同,故C错误;在A线圈中插入铁芯,磁场变强,感应电流变强,音响的播放效果将会更好,故D错误。故选B。
返回
知识点二 自感现象、自感系数和磁场的能量
返回
自主学习
情境导入 某校师生进行“千人震”趣味实验,如图为其
简化的电路图,其中L是镇流器(带铁芯的线圈),先闭合开
关S通电,一节干电池不足以让这么多人感觉到被电击,但
断开开关S的瞬间,师生们都会突然明显感受到电击作用,这是什么原因?属于什么现象?
提示:当开关闭合后,镇流器与师生们并联,由于一节干电池的电动势小,所以电流很小,师生们不会感觉到电击;但在断电的瞬间,镇流器的电流迅速减小,瞬间产生高电压,从而使师生们明显感受到电击作用,这属于自感现象。
教材梳理(阅读教材P40—P43完成下列填空)
1.自感现象
当一个线圈中的电流______时,它所产生的______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_____________。
变化
变化
自感电动势
2.自感系数
(1)自感电动势的大小:E=L,其中L是线圈的自感系数,简称自感或电感。
(2)单位:______,简称亨,符号是____。常用的单位还有毫亨(mH)、微亨(μH)。换算关系是:1 H=_____ mH=_____ μH。
(3)决定线圈自感系数大小的因素:线圈的大小、形状、______,以及是否有______等。
亨利
H
103
106
匝数
铁芯
3.磁场的能量
(1)自感现象中的磁场能量
①线圈中电流从无到有时,磁场从无到有,可以看作电源把______输送给磁场,储存在磁场中。
②线圈中电流减小时,磁场中的______释放出来转化为电能。
(2)电的“惯性”:自感电动势有阻碍线圈中____________的“惯性”。
能量
能量
电流的变化
课堂探究
师生互动 1.按照如图甲所示电路图连接电路。
任务1.开关S接通时,灯泡1和灯泡2的发光情况有什么不同?
提示:灯泡2立即发光,而灯泡1是逐渐亮起来的。
任务2.根据楞次定律结合电路图分析该现象产生的原因。
提示:接通电源的瞬间,电流增加,线圈L中产生感应电动势。根据楞次定律可知,感应电动势会阻碍电流的增加,所以灯泡1是逐渐亮起来的。
2.按照如图乙所示电路图连接电路。
任务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?
提示: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L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。
任务2.开关断开前后,流过灯泡的电流方向相同吗?
提示:开关断开前,灯泡中的电流方向向左;开关断开后,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。
通电自感和断电自感的比较
项目 通电自感 断电自感
电路图
器材
规格 A1、A2两灯规格相同,调节R=RL1,L1的自感系数较大 L2的自感系数很大(有铁芯)、直流电阻较小
自感
现象 在S闭合瞬间,A2灯立即亮起来,A1灯逐渐变亮,最终两灯一样亮 在开关S断开时,A灯逐渐熄灭或先闪亮一下后逐渐熄灭
探究归纳
探究归纳
项目 通电自感 断电自感
流经灯泡
的电流变
化图像
灯泡A1
探究归纳
项目 通电自感 断电自感
产生
原因 开关闭合时,流过线圈L1的电流增大,线圈L1产生自感电动势,阻碍电流的增大,流过A1灯的电流逐渐增大,又R=RL1,最终流过两灯的电流一样大 断开开关S时,流过线圈L2的电流减小,线圈产生自感电动势阻碍电流的减小,使电流继续存在一段时间。在S断开后,通过L2的电流会通过A灯(与原来A灯的电流方向相反),A灯不会立即熄灭。若RL2<RA,原来的电流IL2>IA,则A灯先闪亮一下后逐渐熄灭;若RL2≥RA,原来的电流IL2≤IA,则A灯逐渐熄灭
能量
转化 电能转化为L1中的磁场能 L2中的磁场能转化为电能
例2
角度1 通电自感
(2025·江苏苏州高二期中)如图所示,开关S原来断开,电源及线圈、导线电阻均不计,电路中电流大小为I,现在闭合开关S将一个电阻短路,于是线圈中有自感电动势产生,该自感电动势
A.有阻碍电流增大的作用,最后电流小于I
B.有阻碍电流增大的作用,最后电流增大到2I
C.有阻碍电流减小的作用,最后电流由I减小为零
D.有阻碍电流变化的作用,因而电流保持为I不变
√
由于开关的闭合,使得电路中电流增大,则线圈产生自感电动势,有阻碍电流增大的作用,但只是减缓电流的增大,由于电阻减半,所以最后电流慢慢增大到2I。故选B。
自感现象的四个特点
1.自感电动势总是阻碍线圈中原电流的变化。
2.通过线圈中的电流不能发生突变,只能缓慢变化。
3.电流稳定时,自感线圈就相当于普通导体。
4.线圈的自感系数越大,自感现象越明显。自感电动势只是延缓了过程的进行,但它不能使过程停止,更不能使过程反向。
规律总结
针对练.如图所示,电路中电源内阻不能忽略,电阻R的阻值和线圈L的自感系数都很大,A、B为两个完全相同的灯泡。当S闭合时,下列说法正确的是
A.A比B先亮,然后A熄灭
B.B比A先亮,然后A逐渐变亮
C.A、B一起亮,然后A熄灭
D.A、B一起亮,然后B熄灭
√
闭合开关的一瞬间,由于线圈中自感电动势的阻碍,B灯先亮,A中电流逐渐增大,A灯逐渐变亮。故选B。
角度2 断电自感
(多选)如图所示的电路甲、乙中,电阻R和自感线圈L的电阻都很小,且小于灯泡A的电阻,接通S,使电路达到稳定,灯泡A发光,则
A.在电路甲中,断开S,A将渐渐变暗
B.在电路甲中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗
C.在电路乙中,断开S,A将渐渐变暗
D.在电路乙中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗
√
例3
√
在电路甲中,断开S,由于线圈产生自感电动势阻碍电流变小,导致回路中的电流渐渐减小,A将渐渐变暗,故A正确,B错误;在电路乙中,由于电阻R和自感线圈L的电阻都很小,所以通过灯泡的电流比通过线圈的电流小,断开S时,由于线圈阻碍电流变小,且通过灯泡A的电流比原来的大,则导致A将先变得更亮,然后渐渐变暗,故C错误,D正确。故选AD。
自感中灯泡“闪亮”与“不闪亮”问题的分析
— 与线圈串联的灯泡 与线圈并联的灯泡
电路图
通电时 电流逐渐增大,灯泡逐渐变亮 电流突然增大,灯泡立刻变亮,然后逐渐减小达到稳定
断电时 电流逐渐减小,灯泡逐渐变暗,灯泡中电流方向不变 电路稳定后电流为I1、I2
①若I2≤I1,灯泡逐渐变暗;
②若I2>I1,灯泡闪亮后逐渐变暗。
两种情况灯泡中电流方向均改变
规律总结
针对练.(2025·安徽蚌埠高二期末)如图所示,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.电路稳定后断开开关S时,A和B灯立即熄灭
D.电路稳定后断开开关S时,A灯由熄灭变亮再逐渐熄灭,B灯立即熄灭
√
当开关S由断开变为闭合时,由于线圈L的自感系数很
大,所以线圈L支路开始相当于断路,A、B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A错误,B正确;电路稳定后断开开关S时,B灯和线圈L组成闭合回路,由于线圈L的自感电动势阻碍电流减小,所以B灯由熄灭变亮再逐渐熄灭,A灯立即熄灭,故C、D错误。故选B。
例4
角度3 自感现象中的图像问题
在如图所示的电路中,两个完全相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R。闭合开关S待电路稳定后,调整R的滑片使L1和L2亮度一样,此时通过两个灯泡的电流均为I。在之后的t0时刻断开S,则在如图所示的图像中,能正确反映t0前后的一小段时间内通过L1的电流i1和通过L2的电流i2随时间t变化关系的是
√
当开关断开瞬间,通过电感线圈的电流减小,根据楞次定
律可知,感应电流的方向与原电流方向相同,如图所示。
随着原电流的减小,感应电流也逐渐减小,所以通过小灯
泡L1的电流方向不变且逐渐减小,故A正确,B错误;断
开开关后感应电流通过小灯泡L2的方向与原电流方向相反,电流逐渐减小,故C、D错误。故选A。
自感现象中i -t图像的处理技巧
方法技巧
返回
课堂回眸
课时测评
返回
1.(2025·山西晋城高二期末)如图是套在同一铁芯上的两个线圈,左侧线圈与电源、滑动变阻器及开关相连,右侧线圈与电流表连成一闭合电路。在下列情况下,电流表指针不偏转的是
A.开关S闭合或断开的瞬间
B.开关S闭合后,左侧线圈中通过恒定的电流时
C.开关S闭合后,移动滑动变阻器滑片增大其阻值时
D.开关S闭合后,移动滑动变阻器滑片减小其阻值时
√
电流表指针不偏转,即右侧线圈中不产生感应电流,则左侧线圈中的电流应保持不变。故选B。
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
根据楞次定律可知,当原电流增大时,感应电流与原电流方向相反,自感电动势与原电流方向相反;当原电流减小时,感应电流与原电流方向相同,自感电动势与原电流方向相同,故A、B错误。自感系数是由线圈本身的特性决定的,与电流变化快慢无关,故C错误。根据E=L可知,对同一线圈,当电流变化越快时,自感电动势越大,故D正确。故选D。
2.关于自感现象,下列说法正确的是
A.自感电动势一定和原电流方向相反
B.自感电动势一定和原电流方向相同
C.对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈中的自感系数较大
D.对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈中的自感电动势较大
√
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
3.关于自感现象、自感系数和自感电动势,下列说法正确的是
A.当线圈中通恒定电流时,线圈中没有自感现象,线圈自感系数为零
B.线圈中电流变化越快,线圈的自感系数越大
C.自感电动势与原电流方向无关
D.对于确定的线圈,其产生的自感电动势与其电流变化率成正比
√
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
当线圈中通恒定电流时,线圈中没有自感现象,不产生自感电动势,但是线圈自感系数不为零,故A错误。线圈中电流变化越快,产生的自感电动势越大,线圈的自感系数与电流变化快慢无关,故B错误。根据楞次定律可知,当线圈中电流增大时,自感电动势阻碍电流增大,自感电动势方向与原电流方向相反;当线圈中电流减小时,自感电动势阻碍电流减小,自感电动势方向与原电流方向相同,故C错误。对于确定的线圈,自感系数L一定,其产生的自感电动势与其电流变化率成正比,故D正确。故选D。
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
4.如图所示为演示自感现象的电路图,其中R0为定值电阻,电源电动势为E、内阻为r,小灯泡的灯丝电阻为R(可视为不变),电感线圈的自感系数为L、电阻为RL。电路接通并达到稳定状态后,断开开关S,可以看到灯泡先是“闪亮”(比开关断开前更亮)一下,然后才逐渐熄灭,但实验发现“闪亮”现象并不明显。为了在上述实验过程中观察到更明显的“闪亮”现象,下列措施中一定可行的是
A.更换电感线圈中的铁芯,使L减小
B.更换电感线圈中的铁芯,使L增大
C.更换电感线圈,保持L不变,使RL减小
D.更换电感线圈,保持L不变,使RL增大
√
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
闭合开关,在电路稳定的情况下,若RL< R,则线圈中的电流IL大于通过灯泡的电流IR;断开开关瞬间,由于线圈的自感作用,IL不能立刻减小为零,而是逐渐减小,由于IL>IR,在瞬时大电流流过灯泡时,灯泡会出现“闪亮”现象,因此,选项C一定可行。故选C。
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
5.(多选)在如图所示的电路中,线圈L的自感系数很大,电阻可忽略不计,D为理想二极管,则下列说法正确的有
A.闭合开关S,L1立即变亮,L2逐渐变亮
B.闭合开关S,L1一直不亮,L2逐渐变亮
C.稳定后,断开开关S,L2立即熄灭
D.稳定后,断开开关S,L1突然变亮,然后逐渐变暗至熄灭
√
√
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
闭合开关的瞬间,二极管两端为正向电压,相当于导线,L1立即变亮,由于线圈中自感电动势的阻碍,L2逐渐变亮,故A正确,B错误;稳定后,断开开关瞬间,线圈L产生自感电动势,两灯泡和二极管串联,但由于线圈中电流方向不能突变,二极管反向接入电路,相当于L1、L2所在电路断路,所以L1、L2会立即熄灭,故C正确,D错误。故选AC。
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
6.(2025·浙江台州高二期中)电流传感器在电路中相当于电流表,可以用来研究自感现象。在如图所示的实验电路中,L是自感线圈,其自感系数足够大,且直流电阻小于灯泡D的阻值,电流传感器的电阻可以忽略不计。在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后,在t=t1时刻断开开关S。在下列表示电流传感器记录的电流随时间变化情况的图像中,可能正确的是
√
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
闭合S瞬间,线圈中产生自感电动势阻碍电流的增加,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;且因为线圈的直流电阻小于灯泡D的阻值,稳定后,通过线圈的电流大于通过电流传感器的电流。t=t1时刻断开开关S,由于自感现象,原来通过线圈L的电流从左向右流过电流传感器,与原来方向相反,且逐渐减小,则选项图A符合题中情况。故选A。
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
7.(多选)(2025·咸阳市高二期末)某同学设计了如图甲所示的电路来对比电感线圈和小灯泡对电路的影响,电路两端电压U恒定,A1、A2为完全相同的电流传感器,在电路中相当于电流表。某次实验中得到通过两电流传感器的图像如图乙所示。关于该实验,下列说法正确的是
A.该实验演示的是断电自感现象
B.线圈的直流电阻大于灯泡的电阻
C.断开开关后,小灯泡先闪亮一下再逐渐熄灭
D.乙图中的曲线a表示电流传感器A1测得的数据
√
√
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
由题图乙得,从计时开始两条支路都存在电流,
分别是I1和I2,断开开关K瞬间,通过线圈L的
电流要减小,线圈L中产生自感电动势,阻碍
自身电流的减小,电流逐渐减小为零,因此该实验演示的是断电自感现象,故A正确。断开开关前后的一小段时间内,通过自感线圈的电流方向是不变的,则自感线圈所在支路的电流如题图乙中的曲线a所示,题图乙中的曲线a表示电流传感器A2测得的数据;I1>I2,说明电感线圈的直流电阻小于灯泡的电阻;断开开关后,线圈产生自感电动势阻碍电流减小,线圈相当于电源,线圈和灯泡重新组成闭合回路,由于断开开关之前通过线圈的电流大于通过小灯泡的电流,则小灯泡先闪亮一下再逐渐熄灭,故C正确,B、D错误。故选AC。
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
8.(多选)如图所示,三个灯泡L1、L2、L3规格相同,螺线管和二极管的导通电阻可以忽略。竖直悬挂的线圈中心轴线与螺线管的轴线水平共线。电路稳定后突然断开开关S,将发生的现象是
A.L1逐渐熄灭,L2、L3逐渐熄灭
B.L1逐渐熄灭,L2立即熄灭,L3先变亮后逐渐熄灭
C.线圈向左摆动,并有收缩的趋势
D.线圈中的感应电流为逆时针(从左向右看)
√
√
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
突然断开开关,由于螺线管的自感现象,线圈产生自感
电动势,使得通过L1的电流I1(向右)不能突变,而是逐渐
变为0,L1逐渐熄灭,由于二极管的单向导电性,L2马上
熄灭,由于I1>I3,所以L3闪亮后逐渐熄灭,故A错误,B
正确;穿过线圈内的磁通量减小,根据楞次定律可知,线圈和螺线管间将有引力作用,线圈向右摆动,且有扩大的趋势,线圈中的感应电流为逆时针(从左向右看),故C错误,D正确。故选BD。
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
9.(2025·浙江金华高二月考)目前,许多停车场门口
都设置车辆识别系统,如图甲所示。在自动栏杆前、
后的地面各自铺设相同的传感器线圈A、B,两线圈
各自接入相同的电路,电路a、b端与电压恒定的交变
电源连接,如图乙所示。工作过程回路中流过交变电流,当以金属材质为主体的汽车接近或远离线圈时,线圈的自感系数会发生变化,导致线圈对交变电流的阻碍作用发生变化,使得定值电阻R的c、d两端电压就会有所变化,这一变化的电压输入控制系统,控制系统就能做出抬杆或落杆的动作。下列说法正确的是
A.汽车接近线圈A时,该线圈的自感系数减小
B.汽车离开线圈B时,回路电流将减小
C.汽车接近线圈B时,c、d两端电压升高
D.汽车离开线圈A时,c、d两端电压升高
√
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
汽车上有很多金属,当汽车接近线圈时,相当于给线圈增加了铁芯,所以线圈的自感系数增大,线圈对交变电流的阻碍作用增大,在电压不变的情况下,回路电流将减小,所以R两端电压将减小,即c、d两端的电压将减小,A、C错误;汽车离开线圈时,线圈对交变电流的阻碍作用减小,回路电流增大,R两端的电压将变大,c、d两端的电压将增大,B错误,D正确。故选D。
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
√
10.(多选)图(a)是用电流传感器(相当于电流表,其电阻可以忽略不计)研究自感现象的实验电路,图中两个电阻的阻值均为R,L是一个自感系数足够大的自感线圈,其直流电阻也为R,电源内阻不计。图(b)是某同学画出的在t0时刻开关S切换前后,通过传感器的电流随时间变化的图像。关于这些图像,下列说法正确的是
A.图甲是开关S由断开变为闭合,通过传感器1的电流随时间变化的情况
B.图乙是开关S由断开变为闭合,通过传感器1的电流随时间变化的情况
C.图丙是开关S由闭合变为断开,通过传感器2的电流随时间变化的情况
D.图丁是开关S由闭合变为断开,通过传感器2的电流随时间变化的情况
√
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
开关S由断开变为闭合瞬间,流过自感线圈的电流为零,设电源电动势为E,流过传感器1、2的电流均为,闭合电路稳定后,流过传感器1的电流为I1==,流过传感器2的电流为I2==,A错误,B正确;开关断开后,流过传感器1的电流立即变为零,流过传感器2的电流方向反向,大小从逐渐变为零,C正确,D错误。故选BC。
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
11.(多选)(2025·浙江温州高二期中)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, A1和A2是完全相同的两个小灯泡,R和R1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A2先亮
B.在突然断开S瞬间,A1先熄灭,A2会闪亮一下再熄灭
C.在突然断开S瞬间,A2会闪亮一下,然后与A1一起逐渐熄灭
D.若将自感线圈L换成如图乙所示的双线绕法线圈,则观察到的自感现象会更明显
√
√
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
在闭合S瞬间,因为自感作用,A2先亮,A1逐渐变亮,故A正确;滑动变阻器R的阻值大于RL的阻值,则电路稳定后,A1所在支路的电流大于A2所在支路的电流,则断开S瞬间,A2会闪亮一下,但A1、A2同时熄灭,故B错误,C正确;由于两个线圈的绕向相同,但电流方向相反,所以两者磁感应强度相同,磁场方向相反,相互抵消,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AC。
返回
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
谢 谢 观 看
第二章 电磁感应
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
$