专题08 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 互感和自感（6大考点）-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

专题08 涡流、电磁阻尼和电磁驱动与互感和自感 【全国通用】 目录 第一部分 培优专练 【题型1 涡流的原理、应用与防止】 1 【题型2 电磁阻尼与电磁驱动】 5 【题型3 自感和自感电动势】 9 【题型4 含自感线圈的电路闭合及断开后电流的变化及其图像】 11 【题型5 判断灯泡是否闪亮】 15 【题型6 互感】 19 第二部分 压轴突破 【题型1 】 1．课本中有关电磁感应的四幅图，以下说法正确的是（　　） A．甲图中，真空冶炼炉利用炉体外线圈产生大量热量，从而冶炼金属 B．乙图中，蹄形磁体在顺时针方向转动时，铝框也会顺时针方向转动 C．丙图中，金属探测器通过使用恒定电流的长柄线圈来探测地下是否有金属 D．丁图中，磁电式仪表通过把线圈绕在铝框骨架上，工作时铝框起到电磁驱动的作用 【答案】B 【详解】A．甲图是真空冶炼炉，它利用涡流效应：高频交流电通过线圈，在金属内部产生涡流，从而使金属自身发热熔化。热量是金属内部涡流产生的，不是线圈本身发热，故A错误； B．乙图中，蹄形磁体顺时针转动时，穿过铝框的磁通量发生变化，铝框中产生感应电流。根据楞次定律，感应电流的效果会阻碍磁通量变化，所以铝框会随磁体同向转动（但转速慢于磁体），故B正确； C．丙图是金属探测器，它的工作原理是：线圈通交变电流，产生变化的磁场，当靠近金属时，金属中会产生涡流，反过来影响线圈的电流，从而被检测到。若使用恒定电流，磁场不变，无法产生涡流，故C错误； D．丁图是磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，铝框中产生感应电流，使线框尽快停止摆动，起到电磁阻尼的作用，故D错误。 故选B。 2．如图所示，电磁涡流制动是一种非接触的制动方式，其原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，使导体受到阻碍运动的制动力。下列说法正确的是（    ） A．制动过程中，导体不会产生热量 B．线圈电流一定时，导体运动的速度越大，制动力就越大 C．如果导体反向转动，此装置将不起制动作用 D．制动力的大小与线圈中电流的大小无关 【答案】B 【详解】A．制动过程中，导体在磁场中运动产生涡流，涡流在导体的电阻上会产生焦耳热，因此导体会产生热量，故A错误； B．线圈电流一定时，产生的磁场磁感应强度B一定。导体运动速度越大，切割磁感线产生的感应电动势越大，涡流I也越大。根据安培力可知，制动力（安培力）就越大，故B正确； C．如果导体反向转动，导体切割磁感线的方向改变，涡流的方向也会改变，但安培力的方向始终与导体的运动方向相反，仍然会起到阻碍运动的制动力作用，故C错误； D．线圈中电流越大，产生的磁场磁感应强度B越大。在导体运动速度一定时，感应电动势 E、涡流I以及安培力F都会增大，因此制动力的大小与线圈中电流的大小有关，故D错误。 故选B。 3．下列关于电磁感应现象的说法中，正确的是（　　） A．铜片在磁铁两极间摆动时会受到很大的阻力是由于磁铁对铜片的吸引 B．搬运电流表时将正负接线柱用导线连接可以避免指针剧烈晃动而损坏 C．机场用于安全检查的安全门能够检查出毒贩携带的毒品 D．摇动手柄使蹄形磁铁转动时，铝框会和磁铁同向转动且转得比磁铁快 【答案】B 【详解】A．铜片在磁铁两极间摆动时会受到很大的阻力，是因为铜片在磁场中运动时产生了涡流，涡流受到磁场的安培力阻碍铜片的运动，并非是磁铁对铜片的吸引，故A错误； B．搬运电流表时将正负接线柱用导线连接，电流表内部会形成闭合回路，当指针晃动时会因电磁感应产生感应电流，感应电流的安培力会阻碍指针的晃动 ，可以避免指针剧烈晃动而损坏，故B正确； C．机场用于安全检查的安全门是利用电磁感应原理检测金属物品，不能检查出毒贩携带的毒品，故C错误； D．摇动手柄使蹄形磁铁转动时，铝框会因电磁感应产生感应电流，感应电流受到磁场力作用会和磁铁同向转动，但根据楞次定律，铝框转得比磁铁慢，故D错误。 故选B。 4．（多选）工业上常利用感应电炉冶炼金属，装置如图所示。当线圈中通有如图电流时下列说法正确的是（ ） A．感应炉所接电源应是低频直流电源 B．感应炉所接电源应是高频交流电源 C．电炉最好选择陶瓷材质 D．若增加交流电的频率，冶炼金属的效率不变 E．外侧电炉产生大量的热使金属熔化 【答案】BC 【详解】AB．为了产生较大的感应电动势，感应炉所接电源应是高频交流电源，故A错误B正确； C．陶瓷具有耐高温、绝缘的性质，因此电炉最好选择陶瓷材质，故C正确； D．若增加交流电的频率，感应电动势增大，冶炼金属的效率增大，故D错误。 E．感应电炉冶炼金属过程中，交流电源产生交变磁场，从而在金属中产生涡流，涡流的热效应使金属熔化，而不是外侧电炉产生大量的热使金属熔化，故E错误； 故选BC。 5．（多选）图甲为磁控健身车，图乙为其车轮处结构示意图，在金属飞轮的外侧有一些磁体（与飞轮不接触），人用力蹬车带动飞轮旋转时，磁体会对飞轮产生阻碍作用，拉动旋钮拉线可以改变磁体与飞轮间的距离。下列说法正确的有（　　） A．飞轮受到的阻力主要来源于磁体对它的安培力 B．飞轮转速一定时，磁体越靠近飞轮，飞轮受到的阻力越小 C．磁体和飞轮间的距离一定时，飞轮转速越大，受到的阻力越小 D．磁体和飞轮间的距离一定时，飞轮转速越大，内部的涡流越强 【答案】AD 【详解】A．飞轮在磁场中做切割磁感线运动，所以会产生感应电动势和感应电流，根据楞次定律可知，磁场会对运动的飞轮产生阻力，以阻碍飞轮与磁场之间的相对运动，所以飞轮受到的阻力主要来源于磁铁对它的安培力，故A正确； B．磁铁越靠近飞轮，飞轮处的磁感应强度越强，所以在飞轮转速一定时，磁铁越靠近飞轮，飞轮上产生的感应电动势和感应电流越大，飞轮受到的阻力越大，故B错误； C．磁铁和飞轮间的距离一定时，根据法拉第电磁感应定律可知，飞轮转速越大，飞轮上产生的感应电动势和感应电流越大；飞轮受到的阻力越大，故C错误； D．磁铁和飞轮间的距离一定时，根据法拉第电磁感应定律可知，飞轮转速越大，飞轮上产生的感应电动势和感应电流越大，内部的涡流越强，故D正确。 故选AD。 【题型2 与】 6．为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】该装置的原理是利用电磁阻尼。薄板出现扰动时，穿过薄板表面的磁通量如果发生变化，就会产生感应电流，薄板就会受到安培力作用，安培力总是阻碍导体相对磁场的运动，从而使薄板尽快停下来。 A．薄板上、下、左、右运动时，磁通量都会发生变化，所以都会产生感应电流，所以都会受到安培力作用而很快停下来，故A正确； B．薄板只有向左运动时，磁通量才会发生变化，才会产生感应电流，进而受到安培力作用而很快停下来，而向上、向下和向右运动时，则不会产生感应电流，故B错误； C．薄板只有向左运动较大距离时，磁通量才会发生变化，才会产生感应电流，进而受到安培力作用而很快停下来，而向上向下和向右运动时，则不会产生感应电流，故C错误； D．薄板只有向左、向右运动时，磁通量才会发生变化，才会产生感应电流，进而受到安培力作用而很快停下来，而向上、向下运动时，则不会产生感应电流，故D错误。 故选A。 7．如图所示，桌面上竖直固定四根直径相同且等高的长管，甲为空心塑料管，乙为空心铝管，丙为内部紧密排列强磁铁的塑料管（等效于一根条形磁铁），丁为内部每间隔距离d固定一段强磁铁（相邻强磁铁上下磁极相反）的塑料管。把一枚直径略小于长管内径、高为d的强磁铁分别从甲、乙上端静止释放，强磁铁穿过长管的时间分别为t甲、t乙；把一枚内径略大于长管外径、高为d的小铝环从丙、丁上端静止释放，小铝环穿过长管的时间分别为t丙、t丁。不计摩擦与空气阻力，则下列说法最有可能的是（    ） A．t甲与t丁几乎相等 B．t乙与t丙几乎相等 C．t丙比t甲大得多 D．t丁比t丙大得多 【答案】D 【详解】ACD．甲管是空心塑料管，强磁铁在其中几乎不受额外作用力，基本做自由落体运动，故t甲最小；丙管等效于“一整根条形磁铁”，管外除两端外磁场微弱，变化较小，小铝环感应电流所受阻力较小，时间稍大于自由落体时间；丁管内部磁极上下交替分布，铝环的磁通量不断变化，会连续提供较强阻尼，故 t丁比t丙 和甲大得多，故AC错误，D正确； B．乙管是空心铝管，落下的强磁铁会在铝管中感应涡流并受到较强的电磁阻尼，下降时间比自由落体显著变长，则，故B错误； 故选D。 8．关于下列四幅图的说法正确的是（　　）               A．图甲中小磁针放在超导环形电流中间，静止时小磁针的指向如图甲所示 B．摇动图乙中的手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会以相同的速度同向转动 C．将图丙中金属矩形线框从匀强磁场中的a位置水平移到b位置，框内会产生感应电流 D．图丁是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，炉内金属产生涡流发热，从而冶炼金属 【答案】D 【详解】A．根据安培定则可知，环形电流在环内的磁场方向垂直于纸面向外，则静止时小磁针的极应该向外，不是如图甲所示，故A错误； B．摇动图乙中的手柄使得蹄形磁铁转动，导致穿过铝框的磁通量发生变化，铝框产生感应电流，根据楞次定律可知，蹄形磁铁的磁场对感应电流的安培力使得铝框以小于蹄形磁铁转动的速度同向转动，故B错误； C．将图丙中金属矩形线框从匀强磁场中的位置水平移到位置，穿过线框的磁通量没有发生变化，框内不会产生感应电流，故C错误； D．图丁是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，炉内金属产生涡流发热，从而冶炼金属，故D正确。 故选D。 9．（多选）如图所示，磁电式仪表的线圈通常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，这样做的目的是（　　） A．使线圈偏转角度更大 B．使线圈偏转后尽快停下来 C．起电磁阻尼的作用 D．起电磁驱动的作用 【答案】BC 【详解】线圈通电后，在安培力作用下发生转动，铝框随之转动，并切割磁感线产生感应电流，阻碍线圈的转动，使线圈偏转后尽快停下来，这样做是起电磁阻尼的作用。 故选BC。 10．（多选）为防止意外发生，游乐场等大型设施都配备有电磁阻尼装置，如图所示为某款阻尼缓冲装置的原理示意图：带有光滑轨道的机械主体，能产生垂直缓冲轨道平面的匀强磁场，边缘绕有闭合矩形线圈abcd的高强度缓冲滑块撞到竖直墙时，被瞬间强制制动，机械主体以及磁场由于惯性继续缓冲减速，对缓冲过程，下列说法正确的是（　　） A．线圈bc段受到向右的安培力 B．同一匝线圈中b端的电势高于c端的电势 C．线圈ab段中电流方向为由a到b D．若磁场反向，则装置仍然能起到缓冲作用 【答案】BD 【详解】AB．缓冲过程中，线圈bc段切割磁感线，根据右手定则，感应电流方向为c到b，故同一匝线圈中b端的电势高于c端的电势，由左手定则可知，线圈bc段受到向左的安培力作用，故A错误，B正确； CD．感应电流方向为c到b，b端的电势高于c端的电势，线圈ab段中电流方向为由b到a；磁场反向时，感应电流方向反向，线圈bc段受到的安培力方向仍然向左，仍起到缓冲作用，故C错误，D正确。 故选BD。 11．观察图像回答下列问题： （1）如图甲，一个单匝线圈落入磁场中，分析它在图示位置时电流的方向和所受安培力的方向。安培力对线圈的运动有什么影响？ （2）如图乙，磁电式仪表的线圈绕在铝框上，指针也固定在铝框上。假定仪表工作时指针向右转动，由于铝框转动时其中有感应电流，铝框要受到安培力。安培力对铝框的转动产生什么影响？ （3）如图丙，转动蹄形磁体，铝框也跟着转动，为什么会这样？ 【答案】（1）见解析；（2）见解析；（3）见解析 【详解】（1）由图可知，当单匝线圈落入磁场中，线圈最下方的一边在磁场中做切割磁感线运动，由右手定则可知线圈内感应电流的方向为逆时针方向，由左手定则可知线圈受到竖直向上的安培力，所以安培力对线圈的运动有阻碍作用。 （2）当仪表工作时，指针向右转动，由右手定则可知，右侧产生的电流向里，右侧铝框将受到向上的安培力，左侧产生的电流向外，左侧铝框受到向下的安培力，铝框受到的安培力与运动方向相反，安培力对铝框起到了阻碍作用。 （3）转动蹄形磁体时，穿过铝框的磁通量发生变化，铝框中产生感应电流，铝框将受到安培力作用，从而转动起来。 【题型3 自感和自感电动势】 12．在某自感线圈中通以如图所示的电流，则前4s内和第5s内的自感电动势之比为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】根据自感电动势可知，前4s内和第5s内的自感电动势之比为 故选D。 13．如图， 李辉用欧姆表测变压器线圈的电阻，刘伟操作不规范，用两手分别握住线圈裸露的两端。测量结束当李辉把多用电表的表笔与被测线圈脱离时，刘伟突然惊叫，觉得有电击感。则刘伟被电击时（　　） A．变压器线圈中的电流瞬间变大 B．变压器线圈产生了较大的自感电动势 C．多用电表将被烧坏 D．流过刘伟的电流方向不变 【答案】B 【详解】A．用欧姆表测量线圈电阻时，线圈中通有恒定的直流电。当李辉把多用电表的表笔与被测线圈脱离时，电路被断开，线圈中的电流瞬间从一个非零值减小到零，而不是变大。故A错误； B．变压器线圈是一个电感很大的电感器。当表笔与线圈脱离，电路断开的瞬间，穿过线圈的磁通量急剧减小，根据法拉第电磁感应定律，线圈会产生一个很大的自感电动势，以阻碍电流的减小。这个自感电动势产生的电压很高，加在刘伟的双手上，导致他被电击。故B正确； C．多用电表在与线圈脱离后，就不再与线圈和刘伟构成回路。产生的高电压主要作用在线圈和刘伟构成的回路上，不会烧坏多用电表。故C错误； D．欧姆表相当于有内阻的电源，变压器只有一个线圈接入电路，相当于自感线圈，人相当于电阻，等效电路如图 断开前流过刘伟的电流来源于欧姆表，由端流向端；在断开瞬间，根据楞次定律，为了阻碍磁通量的减小，线圈中感应电流与原电流方向相同，由端流向端，变压器线圈与刘伟身体形成回路，在刘伟身体中，由端流向端，所以流过刘伟的电流方向与原来流过的电流方向相反，故D错误。 故选B。 14．（多选）两个相同的小灯泡、和自感线圈L、电容器C、开关S、直流电源连接成如图所示的电路。已知自感线圈L的自感系数很大且直流电阻为零，电容器C的电容很大，下列判断正确的是（　　） A．开关S闭合稳定后，灯泡熄灭 B．通过自感线圈L的电流越大，线圈的自感电动势越大 C．去掉电容器C，开关S闭合待稳定后再断开的瞬间，和灯泡均逐渐熄灭 D．开关S闭合待稳定后再断开的瞬间，灯泡突然亮一下，然后熄灭，灯泡逐渐熄灭 【答案】AD 【详解】A．开关S闭合稳定后，自感线圈L的电阻为零，则灯被短路，会熄灭，故A正确； B．线圈的自感电动势跟电流变化的快慢有关，跟电流大小无关，故B错误； C．去掉电容器C，开关S闭合待稳定后再断开的瞬间，灯泡会直接熄灭，但自感线圈L充当电源，与灯泡组成闭合回路，灯泡会先闪亮再逐渐熄灭，故C错误； D．开关S闭合待稳定后再断开的瞬间，灯泡会先闪亮再逐渐熄灭，电容器通过灯泡放电，会逐渐熄灭，故D正确。 故选AD。 【题型4 】 15．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。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，相当于电阻减小，使得外电路总电阻减小，根据闭合电路，可知总电流增大，又，则减小，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D正确。 故选D。 16．如图所示的电路中，a、b是两个完全相同的灯泡，E为电源，R为定值电阻，L为自感线圈，线圈直流电阻RL<R，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S，a、b均立即亮，稳定时a较亮 B．闭合开关S，b立即亮，a逐渐亮，稳定时一样亮 C．稳定后断开开关S，b立即熄灭，a逐渐熄灭 D．稳定后断开开关S，b闪亮一下，a、b同时逐渐熄灭 【答案】D 【详解】AB．闭合开关，由于线圈自感电动势阻碍电流增大，所以b先亮，a后亮，由于线圈直流电阻RL<R，稳定时a较亮，A、B错误； CD．稳定后断开开关，由于线圈自感电动势阻碍电流减小，a、b灯泡形成回路，b灯中电流反向且瞬间增大，b闪亮一下，a、b同时熄灭，C错误，D正确。 故选D。 17．如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0，A和B是两个相同的小灯泡，则下列说法正确的是（　　） A．当开关S由断开变为闭合时，B灯的亮度始终不变 B．当开关S由断开变为闭合后，A灯的亮度始终不变 C．当开关S由闭合变为断开时，A、B两灯同时立即熄灭 D．当开关S由闭合变为断开时，A灯立即熄灭，B灯突然变亮再逐渐变暗，直至熄灭 【答案】D 【详解】AB．当开关S由断开变为闭合时，随着L中电流增大，分流作用增大，B灯逐渐变暗直至被短路熄灭，而这个过程外电路总电阻减小，总电流增大，A灯更亮，AB错误； CD．稳定后当开关S由闭合变为断开时，A灯立即熄灭，线圈L中电流减小，产生自感电动势，感应电流流过B灯，B灯突然变亮， 后逐渐变暗，直至熄灭，故C错误，D正确。 故选D。 18．（多选）在如图所示电路中，L为自感系数较大的线圈，直流电阻不计，灯泡A1和A2是两个相同的灯泡，R为定值电阻，下列说法正确的是（　　） A．开关闭合瞬间，灯泡A1和A2都立即变亮 B．开关闭合稳定后，灯泡A1和A2一样亮 C．开关由闭合再突然断开，A1逐渐熄灭，A2闪亮一下再熄灭 D．开关由闭合再突然断开，线圈L的左端电势低于右端 【答案】CD 【详解】A．开关闭合瞬间，A1逐渐变亮，A2立即变亮，故A错误； B．闭合稳定后，L电阻不计，A1支路电阻较小，所以A1支路电流更大，A1更亮，故B错误； CD．开关由闭合再突然断开时，A1逐渐熄灭，A2闪亮一下再熄灭，线圈右端电势更高，故CD正确。 故选CD。 19．（多选）图1和图2是演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈。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1中，闭合电路稳定后，中电流大于中电流 B．图1中，与的阻值不相同 C．图2中，闭合电路稳定后，变阻器R连入的阻值与的阻值相同 D．图2中，闭合瞬间，中电流与变阻器R中电流相等 【答案】BC 【详解】A．图1中，断开开关瞬间，灯突然闪亮，随后逐渐变暗，说明闭合后，待电路稳定，通过的电流大于的电流，A错误； B．图1中，闭合后，待电路稳定，通过的电流大于的电流，说明的电阻与的电阻不相同，B正确； C．图2中，闭合开关，灯逐渐变亮，而灯立即变亮，最终两灯的亮度相同，又知两灯电阻相同，所以变阻器R与的电阻值相同，C正确； D．图2中，闭合开关瞬间，两支路电阻相同，电感线圈对电流有阻碍作用，所以中电流小于变阻器R中的电流，D错误。 故选BC。 20．如图所示电路中，A1和A2是两个完全相同的灯泡。闭合开关S后，逐渐变亮的灯泡是___________（选填“灯泡A1”或“灯泡A2”），经过一小段时间后，发现灯泡A1和A2亮度相同。断开开关S，将滑动变阻器R2滑片向___________（选填“左”或“右”）移动，再次闭合开关S并经过一小段时间后，断开开关S，灯泡A2先闪亮一下再熄灭。 【答案】 灯泡A1 左 【详解】[1] 闭合S瞬间，灯泡A2立刻变亮，与灯泡A1串联的线圈产生自感电动势，导致灯泡A1逐渐变亮； [2] 刚开始电路稳定时，发现灯泡A1和A2亮度相同，两灯泡所在的支路是并联关系，电压相等，则说明此时两条支路的电阻相等。最后断开开关S时，灯泡A2先闪亮一下再熄灭，由于此时流过A2的电流为与灯泡A1串联的线圈产生的自感电流，此电流从灯泡A1正常发光时的电流开始逐渐减小，则说明在正常发光时流过灯泡A1的电流大于流过灯泡A2的电流，故灯泡A2所在支路的电阻应大于灯泡A1所在支路的电阻，所以应将滑动变阻器的滑片向左滑动，增大该支路的电阻。 【题型5 】 21．如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其电阻忽略不计。下列说法正确的是（　　） A．S闭合瞬间，A先亮 B．S闭合瞬间，A、B同时亮 C．S断开瞬间，A闪亮一下，然后逐渐熄灭 D．S断开瞬间，B逐渐熄灭 【答案】C 【详解】AB．刚通电时，自感线圈相当于断路，二极管中为反向电流，则电流既不通过A灯，也不通过B灯。电路稳定时，依题意，自感线圈相当于导线，则电流流过B灯，B灯发光，则S闭合瞬间，A、B两灯均不亮，然后A灯仍不亮，B灯逐渐变亮，故AB错误； CD．开关断开瞬间，自感线圈相当于电源，自感线圈与二极管、A灯形成回路，二极管中为正向电流，则A灯闪亮一下，然后逐渐熄灭，开关断开后，B灯不处在回路中，B灯立即熄灭，故C正确，D错误。 故选C。 22．三个完全相同的灯泡按照如图所示的电路连接，电感的直流电阻小于灯泡电阻，下列有关自感现象的判断中，判断正确的是（　　） A．图1中开关S闭合的瞬间，灯先亮 B．图1中开关S闭合的瞬间，、灯一起亮 C．图2中开关S断开的瞬间，灯闪亮 D．图2中开关S断开的瞬间，灯不闪亮 【答案】C 【详解】AB．图1中开关S闭合的瞬间，由于电流增加，线圈L中产生的感应电动势阻碍电流的增加，则灯会逐渐亮起来，灯会立刻亮起来，AB错误； CD．图2中，因电感的直流电阻小于灯泡电阻，则电路稳定后流过线圈L的电流大于流过灯泡的电流，则开关S断开的瞬间，原来通过灯的电流立刻消失，而L中由于产生自感电动势阻碍电流减小，则产生的自感电动势相当于电源，与灯泡重新形成回路，则灯将闪亮一下后慢慢熄灭，C正确，D错误。 故选C。 23．在如图所示的电路中，a、b、c是三个完全相同的灯泡，是一个理想电感线圈。当开关闭合与断开时，下列判断正确的是（　　） A．S闭合，三灯立即同时亮，然后a灯逐渐更亮 B．S闭合，三灯立即同时亮，然后b灯逐渐更亮 C．S闭合且电路稳定后，断开S，b、c灯逐渐熄灭 D．S闭合且电路稳定后，断开S，a、c灯逐渐熄灭 【答案】A 【详解】AB．当S闭合瞬间，由于电感线圈L的自感作用，会阻碍电流的增加，但此时电流可以通过a、b、c三灯，所以三灯立即同时亮，之后，电感线圈L的阻碍作用逐渐减小，和L并联部分，所分的电压变小，、并联部分的电压变大，所以a灯逐渐更亮，和L并联部分所分电压逐渐变小，而电阻不变，电流变小，b灯逐渐变暗，最后被短路，b灯熄灭，故A正确，B错误； CD．S闭合且电路稳定后，断开S，电感线圈L与b灯组成闭合回路，L产生自感电动势，阻碍电流的减小，有电流通过b灯，b灯逐渐熄灭，而a、c两灯与电源断开，立即熄灭，故CD错误。 故选A。 24．（多选）物理课上，老师做了一个奇妙的“自感现象”实验。按图连接电路，先闭合开关S，电路稳定后小灯泡A正常发光，然后断开开关S，同学们发现小灯泡A闪亮一下再熄灭。已知自感线圈L的直流电阻为RL，小灯泡A正常发光时电阻为RA。下列说法中正确的是（    ） A．RL>RA B．RL<RA C．断开开关S的瞬间，小灯泡A中的电流方向为a→b D．断开开关S的瞬间，小灯泡A中的电流方向为b→a 【答案】BD 【详解】AB．电路稳定时，灯泡A与线圈L并联，故两者电压相等。设通过线圈L的电流为，通过小灯泡A的电流为，当稳定后再断开开关S时，小灯泡A闪亮一下，这是因为断开开关S时线圈L产生的自感电动势阻碍磁通量的减小，这时线圈L相当于电源，电流突然增大到原来线圈L的电流，所以可以判断，则结合欧姆定律可知，线圈L的电阻小于灯泡A的电阻，即，故A错误，故B正确； CD．在断开开关S的瞬间，线圈L中产生自感电动势，线圈L相当于电源，线圈L右端为电源的正极，所以小灯泡A中的电流方向为，故C错误，故D正确。 故选BD。 25．（多选）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。 26．在学习了自感的知识以后，某物理兴趣小组的同学在学校的探究实验室用以下的器材进行了探究：直流电阻不计的线圈，规格相同的灯泡和，规格为、的滑动变阻器。他们按图所示连接好实验电路，滑动变阻器的滑片移到中间。 (1)当开关闭合时，他们可以观察到的实验现象是___________先亮起来，稳定后___________更亮。（填灯泡代号） (2)当开关断开前后，灯泡A2中的电流随时间的变化图像可能正确的是___________。 A． B． C． D． 【答案】(1) (2)D 【详解】（1）[1][2]合上开关S接通电路，A2立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过A1的电流慢慢变大。最后由于线圈L的电阻不计，则流过A1的电流比较大，A1比较亮；所以A2比A1先亮起来，最终A1比A2亮； （2）断开开关S切断电路时，通过A2的原来的电流立即消失，线圈对电流的减小有阻碍作用，所以通过A1的电流会慢慢变小，并且通过A2，由于流过A1的电流比较大，所以A2的电流比原来的大，且电流方向相反，进而逐渐减小。 故选D。 【题型6 】 27．一种延时继电器的示意图如图所示，铁芯上有两个线圈A和B，线圈A与电源连接，线圈B的两端连接在一起构成一个闭合电路。在断开开关S的时候，弹簧K并不能立即将衔铁D拉起而使触头C立即离开，而是过一段时间后触头C才能离开，因此得名延时继电器。下列说法错误的是（　　） A．该延时继电器的主要原理是电磁感应 B．闭合开关S后，线圈B中一直有电流 C．若线圈B不闭合，断开S的瞬间不再有延时效应 D．断开S的瞬间，线圈B中产生感应电流，阻碍铁芯中磁场减弱 【答案】B 【详解】AD．闭合S的瞬间，线圈A产生磁场，吸引衔铁，使使触头C闭合；断开开关S的瞬间，穿过线圈B的磁通量发生变化，此时B线圈中产生感应电流，阻碍铁芯中磁场减弱并继续吸引衔铁，以致过一段时间后触头C才能离开，起到延时断电效应，因此该延时继电器的主要原理是电磁感应，故AD正确； B．闭合S的瞬间，穿过线圈B的磁通量发生变化，此时B线圈中有感应电流；但是开关闭合稳定后，穿过线圈B的磁通量不发生变化，此时B线圈中无感应电流，故B错误； C．若线圈B不闭合，断开S的瞬间B线圈中无感应电流产生，则无延时效应，故C正确； 本题选错误的，故选B。 28．如图1所示，大功率家用电器的插头常配备漏电保护装置，工作原理如图2所示，其中“零序电流互感器”可视为闭合铁芯。正常用电时，火线和零线的电流等大反向；出现漏电时，快速响应电路能够在毫秒级的时间内检测到漏电并触发断路器，使触头弹起从而自动切断电源。下列说法中正确的是（　　） A．漏电保护装置利用的原理是互感现象 B．图2中零线应该置于互感器的外面，否则无法正常使用 C．正常用电时，M和N两点之间没有电压 D．出现漏电时，M和N两点之间没有电压 【答案】C 【详解】ACD．若火线和零线电流始终等大反向，则穿过零序电流互感器的磁通量不发生变化，零序电流互感器无感应电动势，则与之构成闭合回路的断路器两端MN间无电压，但若发生漏电，则由火线、用电器、零线构成的闭合回路中，流经火线与零线的电流大小将不再相等，从而使穿过零序电流互感器的磁通量发生变化，产生感应电动势，触发断路器，使触头弹起从而自动切断电源，保护电路，即此时断路器两端MN间有电压，由此可知漏电保护装置应用了电磁感应的原理而不是利用互感，故C正确，AD错误； B．图2中若零线置于互感器的外面，则发生漏电时，零序电流互感器不能感应到通过火线的电流变化，因此互感器不能正常使用，只有零线与火线同在互感器里面，互感器通过感应相反电流产生的磁场是否变化从而做出反馈，因此图2中零线应该置于互感器的里面，故B错误。 故选C。 29．（多选）关于以下四幅图说法正确的是（　　） A．图甲，将开关断开时，灯泡A立刻熄灭 B．图乙，手机无线充电技术是利用互感现象制成的 C．图丙，真空冶炼炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热量，从而冶炼金属 D．图丁，毫安表的表头运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，利用了电磁阻尼原理 【答案】BD 【详解】A．图甲，将开关断开时，由于电感线圈的自感作用，在电感线圈与灯泡组成的回路中感应电流会持续一小段时间，所以灯泡A不会立刻熄灭，故A错误； B．图乙，手机无线充电技术是利用互感现象制成的，故B正确； C．图丙，真空冶炼炉外线圈通入高频交流电时，金属中产生涡流，从而产生大量热量，从而冶炼金属，故C错误； D．图丁，毫安表的表头运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，由于电磁感应现象中的“阻碍”作用，阻碍线圈的偏转，这是电磁阻尼原理，故D正确。 故选BD。 30．无线充电技术是目前较为新颖的电能输送方式。如图，通过分别安装在充电基座上的送电线圈和接收能量装置上的受电线圈传递能量。    （1）小明同学在实验室里模拟上述装置进行实验探究，得出结论为：无线充电技术是利用____________原理设计的； （2）（不定项选择）流过送电线圈的电流i与时间t的关系如图所示，其中能使受电线圈中产生电流的是( )    【答案】 电磁感应 ABD/ADB/BAD/BDA/DAB/DBA 【详解】（1）[1]送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递，无线充电利用的是电磁感应原理设计的。 （2）[2]流过送电线圈的电流若是恒定电流，则在受电线圈中不能通过电磁感应得到电流；流过送电线圈的电流是变化的电流时在受电线圈中通过电磁感应能得到电流。 故选ABD。 1．下列关于四幅图的说法正确的是（　　） A．图甲中的电磁炉用来加热食物，可以用陶瓷材质的锅炒菜 B．图乙中的导线南北方向摆放，通电后下方小磁针的N极向西偏转 C．图丙是磁电式电流表内部结构示意图，线圈要绕在塑料框做成的骨架上 D．图丁为回旋加速器示意图，增大电源电压，能增大粒子获得的最大速度 【答案】B 【详解】A．电磁炉利用涡流加热，需要锅具是铁磁性材料（如铁锅、不锈钢锅），陶瓷锅不能产生涡流，无法加热，A错误； B．根据安培定则，若图乙中的导线沿南北方向摆放，则通电后下方小磁针的N极将向西偏转，B正确； C．磁电式电流表的线圈绕在铝框上，利用铝框的电磁阻尼使指针快速稳定，而非塑料框，C错误； D．回旋加速器中，粒子最大速度，与电源电压无关，仅由磁感应强度、粒子比荷和D形盒半径决定，因此增大电源电压不能增大最大速度，D错误。 故选B。 2．台风“贝碧嘉”登陆上海，中国自主研发的千吨阻尼器——“上海慧眼”（如图所示）摆动明显，保障了上海中心大厦的安全。“上海慧眼”采用了电涡流阻尼技术，永磁体形成的磁场与质量块一起摆动时，与其下方固定的导体板产生相对运动，从而在导体板中产生电涡流。关于该阻尼器，下列说法正确的是（　　） A．阻尼器的电涡流阻尼技术原理是电流的磁效应 B．振动稳定时，阻尼器的振动频率小于大厦的振动频率 C．阻尼器将机械能最终转化为内能 D．若将阻尼器下方的导体板换成木地板，对使用效果没有影响 【答案】C 【详解】B．阻尼器受迫振动，稳定时阻尼器的振动频率与大厦的振动频率相等，故B错误； ACD．根据电磁感应原理可知，永磁体通过导体板上方时会在导体板中产生电涡流，阻碍永磁体相对导体板的运动，将机械能最终转化为内能，若将阻尼器下方的导体板换成绝缘的木地板，将不会产生电涡流，影响使用效果，故AD错误，C正确。 故选C。 3．如图甲所示为磁电式电流表的结构图，图乙为内部结构示意图，在极靴和铁质圆柱间存在磁场，电流通过电表接线柱流入线圈，在安培力作用下发生偏转，与螺旋弹簧的反向作用平衡后，指针指示电流大小。下列说法正确的是（　　） A．运输过程中把电表正负接线柱用导线相连可减小表针摆动幅度 B．为了节约成本，可以将铝框骨架换成轻质的塑料框 C．为了使电流表表盘的刻度均匀，极靴与圆柱间的磁场为匀强磁场 D．线圈中的电流方向发生改变时，指针偏转方向不变 【答案】A 【详解】A．运输过程中把电表正负接线柱用导线相连，使线圈构成闭合回路，指针摆动时产生感应电流，磁场对感应电流产生安培力作用，这样可减小表针摆动幅度，故A正确； B．用金属铝做线圈框架，主要原因有：铝不导磁，用铝做框架可以减小对磁场的影响，使仪表的准确性更高；铝材料较轻，电阻率较小，能更好地利用电磁阻尼现象，使指针迅速停下来，所以不能用塑料框，故B错误； C．极靴与圆柱间的磁场是均匀地辐向分布，并不是匀强磁场，这样可以保证线圈转动过程中各个位置的磁感应强度的大小不变，从而使电流表表盘刻度均匀，故C错误； D．线圈中通过的是直流电流，由左手定则可知，当线圈中的电流方向发生改变时，线圈受到的安培力方向改变，可知指针偏转方向改变，故D错误。 故选A。 4．如图所示的电路中，两个完全相同的小灯泡和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的滑片使和亮度一样，此时通过两个灯泡的电流均为I。在之后的时刻断开S，则在如图所示的图像中，能正确反映前后的一小段时间内通过的电流和通过的电流随时间t变化关系的是（　　） A． B． C．D． 【答案】B 【详解】AD．与线圈串联，断开S，流过线圈的电流减小，电感线圈产生同向的感应电动势，并慢慢变小，则电流变小，变小得越来越慢，电流并不会改变方向，且不会突然变大，故A、D错误； BC．闭合开关S后，与线圈并联；S断开后，电感线圈产生的电流与构成回路，S断开后的较短的时间内电流反向，并由I值逐渐减小，故B正确，D错误。 故选B。 5．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，待电路稳定后断开开关S，通过灯A1、A2的电流方向与原来都相反 C．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 D．接通开关S，待电路稳定后断开开关S，灯A1、A2都逐渐熄灭 【答案】C 【详解】A．接通开关S瞬间，灯A2立即变亮，而线圈L产生自感电动势阻碍电流的增大，使得该支路中电流逐渐增大，所以灯A1逐渐变亮，故A错误； BCD．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产生自感电动势阻碍电流的减小，线圈L相当于电源，与两灯构成回路，通过灯A1的电流方向与原来相同，通过灯A2的电流方向与原来相反；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BD错误，C正确。 故选C。 6．如图所示电路，电源电动势为E，内阻为r，三个完全一样的小灯泡L1、L2、L3，电阻均为R，C1、C2为电容器，且电容C1>C2，L为电感线圈，直流电阻不计。从闭合电键S到电路稳定所用时间为t，则（　　） A．在时间t内，流过灯泡L1和L2的电量一样多 B．在时间t内，灯泡L3会突然变亮一下，然后逐渐变暗，最后亮度不变 C．电路稳定后灯泡L3消耗的功率为 D．在时间t内，电源把其它形式的能转化的电能为 【答案】C 【详解】A．流过灯泡和的电量即是电容器两端电量，根据电容定义式 在电压相同的情况下，电容越大电量越多，故A错误； B．电感线圈对电流的变化有阻碍作用。当闭合电键时，电流从零开始增加，因此电感线圈会阻碍流经灯泡的电流，其亮度会逐渐变亮，故B错误； C．若电路稳定后，灯泡和所在支路处于断路状态，因此流经灯泡的电流为 消耗的功率为 故C正确； D．在时间内，流经电源的电流不断变化非恒定为 总电阻也非 因此消耗总电能非 故D错误。 故选C。 7．如图所示，用丝线将一个圆形金属板悬于O点，竖直虚线左边有垂直于纸面向外的匀强磁场，而右边没有磁场，不计空气阻力，现将金属板从图示位置由静止释放，金属板面在摆动过程中始终与磁场垂直．下列说法正确的是（    ）    A．金属板离开磁场时板内不产生感应电流，进入磁场时板内产生感应电流 B．板内始终不能产生感应电流，金属板摆动不会停止 C．金属板的摆动幅度逐渐减小，摆动一段时间后会停止 D．板内虽然能产生感应电流，但受到的安培力合力为零，故金属板摆动幅度不会改变 【答案】C 【详解】AB．当金属板进入或离开磁场区域时都磁通量发生变化，都会产生电流，故AB错误； CD．环在运动过程中在摆进或摆出磁场时有感应电流产生，根据楞次定律得出感应电流的产生会阻碍线圈运动，即有机械能通过安培力做负功转化为内能，所以板的摆动幅度逐渐减小，摆动一段时间后会停止，故C正确，D错误； 故选C。 8．（多选）如图所示，底部是一个电磁炉，是常见的家庭厨房用具，其内部包含线圈，外部为绝缘面板，工作时上方放置铁锅，接通电源，便能加热炒菜。现将连接灯泡的多匝线圈平行放在电磁炉面板上，把盛水的钢盆置于线圈中间，接通电磁炉开关后，灯泡即可点亮，关于电磁炉及此现象下列说法正确的是（　　） A．电磁炉接恒定电流，灯泡也能发光 B．灯泡点亮，是电磁炉线圈中变化的电流产生的磁场穿过灯泡线圈产生感应电流产生的 C．如果把灯泡去掉，上面线圈闭合，线圈匝数变为n倍，忽略磁损，其它条件不变，接通电源，线圈产生的感应电动势变为原来n倍 D．如果把灯泡去掉，上面线圈闭合，线圈匝数变为n倍，忽略磁损，其它条件不变，接通电源，线圈产生的感应电流变为原来n倍 【答案】BC 【详解】A．电磁炉利用的是电磁感应的互感现象，故需要用变化的磁场，而恒定电流只能产生稳定的磁场，故A错误； B．电磁炉线圈中变化的电流产生变化的磁场，从而连接灯泡的多匝线圈的磁通量发生变化，会产生感应电流，灯泡点亮，故B正确； C．线圈匝数变为n倍，由法拉第电磁感应定律，可得线圈产生的感应电动势与匝数成正比，故变为原来的n倍，故C正确； D．线圈匝数变为n倍，电阻也会变为n倍，由闭合电路欧姆定律可得，则电流保持不变，故D错误。 故选BC。 9．（多选）如图甲所示，金属圆环和金属线框相互靠近且固定在水平面上，金属棒PQ放在金属框上，圆环a、b端接如图乙所示的正弦交变电流，金属棒PQ始终保持静止。以图甲中电流方向为正方向，则下列说法正确的是（　　） A．内，金属棒中的感应电流方向为 B．内，金属棒受到水平向左的静摩擦力 C．时刻和时刻，金属棒受到的安培力大小为零 D．内，金属棒中的感应电流先减小后增大 【答案】BC 【详解】AB．内，左侧电路中的电流减小，根据安培定则可知，在右侧电路中产生的磁场垂直纸面向外减弱，右侧闭合回路中穿过纸面向外的磁通量减小，根据楞次定律可知金属棒中的感应电流方向为、金属棒有向右运动的趋势，金属棒受到水平向左的静摩擦力，故A错误，B正确； C．时刻，圆环电流为零，在PQ棒处产生的磁感应强度为零，则PQ棒受到的安培力为零，时刻，圆环电流的变化率等于零，可知PQ棒感应电流等于零，则安培力为零，故C正确； D．内，由图乙可知，电流的变化率先增大后减小，则右侧闭合回路中的磁通量的变化率也先增大后减小，根据法拉第电磁感应定律，可知金属棒中的感应电流先增大后减小，故D错误。 故选BC。 10．（多选）如图所示，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动。现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速。在圆盘减速过程中，下列说法正确的有（　　） A．所加磁场越强越易使圆盘停止转动 B．金属圆盘中的涡流只存在于磁场边界附近 C．处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高 D．若所加匀强磁场穿过整个圆盘，圆盘也会减速 【答案】AC 【详解】A．所加磁场越强，感应电流越强，安培力越大，对圆盘转动的阻碍越大，故A正确； B．金属圆盘中的涡流是由于磁通量的变化而产生的环形电流存在于磁场所扫过的区域，故B错误； C．把圆盘看成沿半径方向紧密排列的“辐条”，由右手定则知，靠近圆心处电势高，故C正确； D．若将整个圆盘置于磁场中，则圆盘中无感应电流，圆盘将匀速转动，故D错误。 故选AC。 11．（多选）如图（1）所示是用电流传感器（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，其直流电阻值小于R。图（2）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，下列说法中正确的是（　　）    A．甲图是开关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．乙图是开关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．丙图是开关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．丁图是开关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 【答案】BC 【详解】AB．开关S由断开变为闭合，由于L的自感作用，通过传感器1的电流是逐渐增大的，当稳定以后，自感消失，电流保持不变，选项A错误，B正确； CD．开关S由闭合变为断开，传感器1的电流立即为零，由于L的自感作用（相当于电源），传感器2的电流与原来反向且逐渐减小为零，选项C正确，D错误。 故选BC。 12．某同学用电流传感器研究自感现象，电路如图甲所示。电源内阻不可忽略，线圈的自感系数较大，其直流电阻小于灯泡的电阻。在“闭合开关—稳定一小段时间—断开开关”这个过程中，通过电流传感器得到图像如图乙所示，电流传感器不计内阻。 (1)开关S闭合瞬间，灯泡__________（选填“会”或“不会”）立即变亮； (2)开关S断开瞬间，灯泡__________（选填“会”或“不会”）闪亮； (3)第末线圈两端的电压为__________（用、、、表示） (4)比较与的大小关系，有__________。（选填“”“”或“”） 【答案】(1)会 (2)会 (3) (4)＜ 【详解】（1）闭合开关瞬间，灯泡两端电压为电源电压，故灯泡立即变亮； （2）开关S断开瞬间，线圈由于自感，阻碍电流的减小，故线圈、灯泡与电流传感器组成闭合回路，使得灯泡闪亮一下，然后慢慢熄灭； （3）刚闭合开关时，由于线圈L中自感电动势很大，所以线圈L所在支路相当于断路，由闭合电路欧姆定律有 第末线圈两端的电压为 （4）刚闭合开关时，由于线圈L中自感电动势很大，所以线圈L所在支路相当于断路，由闭合电路欧姆定律有 当电路稳定时，由闭合电路欧姆定律有 由于 所以有 2 / 30 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题08 涡流、电磁阻尼和电磁驱动与互感和自感 【全国通用】 目录 第一部分 培优专练 【题型1 涡流的原理、应用与防止】 1 【题型2 电磁阻尼与电磁驱动】 3 【题型3 自感和自感电动势】 5 【题型4 含自感线圈的电路闭合及断开后电流的变化及其图像】 6 【题型5 判断灯泡是否闪亮】 9 【题型6 互感】 11 第二部分 压轴突破 【题型1 】 1．课本中有关电磁感应的四幅图，以下说法正确的是（　　） A．甲图中，真空冶炼炉利用炉体外线圈产生大量热量，从而冶炼金属 B．乙图中，蹄形磁体在顺时针方向转动时，铝框也会顺时针方向转动 C．丙图中，金属探测器通过使用恒定电流的长柄线圈来探测地下是否有金属 D．丁图中，磁电式仪表通过把线圈绕在铝框骨架上，工作时铝框起到电磁驱动的作用 2．如图所示，电磁涡流制动是一种非接触的制动方式，其原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，使导体受到阻碍运动的制动力。下列说法正确的是（    ） A．制动过程中，导体不会产生热量 B．线圈电流一定时，导体运动的速度越大，制动力就越大 C．如果导体反向转动，此装置将不起制动作用 D．制动力的大小与线圈中电流的大小无关 3．下列关于电磁感应现象的说法中，正确的是（　　） A．铜片在磁铁两极间摆动时会受到很大的阻力是由于磁铁对铜片的吸引 B．搬运电流表时将正负接线柱用导线连接可以避免指针剧烈晃动而损坏 C．机场用于安全检查的安全门能够检查出毒贩携带的毒品 D．摇动手柄使蹄形磁铁转动时，铝框会和磁铁同向转动且转得比磁铁快 4．（多选）工业上常利用感应电炉冶炼金属，装置如图所示。当线圈中通有如图电流时下列说法正确的是 A．感应炉所接电源应是低频直流电源 B．感应炉所接电源应是高频交流电源 C．电炉最好选择陶瓷材质 D．若增加交流电的频率，冶炼金属的效率不变 E．外侧电炉产生大量的热使金属熔化 5．（多选）图甲为磁控健身车，图乙为其车轮处结构示意图，在金属飞轮的外侧有一些磁体（与飞轮不接触），人用力蹬车带动飞轮旋转时，磁体会对飞轮产生阻碍作用，拉动旋钮拉线可以改变磁体与飞轮间的距离。下列说法正确的有（　　） A．飞轮受到的阻力主要来源于磁体对它的安培力 B．飞轮转速一定时，磁体越靠近飞轮，飞轮受到的阻力越小 C．磁体和飞轮间的距离一定时，飞轮转速越大，受到的阻力越小 D．磁体和飞轮间的距离一定时，飞轮转速越大，内部的涡流越强 【题型2 与】 6．为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是（　　） A． B． C． D． 7．如图所示，桌面上竖直固定四根直径相同且等高的长管，甲为空心塑料管，乙为空心铝管，丙为内部紧密排列强磁铁的塑料管（等效于一根条形磁铁），丁为内部每间隔距离d固定一段强磁铁（相邻强磁铁上下磁极相反）的塑料管。把一枚直径略小于长管内径、高为d的强磁铁分别从甲、乙上端静止释放，强磁铁穿过长管的时间分别为t甲、t乙；把一枚内径略大于长管外径、高为d的小铝环从丙、丁上端静止释放，小铝环穿过长管的时间分别为t丙、t丁。不计摩擦与空气阻力，则下列说法最有可能的是（    ） A．t甲与t丁几乎相等 B．t乙与t丙几乎相等 C．t丙比t甲大得多 D．t丁比t丙大得多 8．关于下列四幅图的说法正确的是（　　）               A．图甲中小磁针放在超导环形电流中间，静止时小磁针的指向如图甲所示 B．摇动图乙中的手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会以相同的速度同向转动 C．将图丙中金属矩形线框从匀强磁场中的a位置水平移到b位置，框内会产生感应电流 D．图丁是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，炉内金属产生涡流发热，从而冶炼金属 9．（多选）如图所示，磁电式仪表的线圈通常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，这样做的目的是（　　） A．使线圈偏转角度更大 B．使线圈偏转后尽快停下来 C．起电磁阻尼的作用 D．起电磁驱动的作用 10．（多选）为防止意外发生，游乐场等大型设施都配备有电磁阻尼装置，如图所示为某款阻尼缓冲装置的原理示意图：带有光滑轨道的机械主体，能产生垂直缓冲轨道平面的匀强磁场，边缘绕有闭合矩形线圈abcd的高强度缓冲滑块撞到竖直墙时，被瞬间强制制动，机械主体以及磁场由于惯性继续缓冲减速，对缓冲过程，下列说法正确的是（　　） A．线圈bc段受到向右的安培力 B．同一匝线圈中b端的电势高于c端的电势 C．线圈ab段中电流方向为由a到b D．若磁场反向，则装置仍然能起到缓冲作用 11．观察图像回答下列问题： （1）如图甲，一个单匝线圈落入磁场中，分析它在图示位置时电流的方向和所受安培力的方向。安培力对线圈的运动有什么影响？ （2）如图乙，磁电式仪表的线圈绕在铝框上，指针也固定在铝框上。假定仪表工作时指针向右转动，由于铝框转动时其中有感应电流，铝框要受到安培力。安培力对铝框的转动产生什么影响？ （3）如图丙，转动蹄形磁体，铝框也跟着转动，为什么会这样？ 【题型3 自感和自感电动势】 12．在某自感线圈中通以如图所示的电流，则前4s内和第5s内的自感电动势之比为（　　） A． B． C． D． 13．如图， 李辉用欧姆表测变压器线圈的电阻，刘伟操作不规范，用两手分别握住线圈裸露的两端。测量结束当李辉把多用电表的表笔与被测线圈脱离时，刘伟突然惊叫，觉得有电击感。则刘伟被电击时（ ） A．变压器线圈中的电流瞬间变大 B．变压器线圈产生了较大的自感电动势 C．多用电表将被烧坏 D．流过刘伟的电流方向不变 14．（多选）两个相同的小灯泡、和自感线圈L、电容器C、开关S、直流电源连接成如图所示的电路。已知自感线圈L的自感系数很大且直流电阻为零，电容器C的电容很大，下列判断正确的是（　　） A．开关S闭合稳定后，灯泡熄灭 B．通过自感线圈L的电流越大，线圈的自感电动势越大 C．去掉电容器C，开关S闭合待稳定后再断开的瞬间，和灯泡均逐渐熄灭 D．开关S闭合待稳定后再断开的瞬间，灯泡突然亮一下，然后熄灭，灯泡逐渐熄灭 【题型4 】 15．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。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． 16．如图所示的电路中，a、b是两个完全相同的灯泡，E为电源，R为定值电阻，L为自感线圈，线圈直流电阻RL<R，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S，a、b均立即亮，稳定时a较亮 B．闭合开关S，b立即亮，a逐渐亮，稳定时一样亮 C．稳定后断开开关S，b立即熄灭，a逐渐熄灭 D．稳定后断开开关S，b闪亮一下，a、b同时逐渐熄灭 17．如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0，A和B是两个相同的小灯泡，则下列说法正确的是（　　） A．当开关S由断开变为闭合时，B灯的亮度始终不变 B．当开关S由断开变为闭合后，A灯的亮度始终不变 C．当开关S由闭合变为断开时，A、B两灯同时立即熄灭 D．当开关S由闭合变为断开时，A灯立即熄灭，B灯突然变亮再逐渐变暗，直至熄灭 18．（多选）在如图所示电路中，L为自感系数较大的线圈，直流电阻不计，灯泡A1和A2是两个相同的灯泡，R为定值电阻，下列说法正确的是（　　） A．开关闭合瞬间，灯泡A1和A2都立即变亮 B．开关闭合稳定后，灯泡A1和A2一样亮 C．开关由闭合再突然断开，A1逐渐熄灭，A2闪亮一下再熄灭 D．开关由闭合再突然断开，线圈L的左端电势低于右端 19．（多选）图1和图2是演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈。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1中，闭合电路稳定后，中电流大于中电流 B．图1中，与的阻值不相同 C．图2中，闭合电路稳定后，变阻器R连入的阻值与的阻值相同 D．图2中，闭合瞬间，中电流与变阻器R中电流相等 20．如图所示电路中，A1和A2是两个完全相同的灯泡。闭合开关S后，逐渐变亮的灯泡是___________（选填“灯泡A1”或“灯泡A2”），经过一小段时间后，发现灯泡A1和A2亮度相同。断开开关S，将滑动变阻器R2滑片向___________（选填“左”或“右”）移动，再次闭合开关S并经过一小段时间后，断开开关S，灯泡A2先闪亮一下再熄灭。 【题型5 】 21．如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其电阻忽略不计。下列说法正确的是（　　） A．S闭合瞬间，A先亮 B．S闭合瞬间，A、B同时亮 C．S断开瞬间，A闪亮一下，然后逐渐熄灭 D．S断开瞬间，B逐渐熄灭 22．三个完全相同的灯泡按照如图所示的电路连接，电感的直流电阻小于灯泡电阻，下列有关自感现象的判断中，判断正确的是（　　） A．图1中开关S闭合的瞬间，灯先亮 B．图1中开关S闭合的瞬间，、灯一起亮 C．图2中开关S断开的瞬间，灯闪亮 D．图2中开关S断开的瞬间，灯不闪亮 23．在如图所示的电路中，a、b、c是三个完全相同的灯泡，是一个理想电感线圈。当开关闭合与断开时，下列判断正确的是（　　） A．S闭合，三灯立即同时亮，然后a灯逐渐更亮 B．S闭合，三灯立即同时亮，然后b灯逐渐更亮 C．S闭合且电路稳定后，断开S，b、c灯逐渐熄灭 D．S闭合且电路稳定后，断开S，a、c灯逐渐熄灭 24．（多选）物理课上，老师做了一个奇妙的“自感现象”实验。按图连接电路，先闭合开关S，电路稳定后小灯泡A正常发光，然后断开开关S，同学们发现小灯泡A闪亮一下再熄灭。已知自感线圈L的直流电阻为RL，小灯泡A正常发光时电阻为RA。下列说法中正确的是（    ） A．RL>RA B．RL<RA C．断开开关S的瞬间，小灯泡A中的电流方向为a→b D．断开开关S的瞬间，小灯泡A中的电流方向为b→a 25．（多选）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 26．在学习了自感的知识以后，某物理兴趣小组的同学在学校的探究实验室用以下的器材进行了探究：直流电阻不计的线圈，规格相同的灯泡和，规格为、的滑动变阻器。他们按图所示连接好实验电路，滑动变阻器的滑片移到中间。 (1)当开关闭合时，他们可以观察到的实验现象是___________先亮起来，稳定后___________更亮。（填灯泡代号） (2)当开关断开前后，灯泡A2中的电流随时间的变化图像可能正确的是___________。 A． B． C． D． 【题型6 】 27．一种延时继电器的示意图如图所示，铁芯上有两个线圈A和B，线圈A与电源连接，线圈B的两端连接在一起构成一个闭合电路。在断开开关S的时候，弹簧K并不能立即将衔铁D拉起而使触头C立即离开，而是过一段时间后触头C才能离开，因此得名延时继电器。下列说法错误的是（　　） A．该延时继电器的主要原理是电磁感应 B．闭合开关S后，线圈B中一直有电流 C．若线圈B不闭合，断开S的瞬间不再有延时效应 D．断开S的瞬间，线圈B中产生感应电流，阻碍铁芯中磁场减弱 28．如图1所示，大功率家用电器的插头常配备漏电保护装置，工作原理如图2所示，其中“零序电流互感器”可视为闭合铁芯。正常用电时，火线和零线的电流等大反向；出现漏电时，快速响应电路能够在毫秒级的时间内检测到漏电并触发断路器，使触头弹起从而自动切断电源。下列说法中正确的是（　　） A．漏电保护装置利用的原理是互感现象 B．图2中零线应该置于互感器的外面，否则无法正常使用 C．正常用电时，M和N两点之间没有电压 D．出现漏电时，M和N两点之间没有电压 29．（多选）关于以下四幅图说法正确的是（　　） A．图甲，将开关断开时，灯泡A立刻熄灭 B．图乙，手机无线充电技术是利用互感现象制成的 C．图丙，真空冶炼炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热量，从而冶炼金属 D．图丁，毫安表的表头运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，利用了电磁阻尼原理 30．无线充电技术是目前较为新颖的电能输送方式。如图，通过分别安装在充电基座上的送电线圈和接收能量装置上的受电线圈传递能量。    （1）小明同学在实验室里模拟上述装置进行实验探究，得出结论为：无线充电技术是利用____________原理设计的； （2）（不定项选择）流过送电线圈的电流i与时间t的关系如图所示，其中能使受电线圈中产生电流的是( )    1．下列关于四幅图的说法正确的是（　　） A．图甲中的电磁炉用来加热食物，可以用陶瓷材质的锅炒菜 B．图乙中的导线南北方向摆放，通电后下方小磁针的N极向西偏转 C．图丙是磁电式电流表内部结构示意图，线圈要绕在塑料框做成的骨架上 D．图丁为回旋加速器示意图，增大电源电压，能增大粒子获得的最大速度 2．台风“贝碧嘉”登陆上海，中国自主研发的千吨阻尼器——“上海慧眼”（如图所示）摆动明显，保障了上海中心大厦的安全。“上海慧眼”采用了电涡流阻尼技术，永磁体形成的磁场与质量块一起摆动时，与其下方固定的导体板产生相对运动，从而在导体板中产生电涡流。关于该阻尼器，下列说法正确的是（ ） A．阻尼器的电涡流阻尼技术原理是电流的磁效应 B．振动稳定时，阻尼器的振动频率小于大厦的振动频率 C．阻尼器将机械能最终转化为内能 D．若将阻尼器下方的导体板换成木地板，对使用效果没有影响 3．如图甲所示为磁电式电流表的结构图，图乙为内部结构示意图，在极靴和铁质圆柱间存在磁场，电流通过电表接线柱流入线圈，在安培力作用下发生偏转，与螺旋弹簧的反向作用平衡后，指针指示电流大小。下列说法正确的是（　　） A．运输过程中把电表正负接线柱用导线相连可减小表针摆动幅度 B．为了节约成本，可以将铝框骨架换成轻质的塑料框 C．为了使电流表表盘的刻度均匀，极靴与圆柱间的磁场为匀强磁场 D．线圈中的电流方向发生改变时，指针偏转方向不变 4．如图所示的电路中，两个完全相同的小灯泡和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的滑片使和亮度一样，此时通过两个灯泡的电流均为I。在之后的时刻断开S，则在如图所示的图像中，能正确反映前后的一小段时间内通过的电流和通过的电流随时间t变化关系的是（　　） A． B． C．D． 5．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，待电路稳定后断开开关S，通过灯A1、A2的电流方向与原来都相反 C．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 D．接通开关S，待电路稳定后断开开关S，灯A1、A2都逐渐熄灭 6．如图所示电路，电源电动势为E，内阻为r，三个完全一样的小灯泡L1、L2、L3，电阻均为R，C1、C2为电容器，且电容C1>C2，L为电感线圈，直流电阻不计。从闭合电键S到电路稳定所用时间为t，则（ ） A．在时间t内，流过灯泡L1和L2的电量一样多 B．在时间t内，灯泡L3会突然变亮一下，然后逐渐变暗，最后亮度不变 C．电路稳定后灯泡L3消耗的功率为 D．在时间t内，电源把其它形式的能转化的电能为 7．如图所示，用丝线将一个圆形金属板悬于O点，竖直虚线左边有垂直于纸面向外的匀强磁场，而右边没有磁场，不计空气阻力，现将金属板从图示位置由静止释放，金属板面在摆动过程中始终与磁场垂直．下列说法正确的是（    ）    A．金属板离开磁场时板内不产生感应电流，进入磁场时板内产生感应电流 B．板内始终不能产生感应电流，金属板摆动不会停止 C．金属板的摆动幅度逐渐减小，摆动一段时间后会停止 D．板内虽然能产生感应电流，但受到的安培力合力为零，故金属板摆动幅度不会改变 8．（多选）如图所示，底部是一个电磁炉，是常见的家庭厨房用具，其内部包含线圈，外部为绝缘面板，工作时上方放置铁锅，接通电源，便能加热炒菜。现将连接灯泡的多匝线圈平行放在电磁炉面板上，把盛水的钢盆置于线圈中间，接通电磁炉开关后，灯泡即可点亮，关于电磁炉及此现象下列说法正确的是（　　） A．电磁炉接恒定电流，灯泡也能发光 B．灯泡点亮，是电磁炉线圈中变化的电流产生的磁场穿过灯泡线圈产生感应电流产生的 C．如果把灯泡去掉，上面线圈闭合，线圈匝数变为n倍，忽略磁损，其它条件不变，接通电源，线圈产生的感应电动势变为原来n倍 D．如果把灯泡去掉，上面线圈闭合，线圈匝数变为n倍，忽略磁损，其它条件不变，接通电源，线圈产生的感应电流变为原来n倍 9．（多选）如图甲所示，金属圆环和金属线框相互靠近且固定在水平面上，金属棒PQ放在金属框上，圆环a、b端接如图乙所示的正弦交变电流，金属棒PQ始终保持静止。以图甲中电流方向为正方向，则下列说法正确的是（　　） A．内，金属棒中的感应电流方向为 B．内，金属棒受到水平向左的静摩擦力 C．时刻和时刻，金属棒受到的安培力大小为零 D．内，金属棒中的感应电流先减小后增大 10．（多选）如图所示，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动。现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速。在圆盘减速过程中，下列说法正确的有（　　） A．所加磁场越强越易使圆盘停止转动 B．金属圆盘中的涡流只存在于磁场边界附近 C．处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高 D．若所加匀强磁场穿过整个圆盘，圆盘也会减速 11．（多选）如图（1）所示是用电流传感器（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，其直流电阻值小于R。图（2）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，下列说法中正确的是（　　）    A．甲图是开关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．乙图是开关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．丙图是开关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．丁图是开关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 12．某同学用电流传感器研究自感现象，电路如图甲所示。电源内阻不可忽略，线圈的自感系数较大，其直流电阻小于灯泡的电阻。在“闭合开关—稳定一小段时间—断开开关”这个过程中，通过电流传感器得到图像如图乙所示，电流传感器不计内阻。 (1)开关S闭合瞬间，灯泡__________（选填“会”或“不会”）立即变亮； (2)开关S断开瞬间，灯泡__________（选填“会”或“不会”）闪亮； (3)第末线圈两端的电压为__________（用、、、表示） (4)比较与的大小关系，有__________。（选填“”“”或“”） 2 / 30 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $