内容正文:
4.互感和自感
第二章 电磁感应
1
素养目标
1. 了解互感现象及其应用。(物理观念)
2. 了解自感现象,能利用电磁感应规律分析通电自感、断电自感现象。
(科学思维)
3. 知道自感电动势的概念及表达式,知道自感系数大小的决定因素,了解
自感现象中的能量转化。(科学思维)
2
目 录 CONTENTS
知识点一 互感现象
知识点二 自感现象
提能驿站
课时作业
3
知识点一 互感现象
目 录
4
〔阅读教材P40,完成下列填空〕
1. 定义:两个相互 的线圈,当一个线圈中的电流 时,它
所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生 的现象。产生
的电动势叫作 电动势。
2. 应用:变压器就是利用 制成的。
3. 危害:互感现象能发生在任何两个相互 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。
靠近
变化
感应电动势
互感
互感现象
靠近
目 录
物 理·选择性必修第二册
(1)互感现象不属于电磁感应现象。 ( × )
(2)互感现象能发生在任何两个电路之间。 ( × )
(3)互感现象总是有害的。 ( × )
×
×
×
目 录
物 理·选择性必修第二册
针对互感现象,回答下列各题:
(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。
目 录
物 理·选择性必修第二册
(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
无铁芯等因素有关。
(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。
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物 理·选择性必修第二册
1. 互感现象是一种常见的电磁感应现象,它不仅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相互靠近的电路之间。
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
互感电动势越大。
3. 互感现象可以把能量由一个电路转移到另一个电路。
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物 理·选择性必修第二册
角度1 互感现象的理解
关于互感现象,下列说法正确的是( )
A. 两个线圈之间必须有导线相连,才能产生互感现象
B. 互感现象可以把能量从一个线圈转移到另一个线圈
C. 互感现象都是有益的
D. 在电力工程和电子电路中不存在互感现象
√
解析:两个线圈之间没有导线相连,也能产生互感现象,选项A错误;互
感现象可以把能量从一个线圈转移到另一个线圈,选项B正确;互感现象
不都是有益的,有时会影响电路的正常工作,选项C错误;互感现象能发
生在任何两个相互靠近的电路之间,选项D错误。
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物 理·选择性必修第二册
角度2 互感现象的应用
(2026·高二下广西百色期末)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( D )
D
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
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物 理·选择性必修第二册
解析: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
中感应电流是变化的,产生的磁场也是变化的,故A错误;供电线圈只有
接到交流电源上,才能产生变化的磁场,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;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。
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物 理·选择性必修第二册
知识点二 自感现象
目 录
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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。上述实验现象的原因是什么?
提示:当开关闭合后,镇流器与师生们并联,由于干电池的电动势较小,
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,瞬间产生很大的感应电动势,从而使师生们明显感受到电击的
作用。
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物 理·选择性必修第二册
〔阅读教材P40~P43,完成下列填空〕
1. 自感现象:当一个线圈中的 变化时,它所产生的变化的磁场
在 本身激发出 的现象。
2. 自感电动势:
(1)定义:由于 而产生的感应电动势。
(2)大小:E= ,其中L是自感系数,简称 或 ,
单位: ,符号是H。
电流
线圈
感应电动势
自感
L
自感
电感
亨利
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物 理·选择性必修第二册
3. 自感系数大小的决定因素:自感系数与线圈的 、形状、
,以及是否有 等因素有关。
4. 磁场的能量
(1)自感现象中的磁场能量:线圈中电流从无到有时,磁场从无
到 ,电源的 输送给 ,储存在 中。
(2)电的“惯性”:自感电动势有 线圈中电流 的“惯
性”。
大小
匝
数
铁芯
有
能量
磁场
磁场
阻碍
变化
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物 理·选择性必修第二册
(1)自感现象不属于电磁感应现象。 ( × )
(2)自感电动势总是阻止导体自身电流的变化。 ( × )
(3)自感电动势的方向可以与电流方向相同、也可以相反。 ( √ )
(4)线圈的自感系数越大,自感电动势一定越大。 ( × )
×
×
√
×
目 录
物 理·选择性必修第二册
1. 按照如图甲所示电路图连接电路。
(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。
(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。
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物 理·选择性必修第二册
2. 按照如图乙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?
提示: 若灯泡的电阻小于线圈L的直流电阻,开关断开
时,灯泡逐渐熄灭。由于开关断开时,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。
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物 理·选择性必修第二册
(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。
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物 理·选择性必修第二册
1. 自感系数的理解
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物 理·选择性必修第二册
2. 通电自感和断电自感比较
项目 通电自感 断电自感
电路图
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物 理·选择性必修第二册
项目 通电自感 断电自感
器材
规格 L1的自感系数较大,
A1、A2灯同规格,调
节R= L2的自感系数很大(有铁
芯)、电阻较小
自感
现象 S闭合,A2立即亮起
来,A1逐渐变亮,最
终一样亮 S断开,A逐渐熄灭或先闪亮一
下再逐渐熄灭
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物 理·选择性必修第二册
项目 通电自感 断电自感
流经灯泡
的电流变
化图像
灯泡A1
目 录
物 理·选择性必修第二册
项目 通电自感 断电自感
产生
原因 (1)S闭合,L1电流增大,产
生自感电动势,阻碍该电路电
流变化。
(2)A1逐渐变亮。
(3)由于R=RL1,最终两灯
一样亮 (1)S断开,L2电流减小,产
生自感电动势,阻碍该电路电
流变化。
(2)若断开前IL2>IA,则A灯
闪亮一下,再逐渐熄灭。
(3)若断开前IL2≤IA,则A灯
逐渐熄灭
能量转化 有电能转化为L1中的磁场能 L2中的磁场能转化为电能
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物 理·选择性必修第二册
角度1 自感现象分析
(2026·高二上河南焦作期末)如图所示的电路中,电感线圈L的电阻
不计,灯泡L1的阻值大于灯泡L2的阻值。下列说法正确的是( B )
B
A. 电感线圈对电流有阻碍作用,是一种互感现象
B. 闭合S,图1中L1立即变亮,图2中L1慢慢变亮
C. 断开S,图1中L2的电流方向与原来相反
D. 断开S,图2中L2会闪亮一下再熄灭
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物 理·选择性必修第二册
解析:电感线圈对电流的阻碍作用是自感现象,A错误;闭合S,图1中L1
与电源直接相连,没有电感线圈阻碍电流,所以立即变亮;图2中由于电
感线圈的自感作用,会阻碍电流的增大,所以慢慢变亮,B正确;断开S,
图1中L2与电感线圈串联,因此通过L2电流方向与原来的电流方向相同,C
错误;已知灯泡L1的阻值大于灯泡L2的阻值,在图2中稳定时IL2>IL1。断
开S,电感产生自感电动势,L1与L2组成回路,自感电流从IL1开始减小,
所以L2不会闪亮一下,而是逐渐熄灭,D错误。
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物 理·选择性必修第二册
规律总结
自感现象的三个特点
(1)自感电动势总是阻碍线圈中原电流的变化,它只是延缓了原电流的
变化,不能阻止原电流的变化。
(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。
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物 理·选择性必修第二册
角度2 自感现象中电流变化的图像
(2025·四川乐山市期末)如图所示的电路中,L是自感线圈,其直流
电阻值小于灯泡D的阻值,电流传感器(相当于电流表)的电阻忽略不
计,电源内阻不可忽略。在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间在t=t1时刻
断开开关S。则下列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( A )
A
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物 理·选择性必修第二册
解析: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;随着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;因为线圈的直
流电阻值小于灯泡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,线圈阻碍电流减小,原来
通过线圈L的电流此时从左向右流过电流传感器,与原来通过电流传感器
的电流方向相反,且逐渐减小,故A正确,B、C、D错误。
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物 理·选择性必修第二册
(2026·高二下山西太原期中)关于自感现象,下列说法正确的是( )
A. 自感电动势也是感应电动势
B. E=L式中,L仅与线圈的大小、形状、匝数有关
C. 在自感现象中,磁通量的变化快慢反比于电流的变化快慢
D. 线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流方向相反
√
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物 理·选择性必修第二册
解析: 自感现象的实质就是电磁感应,故自感电动势也是感应电动
势,故A正确;E=L式中,自感系数L是由线圈大小、形状、匝数、铁芯
存在与否以及介质磁导率共同决定的物理量,故B错误;在自感现象中,
磁通量的变化快慢正比于电流的变化快慢,故C错误;线圈中自感电动势
的方向与引起自感的原电流大小变化有关,而不是总是相反,故D错误。
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物 理·选择性必修第二册
提能驿站
目 录
33
生产、生活中的自感现象
自感现象广泛地存在于生活、生产之中。人们常常利用自感现象,比
如断电自感来产生高压。日光灯、汽车发动机点火器、煤气灶电子点火器
等都利用了这一原理。
自感现象也会产生危害,生产中的大型电动机一般都有自感系数很大
的线圈。当电路中开关断开时,线圈会产生很大的自感电动势,使开关的
闸刀和固定夹片之间的空气电离而变成导体,形成电弧。这不仅会烧坏开
关,甚至还会危害到操作人员的安全。
目 录
物 理·选择性必修第二册
汽车的电子点火器用到了刚学不久的自感现象!为了把原理说明白,
小明设计了一个电路,如图所示,电池电动势为E,内阻可以忽略不计,L
是一个匝数很多且有铁芯的线圈,其直流电阻为r,a、b之间的定值电阻阻
值为R。然后小明设想了这样一组操作过程:先将开关S接通,电路稳定
后,断开S,请你按小明的思路完成如下问题的分析:
(1)断开S瞬间,试确定通过定值电阻的电流大小
和方向;
答案: ,方向向左
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物 理·选择性必修第二册
解析: 断开S前,通过L的电流为I=,方向向右。由楞次定律可知,
断开S后,L中的电流只能从原来的值逐渐减小,这个电流通过R,因此,
断开S瞬间,通过R的电流大小为I=,方向向左。
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物 理·选择性必修第二册
(2)断开S瞬间,线圈L相当于电源,试确定这个电源的电动势的大小;
答案: E
解析:断开S瞬间,线圈L相当于电源,L和R构成的回路总电阻为R+
r,由闭合电路欧姆定律可知,L中产生的自感电动势大小为E自=I(R+
r),代入I=,解得E自=E。
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物 理·选择性必修第二册
(3)若R不是一个定值电阻,而是两个彼此靠近的金属电极,试说明断开
S瞬间,两电极间产生电火花的原因。
答案: 见解析
解析:两个靠近的金属电极间电阻极大,接近无穷大,根据E自=I(R
+r)可知,断开S瞬间,L中产生的自感电动势很大,两个电极间的电压
就会极高,因此极易击穿空气发生电火花放电。
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物 理·选择性必修第二册
课时作业
目 录
39
知识点一 互感现象
1. 下列关于互感现象的说法错误的是( )
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
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物 理·选择性必修第二册
解析: 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,选项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,选项B正确;收音机的“磁性天线”以及变压器均是利用互感
原理工作的,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,
选项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,选项D错误。
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物 理·选择性必修第二册
2. 在同一铁芯上绕着两个线圈,单刀双掷开关原来接在1处,现把它从1扳
到2,如图所示,试判断在此过程中,在电阻R上的电流方向是( )
A. 先由P→Q,再由Q→P
B. 先由Q→P,再由P→Q
C. 始终由Q→P
D. 始终由P→Q
√
解析: 开关由1扳到2,线圈A中电流产生的磁场由向右变为向左,先减
小后反向增加,由楞次定律可得R中电流始终由Q→P,C正确。
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物 理·选择性必修第二册
知识点二 自感现象
3. 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
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物 理·选择性必修第二册
解析: 根据楞次定律,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、自感电动势的大小无关,故C错
误;根据法拉第电磁感应定律可知当电流变化越快时,磁通量变化越快,
自感系数不变,自感电动势越大,故D正确。
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物 理·选择性必修第二册
4. (2025·浙江金华高二期末)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。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、黑表笔的金属杆接触
线圈裸露的两端时
B. 有电击感的是手握红、黑表笔金属杆的李辉
C. 发生电击前后,流过刘伟的电流方向发生了变化
D. 发生电击时,通过多用电表的电流很大
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物 理·选择性必修第二册
解析: 电击发生在多用电表红、黑表笔的金属杆脱离线圈裸露两端的
时刻,故A错误;有电击感的是手握线圈裸露两端的刘伟,因为线圈中产
生了感应电流,故B错误;发生电击前,刘伟和线圈是并联关系,电路断
开瞬间,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,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
伟的电流瞬间变大且方向发生了变化,故C正确;发生电击时,通过线圈
的电流很大,由于已经断开了连接,所以通过多用电表的电流为零,故D
错误。
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物 理·选择性必修第二册
5. (2026·高二上河北邢台月考)如图所示,L是自感系数很大且直流电阻
为零的理想线圈,A、B是两个相同的灯泡,定值电阻的阻值小于灯泡的电
阻,灯泡的电阻始终不变。下列说法正确的是( )
A. 闭合开关S,灯泡A、B瞬间同时亮起
B. 闭合开关S,灯泡A瞬间变亮,灯泡B逐渐变亮
C. 闭合开关S稳定后,再断开开关S,灯泡A、B均
瞬间熄灭
D. 闭合开关S稳定后,再断开开关S,灯泡A、B均逐渐熄灭
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物 理·选择性必修第二册
解析: 闭合开关S,灯泡A、B瞬间同时亮起,故A正确,B错误;闭合
开关S稳定后,通过定值电阻的电流大于通过灯泡B的电流,断开开关S,
灯泡B先闪亮再逐渐熄灭,灯泡A瞬间熄灭,故C、D错误。
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6. 〔多选〕(2026·高二下四川南充期中)家用日光灯电路如图所示,S为
启动器,A为灯管,L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,启动器中的两个触片是分离的
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解析: 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;日光灯点亮后,启动器中氖气停止放电,
U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,
故C、D正确。
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知识点三 自感系数 磁场的能量
7. (2026·高二下江苏镇江期末)关于线圈自感系数的说法正确的是
( )
A. 自感电动势越大,自感系数也越大
B. 把线圈匝数增加一些,自感系数减小
C. 当线圈通入恒定电流时,线圈的自感系数为零
D. 把线圈中的铁芯抽出一些,自感系数减小
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解析: 自感系数只由线圈本身决定,与自感电动势大小无关,故A错
误;线圈匝数增加会使自感系数增大,故B错误;自感系数是线圈的固有
属性,与是否通入电流无关,恒定电流下自感系数仍存在,故C错误;抽
出铁芯会减小自感系数,故D正确。
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8. 〔多选〕(2025·6月浙江嘉兴期末)如图甲是一个电解电容器,电容器
外壳上标有“4.7 μF 50 V”字样;图乙是一个标准自感线圈,外壳上标
有“1 H”字样,下列有关该电容器和自感线圈的说法正确的是( )
A. 电容器的电容为4.7×10-12 F
B. 自感线圈的自感系数为1 H
C. 电容器在20 V的工作电压下,其带电荷量为9.4×10-5 C
D. 自感线圈的自感电动势大小与流过线圈的电流大小有关
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解析: 因为4.7 μF=4.7×10-6 F,故A错误;外壳上标有“1 H”字
样则表明自感线圈的自感系数为1 H,故B正确;根据公式C=,可得电容
器在20 V的工作电压下,其带电量为Q=CU=9.4×10-5 C,故C正确;在
自感系数一定的条件下,根据法拉第电磁感应定律,则有:通过导体的电
流的变化率越大,产生的自感电动势越大,与电流大小及电流变化的大小
无关,故D错误。
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9. (2025·四川德阳市期末)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,A1、A2是零刻度在中间的相同电流表,闭合开关调
节滑动变阻器R,使两个灯泡的亮度相同。则( )
A. 闭合S瞬间,灯泡B立刻变亮,灯泡A逐渐变亮
B. 闭合S瞬间,电流表A1示数等于A2示数
C. 稳定后,断开S瞬间,灯泡B先闪亮一下,再熄灭
D. 稳定后,断开S瞬间,电流表A1和A2指针偏转方向相同
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物 理·选择性必修第二册
解析: 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,所以此时电流表A1示数不等于A2示数,故A
正确,B错误;稳定后,断开S瞬间,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,故C错误;依题意,稳定后电流表A1和A2中的电流方向相同,指针偏
转方向相同,断开S瞬间,在新的回路中电流表A1的指针方向不变,电流
表A2指针偏转方向反向,故D错误。
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物 理·选择性必修第二册
10. (2026·高二下黑龙江哈尔滨期中)智能手表通常采用无线充电的方式
充电。图甲为智能手表及无线充电基座,图乙为充电原理示意图,充电基
座接交流电源,基座内的送电线圈产生交变磁场,从而使智能手表内的受
电线圈产生电流。现将问题做如下简化:设受电线圈的匝数为n,若在t1到
t2时间内,磁场向上穿过受电线圈,其磁通量由Φ1均匀增加到Φ2。下列说
法正确的是( )
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物 理·选择性必修第二册
A. c、d之间的电势差大小为U=n
B. 线圈产生感应电流,原理是自感现象
C. 无线充电的原理是利用充电基座内的线圈发射电磁波传输能量
D. 若用塑料薄膜将充电基座包裹起来,不能为智能手表充电
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物 理·选择性必修第二册
解析: 在t1到t2时间内,磁场向上穿过受电线圈,其磁通量由Φ1均匀增
加到Φ2,根据法拉第电磁感应定律可得c、d之间的电势差大小为U=
n,故A正确;无线充电的原理是基座内的线圈电流变化,产生变化
的磁场,导致手表内部线圈中的磁通量发生改变,线圈产生感应电流,原
理是互感现象,故B、C错误;由于无线充电是利用互感现象实现的,因此
用塑料薄膜将充电基座包裹起来,仍能为智能手表充电,故D错误。
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11. 〔多选〕(粤教版选择性必修第二册·P60·T6)在如图所示的电路中,
电感L的自感系数很大,直流电阻可忽略不计,D为理想二极管,L1、L2为
相同规格的灯泡,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. 断开开关S,L2立即熄灭
D. 断开开关S,L1突然变亮,然后逐渐变暗至熄灭
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解析: 闭合开关的瞬间,二极管两端为正向电压,相当于导线,L1灯
立即变亮,由于线圈中自感电动势的阻碍,L2灯逐渐变亮,故A正确,B错
误;断开开关瞬间,线圈L产生自感电动势,两灯和二极管串联,但由于
线圈中电流方向不能突变,二极管反向接入电路,所以L1灯立即熄灭,L2
灯不构成任何回路,也会立即熄灭,故C正确,D错误。
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12. 〔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。现突然断开开关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)
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物 理·选择性必修第二册
解析: 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
方向为逆时针方向(从左向右看),故C错误,D正确。
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13. (2026·高二下安徽蚌埠阶段练习)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时,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
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物 理·选择性必修第二册
解析: 闭合S的瞬间,线圈A产生磁场,吸引衔铁,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
A、D正确;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;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。
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