2024-2025學年下學期高二物理教科版期中必刷?？碱}之自感

第42頁（共42頁）2024-2025學年下學期高二物理教科版（2019）期中必刷?？碱}之自感一．選擇題（共7小題）1．（2024秋?惠山區(qū)校級期末）如圖所示，L是自感系數(shù)很大、電阻很小的線圈，P、Q是兩個相同的小燈泡，開始時，開關S處于閉合狀態(tài)，P燈微亮，Q燈正常發(fā)光，斷開開關，以下說法正確的是（）A．P比Q先熄滅 B．P閃亮后再熄滅 C．P與Q同時熄滅 D．斷開開關瞬間a點的電勢高于b點的電勢2．（2024秋?深圳期末）如圖電路中，A、B是相同的兩小燈泡。L是一個帶鐵芯線圈，電阻可不計。調節(jié)Rx可使電路穩(wěn)定時兩燈都正常發(fā)光，則（）A．閉合S時，A、B燈都立刻變亮 B．斷開S時，A、B燈一起慢慢熄滅 C．斷開S時，通過A、B兩燈的電流方向都與原電流方向相同 D．斷開S時，B燈會突然閃亮一下后再熄滅3．（2025?白云區(qū)一模）隨著綠色環(huán)保理念深入人心，電動汽車市場日趨火爆，電池充電技術飛速發(fā)展。如圖為某科技公司利用電磁感應原理設計的無線充電樁原理示意圖，若汽車以22kW的恒定功率充電，送電線圈連接u＝2202sin100πt（V）的交流電，不計能量損失，下列說法正確的是（）A．送電線圈中的電流為100A B．受電線圈中電流的頻率為100Hz C．僅減小送電線圈的匝數(shù)，會增大電池端的輸出電流 D．僅減小送電線圈的匝數(shù)，會減小電池端的輸出電壓4．（2024秋?望花區(qū)校級期末）如圖所示電路圖，電源電阻不計，A、B為同樣的燈泡，D1、D2為兩個理想二極管，自感線圈L穩(wěn)定工作時電阻為RL。則下列說法正確的是（）A．閉合開關，B燈先亮，A燈不亮 B．閉合開關，A燈先亮，B燈后亮 C．斷開開關，A燈立即熄滅，B燈緩慢亮起 D．斷開開關，A燈立即熄滅，B燈亮起后緩慢熄滅5．（2024秋?朝陽區(qū)校級期末）物理課上，老師做了一個奇妙的“自感現(xiàn)象”實驗。按如圖所示連接電路，先閉合開關S，電路穩(wěn)定后小燈泡A正常發(fā)光，然后斷開開關S，同學們發(fā)現(xiàn)小燈泡A閃亮一下再熄滅。已知自感線圈L的直流電阻為RL，小燈泡A正常發(fā)光時電阻為RA。下列說法中正確的是（）A．一定有RL＝0 B．一定有RL＝RA C．斷開開關S的瞬間，小燈泡A中的電流方向為a→b D．斷開開關S的瞬間，小燈泡A中的電流方向為b→a6．（2024秋?通州區(qū)期末）在斷電自感的演示實驗中，用小燈泡、帶鐵芯的電感線圈L和定值電阻R等元件組成如圖甲所示電路。閉合開關，待電路穩(wěn)定后，兩支路電流分別為I1和I2。斷開開關前后的一小段時間內，電路中電流隨時間變化的關系如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．斷開開關前燈泡中電流為I1 B．燈泡電阻小于電阻R和線圈L的總電阻 C．斷開開關后小燈泡先突然變亮再逐漸熄滅 D．斷開開關后電阻R所在支路電流如曲線b所示7．（2024秋?鄭州期末）如圖是一種延時繼電器的示意圖。鐵芯上有兩個線圈a和b。在斷開開關S的時候，彈簧K并不會立刻將銜鐵d拉起而使觸頭c（連接工作電路）離開，而是過一小段時間后才執(zhí)行這個動作。下列變化會影響延時效果的是（）A．電源正負極顛倒 B．a(chǎn)線圈繞向反向 C．b線圈繞向反向 D．b線圈不閉合二．多選題（共5小題）（多選）8．（2024秋?西城區(qū)期末）圖甲為某同學研究自感現(xiàn)象的實驗電路圖，用電流傳感器監(jiān)測通過電感線圈L中的電流。已知電路中燈泡的電阻R1＝6Ω，定值電阻R2＝2Ω，電源電動勢為6V，內阻不計。閉合開關S使電路處于穩(wěn)定狀態(tài)，燈泡發(fā)光。在t＝0.1s時刻斷開開關S，斷開開關S前后電流傳感器顯示電流隨時間變化的圖像如圖乙所示。電流傳感器的內阻忽略不計，根據(jù)以上信息下列說法中正確的是（）A．可以求出電感線圈的電阻 B．可以估算出斷開開關后流過燈泡的電荷量 C．可以判斷出斷開開關后R2兩端電壓的變化情況 D．可以判斷出斷開開關后燈泡不會出現(xiàn)閃亮的現(xiàn)象（多選）9．（2024?城中區(qū)校級模擬）如圖是用電流傳感器（相當于電流表，其電阻可以忽略不計）研究自感現(xiàn)象的實驗電路，圖中兩個電阻的阻值均為R，L是一個自感系數(shù)足夠大的電感線圈，其直流電阻值也為R。如圖是某同學畫出的在t0時刻開關S切換前后，通過傳感器的電流隨時間變化的圖像。關于這些圖像，下列說法中正確的是（）A．甲圖是開關S由斷開變?yōu)殚]合，通過傳感器1的電流隨時間變化的情況 B．乙圖是開關S由斷開變?yōu)殚]合，通過傳感器1的電流隨時間變化的情況 C．丙圖是開關S由閉合變?yōu)閿嚅_，通過傳感器2的電流隨時間變化的情況 D．丁圖是開關S由閉合變?yōu)閿嚅_，通過傳感器2的電流隨時間變化的情況（多選）10．（2023秋?東湖區(qū)校級期末）如圖所示，L為電感線圈、直流電阻為R，D2、D3是兩個相同的小燈泡。閉合開關S，待電路穩(wěn)定后，所有燈泡均正常發(fā)光。整個過程燈泡不會燒壞，L的自感系數(shù)足夠大，則下列說法中正確的是（）A．閉合開關S，D1、D2立即變亮，D3逐漸變亮 B．閉合開關S，D1立即變亮，D2、D3逐漸變亮 C．電路穩(wěn)定后斷開開關S，D1立即熄滅，D2、D3逐漸熄滅 D．電路穩(wěn)定后斷開開關S，D1、D2立即熄滅，D3逐漸熄滅（多選）11．（2023秋?贛州期末）某同學為了驗證自感現(xiàn)象，找來帶鐵芯的線圈L（線圈的自感系數(shù)很大，構成線圈導線的電阻可以忽略），兩個相同的小燈泡A和B、二極管D、開關S和電池組E等，用導線將它們連接成如圖所示的電路。經(jīng)檢查，各元件和導線均是完好的，檢查電路無誤后，開始進行實驗操作。他可能觀察到的現(xiàn)象是（）A．閉合S瞬間，A、B一起亮 B．閉合S瞬間，A比B先亮 C．閉合S待電路穩(wěn)定后，B亮，A不亮 D．斷開S瞬間，A亮后再逐漸熄滅（多選）12．（2023秋?臺州期末）某同學利用電壓傳感器來研究電感線圈工作時的特點。圖甲中三個燈泡完全相同，不考慮溫度對燈泡電阻的影響。在閉合開關S的同時開始采集數(shù)據(jù)，當電路達到穩(wěn)定狀態(tài)后斷開開關。圖乙是由傳感器得到的電壓u隨時間t變化的圖像。電感線圈自感系數(shù)較大，不計線圈的電阻及電源內阻。下列說法正確的是（）A．開關S閉合后，燈D3逐漸變亮 B．開關S閉合后，流經(jīng)燈D1的電流大小不變 C．開關S斷開后，燈D1、D2均馬上熄滅 D．根據(jù)題中信息，可以推算出圖乙中u1＜u2三．解答題（共3小題）13．（2019秋?鐘祥市期末）正得意呢，司機卻把車停在了路邊，跑到一個小超市買了一瓶水，回來系好安全帶后才打火啟動汽車，繼續(xù)向前走。小明很奇怪，司機只是輕輕地一扭鑰匙，汽油機就點火啟動了，這是什么原理呢？小明立即用手機百度了一下，原來，電子點火器用到了剛學不久的自感現(xiàn)象！為了把原理說明白，小明設計了如下一個電路：如圖所示，電池電動勢為E、內阻可以忽略不計，L是一個匝數(shù)很多且有鐵芯的線圈，其直流電阻為r，a、b之間的定值電阻阻值為R．然后小明設想了這樣一組操作過程：先將開關S接通，電路穩(wěn)定后，斷開S，請你按小明的思路完成如下問題的分析：（1）斷開S瞬間，試確定通過定值電阻的電流大小和方向；（2）斷開S瞬間，線圈L相當于電源，試確定這個電源的電動勢的大??；（3）若R不是一個定值電阻，而是兩個彼此靠近的金屬電極，試說明斷開S瞬間，兩電極間產(chǎn)生電火花的原因。14．（2024秋?浦東新區(qū)校級期末）常見電子元件電阻、電容器、電感線圈是三種常見的電子元件。這三種元件組合構成的豐富多彩的電子線路是電氣化時代的基石。（1）電容式鍵盤是電容器的一種應用。如圖甲所示，鍵盤上每個鍵子下面都連有一塊小金屬片，與該金屬片隔有一定空氣間隙的是另一塊固定的小金屬片，這樣兩塊金屬片就組成一個小電容器。該電容器的電容可用公式C＝εsd計算，其中?為一常量，S表示金屬片的正對面積，d表示兩金屬片間的距離。連接電源，按下某個鍵時，與之相連的電子線路就給出與該鍵相關的信號，此時該電容器的A.電容不變B.極板所帶的電荷量變小C.極板間的電壓變小D.極板間的場強變大（2）老師在課堂上做了一個自感實驗“千人震”。圖乙中的電源由兩節(jié)1.5V的干電池串聯(lián)組成（內阻忽略不計），線圈L和幾個手拉手的同學并聯(lián)，先保持開關S閉合，突然把開關斷開，那幾個同學都有觸電的感覺而抖了一下，故叫“千人震”。①當電流穩(wěn)定后，線圈的電阻（填“大于”或“小于”）這幾個同學的電阻。②斷開開關后，通過同學的電流方向從（填“左向右”或“右向左”）。③為了使得同學觸電的感覺更加強烈，請你提出兩條改進實驗的建議。（3）關于定值電阻、電容器、電感線圈有如下結論：①一個定值電阻R滿足I=U②一個電容器的電容為C，兩極板間電壓為U時，儲存的能量為E=12CU③一個電感線圈的自感系數(shù)為L，自感電動勢E自＝LΔIΔt，式中ΔIΔt為電流變化率；通過的電流為I時，儲存的能量為E′=1（4）如圖丙所示，足夠長的光滑金屬框架豎直放置，頂端留有接口a、b，兩豎直導軌間距為d。一質量為m、長度為d的金屬棒始終與豎直導軌接觸良好，磁感應強度為B的勻強磁場與框架平面垂直，重力加速度為g。不計空氣阻力，不計框架和金屬棒的電阻及電磁輻射的能量損失。①若在a、b間接入一個阻值為R的定值電阻，現(xiàn)從靜止釋放金屬棒，求金屬棒的最終速度大小v1；②若在a、b間接入一個電容為C的電容器，現(xiàn)從靜止釋放金屬棒，求當電容器兩極板間電壓為U0時，金屬棒下落的高度H；③若在a、b間接入一個電阻不計、自感系數(shù)為L的電感線圈，現(xiàn)從靜止釋放金屬棒，求金屬棒下落過程中的最大速度v2。15．（2023秋?青浦區(qū)期末）法拉第作出了關于電力場的關鍵性突破，發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，永遠改變了人類文明。（1）在下列一些常用家用電器的使用過程中，應用電磁感應原理的是；（2）如圖1為一理想變壓器，原副線圈匝數(shù)比為n1：n2＝10：1，副線圈所接負載電阻為10Ω，原線圈接有效值為100V的正弦交流電，則副線圈兩端電壓的有效值U2＝V，原線圈中電流的有效值I1＝A，負載電阻消耗的電功率P2＝W。（3）小李同學用圖2中兩個電路研究通電自感和斷電自感現(xiàn)象。圖2中L是一帶鐵芯的線圈，直流電阻忽略不計，A、B是額定電壓為1.5V的燈泡，直流電源為一節(jié)新的干電池。請將左側欄對電鍵的實驗操作與右側欄可能觀察到的小燈泡的現(xiàn)象用直線連接起來：對電鍵的操作：實驗過程中可能會觀察到燈泡的現(xiàn)象：甲：電鍵S1由斷開到閉合①慢慢變亮，然后亮度不變乙：電鍵S1由閉合到斷開②立即變亮，然后亮度不變丙：電鍵S2由斷開到閉合③立即變亮，然后慢慢熄滅?。弘婃IS2由閉合到斷開④稍微變暗，然后亮度不變⑤立即熄滅⑥閃亮一下，然后熄滅（4）如圖3所示，面積為0.2m2的200匝線圈處在勻強磁場中，磁場方向垂直于線圈平面，已知磁感應強度隨時間變化的規(guī)律為B＝（2+0.2t）T，定值電阻R1＝6Ω，線圈總電阻R2＝4Ω，則回路中電流的大小為A，a、b兩點間的電勢差Uab＝V。

2024-2025學年下學期高二物理教科版（2019）期中必刷常考題之自感參考答案與試題解析題號1234567答案BBADDCD一．選擇題（共7小題）1．（2024秋?惠山區(qū)校級期末）如圖所示，L是自感系數(shù)很大、電阻很小的線圈，P、Q是兩個相同的小燈泡，開始時，開關S處于閉合狀態(tài)，P燈微亮，Q燈正常發(fā)光，斷開開關，以下說法正確的是（）A．P比Q先熄滅 B．P閃亮后再熄滅 C．P與Q同時熄滅 D．斷開開關瞬間a點的電勢高于b點的電勢【考點】自感線圈對電路的影響．【專題】定性思想；歸納法；電磁感應與電路結合；理解能力．【答案】B【分析】斷開開關時，線圈L發(fā)生自感，線圈L和P組成閉合回路，所以Q燈馬上熄滅，L相當于電源，在電源內部電流從低電勢流向高電勢，根據(jù)原來開關S閉合穩(wěn)定時，通過線圈L的電流和燈泡P的電流大小比較看是否會發(fā)生閃亮效果?！窘獯稹拷猓篈BC、斷開開關時，線圈L發(fā)生自感，線圈L和P組成閉合回路，所以Q燈馬上熄滅，因為線圈L的電阻很小，所以在電路穩(wěn)定時，通過線圈的電流大于通過燈泡P的電流，而斷開開關時，通過線圈L和燈泡P的電路中電流是從原來通過L的電流開始減小的，所以在斷開開關時，通過P的電流比原來開關閉合時通過P燈的電流大，則P燈會產(chǎn)生閃亮效果，即P閃亮后再熄滅，故AC錯誤，B正確；D、斷開開關瞬間，通過線圈L的電流方向不變，仍然是從做向右，線圈L相當于電源，在電源內部，電流從低電勢流向高電勢，即a點的電勢低于b點的電勢，故D錯誤。故選：B?！军c評】本題考查了對斷電自感的認識，知道燈泡P發(fā)生閃亮效果的條件。2．（2024秋?深圳期末）如圖電路中，A、B是相同的兩小燈泡。L是一個帶鐵芯線圈，電阻可不計。調節(jié)Rx可使電路穩(wěn)定時兩燈都正常發(fā)光，則（）A．閉合S時，A、B燈都立刻變亮 B．斷開S時，A、B燈一起慢慢熄滅 C．斷開S時，通過A、B兩燈的電流方向都與原電流方向相同 D．斷開S時，B燈會突然閃亮一下后再熄滅【考點】自感線圈對電路的影響；自感現(xiàn)象與自感系數(shù)．【專題】定性思想；歸納法；電磁感應與電路結合；推理論證能力．【答案】B【分析】閉合S時，線圈發(fā)生自感現(xiàn)象，通過線圈的電流逐漸增大，據(jù)此分析；斷開S瞬間，線圈和兩燈組成閉合回路，電路中的電流不會一下減為零，且電路中的電流從原來線圈中的電流大小開始減小的，據(jù)此分析?！窘獯稹拷猓篈、閉合S時，由于線圈的自感作用，一開始A燈中沒有電流通過，B燈中馬上有電流經(jīng)過，所以B燈馬上亮，隨著通過線圈的電流慢慢增大，則A燈慢慢變亮，最后兩燈一樣亮，故A錯誤；BCD、斷開S時，由于線圈的自感作用，通過線圈的電流方向不變，線圈L與A、B兩燈組成閉合回路，此時線圈L相當于電源，所以通過B燈的電流方向與原來相反，電路中的電流從原來線圈中的電流開始減小，而因為線圈的電阻不計，兩個燈泡完全相同，它們又是并聯(lián)接入電路的，所以原來通過兩個燈泡的電流是大小相等的，所以斷開開關的瞬間，通過兩燈的電流都是從原來的大小開始減小的，則B燈不會出現(xiàn)閃亮效果，它們一起慢慢熄滅，故B正確，CD錯誤。故選：B?！军c評】知道閉合開關瞬間，通過線圈的電流不會一下子達到最大，斷開S瞬間，線圈中的電流不會一下子減小為零。3．（2025?白云區(qū)一模）隨著綠色環(huán)保理念深入人心，電動汽車市場日趨火爆，電池充電技術飛速發(fā)展。如圖為某科技公司利用電磁感應原理設計的無線充電樁原理示意圖，若汽車以22kW的恒定功率充電，送電線圈連接u＝2202sin100πt（V）的交流電，不計能量損失，下列說法正確的是（）A．送電線圈中的電流為100A B．受電線圈中電流的頻率為100Hz C．僅減小送電線圈的匝數(shù)，會增大電池端的輸出電流 D．僅減小送電線圈的匝數(shù)，會減小電池端的輸出電壓【考點】互感和互感現(xiàn)象．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．【答案】A【分析】根據(jù)送電線圈連接u＝2202sin100πt（V）的交流電可知交流電的最大值和角速度，即可求得有效值和頻率，根據(jù)P＝UI求得電流，根據(jù)電壓之比與匝數(shù)成正比，根據(jù)輸入功率等于輸出功率即可判斷?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)u＝2202sin100πt（V）交流電的最大值為Um=2202V，有效值為U=Um2=B、根據(jù)u＝2202sin100πt（V）交流電的角速度為ω＝100πrad/s，送電線圈頻率為f=ω2π=100CD、輸送電壓與輸送功率恒定，則送電線圈中電流恒定，減小送電線圈匝數(shù)，受電線圈電壓增大，電流減小，CD錯誤；故選：A?！军c評】本題主要考查了無線充電，即通過理想變壓器原理，抓住電壓之比與線圈的匝數(shù)成正比，輸入功率等于輸出功率。4．（2024秋?望花區(qū)校級期末）如圖所示電路圖，電源電阻不計，A、B為同樣的燈泡，D1、D2為兩個理想二極管，自感線圈L穩(wěn)定工作時電阻為RL。則下列說法正確的是（）A．閉合開關，B燈先亮，A燈不亮 B．閉合開關，A燈先亮，B燈后亮 C．斷開開關，A燈立即熄滅，B燈緩慢亮起 D．斷開開關，A燈立即熄滅，B燈亮起后緩慢熄滅【考點】自感線圈對電路的影響．【專題】定性思想；推理法；電磁感應與電路結合；推理論證能力．【答案】D【分析】二極管具有單向導電性，線圈具有阻礙電流變化的作用，由此分析。【解答】解：AB．開關閉合，由于二極管的單向導通性，所以A燈先亮，B燈始終不亮，故AB錯誤；CD．開關K斷開后，由于線圈的自感作用，會產(chǎn)生一個自感電動勢來阻礙電流的減小，這個自感電動勢會使電流繼續(xù)維持一段時間，然后逐漸減小到零。此時線圈產(chǎn)生的感應電動勢右端的電勢高于左端電勢，由于二極管的單向導通性，燈泡A的電流立刻為零，A燈立即熄滅，而燈泡B所在支路的二極管導通，所以B燈會閃亮一下再漸漸熄滅，故C錯誤，D正確。故選：D。【點評】記住自感線圈對電流突變時的阻礙：閉合開關瞬間L相當于斷路，穩(wěn)定后L相當于一段有電阻的導線，斷開瞬間L相當于電源。5．（2024秋?朝陽區(qū)校級期末）物理課上，老師做了一個奇妙的“自感現(xiàn)象”實驗。按如圖所示連接電路，先閉合開關S，電路穩(wěn)定后小燈泡A正常發(fā)光，然后斷開開關S，同學們發(fā)現(xiàn)小燈泡A閃亮一下再熄滅。已知自感線圈L的直流電阻為RL，小燈泡A正常發(fā)光時電阻為RA。下列說法中正確的是（）A．一定有RL＝0 B．一定有RL＝RA C．斷開開關S的瞬間，小燈泡A中的電流方向為a→b D．斷開開關S的瞬間，小燈泡A中的電流方向為b→a【考點】自感線圈對電路的影響．【專題】定性思想；歸納法；電磁感應與電路結合；推理論證能力．【答案】D【分析】斷開開關S，同學們發(fā)現(xiàn)小燈泡A閃亮一下再熄滅，據(jù)此分析線圈L和燈泡A的電阻大小，閉合開關S，電路穩(wěn)定后小燈泡A正常發(fā)光，據(jù)此分析線圈L的電阻；斷開開關后，線圈相當于電源，通過線圈的電流方向不變，據(jù)此分析。【解答】解：AB、因為閉合開關S，電路穩(wěn)定后小燈泡A正常發(fā)光，所以RL的不可能為零，斷開開關后，由于自感現(xiàn)象，線圈L和燈泡組成閉合回路，電路中的電流從IL開始減小，小燈泡A閃亮一下再熄滅，說明原來通過燈泡A電流小于通過線圈L的電流，即IL＞IA，根據(jù)歐姆定律可知RL＜RA，故AB錯誤；CD、電源左側是正極，所以原來通過線圈L的電流方向是從左向右的，斷開開關S的瞬間，由于線圈的自感作用，通過線圈的電流方向不變，線圈L與燈泡A組成閉合回路，線圈L相當于電源，則通過燈泡A的電流方向為從b到a，故D正確，C錯誤。故選：D?！军c評】本題考查了自感現(xiàn)象，知道燈泡能夠閃亮一下的原因是解題的關鍵，知道開關斷開瞬間，由于自感作用，通過線圈的電流方向不變。6．（2024秋?通州區(qū)期末）在斷電自感的演示實驗中，用小燈泡、帶鐵芯的電感線圈L和定值電阻R等元件組成如圖甲所示電路。閉合開關，待電路穩(wěn)定后，兩支路電流分別為I1和I2。斷開開關前后的一小段時間內，電路中電流隨時間變化的關系如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．斷開開關前燈泡中電流為I1 B．燈泡電阻小于電阻R和線圈L的總電阻 C．斷開開關后小燈泡先突然變亮再逐漸熄滅 D．斷開開關后電阻R所在支路電流如曲線b所示【考點】自感線圈對電路的影響．【專題】定性思想；推理法；電磁感應與電路結合；理解能力．【答案】C【分析】當電流變化時，電感線圈對電流有阻礙作用，電流增大，線圈阻礙其增大，電流減小，阻礙其減?。唤Y合歐姆定律比較兩個支路電阻值的大小?！窘獯稹拷猓篈D．斷開開關S前、后的一小段時間內，通過電感線圈L的電流方向是不變的，則電感線圈L所在支路的電流如曲線a所示，斷開開關后小燈泡所在支路的電流如曲線b所示，則斷開開關S前，定值電阻R中的電流為I1，燈泡中的電流為I2，故AD錯誤；B．由題圖可知，斷開開關S前通過電感線圈L的電流大于通過小燈泡的電流，結合歐姆定律可知斷開開關S前，小燈泡的電阻大于定值電阻R和電感線圈L的總電阻，故B錯誤；C．斷開開關S后，電感線圈L產(chǎn)生的自感電動勢阻礙電流的減小，電感線圈L相當于電源，由于線圈L、電阻R和燈泡重新組成自感回路，且斷開開關S前電感線圈所在支路的總電阻小于小燈泡的總電阻，則小燈泡先突然變亮再逐漸熄滅，故C正確。故選：C?！军c評】明確斷開后的電路為燈泡和電感線圈構成回路，電流變化因電感線圈的阻礙而變慢。7．（2024秋?鄭州期末）如圖是一種延時繼電器的示意圖。鐵芯上有兩個線圈a和b。在斷開開關S的時候，彈簧K并不會立刻將銜鐵d拉起而使觸頭c（連接工作電路）離開，而是過一小段時間后才執(zhí)行這個動作。下列變化會影響延時效果的是（）A．電源正負極顛倒 B．a(chǎn)線圈繞向反向 C．b線圈繞向反向 D．b線圈不閉合【考點】互感和互感現(xiàn)象．【專題】定性思想；推理法；電磁感應中的力學問題；推理論證能力．【答案】D【分析】圖中有兩個線圈，其中A線圈與電源相連，接通電路后有電流通過，會產(chǎn)生磁性，而B線圈無電源，開關閉合后沒有電流，只有當A中的磁場發(fā)生變化時，根據(jù)電磁感應作用，B線圈才會產(chǎn)生感應電流，從而根據(jù)楞次定律，分析即可?！窘獯稹拷猓弘姶爬^電器的工作原理是斷開開關S的時候，穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，如果是線圈B閉合則有感應電流，產(chǎn)生感應磁場，起到延時釋放D的效果，如果線圈b不閉合，則b線圈中會產(chǎn)生感應電動勢，但不產(chǎn)生感應電流，故不會產(chǎn)生延時效果。電源正負極顛倒，b線圈繞向反向，a線圈繞向反向不影響電磁感應現(xiàn)象的發(fā)生，都可以產(chǎn)生延時效果，故ABC錯誤，D正確。故選：D。【點評】該題考查楞次定律的應用，注意穿過閉合線圈的磁通量變化，線圈相當于電源，同時理解線圈b的作用是阻礙線圈a磁通量的變化。二．多選題（共5小題）（多選）8．（2024秋?西城區(qū)期末）圖甲為某同學研究自感現(xiàn)象的實驗電路圖，用電流傳感器監(jiān)測通過電感線圈L中的電流。已知電路中燈泡的電阻R1＝6Ω，定值電阻R2＝2Ω，電源電動勢為6V，內阻不計。閉合開關S使電路處于穩(wěn)定狀態(tài)，燈泡發(fā)光。在t＝0.1s時刻斷開開關S，斷開開關S前后電流傳感器顯示電流隨時間變化的圖像如圖乙所示。電流傳感器的內阻忽略不計，根據(jù)以上信息下列說法中正確的是（）A．可以求出電感線圈的電阻 B．可以估算出斷開開關后流過燈泡的電荷量 C．可以判斷出斷開開關后R2兩端電壓的變化情況 D．可以判斷出斷開開關后燈泡不會出現(xiàn)閃亮的現(xiàn)象【考點】自感線圈對電路的影響．【專題】定量思想；方程法；電磁感應與電路結合；推理論證能力．【答案】ABC【分析】根據(jù)歐姆定律求出開關斷開前線圈的直流電阻；由楞次定律判斷出自感電流的方向及自感電動勢的正負極，自感線圈支路總電阻小于燈泡電阻，原電流大，斷開開關瞬間，小燈泡會閃亮。【解答】解：A、開關S閉合且電路穩(wěn)定時流過線圈L的電流為：I0＝1.5A，由歐姆定律可得I0=UR2+RL，代入數(shù)據(jù)解得：B、由Q＝It，則I﹣t圖象中I與圍成的面積，t＝0.1s后曲線圍成的面積表示流過線圈的電量，故B正確；C、開關閉合時，流過線圈的電流由左向右，斷開開關后，線圈L、電阻R和電燈構成一閉合回路，發(fā)生自感現(xiàn)象，線圈的電流要保持由左向右電流方向，流進燈泡由右向左，形成回路，線圈相當于電源，線圈右端為正極，故C正確；D、RL+R2＝4Ω＜R1＝6Ω，故閉合S時，流過線圈的電流大于流過燈泡電流，斷開S發(fā)生自感現(xiàn)象時，小燈泡會發(fā)生閃亮現(xiàn)象，故D錯誤；故選：ABC?！军c評】解決本題的關鍵知道電感器對電流的變化有阻礙作用；線圈回路發(fā)生自感現(xiàn)象，線圈相當于電源，由電流方向判斷電源正負極；是否閃亮要比較自感前后電流的變化。（多選）9．（2024?城中區(qū)校級模擬）如圖是用電流傳感器（相當于電流表，其電阻可以忽略不計）研究自感現(xiàn)象的實驗電路，圖中兩個電阻的阻值均為R，L是一個自感系數(shù)足夠大的電感線圈，其直流電阻值也為R。如圖是某同學畫出的在t0時刻開關S切換前后，通過傳感器的電流隨時間變化的圖像。關于這些圖像，下列說法中正確的是（）A．甲圖是開關S由斷開變?yōu)殚]合，通過傳感器1的電流隨時間變化的情況 B．乙圖是開關S由斷開變?yōu)殚]合，通過傳感器1的電流隨時間變化的情況 C．丙圖是開關S由閉合變?yōu)閿嚅_，通過傳感器2的電流隨時間變化的情況 D．丁圖是開關S由閉合變?yōu)閿嚅_，通過傳感器2的電流隨時間變化的情況【考點】自感現(xiàn)象與自感系數(shù)．【專題】定性思想；推理法；電磁感應與電路結合；理解能力．【答案】BC【分析】電感線圈對電流的變化有阻礙作用，當電流增大時，電感線圈阻礙電流增大，當電流減小時，電感線圈阻礙電流減小?！窘獯稹拷猓篈B、開關S由斷開變?yōu)殚]合，傳感器2這一支路立即有電流，線圈這一支路，由于線圈阻礙電流的增加，通過線圈的電流要慢慢增加，所以干路電流（通過傳感器1的電流）要先與傳感器2的電流相等，然后在此基礎上再慢慢增加，最后達到穩(wěn)定狀態(tài)，故A錯誤，B正確；CD、開關S由閉合變?yōu)閿嚅_，通過傳感器2的電流立即消失，而電感線圈這一支路，由于電感線圈阻礙電流的減小，該電流又通過傳感器2，只是電流的方向與以前相反，然后通過傳感器2的電流逐漸減小，故C正確，D錯誤，故選：BC?！军c評】解決本題的關鍵掌握電感對電流的阻礙作用，當電流增大時，電感線圈阻礙電流增大，當電流減小時，電感線圈阻礙電流減小。（多選）10．（2023秋?東湖區(qū)校級期末）如圖所示，L為電感線圈、直流電阻為R，D2、D3是兩個相同的小燈泡。閉合開關S，待電路穩(wěn)定后，所有燈泡均正常發(fā)光。整個過程燈泡不會燒壞，L的自感系數(shù)足夠大，則下列說法中正確的是（）A．閉合開關S，D1、D2立即變亮，D3逐漸變亮 B．閉合開關S，D1立即變亮，D2、D3逐漸變亮 C．電路穩(wěn)定后斷開開關S，D1立即熄滅，D2、D3逐漸熄滅 D．電路穩(wěn)定后斷開開關S，D1、D2立即熄滅，D3逐漸熄滅【考點】自感線圈對電路的影響．【專題】定性思想；推理法；電磁感應與電路結合；理解能力．【答案】AC【分析】當開關接通和斷開的瞬間，流過線圈的電流發(fā)生變化，會產(chǎn)生自感電動勢，阻礙原來電流的變化，根據(jù)自感現(xiàn)象的規(guī)律來分析。對于線圈要抓住雙重特性：當電流不變時，它是電阻不計的導線；當電流變化時，產(chǎn)生自感電動勢，相當于電源?！窘獯稹拷猓篈B．閉合開關S，D1、D2立即變亮，D3燈所在電路上線圈產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的增大，電流只能逐漸增大，D3燈逐漸變亮，故A正確，B錯誤；CD．電路穩(wěn)定后斷開開關S，D1立即熄滅，D3燈所在電路上線圈產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的減小，電流只能逐漸減小，線圈和D2、D3組成新的回路，則D2、D3逐漸熄滅，故C正確，D錯誤。故選：AC?！军c評】本題考查含線圈的電路分析，要求學生了解線圈自感現(xiàn)象，結合電路結構對題目進行分析，難度適中。（多選）11．（2023秋?贛州期末）某同學為了驗證自感現(xiàn)象，找來帶鐵芯的線圈L（線圈的自感系數(shù)很大，構成線圈導線的電阻可以忽略），兩個相同的小燈泡A和B、二極管D、開關S和電池組E等，用導線將它們連接成如圖所示的電路。經(jīng)檢查，各元件和導線均是完好的，檢查電路無誤后，開始進行實驗操作。他可能觀察到的現(xiàn)象是（）A．閉合S瞬間，A、B一起亮 B．閉合S瞬間，A比B先亮 C．閉合S待電路穩(wěn)定后，B亮，A不亮 D．斷開S瞬間，A亮后再逐漸熄滅【考點】自感線圈對電路的影響．【專題】定性思想；推理法；電磁感應與電路結合；推理論證能力．【答案】CD【分析】根據(jù)自感線圈對電路的影響，同時結合二極管的單向導電性和電路構造完成對電路的分析?！窘獯稹拷猓篈BC．用導線將它們連接成如圖所示的電路，從實物圖中我們可以看出兩個小燈泡是間接并聯(lián)關系，其中自感線圈和B燈泡串聯(lián)，當閉合開關的瞬間，通過B的電流增大，自感線圈產(chǎn)生感應電流阻礙電路電流增大，所以B是逐漸亮起來，電路穩(wěn)定后B亮度保持不變；而A燈泡和二極管相串聯(lián)，二極管阻礙由S向A的電流通過，故A燈泡一直不亮，故AB錯誤，C正確；D．當斷開開關的瞬間，自感線圈要阻礙電流的減小，產(chǎn)生與原電流方向相同的感應電流，此時A、B串聯(lián)構成回路，所以B燈泡是緩慢熄滅，A會先亮再逐漸熄滅，故D正確。故選：CD?！军c評】本題主要考查了自感現(xiàn)象的相關應用，理解不同電學儀器在電路中的作用，結合電路構造即可完成分析。（多選）12．（2023秋?臺州期末）某同學利用電壓傳感器來研究電感線圈工作時的特點。圖甲中三個燈泡完全相同，不考慮溫度對燈泡電阻的影響。在閉合開關S的同時開始采集數(shù)據(jù)，當電路達到穩(wěn)定狀態(tài)后斷開開關。圖乙是由傳感器得到的電壓u隨時間t變化的圖像。電感線圈自感系數(shù)較大，不計線圈的電阻及電源內阻。下列說法正確的是（）A．開關S閉合后，燈D3逐漸變亮 B．開關S閉合后，流經(jīng)燈D1的電流大小不變 C．開關S斷開后，燈D1、D2均馬上熄滅 D．根據(jù)題中信息，可以推算出圖乙中u1＜u2【考點】自感現(xiàn)象與自感系數(shù)．【專題】定量思想；方程法；電磁感應與電路結合；推理論證能力．【答案】AD【分析】由于電感線圈的阻礙作用，通過燈D3的電流緩慢增加，待穩(wěn)定后，流經(jīng)燈D2和D3的電流相等，從而分析AB；根據(jù)自感分析C項，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析解答D項?！窘獯稹拷猓篈B．開關S閉合后的一段時間內，由于電感線圈上分擔的電壓逐漸減小，則燈D3兩端的電壓逐漸增大，燈D3逐漸變亮，流經(jīng)燈D3的電流逐漸增大，根據(jù)串并聯(lián)電路的特點可知，流經(jīng)燈D1的電流也是逐漸增加，故A正確，B錯誤；C．開關S斷開瞬間，燈D1所在回路為斷路，故燈D1馬上熄滅。而燈D2和D3和電感線圈形成閉合回路，由于電感線圈阻礙電流減小的作用，電感線圈繼續(xù)為燈D2和D3提供電流，所以D2和D3逐漸熄滅。故C錯誤；D．開關S閉合瞬間，燈D1和D2串聯(lián)，電壓傳感器所測電壓為D2兩端電壓，由歐姆定律可得u電路穩(wěn)定后，流過D3的電流為I開關S斷開瞬間，電感線圈能夠為D2和D3提供與之前等大電流，故其兩端電壓為u故u1＜u2故D正確。故選：AD?！军c評】解決本題的關鍵掌握電感對電流的變化起阻礙作用，電流增大，阻礙其增大，電流減小，阻礙其減小。三．解答題（共3小題）13．（2019秋?鐘祥市期末）正得意呢，司機卻把車停在了路邊，跑到一個小超市買了一瓶水，回來系好安全帶后才打火啟動汽車，繼續(xù)向前走。小明很奇怪，司機只是輕輕地一扭鑰匙，汽油機就點火啟動了，這是什么原理呢？小明立即用手機百度了一下，原來，電子點火器用到了剛學不久的自感現(xiàn)象！為了把原理說明白，小明設計了如下一個電路：如圖所示，電池電動勢為E、內阻可以忽略不計，L是一個匝數(shù)很多且有鐵芯的線圈，其直流電阻為r，a、b之間的定值電阻阻值為R．然后小明設想了這樣一組操作過程：先將開關S接通，電路穩(wěn)定后，斷開S，請你按小明的思路完成如下問題的分析：（1）斷開S瞬間，試確定通過定值電阻的電流大小和方向；（2）斷開S瞬間，線圈L相當于電源，試確定這個電源的電動勢的大小；（3）若R不是一個定值電阻，而是兩個彼此靠近的金屬電極，試說明斷開S瞬間，兩電極間產(chǎn)生電火花的原因。【考點】自感現(xiàn)象與自感系數(shù)．【專題】應用題；定量思想；推理法；電磁感應與電路結合；推理論證能力．【答案】見試題解答內容【分析】（1）根據(jù)歐姆定律確定電流大小，根據(jù)楞次定律判斷電流方向。（2）斷開S瞬間，線圈L相當于電源，根據(jù)閉合電路歐姆定律求解自感電動勢大小。（3）斷開S瞬間，L中產(chǎn)生的自感電動勢很大，兩個電極間的電壓就會極高，因此極易擊穿空氣發(fā)生火花放電?！窘獯稹拷猓海?）斷開S前，通過L的電流為I=E由楞次定律可知，斷開S后，L中的電流只能從原來的值逐漸減小，這個電流通過R，因此，斷開S瞬間，通過R的電流大小為I=E（2）斷開S瞬間，線圈L相當于電源，L和R構成的回路總電阻為（R+r），由閉合電路歐姆定律可知，L中產(chǎn)生的自感電動勢大小為E自＝I（R+r）。代入I=E解得E自=R（3）兩靠近的金屬電極間電阻極大，接近無窮大，根據(jù)E自＝I（R+r）可知，斷開S瞬間，L中產(chǎn)生的自感電動勢很大，兩個電極間的電壓就會極高，因此極易擊穿空氣發(fā)生火花放電。答：（1）斷開S瞬間，通過定值電阻的電流大小為Er（2）斷開S瞬間，線圈L相當于電源，這個電源的電動勢的大小為R+（3）見解析。【點評】本題考查了自感現(xiàn)象，解題的關鍵是明確通電時，自感線圈相當于斷路，斷電時，自感線圈相當于電源。14．（2024秋?浦東新區(qū)校級期末）常見電子元件電阻、電容器、電感線圈是三種常見的電子元件。這三種元件組合構成的豐富多彩的電子線路是電氣化時代的基石。（1）電容式鍵盤是電容器的一種應用。如圖甲所示，鍵盤上每個鍵子下面都連有一塊小金屬片，與該金屬片隔有一定空氣間隙的是另一塊固定的小金屬片，這樣兩塊金屬片就組成一個小電容器。該電容器的電容可用公式C＝εsd計算，其中?為一常量，S表示金屬片的正對面積，d表示兩金屬片間的距離。連接電源，按下某個鍵時，與之相連的電子線路就給出與該鍵相關的信號，此時該電容器的DA.電容不變B.極板所帶的電荷量變小C.極板間的電壓變小D.極板間的場強變大（2）老師在課堂上做了一個自感實驗“千人震”。圖乙中的電源由兩節(jié)1.5V的干電池串聯(lián)組成（內阻忽略不計），線圈L和幾個手拉手的同學并聯(lián)，先保持開關S閉合，突然把開關斷開，那幾個同學都有觸電的感覺而抖了一下，故叫“千人震”。①當電流穩(wěn)定后，線圈的電阻小于（填“大于”或“小于”）這幾個同學的電阻。②斷開開關后，通過同學的電流方向從左向右（填“左向右”或“右向左”）。③為了使得同學觸電的感覺更加強烈，請你提出兩條改進實驗的建議a.增加線圈的匝數(shù)線繞制線圈，這樣可以增加線圈的自感系數(shù)，從而在斷開開關時產(chǎn)生更大的自感電動勢。b.適當減小同學數(shù)量，發(fā)生自感現(xiàn)象時，通過同學的電流更大。。（3）關于定值電阻、電容器、電感線圈有如下結論：①一個定值電阻R滿足I=U②一個電容器的電容為C，兩極板間電壓為U時，儲存的能量為E=12CU③一個電感線圈的自感系數(shù)為L，自感電動勢E自＝LΔIΔt，式中ΔIΔt為電流變化率；通過的電流為I時，儲存的能量為E′=1（4）如圖丙所示，足夠長的光滑金屬框架豎直放置，頂端留有接口a、b，兩豎直導軌間距為d。一質量為m、長度為d的金屬棒始終與豎直導軌接觸良好，磁感應強度為B的勻強磁場與框架平面垂直，重力加速度為g。不計空氣阻力，不計框架和金屬棒的電阻及電磁輻射的能量損失。①若在a、b間接入一個阻值為R的定值電阻，現(xiàn)從靜止釋放金屬棒，求金屬棒的最終速度大小v1；②若在a、b間接入一個電容為C的電容器，現(xiàn)從靜止釋放金屬棒，求當電容器兩極板間電壓為U0時，金屬棒下落的高度H；③若在a、b間接入一個電阻不計、自感系數(shù)為L的電感線圈，現(xiàn)從靜止釋放金屬棒，求金屬棒下落過程中的最大速度v2?！究键c】自感線圈對電路的影響；電容定義式的簡單應用；豎直平面內的導軌滑桿模型；自感現(xiàn)象與自感系數(shù)．【專題】定量思想；推理法；電磁感應與電路結合；推理論證能力．【答案】（1）D；（2）①小于；②左向右；③a.增加線圈的匝數(shù)線繞制線圈，這樣可以增加線圈的自感系數(shù)，從而在斷開開關時產(chǎn)生更大的自感電動勢。b.適當減小同學數(shù)量，發(fā)生自感現(xiàn)象時，通過同學的電流更大。（4）①金屬棒的最終速度大小v1為mgR②當電容器兩極板間電壓為U0時，金屬棒下落的高度h為m+③金屬棒下落過程中的最大速度v2為gmL【分析】（1）根據(jù)該電容器的電容公式C=εSd來分析電容的變化，結合電壓不變，由電容的定義式（2）只有當閉合電路斷開時，導致電路中的電流變化，線圈出現(xiàn)自感現(xiàn)象，產(chǎn)生瞬間高壓，給同學們都有觸電感覺；（4）①從靜止釋放金屬棒，金屬棒做加速度減小的加速運動，當其受力平衡時速度最大，由平衡條件以及安培力公式、法拉第電磁感應定律、歐姆定律相結合求金屬棒的最終速度大小v1；②金屬棒下落過程中，重力勢能轉化為金屬棒的動能和電場能，根據(jù)能量守恒定律列式，結合U0＝Bdv求解金屬棒下落的高度h；③金屬棒速度最大時，受到的安培力與重力平衡，根據(jù)平衡條件和能量守恒定律相結合求金屬棒下落過程中的最大速度v2?！窘獯稹拷猓海?）A、連接電源，按下某個鍵時，電容器兩極板間距離減小，根據(jù)該電容器的電容公式C=εSdBC、電容器與電源相連，其電壓不變，由電容的定義式C=QUD、電容器的電壓不變，板間距離減小，由E=Ud故選：D。（2）①當電流穩(wěn)定后，由于電源是由兩節(jié)1.5V的干電池串聯(lián)組成，且內阻忽略不計，因此可以認為電路中的電流是穩(wěn)定的。此時，線圈L和幾個手拉手的同學是并聯(lián)關系。由于并聯(lián)電路中，各支路的電壓相等，且電流與電阻成反比，因此，如果線圈的電阻大于這幾個同學的電阻，那么通過線圈的電流就會小于通過同學們的電流，這與題目中“千人震”的現(xiàn)象不符。因為“千人震”現(xiàn)象說明在斷開開關時，線圈中產(chǎn)生了較大的自感電動勢，使得通過同學們的電流突然增大，從而讓他們有觸電的感覺。所以，只有當線圈的電阻小于這幾個同學的電阻時，才能在斷開開關時產(chǎn)生較大的自感電流，因此線圈的電阻應小于這幾個同學的電阻。②斷開開關后，由于線圈的自感作用，會產(chǎn)生一個自感電動勢，這個電動勢試圖維持原來的電流方向。因此，通過同學們的電流方向從左向右。③為了使得同學觸電的感覺更加強烈，我們可以從增加自感電動勢入手或者減少同學電阻方面入手。具體來說，可以采取以下兩條改進實驗的建議：a.增加線圈的匝數(shù)線繞制線圈，這樣可以增加線圈的自感系數(shù)，從而在斷開開關時產(chǎn)生更大的自感電動勢。b.適當減小同學數(shù)量，發(fā)生自感現(xiàn)象時，通過同學的電流更大。（4）①對金屬棒受力分析，當金屬棒受力平衡時，具有最大速度，根據(jù)平衡條件可得：mg＝F安根據(jù)安培力的計算公式可得F安＝BId根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：I=ER②由能量守恒定律，可得：mgh=12mv2+③設金屬棒下落速度為v，根據(jù)題意有Bdv=LΔIΔt，設金屬棒速度達到最大值v2時，電流為I0，有mg＝BI0d，設該過程金屬棒下落的高度為又BdvΔt＝LΔI可得：Bdx0＝LI0聯(lián)立解得：v故答案為：（1）D；（2）①小于；②左向右；③a.增加線圈的匝數(shù)線繞制線圈，這樣可以增加線圈的自感系數(shù)，從而在斷開開關時產(chǎn)生更大的自感電動勢。b.適當減小同學數(shù)量，發(fā)生自感現(xiàn)象時，通過同學的電流更大。（4）①金屬棒的最終速度大小v1為mgR②當電容器兩極板間電壓為U0時，金屬棒下落的高度h為m+③金屬棒下落過程中的最大速度v2為gmL【點評】解題時注意自感現(xiàn)象，同時要明確能量轉化情況，熟練運用能量守恒定律求解。15．（2023秋?青浦區(qū)期末）法拉第作出了關于電力場的關鍵性突破，發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，永遠改變了人類文明。（1）在下列一些常用家用電器的使用過程中，應用電磁感應原理的是B；（2）如圖1為一理想變壓器，原副線圈匝數(shù)比為n1：n2＝10：1，副線圈所接負載電阻為10Ω，原線圈接有效值為100V的正弦交流電，則副線圈兩端電壓的有效值U2＝10V，原線圈中電流的有效值I1＝0.1A，負載電阻消耗的電功率P2＝10W。（3）小李同學用圖2中兩個電路研究通電自感和斷電自感現(xiàn)象。圖2中L是一帶鐵芯的線圈，直流電阻忽略不計，A、B是額定電壓為1.5V的燈泡，直流電源為一節(jié)新的干電池。請將左側欄對電鍵的實驗操作與右側欄可能觀察到的小燈泡的現(xiàn)象用直線連接起來：對電鍵的操作：實驗過程中可能會觀察到燈泡的現(xiàn)象：甲：電鍵S1由斷開到閉合①慢慢變亮，然后亮度不變乙：電鍵S1由閉合到斷開②立即變亮，然后亮度不變丙：電鍵S2由斷開到閉合③立即變亮，然后慢慢熄滅丁：電鍵S2由閉合到斷開④稍微變暗，然后亮度不變⑤立即熄滅⑥閃亮一下，然后熄滅（4）如圖3所示，面積為0.2m2的200匝線圈處在勻強磁場中，磁場方向垂直于線圈平面，已知磁感應強度隨時間變化的規(guī)律為B＝（2+0.2t）T，定值電阻R1＝6Ω，線圈總電阻R2＝4Ω，則回路中電流的大小為0.8A，a、b兩點間的電勢差Uab＝﹣4.8V?！究键c】自感線圈對電路的影響；生活中的電磁感應現(xiàn)象；變壓器的構造與原理；法拉第電磁感應定律的內容和表達式．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；分析綜合能力．【答案】（1）B；（2）10，0.1，10；（3）圖見解析；（4）0.8，﹣4.8?！痉治觥浚?）從家用電器原理角度解析；（2）根據(jù)變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)關系、電流與匝數(shù)關系，結合功率公式求解；（3）根據(jù)實驗原理解答；（4）根據(jù)磁感應強度和時間的關系得出磁通量變化率，結合法拉第電磁感應定律得出感應電動勢的大小；根據(jù)楞次定律分析出電流的方向，根據(jù)歐姆定律計算電流；根據(jù)歐姆定律得出ab兩點的勢差。【解答】解：（1）電暖風機、電熱毯、電烤爐利用電流的熱效應工作，電磁爐利用電磁感應原理工作。故選：B；（2）根據(jù)U1代入數(shù)據(jù)可得副線圈兩端電壓的有效值U2＝10V副線圈中電流為I2=根據(jù)I1得I1＝0.1A負載電阻消耗的電功率P2＝U2I2＝10×1W＝10W（3）對電鍵的實驗操作與觀察到的小燈泡的現(xiàn)象連線圖如下（4）感應電動勢E=則回路中電流的大小為I=根據(jù)楞次定律可知，線圈中產(chǎn)生順時針電流，則b點電勢高，a點電勢低，所以a、b兩點間的電勢差Uab＝?IR1＝?0.8×6V＝?4.8V故答案為：（1）B；（2）10，0.1，10；（3）圖見解析；（4）0.8，﹣4.8。【點評】本題主要考查了法拉第電磁感應定律，根據(jù)公式計算出電動勢的大小，結合電路構造和歐姆定律完成分析。

考點卡片1．電容定義式的簡單應用【知識點的認識】1.電容的定義式為：C=Q2.電容定義式的應用有：①知道電容器的電荷量和電壓，可以計算出電容的大小。②知道電容器的電容和電壓，可以計算出電容器的電荷量。③知道電容器的電容和電荷量，可以計算兩極板間的電壓。3.如果做出電容器電荷量隨電電壓變化的圖像，應該是一條過原點的直線。其斜率即為電容器的電容。C=【命題方向】如圖所示，彼此絕緣的同軸金屬圓管和圓柱分別帶上等量的異種電荷Q后，兩導體間的電勢差為U，若兩導體分別帶上+2Q和﹣2Q的電荷，則它們間的電勢差為（）A、2UB、4UC、8UD、16U分析：彼此絕緣的同軸金屬圓管和圓柱分別帶上等量的異種電荷后，構成成一個電容器，帶電量變了后，電容未變，根據(jù)U=Q解答：電容器電量變了后，電容未變，由U=QC知，Q變?yōu)樵瓉淼膬杀?，電勢差也變?yōu)樵瓉淼?倍。故B、C、D錯，故選：A。點評：解決本題的關鍵是掌握電容的定義式及影響電容的因素．【解題思路點撥】C=Q2．法拉第電磁感應定律的內容和表達式【知識點的認識】法拉第電磁感應定律（1）內容：閉合電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。（2）公式：E＝nΔΦΔt【命題方向】下列幾種說法中正確的是（）A、線圈中磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢一定越大B、線圈中磁通量越大，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢一定越大C、線圈放在磁場越強的位置，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢一定越大D、線圈中磁通量變化越快，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢越大分析：本題考查法拉第電磁感應定律的內容，明確電動勢與磁通量的變化快慢有關．解答：根據(jù)法拉第電磁感應定律，線圈中磁通量變化越快，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢越大；故選：D。點評：本題要求學生能夠區(qū)分磁通量、磁通量的變化量及磁通量的變化率，能正確掌握法拉第電磁感應定律的內容．【解題方法點撥】1．對法拉第電磁感應定律的理解2．計算感應電動勢的公式有兩個：一個是E＝n△?△t，一個是E＝Blvsinθ，計算時要能正確選用公式，一般求平均電動勢選用E＝n△?△t，求瞬時電動勢選用E＝3．電磁感應現(xiàn)象中通過導體橫截面的電量的計算：由q＝I?△t，I=ER總，E＝n△?△t，可導出電荷量3．豎直平面內的導軌滑桿模型【知識點的認識】本考點旨在針對豎直平面內的導軌滑桿模型。模型比較復雜，可能需要綜合電磁感應定律、電磁感應與電路問題的結合、電磁感應與動力學的結合、電磁感應與能量問題的結合、電磁感應與動量問題的結合等考點進行綜合分析?！久}方向】如圖所示，兩足夠長的光滑金屬導軌豎直放置，相距為L，一理想電流表和一電阻R串聯(lián)后再與兩導軌相連，勻強磁場與導軌平面垂直．一質量為m、有效電阻為r的導體棒在距磁場上邊界h處靜止釋放．導體棒進入磁場后，流經(jīng)電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為I．整個運動過程中，導體棒與導軌接觸良好，且始終保持水平，不計導軌的電阻．求：（1）磁感應強度的大小B；（2）電流穩(wěn)定后，導體棒運動速度的大小v；（3）流經(jīng)電流表電流的最大值Im．分析：（1）導體棒最終穩(wěn)定時，做勻速運動，根據(jù)平衡條件和電磁感應知識可求出B；（2）由感應電動勢公式E＝BLv求得速度．（3）據(jù)題意，導體棒剛進入磁場時的速度最大，由機械能守恒定律求出最大速度，再求電流的最大值Im．解答：（1）電流穩(wěn)定后，導體棒做勻速運動，此時導體棒受到的重力和安培力平衡，則有BIL＝mg解得：B（2）感應電動勢E＝BLv感應電流I解得：v（3）由題意得導體棒剛進入磁場時的速度最大，設為vm由機械能守恒定律得，1感應電動勢最大值Em＝BLvm解得Im=mg答：（1）磁感應強度的大小B為B=（2）電流穩(wěn)定后，導體棒運動速度的大小v為v=（3）流經(jīng)電流表電流的最大值Im點評：本題是基礎題，是電磁感應知識、閉合電路歐姆、機械能守恒定律簡單的綜合應用，考查基本功，不能丟分．【解題思路點撥】導軌滑桿問題是電磁感應現(xiàn)象的綜合應用，涉及動力學、電路、能量、動量等問題，難度較大，要認真進行分析。4．互感和互感現(xiàn)象【知識點的認識】1.互感和互感電動勢：兩個相互靠近的線圈，當一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場會在另一個線圈中產(chǎn)生感應電動勢，這種現(xiàn)象叫作互感，這種感應電動勢叫作互感電動勢2.應用：利用互感現(xiàn)象可以把能量由一個線圈傳遞到另一個線圈，如變壓器就是利用互感現(xiàn)象制成的.3.危害：互感現(xiàn)象能發(fā)生在任何兩個相互靠近的電路之間，在電力工程和電子電路中，互感現(xiàn)象有時會影響電路的正常工作.（3）說明：互感現(xiàn)象是一種常見的電磁感應現(xiàn)象，它不僅可以發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個線圈之間，而且可以發(fā)生于任何兩個相互靠近的電路之間?！久}方向】互感現(xiàn)象時一種常見的電磁感應現(xiàn)象，可以發(fā)生在（）A、繞在同一鐵芯上的兩個線圈之間B、兩個相距很遠的電路之間C、兩個靜止的帶電導體之間D、兩條靠近的磁鐵之間分析：解答本題應掌握：電磁感應的現(xiàn)象﹣﹣﹣因磁通量的變化，從而產(chǎn)生感應電動勢，形成感應電流的現(xiàn)象．解答：電磁感應指閉合回路中部分導體做切割磁感線運動，或者穿過閉合線圈的磁通量變化，則回路中即可產(chǎn)生感應電流，A、繞在同一鐵芯上的兩個線圈之間，符合題意，故A正確，B、兩個相距很遠的電路之間，不存在磁通量的變化，故B錯誤；C、兩個靜止的帶電導體之間，不存在磁通量的變化，故C錯誤；D、兩條靠近的磁鐵之間，不存在磁通量的變化，故D錯誤；故選：A。點評：考查電磁感應的原理，知道互感現(xiàn)象的條件，注意穿過線圈的磁通量變化是判定是否發(fā)生電磁感應現(xiàn)象的依據(jù)．【解題思路點撥】1.互感現(xiàn)象是一種常見的電磁感應現(xiàn)象，互感現(xiàn)象滿足電磁感應的一般規(guī)律。2.互感現(xiàn)象可以把能量由一個電路傳到另一個電路。收音機的“磁性天線”、變壓器都利用了互感現(xiàn)象。3.在電力工程和電子電路中，互感現(xiàn)象有時會影響電路的正常工作，這時要設法減小電路間的互感。5．自感現(xiàn)象與自感系數(shù)【知識點的認識】一、自感1．概念：由于導體本身的電流變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象稱為自感，由于自感而產(chǎn)生的感應電動勢叫做自感電動勢．2．表達式：E＝L△I3．自感系數(shù)L（1）相關因素：與線圈的大小、形狀、匝數(shù)以及是否有鐵芯有關．（2）單位：亨利（H，1mH＝10﹣3H，1μH＝10﹣6H）．4．自感電動勢的方向：由楞次定律可知，自感電動勢總是阻礙原來導體中電流的變化．當回路中的電流增加時，自感電動勢和原來電流的方向相反；當回路中的電流減小時，自感電動勢和原來電流的方向相同．自感對電路中的電流變化有阻礙作用，使電流不能突變．【命題方向】下列說法正確的是（）當線圈中電流不變時，線圈中沒有自感電動勢當線圈中電流反向時．線圈中自感電動勢的方向與線圈中原電流的方向相反當線圈中電流增大時，線圈中自感電動勢的方向與線圈中電流的方向相反當線圈中電流減小時，線圈中自感電動勢的方向與線圈中電流的方向相反根據(jù)產(chǎn)生自感電動勢的條件和楞次定律分析有無自感電動勢產(chǎn)生及自感電動勢的方向．解：A、由法拉第電磁感應定律可知，當線圈中電流不變時，不產(chǎn)生自感電動勢，故A正確；B、根據(jù)楞次定律可知，當線圈中電流反向時，相當于電流減小，線圈中自感電動勢的方向與線圈中原電流的方向相同，故B錯誤；C、當線圈中電流增大時，自感電動勢阻礙電流的增大，線圈中自感電動勢的方向與線圈中電流的方向相反，故C正確；D、當線圈中電流減小時，自感電動勢阻礙電流的減小，線圈中自感電動勢的方向與線圈中電流的方向相同，故D錯誤。故選：AC。點評：自感現(xiàn)象是特殊的電磁感應現(xiàn)象，遵循電磁感應現(xiàn)象的普遍規(guī)律，即楞次定律和法拉第電磁感應定律．【解題方法點撥】對自感電動勢的理解：1.產(chǎn)生原因：通過線圈的電流發(fā)生變化，導致穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，因而在線圈上產(chǎn)生感應電動勢。2.自感電動勢的方向：當原電流增大時，自感電動勢的方向與原電流方向相反；當原電流減小時，自感電動勢的方向與原電流方向相同（即增反減同）。3.自感電動勢的作用：總是阻礙原電流的變化，但原電流仍在變化，只是原電流的變化時間變長，即總是起著推遲電流變化的作用6．自感線圈對電路的影響【知識點的認識】1.對自感現(xiàn)象的分析思路（1）明確通過自感線圈的電流大小的變化情況（是增大還是減小）。（2）根據(jù)“增反減同”，判斷自感電動勢的方向。（3）分析阻礙的結果：當電流增大時，由于自感電動勢的作用，線圈中的電流逐漸增大，與線圈串聯(lián)的元件中的電流也逐漸增大；當電流減小時，由于自感電動勢的作用，線圈中的電流逐漸減小，與線圈串聯(lián)的元件中的電流也逐漸減小。2.自感現(xiàn)象中，燈泡的亮度變化問題（通電自感和斷電自感的比較）通電自感斷電自感電路圖器材要求A1、A2同規(guī)格，R＝RL，L較大（有鐵芯）L很大（有鐵芯）現(xiàn)象在S閉合瞬間，燈A2立即亮起來，燈A1逐漸變亮，最終一樣亮在開關S斷開時，燈A漸漸熄滅或閃亮一下再熄滅原因由于開關閉合時，流過電感線圈的電流迅速增大，使線圈產(chǎn)生自感電動勢，阻礙了電流的增大，使流過燈A1的電流比流過燈A2的電流增加得慢S斷開時，線圈L產(chǎn)生自感電動勢，阻礙了電流的減小，使電流繼續(xù)存在一段時間；燈A中電流反向不會立即熄滅．若RL＜RA，原來的IL＞IA，則A燈熄滅前要閃亮一下．若RL≥RA，原來的電流IL≤IA，則燈A逐漸熄滅不再閃亮一下能量轉化情況電能轉化為磁場能磁場能轉化為電能【命題方向】在如圖所示的電路中，a、b為兩個完全相同的燈泡，L為自感系數(shù)較大而電阻不能忽略的線圈，E為電源，S為開關．關于兩燈泡點亮和熄滅的下列說法正確的是（）A．合上開關，a先亮，b后亮；穩(wěn)定后a、b一樣亮B．合上開關，b先亮，a后亮；穩(wěn)定后b比a更亮一些C．斷開開關，a逐漸熄滅、b先變得更亮后再與a同時熄滅D．斷開開關，b逐漸熄滅、a先變得更亮后再與b同時熄滅分析：對于線圈來講通直流阻交流，通低頻率交流阻高頻率交流．解答：A、由于a、b為兩個完全相同的燈泡，當開關接通瞬間，b燈泡立刻發(fā)光，而a燈泡由于線圈的自感現(xiàn)象，導致燈泡漸漸變亮，由于兩燈泡并聯(lián)，L的電阻不能忽略，所以穩(wěn)定后b比a更亮一些，故A錯誤，B正確；C、當開關斷開瞬間，兩燈泡串聯(lián)，由線圈產(chǎn)生瞬間電壓提供電流，導致兩燈泡同時熄滅，而且亮度相同，故CD均錯誤．故選：B．點評：線圈的自感系數(shù)越大，頻率越高時，感抗越高．同時線圈有阻礙電流的變化，注意的是燈泡會更亮的原因是電流變大的緣故．【解題方法點撥】1.解決自感問題的關鍵：（1）正確理解通電自感和斷電自感現(xiàn)象中自感電動勢對“原電流的變化”的阻礙作用，即延緩原電流的變化．（2）弄清電路的串、并聯(lián)關系．（3）電感線圈在通電瞬間相當于一個阻值由很大逐漸變小的電阻，在斷電瞬間相當于一個電源．在電流穩(wěn)定時純電感線圈相當于一根短路導線，非純電感線圈相當于一定值電阻．2.判斷燈泡是否閃亮的方法（1）斷開開關后，燈泡是否瞬間變得更亮，取決于電路穩(wěn)定時兩支路中電流的大小關系，即由兩支路中電阻的大小關系決定。（2）若斷開開關后，線圈與燈泡不能組成閉合回路，則燈泡會立即熄滅。自感線圈直流電阻小與直流電阻不計含義不同，穩(wěn)定時，前者相當于定值電阻，后者出現(xiàn)短路。7．生活中的電磁感應現(xiàn)象【知識點的認識】電磁感應在生活和生產(chǎn)中的應用電磁感應現(xiàn)象自發(fā)現(xiàn)之日起，便一直在改變著人們的生活．時至今日，生活中可以處處見到它的影子．無論是話筒，電磁爐，還是收音機，發(fā)電機，都是我們可以見到和聽到的物品．而且，在高中物理中，我們便不斷接觸與其應用相關的題目，這些物品也曾作為物理試題的載體，不時出現(xiàn)在試卷中．現(xiàn)在看來，也是分外親切．1．動圈式話筒在劇場和演講等活動中，放大聲音已經(jīng)成為一種迫切的需要，而電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)與應用已經(jīng)成功解決了這個問題．放大聲音的裝置由話筒，擴音器和揚聲器三部分，其中話筒是把聲音轉變?yōu)殡娦盘柕难b置．動圈式話筒，是利用電磁感應現(xiàn)象制成的，當聲波使金屬膜片振動時，連接在膜片上的音圈也隨著一起振動，音圈在永久磁鐵的磁場里振動，其中就會產(chǎn)生感應電流，感應電流的大小和方向都變化，變化的振幅和頻率由聲波決定，這個信號電流經(jīng)擴音器放大后傳給揚聲器，從揚聲器中就發(fā)出放大的聲音．如今，話筒或者麥克風已經(jīng)隨處可見．2．電磁爐相信有不少人都用過電磁爐加熱過食物，它的方便快捷為我們的日常飲食帶來很大的便利，對我們的飲食方式也產(chǎn)生了一定影響．電磁爐應用電磁感應原理對食品進行加熱．它的爐面是耐熱陶瓷板，交變電流通過陶瓷板下方的線圈產(chǎn)生磁場，磁場內的磁力線穿過鐵鍋、不銹鋼鍋等底部時，產(chǎn)生渦流，令鍋底迅速發(fā)熱，達到加熱食品的目的．電磁爐的灶臺臺面是一塊高強度、耐沖擊的陶瓷平板，臺面下邊裝有高頻感應加熱線圈、高頻電力轉換裝置及相應的控制系統(tǒng)，臺面的上面放有平底烹飪鍋．電磁爐的工作過程是：電流電壓經(jīng)過整流器轉換為直流電，又經(jīng)高頻電力轉換裝置使直流電變?yōu)槌^音頻的高頻交流電，將高頻交流電加在扁平空心螺旋狀的感應加熱線圈上，由此產(chǎn)生高頻交變磁場．其磁力線穿透灶臺的陶瓷臺板而作用于金屬鍋．在烹飪鍋體內因電磁感應就有強大的渦流產(chǎn)生．渦流克服鍋體的內阻流動時完成電能向熱能的轉換，所產(chǎn)生的焦耳熱就是烹調的熱源．3．電磁感應燈電磁感應燈作為照明工具中的新發(fā)明，具有許多傳統(tǒng)照明工具所沒有的優(yōu)勢．它具有十萬小時的高使用壽命，同時又免維護費用．而且它的光源質量更高，高顯色性使物體的本身的顏色即明亮又逼真，電磁感應燈還具有更可靠的瞬間啟動性能，同時低熱量輸出，具有更可靠的抵抗電壓劇烈波動的能力，其照明也更加節(jié)能，能夠減少二氧化碳排放量．同時，電磁感應燈的暖白光比黃色的鈉燈更合適應用于道路照明，光照溫和，可以保證道路行駛的安全性和舒適性電磁感應燈沒有電極，依靠電磁感應和氣體放電的基本原理而發(fā)光．沒有燈絲和電極使燈泡的壽命長達100，000小時，是白熾燈的100倍，高壓氣體放電燈的5～15倍，緊湊熒光燈的5倍～10倍．基于上述原理，氣體通過磁場放電而產(chǎn)生了可見光．即由電子鎮(zhèn)流器產(chǎn)生的頻率為230KHz，金屬線圈磁環(huán)組成的電磁變壓器在玻璃管（含有特殊工作氣體）周圍創(chuàng)造了磁場．由線圈引起的放電路徑形成一個閉路，從而引起自由電子的加速度．這些自由電子和汞原子相碰撞而激發(fā)了電子．因為激活的電子從高能態(tài)退到低能態(tài)，他們放射出紫外線，當通過玻璃管表面的三基色熒光粉時，產(chǎn)生的紫外線轉化成可見光．在能源危機和溫室效應益發(fā)嚴重的今日，各國都在不斷強調可持續(xù)發(fā)展的重要性．在這種大環(huán)境下，符合環(huán)保照明和綠色照明的要求的電磁感應燈，有著推廣和普及的巨大潛力．暖白光這一先進的理念已經(jīng)在美國、英國、比利時、挪威等國家得到了廣泛應用．4．變壓器變壓器是利用電磁感應原理，從一個電路向另一個電路傳遞電能或傳輸信號的一種電器．其輸送電流的多少由用電器的功率決定．高中時期的試題中有許多相關的計算問題．變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件，當初級線圈中通有交流電流時，鐵芯中便產(chǎn)生交流磁通，使次級線圈中感應出電壓．變壓器由鐵芯和線圈組成，線圈有兩個或兩個以上的繞組，其中接電源的繞組叫初級線圈，其余的繞組叫次級線圈．在發(fā)電機中，不管是線圈運動通過磁場或磁場運動通過固定線圈，均能在線圈中感應電勢，此兩種情況，磁通的值均不變，但與線圈相交鏈的磁通數(shù)量卻有變動，這是互感應的原理．變壓器就是一種利用電磁互感應，變換電壓，電流和阻抗的器件．5．手機充電器對于手機，或許是現(xiàn)在生活中與我們聯(lián)系最為緊密的電子產(chǎn)品之一了．給手機充電幾乎是每日必做的事情，以前卻從未考慮過手機充電電源的原理．所有手機充電器其實都是由一個穩(wěn)定電源（主要是穩(wěn)壓電源、提供穩(wěn)定工作電壓和足夠的電流）加上必要的恒流、限壓、限時等控制電路構成．它和變壓器原理幾近相同．6．磁帶錄音機自有了手機等產(chǎn)品之后，許多功能集于一體，錄音這種功能也一并存在，磁帶錄音機聽來或許會讓