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当堂检测 1.(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，其直流电阻值也为R.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象．关于这些图象，下列说法中正确的是( )
图a
甲 乙 丙 丁
图b 第1题图
A．图b中甲是开关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b中乙是开关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b中丙是开关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b中丁是开关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．(16年苏锡常镇二模)(多选)如图所示，两个相同灯泡L1、L2，分别与电阻R和自感线圈L串联，接到内阻不可忽略的电源的两端，当闭合开关S到电路稳定后，两灯泡均正常发光．已知自感线圈的自感系数很大，则下列说法中正确的是( )
A．闭合开关S到电路稳定前，灯泡L1逐渐变亮 B．闭合开关S到电路稳定前，灯泡L2由亮变暗
C．断开开关S的一段时间内，A点电势比B点电势高 D．断开开关S的一段时间内，灯泡L2亮一下逐渐熄灭
第2题图
第3题图
3．如图所示，电源电动势为E，其内阻不可忽略，L1、L2是完全相同的灯泡，线圈L的直流电阻不计，电容器的电容为C，合上开关S，电路稳定后( )
A．电容器的带电量为CE B．灯泡L1、L2的亮度相同
C．在断开S的瞬间，通过灯泡L1的电流方向向右
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D．在断开S的瞬间，灯泡L2立即熄灭
4．(多选)1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”．实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示．实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后．下列说法正确的是( )
第4题图
A．圆盘上产生了感应电动势
B．圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动
C．在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化
D．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动
5．电磁炉热效率高达90%，炉面无明火，无烟无废气，电磁“火力”强劲，安全可靠．如图所示是描述电磁炉工作原理的示意图，下列说法正确的是( )
第5题图
A．当恒定电流通过线圈时，会产生恒定磁场，恒定磁场越强，电磁炉加热效果越好 B．电磁炉通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作
C．电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因这些材料的导热性能较差 D．在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉不能起到加热作用
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第41讲 自感 涡流
知识整合 基础自测 ΔI－3－6
一、1.电流 2.(1)自感现象 (2)E＝L (3)长度 匝数 10 10
Δt二、内部 电磁感应 感应电流 方法技巧
·典型例题1·AC 【解析】 开关闭合时，流过自感线圈L的电流迅速增大，使线圈产生较大的自感电动势，阻碍电流的增大，故开关S闭合瞬间，通过R1的电流I1较大，通过R2的电流I2很小；当稳定后L相当于导体，通过R1的电流I1变小，通过R2的电流I2变大，故AC正确BD错误．故选AC.
·典型例题2·ABD 【解析】 刚接通开关S时，电容器被充电，A灯有电流通过，立即变亮，电感线圈产生较大的自感电动势，阻碍电流通过，B逐渐变亮，电路稳定时，电容器相当于断路，电感线圈相当于导线，A、B串联，亮度一样，A、B选项正确；当断开开关S时，电容器放电，电感线圈中的电流大小与方向均不会突变，B逐渐熄灭，A不在回路中，立即熄灭，C项错误，D项正确．
·变式训练1·BD 【解析】 当S闭合时，二极管具有单向导电性，此时为反向电流，所以L1一直不亮，自感线圈L阻碍电流的增大，阻碍不等于阻止，所以L2逐渐变亮，A项错误，B项正确；当S断开时，自感线圈L中的电流大小及方向不能突变，此时对二极管而言为正向电流，L1突然变亮，然后L1、L2逐渐变暗至熄灭，C项错误，D项正确．
·典型例题3· AB 【解析】 此电路为电磁炉模型的简化，当线圈通交流电时，金属杯底可以看作金属环拼接而成，内部会产生感应电流．增加线圈的匝数，磁场增强，感应电流变大，加热功率变大，水沸腾的更快，A项正确．提高电流的频率，可以提高磁场的变化率，同样可使感应电流变大，B项正确；换成瓷杯，不能发生电磁感应现象，不能加热水，C项错误；取走铁芯，磁场变弱，电磁感应现象变弱，D项错误．
·变式训练2·ABC 【解析】 根据楞次定律得出涡流的磁场总是要阻碍穿过工件的磁通量的变化，A项正确；元件中涡流的频率等于通过线圈的交变电流的频率，B项正确；根据“阻碍”两字判断两者之间存在周期性变化的作用力，C项正确；涡流效应只在待测元件是金属时才会产生，D项错误．
·典型例题4·C 【解析】 磁块下落过程，穿过铝管侧壁的磁通量发生变化，铝管中将产生涡电流，涡电流的磁场将阻碍磁块与铝管的相对运动，使得磁块受到向上的阻力，铝管则受到向下的作用力，此过程磁块将部分重力势能转化为电能，综上分析，答案选C.
·变式训练3·B 【解析】 铜环摆动过程中，每当进出磁场时，穿过铜环的磁通量发生变化，铜环中会产生感应电流，感应电流使铜环受安培力，阻碍其相对磁场的运动，故铜环在电磁阻尼作用下将做振幅逐渐减小的摆动，最终在磁场中做等幅摆动，答案选B.
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1．BC 【解析】 开关S由断开变为闭合，由于L的自感作用，通过传感器1的电流一开始有一个固定的电流值，当稳定以后，自感消失，电流增大达到最大后，保持不变，故A错误，B正确；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，故C正确D错误；故选BC.
2．AB 【解析】 闭合开关到电路稳定前，线圈L中产生自感电动势，阻碍电流的增大，灯泡L1所在的支路电流从零开始不断增大，则灯泡L1逐渐变亮，A项正确；刚闭合开关时，灯泡L1所在的支路电流为零，灯泡L2所在的支路电流此时最大，到电路稳定前自感线圈L阻碍电流通过的本领逐渐减小，外电阻总阻值逐渐减小，干路电流逐渐增大，内电压逐渐增大，外电压逐渐减小，灯泡L2的亮度逐渐变暗，B项正确；两灯泡相同，且断开开关S前，两灯泡均正常发光，则有IL＝I1＝I2，断开开关S后，自感线圈L中的电流大小及方向不能突变，则I′2＝IL，灯泡L2的亮度在断开开关S的瞬间亮度不变，流过灯泡L2的电流方向向左，则B点的电势高于A点的电势，C项错误；随着自感线圈L中的电流逐渐变小，灯泡L2逐渐变暗至熄灭，D项错误．
3．C 【解析】 当电路稳定后，电容器与灯泡并联，其电压低于电源电动势E，因此电容器的电量小于CE，故A错误；由于线圈的直流电阻为零，当电路稳定后，则灯泡L1被短路，故B错误；当断开S的瞬间，线圈中电流要减小，则出现自感电动势，通过灯泡L1的电流方向向右，故C正确；断开S的瞬间，电容器也要放电，则灯
(江苏专版)2024年高考物理总复习 第41讲 自感涡流讲义
