2.4自感和互感 学案
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2.4 自感和互感
一、考点梳理
考点一、自感和自感电动势
1.定义：由于通过线圈自身的电流发生变化时，线圈本身产生感应电动势的现象叫自感现象由于自感而产生的感应电动热叫自感电动势。
2.自感电动势的作用：
总是阻碍导体中原电流的变化，即总是起着推迟电流变化的作用。
3.自感电动势的方向：
自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化，当原来电流增大时，自感电动势与原来电流方向相反；当原来电流减小时，自感电动势与原来电流方向相同。
4.自感电动势大小：
，大小由电流变化的快慢和自感系数决定。
【典例1】下列关于线圈中自感电动势的大小的说法正确的是（ ）
A．电流变化越大，自感电动势越大
B．电流变化越快，自感电动势越大
C．通过线圈的电流为零的瞬间，自感电动势为零
D．通过线圈的电流为最大值的瞬间，自感电动势最大
【答案】B
【解析】由自感电动势可知，自感电动势的大小与电流的变化率成正比，与电流的大小及电流变化的大小无关，选项A、C、D错误，选项B正确。
【典例2】如图所示，将两头刮掉绝缘漆的导线绕在一把锉刀上，一端接上电池（电池另一极与锉刀接触），手执导线的另一端，在锉刀上来回划动，由于锉刀表面凹凸不平，就会产生电火花。下列说法正确的是（ ）
A．产生电火花的回路只由导线与电池组成
B．如导线端只向一个方向划动也能产生电火花
C．锉刀采用什么材料制成对实验没有影响
D．导线端划动的方向决定了自感电动势的方向
【答案】B
【解析】AC．回路由导线、锉刀、电池组成，故锉刀必须用易导电的材料制成，所以A、C错误；BD．锉刀表面凹凸不平，在移动过程中电路在通路和断路状态间不断变化，线圈产生自感电动势，电火花的产生和自感电动势的方向均与导线端划动方向无关，故B正确，D错误。
练习1、关于线圈中自感电动势的大小，下列说法中正确的是（ ）
A．电感一定时，电流变化越大，自感电动势越大
B．电感一定时，电流变化越快，自感电动势越大
C．通过线圈的电流为零的瞬间，自感电动势为零
D．通过线圈的电流为最大值的瞬间，自感电动势最大
【答案】B
【解析】AB．电感一定时，电流变化越快，越大，由E=L知，自感电动势越大，故A错误，B正确；
C．线圈中电流为零时，电流的变化率不一定为零，自感电动势不一定为零，故C错误；
D．当通过线圈的电流最大时，若电流的变化率为零，自感电动势为零，故D错误。
考点二、线圈的自感系数及其决定因素
1.定义：自感系数是表示线圈产生自感电动势本领大小的物理量，简称为自感或电感，用表示。
2.（1）大小：线圈长度越长，线圈横截面积越大，单位长度上匝数越多，线圈的自感系数越大；线圈有铁芯比无铁芯时自感系数大得多。
（2）物理意义：表征线圈产生自感电动势本领大小的物理量，数值上等于通过线圈的电流在内改变时产生的自感电动势的大小。
（3）单位：亨利（符号），亨=毫亨=微亨（）。
【典例1】自感系数L的单位，如果用国际单位制的基本单位的符号来表示，正确的是（ ）
A．s·V/A B．kg·m2/（A2·s2）
C．N·m/A D．kg·V（A·s2）
【答案】B
【解析】物理公式不仅确定了物理量的数量关系，还确定了单位关系，由自感电动势公式可知
自感系数L单位是
【典例2】关于线圈的自感系数、自感电动势的下列说法中正确的是（ ）
A．线圈中电流变化越大，线圈自感系数越大
B．对于某一线圈，自感电动势正比于电流的变化量
C．一个线圈的电流均匀增大，这个线圈的自感系数、自感电动势都不变
D．自感电动势总与原电流方向相反
【答案】C
【解析】线圈的自感系数由线圈本身的特性决定，所以A错误；线圈的自感电动势与线圈的自感系数以及电流的变化率成正比，与电流的变化量无关，所以B错误；线圈的自感系数由线圈本身的特性决定，所以线圈的自感系数不变，线圈电流均匀增大，即电流的变化率不变，所以线圈自感电动势不变，所以C正确；
当原电流增大时，会产生反方向的自感电流来阻碍电流的增大，此时自感电动势的方向与原电流相反，当原电流减小时，会产生同方向的自感电流来阻碍电流的减小，此时自感电动势与原电流方向相反，所以D错误。
练习1、目前，许多停车场门口都设置车辆识别系统，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端与电压有效值恒定的交变电源连接，如图所示。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少
B．汽车离开线圈B时，回路电流将减少
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
【答案】D
【解析】AC．汽车上有很多钢铁，当汽车接近线圈时，相对于给线圈增加了铁芯，所以线圈的自感系数增大，感抗也增大，在电压不变的情况下，交流回路的电流将减小，所以R两端电压将减小，即c、d两端得电压将减小，AC错误；BD．汽车远离线圈时，线圈的感抗减小，交流回路的电流增大，R两端电压将变大，c、d两端得电压将增大，D正确，B错误。
考点三、自感的应用
自感 电路 条件 现象 原因
通电自感 S闭合的瞬间 A2先亮 由于A2支路为纯电阻，不产生自感现象
A1逐渐亮起来 由于L的自感作用，阻碍A1支路电流增大
断电自感 S断开的瞬间 A过一会儿才熄灭或闪亮后逐渐熄灭 L与灯泡A组成回路，由于L的自感作用，使得A过一会儿才熄灭
【典例1】研究自感现象的实验电路如图所示，线圈自感系数L很大，直流电阻与定值电阻R的阻值相等，灯泡a、b完全相同。闭合开关S，电路稳定后两灯正常发光，则（ ）
A．闭合开关，a、b两灯同时亮
B．闭合开关，a灯先亮，b灯后亮
C．断开开关，a、b两灯同时逐渐熄灭
D．断开开关，b灯先熄灭，a灯后熄灭
【答案】C
【解析】AB．在开关闭合的瞬间，由于a灯的支路上自感线圈L中有自感电动势的阻碍，而b灯支路没有，则b灯先亮，a灯后亮，故AB错误；
CD．待电路稳定后断开开关，线圈L产生感应电动势，a、b两灯串联形成闭合回路，则a、b两灯同时逐渐熄灭，故C正确，D错误。
【典例2】如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻不计，A、B为两个完全相同的灯泡，电压表指针居于刻度盘中央，量程为E，可以测量正、反向电压。线圈L的自感系数较大，直流电阻不计，下列说法正确的是（ ）
A．开关闭合后，B逐渐变亮
B．开关闭合，待电路稳定后，B比A更亮
C．断开开关瞬间，a点电势比b点低
D．断开开关瞬间，电压表不会烧坏
【答案】D
【解析】A．开关闭合后，B马上变亮，所以A错误；
B．开关闭合，待电路稳定后，由于线圈L的自感系数较大，直流电阻不计， A B为两个完全相同的灯泡，则两灯一样亮，所以B错误；
C．断开开关瞬间，B灯有从a到b的反向电流通过，所以a点电势比b点高，则C错误；
D．断开开关瞬间，电压表两端出现反向电压，但大小不会超过原来的大小，所以不会烧坏，D正确；
练习1、在图示电路中，电阻R和线圈L的阻值相同，和是两个完全相同的灯泡，线圈电感足够大，下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关瞬时，比更亮
B．闭合开关瞬时，和的亮度相同
C．断开开关后，立即熄灭，慢慢熄灭
D．断开开关后，和都慢慢熄灭
【答案】A
【解析】AB．闭合开关瞬时，由于线圈电感足够大，电感线圈相当于断路，灯泡A2与电阻R并联再与A1串联，所以比更亮，故A正确，B错误；
CD．断开开关后，立即熄灭，由于电感线圈中的电流减小，则线圈中产生自感电动势阻碍电流减小，且线圈与灯组成回路，即慢慢熄灭，故CD错误。
练习2、如图甲所示，A、B是两个完全相同的小灯泡，闭合开关，A、B两灯泡均能正常发光。现将A、B小灯泡连接到如图乙所示电路中，乙图中电源与甲图中电源完全相同，L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈。电路各处连接良好，让开关从断开状态突然闭合，下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关的瞬间，A灯泡立刻变亮，B灯泡仍不亮
B．闭合开关的瞬间，A、B灯泡立刻同时亮，然后B灯泡熄灭
C．闭合开关，电路稳定后，A、B灯泡亮度相同
D．闭合开关，电路稳定后，流经灯泡B的电流由q到p
【答案】B
【解析】刚闭合S时，由于L自感系数很大，阻碍电流的增加，所以电路相当于两灯串联，电源的电压同时加到两灯上，A、B同时亮，随着L中电流增大，由于线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，B逐渐被短路直到熄灭，即稳定后没有电流流过B，外电路总电阻减小，总电流增大，A灯更亮，即稳定后A更亮，B熄灭。故ACD错误，B正确。
考点四、灯泡亮度变化
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 电流突然变大，然后逐渐减小
断电时 电流逐渐减小灯泡逐渐变暗电流方向不变 电路中稳态电流为I1、I2①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
【典例1】（多选）如图所示的电路中，、、是三个相同的灯泡，电感L的电阻和电源的内阻可忽略，D为理想二极管。下列判断正确的是（ ）
A．开关K从断开突然闭合时，逐渐变亮，一直不亮，立即变亮
B．开关K从断开突然闭合时，、逐渐变亮，一直不亮
C．开关K从闭合突然断开时，逐渐熄灭，突然变亮后逐渐变暗熄灭，立即熄灭
D．开关K从闭合状态突然断开时，、逐渐熄灭，突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭
【答案】BC
【解析】AB．闭合开关的瞬间，由于二极管具有单项导电性，所以无电流通过L2，由于线圈中自感电动势的阻碍，L1逐渐变亮，L1与L3串联，所以闭合开关的瞬间，、逐渐变亮，一直不亮，A错误，B正确；
CD．由于二极管的单向导电性，电路稳定后也无电流通过L2，L2不亮，电路稳定后，断开开关的瞬间，线圈由于产生自感电动势，相当于电源，灯泡L1、L2串联，所以L1逐渐熄灭，L2突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭，同时L3立即熄灭，D错误，C正确。
【典例2】在如图所示的电路中，A和B是两个完全相同的灯泡，线圈L的自感系数足够大，线圈的直流电阻可以忽略不计。下列说法中正确的是（ ）
A．闭合开关S，A先亮，B后亮，最后一样亮
B．断开开关S，A和B都要延迟一会儿才熄灭
C．断开开关S，A立即熄灭，B闪亮一下再熄灭
D．断开开关S，流过B的电流方向向右
【答案】B
【解析】A．线圈的自感作用阻碍电流的变化，闭合开关S时，流过A的电流逐渐变大，因此B先亮，A后亮，最后一样亮，A错误；
BCD．断开开关S时，由于线圈的自感作用阻碍电流的变化，流过线圈的电流逐渐减小，而自感线圈L、灯A、灯B重新构成新的回路，流过B的电流方向向左，因此A和B都要延迟一会儿才熄灭，B正确，CD错误。
练习1、某同学在研究自感现象时设计了如图所示的桥式电路，、、是三个完全相同的灯泡，线圈L的自感系数足够大，其直流电阻与灯泡的电阻相同，下列说法中正确的是（ ）
A．闭合开关S瞬间，三个灯泡同时亮
B．闭合开关S电路稳定后，三个灯泡亮度不同
C．开关S断开，三个灯泡闪亮一下再慢慢熄灭
D．开关S断开，三个灯泡慢慢熄灭
【答案】D
【解析】AB．闭合开关S瞬间，、所在支路电流迅速增大，两灯同时亮起，而线圈L、所在支路由于通电自感现象，电流缓慢增大，灯逐渐亮起，当电路稳定后，由于两支路电阻相同，故三个灯泡亮度相同，AB错误；
CD．开关S断开瞬间，由于线圈的断电自感现象，L相当于一个电源，会使线圈L及三个灯泡中的电流从原来的数值逐渐减小，灯慢慢熄灭，因线圈电流和灯泡的电流在稳定的时候相同， 并不会闪亮一下，C错误，D正确。
练习2、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。
(1)当开关S由断开变为闭合时，A、B两个灯泡的亮度将如何变化？请作出解释。
(2)当开关S由闭合变为断开时，A、B两个灯泡的亮度又将如何变化？请作出解释。
【答案】(1)B灯先亮一下后逐渐熄灭；A灯立刻亮起来，后变得更亮；(2)灯泡A立即熄灭，灯泡B由熄灭变亮再逐渐熄灭。
【解析】(1)当开关S由断开变为闭合时，线圈L中产生很大的自感电动势阻碍电流增加，则L可看做断路，电源的电压同时加到两灯上，A、B同时亮，随着L中电流增大，由于线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，B逐渐被短路直到熄灭，外电路总电阻减小，总电流增大，A灯更亮；
(2)当开关S由闭合变为断开时，灯泡A立即熄灭，L中产生自感电动势阻碍电流减小，则L相当电源，灯泡B与线圈L构成闭合回路，所以灯泡B由熄灭变亮再逐渐熄灭。
考点五、互感的应用
互感和互感电动势：两个相互靠近但导线不相连的线圈，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，这种现象叫作互感，这种感应电动势叫作互感电动势．
【典例1】无线充电是近年发展起来的新技术。如图所示，该技术通过交变磁场在发射线圈和接收线圈间传输能量。内置接收线圈的手机可以直接放在无线充电基座上进行充电，下列关于无线充电的说法正确的是（ ）
A．在充电过程中没有电能损失
B．无线充电基座可以用直流电源供电
C．无线充电过程主要利用了电磁感应原理
D．无线充电基座可以对所有手机进行无线充电
【答案】C
【解析】A．在充电过程中线圈会产生焦耳热，会有电能损失，故A错误；
B．无线充电基座产生的是交变磁场，所以必须用交流电源供电，故B错误；
C．发射线圈产生的交变磁场使接收线圈中的磁通量发生变化，从而产生感应电动势，所以无线充电过程主要利用了电磁感应原理，故C正确；
D．无线充电基座只能对配备接收线圈的手机进行无线充电，故D错误。
【典例2】目前手机的无线充电技术（图甲）已经成熟，其工作过程可简化为图乙所示，A、B两个线圈彼此行放置，当线圈A接通工作电源时，线圈B中会产生感应电动势，并对与其相连的手机电池充电。下列说法正确的是（ ）
A．只要线圈A中输入电流，线圈B中就会产生感应电动势
B．若线圈A中输入变化的电流，线圈B中产生的感应电动势也会发生变化
C．线圈A中输入的电流越大，线圈B中感应电动势越大
D．线圈A中输入的电流变化越快，线圈B中感应电动势越大
【答案】D
【解析】A．根据感应电流产生的条件，若在线圈A中输入恒定电流，则线圈A只产生恒定的磁场，线圈B中的磁通量不发生变化，则线圈B中不会产生感应电动势，故A错误；
B．若线圈A中输入随时间均匀变化的电流，则会使线圈A产生随时间均匀变化的磁场，根据法拉第电磁感应定律
常数
则线圈B中会产生恒定不变的感应电动势，故B错误；
C．若线圈A中电流恒定不变，无论多大，产生的磁场是恒定的，则线圈B中没有磁通量变化，则不会产生感应电动势，故C错误；
D．线圈A中电流变化越快，则线圈A中电流产生的2磁场变化越快，根据法拉第电磁感应定律
线圈B中感应电动势也会越大，故D正确。
练习1、随着智能手机的发展，电池低容量和手机高耗能之间的矛盾越来越突出，手机无线充电技术间接解决了智能手机电池不耐用的问题。在不久的将来各大公共场所都会装有这种设备，用户可以随时进行无线充电，十分便捷。如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。在充电过程中（ ）
A．受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变
B．送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化
C．送电线圈和受电线圈无法通过互感实现能量传递
D．由于手机和基座没有导线连接，所以传递能量没有损失
【答案】B
【解析】AB．送电线圈通入正弦式交变电流,则产生的磁场为交变磁场，由楞次定律可知受电线圈中感应电流产生的磁场为交变磁场，故B正确，A错误；
C．送电线圈和受电线圈可以通过互感实现能量传递，故C错误；
D．由于有漏磁现场的存在，所以能量的传递过程有损失，故D错误。
练习2、如图所示，图甲为手机无线充电图，图乙为其充电原理的示意图，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电板的励磁线圈和手机内的感应线圈，利用产生的磁场传递能量。当励磁线圈 ab 端通入如图丙的正弦式交变电流后，就会在感应线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。在充电过程中（ ）
A．感应线圈中产生的是恒定电流
B．励磁线圈中的电流产生的磁场恒定不变
C．感应线圈和励磁线圈通过互感现象实现能量传递
D．感应线圈中电流的方向总是与励磁线圈中电流方向相反
【答案】C
【解析】AB．当励磁线圈 ab 端通入如图丙的正弦式交变电流后，根据麦克斯韦电磁场理论可知，在励磁线圈中产生了呈周期性变化的磁场，根据法拉第电磁感应定律，可知在感应线圈中产生同频率的正弦交流电，故AB错误；
C．无线充电利用的是电磁感应原理，所以感应线圈和励磁线圈通过互感现象实现能量传递，故C正确；
D．感应线圈中的电流方向可以由楞次定律判断，当励磁线圈中电流减小时，感应电流的方向可能与励磁线圈的电流方向相同，故D错误。
二、夯实小练
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
【答案】ABC
【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，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，会影响电路的正常工作，选项D错误。
2、(多选)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传到另一个线圈
C.互感现象都是有益的
D.变压器是利用互感现象制成的
【答案】BD
【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传到另一个线圈，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；变压器是利用互感现象制成的，选项D正确。
3、关于线圈的自感系数，下面说法正确的是 ( )
A.线圈的自感系数越大，自感电动势就一定越大
B.线圈中的电流变化越快，自感系数越大
C.线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定
D.线圈中的电流等于零时，自感系数也等于零
【答案】C
【解析】线圈的自感系数是由线圈本身的因素及有无铁芯决定的，与有无电流、电流变化情况都没有关系，故选项B、D错误，C正确；自感电动势的大小除了与线圈自感系数有关外，还与电流的变化率有关，故选项A错误。
4、了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。下列选项符合史实的是（ ）
A．法拉第发现了自感现象
B．安培最早提出了场的概念
C．奥斯特提出了分子电流假说
D．密立根测出了元电荷的数值
【答案】D
【解析】A．1832年，美国科学家亨利发现自感现象（因电流变化而在电路本身引起感应电动势的现象），日光灯的工作原理即为其应用之一，双绕线法制精密电阻为消除其影响应用之一，故A错误；
B．场是由法拉第最早提出的，故B错误；
C．安培提出了分子电流假说，故C错误；
D．密立根通过实验方法，测出了元电荷的数值，故D正确。
5、（多选）如图所示，甲是回旋加速器的原理图，乙是研究自感现象的实验电路图，丙是欧姆表的内部电路图，丁图是动圈式话筒的原理图，下列说法正确的是（ ）
A．甲图是加速带电粒子的装置，其加速电压越大，带电粒子最后获得的速度越大
B．乙图电路开关断开瞬间，灯泡A可能会突然闪亮一下
C．丙图在测量电阻前，需两表笔短接，调节R1使指针指向表盘最左端
D．丁图利用了电磁感应的原理，声波使膜片振动，从而带动音圈产生感应电流
【答案】BD
【解析】A．根据
得，粒子的最大速度
可知最大速度与加速电压无关，只和磁场区域的半径有关，故A错误；
B．电键断开的瞬间，由于线圈对电流有阻碍作用，通过线圈的电流会通过灯泡A，所以灯泡A不会立即熄灭，若断开前，通过电感的电流大于灯泡的电流，断开开关瞬间，灯泡会闪亮一下然后逐渐熄灭；若断开前，通过电感的电流小于或等于灯泡的电流，断开开关瞬间，灯泡不会闪亮一下。故B正确；
C．丙图为多用电表的欧姆档；需要进行欧姆调零；故在换档后，需两表笔短接，调节R1使指针指向0Ω表盘最右端，故C错误；
D．丁图利用了电磁感应的原理，声波使膜片振动，从而带动音圈产生感应电流，故D正确。
6、如图所示，、是两只完全相同的灯泡，线圈自感系数很大，线圈的直流电阻不计，初始状态开关S断开，下列说法中正确的是（ ）
A．S闭合后，、均逐渐变亮
B．S闭合后，立即亮，逐渐变亮
C．待电路稳定后再断开S，、立即同时熄灭
D．待电路稳定后再断开S，立即熄灭，亮一下熄灭
【答案】D
【解析】AB．由图可知，灯L1与线圈并联后再与L2串联，当S闭合瞬时，线圈以及两灯同时获得电压，所以L1、L2同时发光，随着线圈L电流的增加，逐渐将L1灯短路，L1逐渐变暗直到熄灭，同时，L2电流逐渐增大，变得更亮，故AB错误；
CD．待电路稳定后S断开瞬时，L2中电流消失，故立即熄灭，由于线圈内产生一个自感电动势，与L1构成一个自感回路，故L1亮一下逐渐熄灭，故D正确，C错误；
7、演示自感现象的电路如图所示，L为电感线圈。闭合开关S，电路稳定时，两只完全相同的灯泡A1、A2亮度相同，下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S时，A1、A2同时变亮
B．若断开开关，通过A2的电流从左向右
C．L的直流电阻与R的阻值相同
D．若断开开关，A1逐渐变暗，A2闪亮一下再逐渐变暗
【答案】C
【解析】A．闭合开关S时，A2立即变亮；由于线圈的自感作用将阻碍电流的快速变大，使电流缓慢变大，所以与其串联的灯泡A1缓慢变亮，故A错误；
C．电路稳定时，两只完全相同的灯泡A1、A2亮度相同，说明L的直流电阻与R的阻值相同，故C正确；
BD．断开开关时，电路中的电流突然减小为零，线圈内将产生阻碍原电流减小的自感电流，即自感电流的方向与原电流方向相同；灯泡A1、A2所在的两个支路构成了一个闭合回路，自感电流通过灯泡A1、A2，通过A2时方向从右向左，随着自感电流的减小，两个灯泡同时熄灭，因两个灯泡之前电流相同，因此灯不会闪烁一下；故BD错误。
8、（多选）如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，L是自感系数较大的线圈。闭合开关S，当电路稳定后，两灯泡亮度相同，将开关S断开，下列说法正确的是（ ）
A．A逐渐熄灭，B瞬时熄灭
B．A和B一起逐渐熄灭
C．断开S瞬间，通过B灯的电流方向向左
D．断开S瞬间，通过A灯的电流方向向左
【答案】BD
【解析】AB．开关闭合稳定时，两个灯泡亮度相同，则流过A的电流等于流过B的，开关由闭合到断开瞬间，B灯原来的电流瞬间消失，而线圈产生自感电动势阻碍A灯中电流减小，并与AB组成回路，原来两支路灯电流相等，则开关断开瞬间，电流都从原来A的值开始减小，所以两灯均过一会儿才熄灭，故A错误，B正确；
CD．由于电流的方向与A的原电流的方向相同，则流过两个灯的电流的方向为逆时针方向，通过A灯的电流方向仍然向左，而通过B灯的电流方向向右，故C错误，D正确；
9、如图所示的电路中，三个相同的灯泡a、b、c和电感L1、L2与直流电源连接，电感的电阻忽略不计电键K从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有（ ）
A．三个灯泡立即熄灭 B．b先变亮，然后逐渐熄灭
C．c先变亮，然后逐渐熄灭 D．a先变亮，b、c都逐渐熄灭
【答案】D
【解析】如下图所示，电键K闭合时，电感L1的电流等于bc灯的电流之和，电感L2等于c灯的电流；断开电键K的瞬间，电感上的电流突然减小，三个灯泡均处于回路中，故b、c灯泡的电流逐渐减小，且原来每个电感线圈产生感应电动势均加载于灯泡a上，故灯泡a先变亮，然后逐渐变暗。
10、在如图a、b所示电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯S的电阻，接通开关K，使电路达到稳定，灯泡S发光，则（ ）
A．在电路a中，闭合K时，S将立即变亮发光
B．在电路a中，断开K后，S将先变得更亮，后才变暗
C．在电路b中，闭合K时，S将逐渐变亮发光
D．在电路b中，断开K后，S将先变得更亮，然后渐暗
【答案】D
【解析】A．在电路a中，闭合K时，由于L的阻碍作用，S慢慢变亮。故A错误；
B．在电路a中，断开K后，由于L的阻碍作用，S慢慢变暗，不会出现闪亮现象。故B错误；
C．在电路b中，闭合K时，灯泡S与电阻R串联接入电路，则其立即变亮。故C错误；
D．在电路b中，由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，所以通过灯泡的电流比线圈的电流小。断开K后，由于L的阻碍作用，导致灯泡S变的更亮，然后逐渐变暗。故D正确。
三、培优练习
1、如图所示电路，开关S闭合稳定后，流过线圈L的电流为，流过灯泡的电流为。现将S突然断开，S断开前后，下列图中能正确表示流过灯泡的电流i随时间t变化关系的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】S闭合且稳定后流过电感线圈的电流是0.4A，流过灯泡的电流是0.2A，当S断开后，灯泡原来的电流立即消失，线圈中电流要开始减小，将产生自感电动势，阻碍电流的减小，所以通过灯泡的电流不会立即消失，会从0.4A开始逐渐减小，根据楞次定律知，灯泡中电流方向与原来的电流方向相反；
2、如图是演示自感现象的电路，与是完全相同的灯泡，电阻均为R，在开关断开，闭合时，两灯的亮度一样，现闭合待电路稳定后，突然断开的瞬间（ ）
A．立即熄灭 B．先变亮，再逐渐熄灭
C．有电流流过，方向向左 D．有电流流过，方向向右
【答案】C
【解析】突然断开的瞬间，线圈与构成回路，所以没有电流经过立即熄灭。在开关断开，闭合时，两灯的亮度一样，所以线圈的直流电阻也是R，则闭合待电路稳定后，线圈中的电流与灯泡中的电流一样，所以断开开关的瞬间，流过的电流大小不变，方向向左，所以不能变亮。
3、（多选）如图所示L为自感线圈，闭合开关S，灯立即变亮，另一个相同灯逐渐变亮，最终比亮。则（ ）
A．滑动变阻器R的阻值小于自感线圈L的直流电阻阻值
B．滑动变阻器R的阻值大于自感线圈L的直流电阻阻值
C．断开S，灯闪亮后逐渐熄灭，且电流方向与闭合S时一样
D．断开S，灯逐渐熄灭，且电流方向与闭合S时相反
【答案】AD
【解析】A．比亮，说明滑动变阻器R的阻值比自感线圈L的直流电阻阻值小，故A正确，B错误；
CD．断开S，线圈中的电流减小，发生电磁感应，产生同向感应电动势以阻碍电流的减小，该感应电流流过两灯泡构成的回路，所以两灯泡逐渐熄灭，且流过灯的电流方向与闭合S时相反。因为断电时，流过灯的电流瞬间不变，所以不会闪亮。C错误，D正确。
4、图1和图2是教材中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，与的电阻值相同
B．图1中，闭合，电路稳定后，中电流大于中电流
C．图2中，变阻器与的电阻值相同
D．图2中，闭合瞬间，中电流与变阻器中电流相等
【答案】C
【解析】AB．图1中，当S1断开的瞬时灯突然闪亮，说明在电路稳定时通过线圈L1的电流大于通过灯A1的电流，即灯的阻值大于线圈的电阻值，选项AB错误；
C．图2中，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，说明变阻器与的电阻值相同，选项C正确；
D．图2中，闭合瞬间，由于L2中产生自感电动势阻碍电流的增加，可知中电流比变阻器中电流小，选项D错误。
5、如图所示的电路中，L为自感线圈，其直流电阻与电阻R相等，C为电容器，A、B为两灯泡，电源内阻r不可忽略，当开关S由闭合状态断开时（ ）
A．A灯立即熄灭
B．A灯突然闪亮一下再熄灭，c点电势比d点高
C．B灯无电流通过，不可能变亮
D．电容器立即充电，有电流从a点到b点流过B灯
【答案】D
【解析】AB．当开关S由闭合变为断开时，线圈中产生自感电动势，与灯泡A和电阻R构成闭合回路放电，由于断开开关前流过线圈的电流大于流过灯泡A的电流，故A灯突然闪亮一下再熄灭，电流从d到c流过灯泡A，故d点电势比c点高，故AB错误；
CD．当开关S由闭合变为断开时，电容量两端的电压变大，故电容器充电，有充电电流，故B灯有电流通过，电流方向由a到b，故C错误，D正确；
6、如图所示的电路中，三个灯泡、、的电阻相等（且不考虑温度对电阻的影响），电感L的电阻可忽略，D为理想二极管。电源内阻不可忽略，下列说法中正确的是（ ）
A．S闭合瞬间，、、均立即变亮，然后逐渐变暗
B．S闭合瞬间，逐渐变亮，、均立即变亮，后亮度稍有下降，稳定后三个灯泡亮度相同
C．S从闭合状态突然断开时，、、均逐渐变暗
D．S从闭合状态突然断开时，、、均先变亮，然后逐渐变暗
【答案】B
【解析】AB．开关S闭合瞬间，L2、L3均立即变亮，L1的电路中由于线圈对电流的阻碍作用，会逐渐亮，随L1的电路中电流的增大，路端电压减小，L2、L3亮度稍有下降，稳定后L2、L3亮度相同，故A错误；B正确；
CD．开关S从闭合状态突然断开时，L1、L3均逐渐变暗，由于L2的电路中的二极管由单向导电性，电流不能从右向左通过二极管，所以L2立即熄灭。故CD错误。
7、如图所示，铁芯上绕有线圈A和B，线圈A与电源连接，线圈B与理性发光二极管D相连，衔铁E连接弹簧K控制触头C的通断，忽略A的自感，下列说法正确的是
A．闭合S，D闪亮一下 B．闭合S，C将会过一小段时间接通
C．断开S，D不会闪亮 D．断开S，C将会过一小段时间断开
【答案】D
【解析】AB.当闭合S瞬间时，穿过线圈B的磁通量要增加，根据楞次定律：增反减同，结合右手螺旋定则可知，线圈B的电流方向逆时针，而由于二极管顺时针方向导电，则线圈B不会闪亮一下，则线圈A中磁场立刻吸引C，导致其即时接触，故A，B错误；CD.当断开S瞬间时，穿过线圈B的磁通量要减小，根据楞次定律：增反减同，结合右手螺旋定则可知，电流方向为顺时针，则二极管处于导通状态，则D会闪亮，同时对线圈A有影响，阻碍其磁通量减小，那么C将会过一小段时间断开，故C错误，D正确；
8、（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
【解析】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。
9、（多选）如图所示为某同学探究电磁感应现象的实验装置。将两个线圈绕在一个铁环上，A线圈与电源、滑动变阻器R、开关组成一个回路，B线圈与电流计G、开关组成另一个回路。关于该实验现象下列说法正确的是（ ）
A．先闭合，再闭合的瞬间，G中无感应电流
B．先闭合，再闭合的瞬间，G中无感应电流
C．闭合、，待电路稳定后G中一直有感应电流
D．闭合、，待电路稳定后R的滑片向左移动的过程中，G中有感应电流
【答案】AD
【解析】A．先闭合后，线圈A中产生的是恒定电流，产生的磁场是恒定的，再闭合的瞬间，穿过线圈B的磁通量不变，线圈B不产生感应电动势，故G中无感应电流。故A正确；
B．先闭合，此时穿过线圈B的磁通量仍为零。再闭合的瞬间，穿过线圈B的磁通量增加，线圈B产生感应电动势，G中有感应电流。故B错误；
C．闭合、，待电路稳定后，穿过线圈B的磁通量不变，线圈B不产生感应电动势，G中无感应电流。故C错误；
D．闭合、，待电路稳定后，R的滑片向左移动的过程中，电阻变大，电路中电流减小，穿过线圈B的磁通量减少，线圈B产生感应电动势，G中有感应电流。故D正确。
10、如图所示，A、B、C是三个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，则（ ）
A．S闭合时，B、C灯立即亮，A灯缓慢亮
B．电路接通稳定后，B、C灯亮度不同
C．电路接通稳定后断开S，A灯闪一下后逐渐熄灭
D．电路接通稳定后断开S，b点的电势高于a点
【答案】C
【解析】A．S闭合的瞬间，通过L的电流等于零，A、B、C灯都立即亮，A错误；
B．电路接通稳定后，L相当于导线，B、C灯亮度相同，B错误；
C．电路接通稳定后，L相当于导线，A灯熄灭，断开S的瞬间，L相当于电源给A灯供电，A灯又亮了，然后A灯逐渐熄灭，所以A灯闪一下后逐渐熄灭，C正确；
D．电路接通稳定时，通过L的电流方向向左，断开S的瞬间，L相当于电源阻碍电流减小，产生向左的电流，a是电源的正极，b是电源的负极，b点的电势低于a点，D错误。
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2.4 自感和互感
一、考点梳理
考点一、自感和自感电动势
1.定义：由于通过线圈自身的电流发生变化时，线圈本身产生感应电动势的现象叫自感现象由于自感而产生的感应电动热叫自感电动势。
2.自感电动势的作用：
总是阻碍导体中原电流的变化，即总是起着推迟电流变化的作用。
3.自感电动势的方向：
自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化，当原来电流增大时，自感电动势与原来电流方向相反；当原来电流减小时，自感电动势与原来电流方向相同。
4.自感电动势大小：
，大小由电流变化的快慢和自感系数决定。
【典例1】下列关于线圈中自感电动势的大小的说法正确的是（ ）
A．电流变化越大，自感电动势越大
B．电流变化越快，自感电动势越大
C．通过线圈的电流为零的瞬间，自感电动势为零
D．通过线圈的电流为最大值的瞬间，自感电动势最大
【答案】B
【解析】由自感电动势可知，自感电动势的大小与电流的变化率成正比，与电流的大小及电流变化的大小无关，选项A、C、D错误，选项B正确。
【典例2】如图所示，将两头刮掉绝缘漆的导线绕在一把锉刀上，一端接上电池（电池另一极与锉刀接触），手执导线的另一端，在锉刀上来回划动，由于锉刀表面凹凸不平，就会产生电火花。下列说法正确的是（ ）
A．产生电火花的回路只由导线与电池组成
B．如导线端只向一个方向划动也能产生电火花
C．锉刀采用什么材料制成对实验没有影响
D．导线端划动的方向决定了自感电动势的方向
【答案】B
【解析】AC．回路由导线、锉刀、电池组成，故锉刀必须用易导电的材料制成，所以A、C错误；BD．锉刀表面凹凸不平，在移动过程中电路在通路和断路状态间不断变化，线圈产生自感电动势，电火花的产生和自感电动势的方向均与导线端划动方向无关，故B正确，D错误。
练习1、关于线圈中自感电动势的大小，下列说法中正确的是（ ）
A．电感一定时，电流变化越大，自感电动势越大
B．电感一定时，电流变化越快，自感电动势越大
C．通过线圈的电流为零的瞬间，自感电动势为零
D．通过线圈的电流为最大值的瞬间，自感电动势最大
【答案】B
【解析】AB．电感一定时，电流变化越快，越大，由E=L知，自感电动势越大，故A错误，B正确；
C．线圈中电流为零时，电流的变化率不一定为零，自感电动势不一定为零，故C错误；
D．当通过线圈的电流最大时，若电流的变化率为零，自感电动势为零，故D错误。
考点二、线圈的自感系数及其决定因素
1.定义：自感系数是表示线圈产生自感电动势本领大小的物理量，简称为自感或电感，用表示。
2.（1）大小：线圈长度越长，线圈横截面积越大，单位长度上匝数越多，线圈的自感系数越大；线圈有铁芯比无铁芯时自感系数大得多。
（2）物理意义：表征线圈产生自感电动势本领大小的物理量，数值上等于通过线圈的电流在内改变时产生的自感电动势的大小。
（3）单位：亨利（符号），亨=毫亨=微亨（）。
【典例1】自感系数L的单位，如果用国际单位制的基本单位的符号来表示，正确的是（ ）
A．s·V/A B．kg·m2/（A2·s2）
C．N·m/A D．kg·V（A·s2）
【答案】B
【解析】物理公式不仅确定了物理量的数量关系，还确定了单位关系，由自感电动势公式可知
自感系数L单位是
【典例2】关于线圈的自感系数、自感电动势的下列说法中正确的是（ ）
A．线圈中电流变化越大，线圈自感系数越大
B．对于某一线圈，自感电动势正比于电流的变化量
C．一个线圈的电流均匀增大，这个线圈的自感系数、自感电动势都不变
D．自感电动势总与原电流方向相反
【答案】C
【解析】线圈的自感系数由线圈本身的特性决定，所以A错误；线圈的自感电动势与线圈的自感系数以及电流的变化率成正比，与电流的变化量无关，所以B错误；线圈的自感系数由线圈本身的特性决定，所以线圈的自感系数不变，线圈电流均匀增大，即电流的变化率不变，所以线圈自感电动势不变，所以C正确；
当原电流增大时，会产生反方向的自感电流来阻碍电流的增大，此时自感电动势的方向与原电流相反，当原电流减小时，会产生同方向的自感电流来阻碍电流的减小，此时自感电动势与原电流方向相反，所以D错误。
练习1、目前，许多停车场门口都设置车辆识别系统，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端与电压有效值恒定的交变电源连接，如图所示。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少
B．汽车离开线圈B时，回路电流将减少
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
【答案】D
【解析】AC．汽车上有很多钢铁，当汽车接近线圈时，相对于给线圈增加了铁芯，所以线圈的自感系数增大，感抗也增大，在电压不变的情况下，交流回路的电流将减小，所以R两端电压将减小，即c、d两端得电压将减小，AC错误；BD．汽车远离线圈时，线圈的感抗减小，交流回路的电流增大，R两端电压将变大，c、d两端得电压将增大，D正确，B错误。
考点三、自感的应用
自感 电路 条件 现象 原因
通电自感 S闭合的瞬间 A2先亮 由于A2支路为纯电阻，不产生自感现象
A1逐渐亮起来 由于L的自感作用，阻碍A1支路电流增大
断电自感 S断开的瞬间 A过一会儿才熄灭或闪亮后逐渐熄灭 L与灯泡A组成回路，由于L的自感作用，使得A过一会儿才熄灭
【典例1】研究自感现象的实验电路如图所示，线圈自感系数L很大，直流电阻与定值电阻R的阻值相等，灯泡a、b完全相同。闭合开关S，电路稳定后两灯正常发光，则（ ）
A．闭合开关，a、b两灯同时亮
B．闭合开关，a灯先亮，b灯后亮
C．断开开关，a、b两灯同时逐渐熄灭
D．断开开关，b灯先熄灭，a灯后熄灭
【答案】C
【解析】AB．在开关闭合的瞬间，由于a灯的支路上自感线圈L中有自感电动势的阻碍，而b灯支路没有，则b灯先亮，a灯后亮，故AB错误；
CD．待电路稳定后断开开关，线圈L产生感应电动势，a、b两灯串联形成闭合回路，则a、b两灯同时逐渐熄灭，故C正确，D错误。
【典例2】如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻不计，A、B为两个完全相同的灯泡，电压表指针居于刻度盘中央，量程为E，可以测量正、反向电压。线圈L的自感系数较大，直流电阻不计，下列说法正确的是（ ）
A．开关闭合后，B逐渐变亮
B．开关闭合，待电路稳定后，B比A更亮
C．断开开关瞬间，a点电势比b点低
D．断开开关瞬间，电压表不会烧坏
【答案】D
【解析】A．开关闭合后，B马上变亮，所以A错误；
B．开关闭合，待电路稳定后，由于线圈L的自感系数较大，直流电阻不计， A B为两个完全相同的灯泡，则两灯一样亮，所以B错误；
C．断开开关瞬间，B灯有从a到b的反向电流通过，所以a点电势比b点高，则C错误；
D．断开开关瞬间，电压表两端出现反向电压，但大小不会超过原来的大小，所以不会烧坏，D正确；
练习1、在图示电路中，电阻R和线圈L的阻值相同，和是两个完全相同的灯泡，线圈电感足够大，下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关瞬时，比更亮
B．闭合开关瞬时，和的亮度相同
C．断开开关后，立即熄灭，慢慢熄灭
D．断开开关后，和都慢慢熄灭
【答案】A
【解析】AB．闭合开关瞬时，由于线圈电感足够大，电感线圈相当于断路，灯泡A2与电阻R并联再与A1串联，所以比更亮，故A正确，B错误；
CD．断开开关后，立即熄灭，由于电感线圈中的电流减小，则线圈中产生自感电动势阻碍电流减小，且线圈与灯组成回路，即慢慢熄灭，故CD错误。
练习2、如图甲所示，A、B是两个完全相同的小灯泡，闭合开关，A、B两灯泡均能正常发光。现将A、B小灯泡连接到如图乙所示电路中，乙图中电源与甲图中电源完全相同，L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈。电路各处连接良好，让开关从断开状态突然闭合，下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关的瞬间，A灯泡立刻变亮，B灯泡仍不亮
B．闭合开关的瞬间，A、B灯泡立刻同时亮，然后B灯泡熄灭
C．闭合开关，电路稳定后，A、B灯泡亮度相同
D．闭合开关，电路稳定后，流经灯泡B的电流由q到p
【答案】B
【解析】刚闭合S时，由于L自感系数很大，阻碍电流的增加，所以电路相当于两灯串联，电源的电压同时加到两灯上，A、B同时亮，随着L中电流增大，由于线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，B逐渐被短路直到熄灭，即稳定后没有电流流过B，外电路总电阻减小，总电流增大，A灯更亮，即稳定后A更亮，B熄灭。故ACD错误，B正确。
考点四、灯泡亮度变化
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 电流突然变大，然后逐渐减小
断电时 电流逐渐减小灯泡逐渐变暗电流方向不变 电路中稳态电流为I1、I2①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
【典例1】（多选）如图所示的电路中，、、是三个相同的灯泡，电感L的电阻和电源的内阻可忽略，D为理想二极管。下列判断正确的是（ ）
A．开关K从断开突然闭合时，逐渐变亮，一直不亮，立即变亮
B．开关K从断开突然闭合时，、逐渐变亮，一直不亮
C．开关K从闭合突然断开时，逐渐熄灭，突然变亮后逐渐变暗熄灭，立即熄灭
D．开关K从闭合状态突然断开时，、逐渐熄灭，突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭
【答案】BC
【解析】AB．闭合开关的瞬间，由于二极管具有单项导电性，所以无电流通过L2，由于线圈中自感电动势的阻碍，L1逐渐变亮，L1与L3串联，所以闭合开关的瞬间，、逐渐变亮，一直不亮，A错误，B正确；
CD．由于二极管的单向导电性，电路稳定后也无电流通过L2，L2不亮，电路稳定后，断开开关的瞬间，线圈由于产生自感电动势，相当于电源，灯泡L1、L2串联，所以L1逐渐熄灭，L2突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭，同时L3立即熄灭，D错误，C正确。
【典例2】在如图所示的电路中，A和B是两个完全相同的灯泡，线圈L的自感系数足够大，线圈的直流电阻可以忽略不计。下列说法中正确的是（ ）
A．闭合开关S，A先亮，B后亮，最后一样亮
B．断开开关S，A和B都要延迟一会儿才熄灭
C．断开开关S，A立即熄灭，B闪亮一下再熄灭
D．断开开关S，流过B的电流方向向右
【答案】B
【解析】A．线圈的自感作用阻碍电流的变化，闭合开关S时，流过A的电流逐渐变大，因此B先亮，A后亮，最后一样亮，A错误；
BCD．断开开关S时，由于线圈的自感作用阻碍电流的变化，流过线圈的电流逐渐减小，而自感线圈L、灯A、灯B重新构成新的回路，流过B的电流方向向左，因此A和B都要延迟一会儿才熄灭，B正确，CD错误。
练习1、某同学在研究自感现象时设计了如图所示的桥式电路，、、是三个完全相同的灯泡，线圈L的自感系数足够大，其直流电阻与灯泡的电阻相同，下列说法中正确的是（ ）
A．闭合开关S瞬间，三个灯泡同时亮
B．闭合开关S电路稳定后，三个灯泡亮度不同
C．开关S断开，三个灯泡闪亮一下再慢慢熄灭
D．开关S断开，三个灯泡慢慢熄灭
【答案】D
【解析】AB．闭合开关S瞬间，、所在支路电流迅速增大，两灯同时亮起，而线圈L、所在支路由于通电自感现象，电流缓慢增大，灯逐渐亮起，当电路稳定后，由于两支路电阻相同，故三个灯泡亮度相同，AB错误；
CD．开关S断开瞬间，由于线圈的断电自感现象，L相当于一个电源，会使线圈L及三个灯泡中的电流从原来的数值逐渐减小，灯慢慢熄灭，因线圈电流和灯泡的电流在稳定的时候相同， 并不会闪亮一下，C错误，D正确。
练习2、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。
(1)当开关S由断开变为闭合时，A、B两个灯泡的亮度将如何变化？请作出解释。
(2)当开关S由闭合变为断开时，A、B两个灯泡的亮度又将如何变化？请作出解释。
【答案】(1)B灯先亮一下后逐渐熄灭；A灯立刻亮起来，后变得更亮；(2)灯泡A立即熄灭，灯泡B由熄灭变亮再逐渐熄灭。
【解析】(1)当开关S由断开变为闭合时，线圈L中产生很大的自感电动势阻碍电流增加，则L可看做断路，电源的电压同时加到两灯上，A、B同时亮，随着L中电流增大，由于线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，B逐渐被短路直到熄灭，外电路总电阻减小，总电流增大，A灯更亮；
(2)当开关S由闭合变为断开时，灯泡A立即熄灭，L中产生自感电动势阻碍电流减小，则L相当电源，灯泡B与线圈L构成闭合回路，所以灯泡B由熄灭变亮再逐渐熄灭。
考点五、互感的应用
互感和互感电动势：两个相互靠近但导线不相连的线圈，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，这种现象叫作互感，这种感应电动势叫作互感电动势．
【典例1】无线充电是近年发展起来的新技术。如图所示，该技术通过交变磁场在发射线圈和接收线圈间传输能量。内置接收线圈的手机可以直接放在无线充电基座上进行充电，下列关于无线充电的说法正确的是（ ）
A．在充电过程中没有电能损失
B．无线充电基座可以用直流电源供电
C．无线充电过程主要利用了电磁感应原理
D．无线充电基座可以对所有手机进行无线充电
【答案】C
【解析】A．在充电过程中线圈会产生焦耳热，会有电能损失，故A错误；
B．无线充电基座产生的是交变磁场，所以必须用交流电源供电，故B错误；
C．发射线圈产生的交变磁场使接收线圈中的磁通量发生变化，从而产生感应电动势，所以无线充电过程主要利用了电磁感应原理，故C正确；
D．无线充电基座只能对配备接收线圈的手机进行无线充电，故D错误。
【典例2】目前手机的无线充电技术（图甲）已经成熟，其工作过程可简化为图乙所示，A、B两个线圈彼此行放置，当线圈A接通工作电源时，线圈B中会产生感应电动势，并对与其相连的手机电池充电。下列说法正确的是（ ）
A．只要线圈A中输入电流，线圈B中就会产生感应电动势
B．若线圈A中输入变化的电流，线圈B中产生的感应电动势也会发生变化
C．线圈A中输入的电流越大，线圈B中感应电动势越大
D．线圈A中输入的电流变化越快，线圈B中感应电动势越大
【答案】D
【解析】A．根据感应电流产生的条件，若在线圈A中输入恒定电流，则线圈A只产生恒定的磁场，线圈B中的磁通量不发生变化，则线圈B中不会产生感应电动势，故A错误；
B．若线圈A中输入随时间均匀变化的电流，则会使线圈A产生随时间均匀变化的磁场，根据法拉第电磁感应定律
常数
则线圈B中会产生恒定不变的感应电动势，故B错误；
C．若线圈A中电流恒定不变，无论多大，产生的磁场是恒定的，则线圈B中没有磁通量变化，则不会产生感应电动势，故C错误；
D．线圈A中电流变化越快，则线圈A中电流产生的2磁场变化越快，根据法拉第电磁感应定律
线圈B中感应电动势也会越大，故D正确。
练习1、随着智能手机的发展，电池低容量和手机高耗能之间的矛盾越来越突出，手机无线充电技术间接解决了智能手机电池不耐用的问题。在不久的将来各大公共场所都会装有这种设备，用户可以随时进行无线充电，十分便捷。如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。在充电过程中（ ）
A．受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变
B．送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化
C．送电线圈和受电线圈无法通过互感实现能量传递
D．由于手机和基座没有导线连接，所以传递能量没有损失
【答案】B
【解析】AB．送电线圈通入正弦式交变电流,则产生的磁场为交变磁场，由楞次定律可知受电线圈中感应电流产生的磁场为交变磁场，故B正确，A错误；
C．送电线圈和受电线圈可以通过互感实现能量传递，故C错误；
D．由于有漏磁现场的存在，所以能量的传递过程有损失，故D错误。
练习2、如图所示，图甲为手机无线充电图，图乙为其充电原理的示意图，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电板的励磁线圈和手机内的感应线圈，利用产生的磁场传递能量。当励磁线圈 ab 端通入如图丙的正弦式交变电流后，就会在感应线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。在充电过程中（ ）
A．感应线圈中产生的是恒定电流
B．励磁线圈中的电流产生的磁场恒定不变
C．感应线圈和励磁线圈通过互感现象实现能量传递
D．感应线圈中电流的方向总是与励磁线圈中电流方向相反
【答案】C
【解析】AB．当励磁线圈 ab 端通入如图丙的正弦式交变电流后，根据麦克斯韦电磁场理论可知，在励磁线圈中产生了呈周期性变化的磁场，根据法拉第电磁感应定律，可知在感应线圈中产生同频率的正弦交流电，故AB错误；
C．无线充电利用的是电磁感应原理，所以感应线圈和励磁线圈通过互感现象实现能量传递，故C正确；
D．感应线圈中的电流方向可以由楞次定律判断，当励磁线圈中电流减小时，感应电流的方向可能与励磁线圈的电流方向相同，故D错误。
二、夯实小练
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
【答案】ABC
【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，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，会影响电路的正常工作，选项D错误。
2、(多选)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传到另一个线圈
C.互感现象都是有益的
D.变压器是利用互感现象制成的
【答案】BD
【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传到另一个线圈，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；变压器是利用互感现象制成的，选项D正确。
3、关于线圈的自感系数，下面说法正确的是 ( )
A.线圈的自感系数越大，自感电动势就一定越大
B.线圈中的电流变化越快，自感系数越大
C.线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定
D.线圈中的电流等于零时，自感系数也等于零
【答案】C
【解析】线圈的自感系数是由线圈本身的因素及有无铁芯决定的，与有无电流、电流变化情况都没有关系，故选项B、D错误，C正确；自感电动势的大小除了与线圈自感系数有关外，还与电流的变化率有关，故选项A错误。
4、了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。下列选项符合史实的是（ ）
A．法拉第发现了自感现象
B．安培最早提出了场的概念
C．奥斯特提出了分子电流假说
D．密立根测出了元电荷的数值
【答案】D
【解析】A．1832年，美国科学家亨利发现自感现象（因电流变化而在电路本身引起感应电动势的现象），日光灯的工作原理即为其应用之一，双绕线法制精密电阻为消除其影响应用之一，故A错误；
B．场是由法拉第最早提出的，故B错误；
C．安培提出了分子电流假说，故C错误；
D．密立根通过实验方法，测出了元电荷的数值，故D正确。
5、（多选）如图所示，甲是回旋加速器的原理图，乙是研究自感现象的实验电路图，丙是欧姆表的内部电路图，丁图是动圈式话筒的原理图，下列说法正确的是（ ）
A．甲图是加速带电粒子的装置，其加速电压越大，带电粒子最后获得的速度越大
B．乙图电路开关断开瞬间，灯泡A可能会突然闪亮一下
C．丙图在测量电阻前，需两表笔短接，调节R1使指针指向表盘最左端
D．丁图利用了电磁感应的原理，声波使膜片振动，从而带动音圈产生感应电流
【答案】BD
【解析】A．根据
得，粒子的最大速度
可知最大速度与加速电压无关，只和磁场区域的半径有关，故A错误；
B．电键断开的瞬间，由于线圈对电流有阻碍作用，通过线圈的电流会通过灯泡A，所以灯泡A不会立即熄灭，若断开前，通过电感的电流大于灯泡的电流，断开开关瞬间，灯泡会闪亮一下然后逐渐熄灭；若断开前，通过电感的电流小于或等于灯泡的电流，断开开关瞬间，灯泡不会闪亮一下。故B正确；
C．丙图为多用电表的欧姆档；需要进行欧姆调零；故在换档后，需两表笔短接，调节R1使指针指向0Ω表盘最右端，故C错误；
D．丁图利用了电磁感应的原理，声波使膜片振动，从而带动音圈产生感应电流，故D正确。
6、如图所示，、是两只完全相同的灯泡，线圈自感系数很大，线圈的直流电阻不计，初始状态开关S断开，下列说法中正确的是（ ）
A．S闭合后，、均逐渐变亮
B．S闭合后，立即亮，逐渐变亮
C．待电路稳定后再断开S，、立即同时熄灭
D．待电路稳定后再断开S，立即熄灭，亮一下熄灭
【答案】D
【解析】AB．由图可知，灯L1与线圈并联后再与L2串联，当S闭合瞬时，线圈以及两灯同时获得电压，所以L1、L2同时发光，随着线圈L电流的增加，逐渐将L1灯短路，L1逐渐变暗直到熄灭，同时，L2电流逐渐增大，变得更亮，故AB错误；
CD．待电路稳定后S断开瞬时，L2中电流消失，故立即熄灭，由于线圈内产生一个自感电动势，与L1构成一个自感回路，故L1亮一下逐渐熄灭，故D正确，C错误；
7、演示自感现象的电路如图所示，L为电感线圈。闭合开关S，电路稳定时，两只完全相同的灯泡A1、A2亮度相同，下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S时，A1、A2同时变亮
B．若断开开关，通过A2的电流从左向右
C．L的直流电阻与R的阻值相同
D．若断开开关，A1逐渐变暗，A2闪亮一下再逐渐变暗
【答案】C
【解析】A．闭合开关S时，A2立即变亮；由于线圈的自感作用将阻碍电流的快速变大，使电流缓慢变大，所以与其串联的灯泡A1缓慢变亮，故A错误；
C．电路稳定时，两只完全相同的灯泡A1、A2亮度相同，说明L的直流电阻与R的阻值相同，故C正确；
BD．断开开关时，电路中的电流突然减小为零，线圈内将产生阻碍原电流减小的自感电流，即自感电流的方向与原电流方向相同；灯泡A1、A2所在的两个支路构成了一个闭合回路，自感电流通过灯泡A1、A2，通过A2时方向从右向左，随着自感电流的减小，两个灯泡同时熄灭，因两个灯泡之前电流相同，因此灯不会闪烁一下；故BD错误。
8、（多选）如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，L是自感系数较大的线圈。闭合开关S，当电路稳定后，两灯泡亮度相同，将开关S断开，下列说法正确的是（ ）
A．A逐渐熄灭，B瞬时熄灭
B．A和B一起逐渐熄灭
C．断开S瞬间，通过B灯的电流方向向左
D．断开S瞬间，通过A灯的电流方向向左
【答案】BD
【解析】AB．开关闭合稳定时，两个灯泡亮度相同，则流过A的电流等于流过B的，开关由闭合到断开瞬间，B灯原来的电流瞬间消失，而线圈产生自感电动势阻碍A灯中电流减小，并与AB组成回路，原来两支路灯电流相等，则开关断开瞬间，电流都从原来A的值开始减小，所以两灯均过一会儿才熄灭，故A错误，B正确；
CD．由于电流的方向与A的原电流的方向相同，则流过两个灯的电流的方向为逆时针方向，通过A灯的电流方向仍然向左，而通过B灯的电流方向向右，故C错误，D正确；
9、如图所示的电路中，三个相同的灯泡a、b、c和电感L1、L2与直流电源连接，电感的电阻忽略不计电键K从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有（ ）
A．三个灯泡立即熄灭 B．b先变亮，然后逐渐熄灭
C．c先变亮，然后逐渐熄灭 D．a先变亮，b、c都逐渐熄灭
【答案】D
【解析】如下图所示，电键K闭合时，电感L1的电流等于bc灯的电流之和，电感L2等于c灯的电流；断开电键K的瞬间，电感上的电流突然减小，三个灯泡均处于回路中，故b、c灯泡的电流逐渐减小，且原来每个电感线圈产生感应电动势均加载于灯泡a上，故灯泡a先变亮，然后逐渐变暗。
10、在如图a、b所示电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯S的电阻，接通开关K，使电路达到稳定，灯泡S发光，则（ ）
A．在电路a中，闭合K时，S将立即变亮发光
B．在电路a中，断开K后，S将先变得更亮，后才变暗
C．在电路b中，闭合K时，S将逐渐变亮发光
D．在电路b中，断开K后，S将先变得更亮，然后渐暗
【答案】D
【解析】A．在电路a中，闭合K时，由于L的阻碍作用，S慢慢变亮。故A错误；
B．在电路a中，断开K后，由于L的阻碍作用，S慢慢变暗，不会出现闪亮现象。故B错误；
C．在电路b中，闭合K时，灯泡S与电阻R串联接入电路，则其立即变亮。故C错误；
D．在电路b中，由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，所以通过灯泡的电流比线圈的电流小。断开K后，由于L的阻碍作用，导致灯泡S变的更亮，然后逐渐变暗。故D正确。
三、培优练习
1、如图所示电路，开关S闭合稳定后，流过线圈L的电流为，流过灯泡的电流为。现将S突然断开，S断开前后，下列图中能正确表示流过灯泡的电流i随时间t变化关系的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】S闭合且稳定后流过电感线圈的电流是0.4A，流过灯泡的电流是0.2A，当S断开后，灯泡原来的电流立即消失，线圈中电流要开始减小，将产生自感电动势，阻碍电流的减小，所以通过灯泡的电流不会立即消失，会从0.4A开始逐渐减小，根据楞次定律知，灯泡中电流方向与原来的电流方向相反；
2、如图是演示自感现象的电路，与是完全相同的灯泡，电阻均为R，在开关断开，闭合时，两灯的亮度一样，现闭合待电路稳定后，突然断开的瞬间（ ）
A．立即熄灭 B．先变亮，再逐渐熄灭
C．有电流流过，方向向左 D．有电流流过，方向向右
【答案】C
【解析】突然断开的瞬间，线圈与构成回路，所以没有电流经过立即熄灭。在开关断开，闭合时，两灯的亮度一样，所以线圈的直流电阻也是R，则闭合待电路稳定后，线圈中的电流与灯泡中的电流一样，所以断开开关的瞬间，流过的电流大小不变，方向向左，所以不能变亮。
3、（多选）如图所示L为自感线圈，闭合开关S，灯立即变亮，另一个相同灯逐渐变亮，最终比亮。则（ ）
A．滑动变阻器R的阻值小于自感线圈L的直流电阻阻值
B．滑动变阻器R的阻值大于自感线圈L的直流电阻阻值
C．断开S，灯闪亮后逐渐熄灭，且电流方向与闭合S时一样
D．断开S，灯逐渐熄灭，且电流方向与闭合S时相反
【答案】AD
【解析】A．比亮，说明滑动变阻器R的阻值比自感线圈L的直流电阻阻值小，故A正确，B错误；
CD．断开S，线圈中的电流减小，发生电磁感应，产生同向感应电动势以阻碍电流的减小，该感应电流流过两灯泡构成的回路，所以两灯泡逐渐熄灭，且流过灯的电流方向与闭合S时相反。因为断电时，流过灯的电流瞬间不变，所以不会闪亮。C错误，D正确。
4、图1和图2是教材中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，与的电阻值相同
B．图1中，闭合，电路稳定后，中电流大于中电流
C．图2中，变阻器与的电阻值相同
D．图2中，闭合瞬间，中电流与变阻器中电流相等
【答案】C
【解析】AB．图1中，当S1断开的瞬时灯突然闪亮，说明在电路稳定时通过线圈L1的电流大于通过灯A1的电流，即灯的阻值大于线圈的电阻值，选项AB错误；
C．图2中，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，说明变阻器与的电阻值相同，选项C正确；
D．图2中，闭合瞬间，由于L2中产生自感电动势阻碍电流的增加，可知中电流比变阻器中电流小，选项D错误。
5、如图所示的电路中，L为自感线圈，其直流电阻与电阻R相等，C为电容器，A、B为两灯泡，电源内阻r不可忽略，当开关S由闭合状态断开时（ ）
A．A灯立即熄灭
B．A灯突然闪亮一下再熄灭，c点电势比d点高
C．B灯无电流通过，不可能变亮
D．电容器立即充电，有电流从a点到b点流过B灯
【答案】D
【解析】AB．当开关S由闭合变为断开时，线圈中产生自感电动势，与灯泡A和电阻R构成闭合回路放电，由于断开开关前流过线圈的电流大于流过灯泡A的电流，故A灯突然闪亮一下再熄灭，电流从d到c流过灯泡A，故d点电势比c点高，故AB错误；
CD．当开关S由闭合变为断开时，电容量两端的电压变大，故电容器充电，有充电电流，故B灯有电流通过，电流方向由a到b，故C错误，D正确；
6、如图所示的电路中，三个灯泡、、的电阻相等（且不考虑温度对电阻的影响），电感L的电阻可忽略，D为理想二极管。电源内阻不可忽略，下列说法中正确的是（ ）
A．S闭合瞬间，、、均立即变亮，然后逐渐变暗
B．S闭合瞬间，逐渐变亮，、均立即变亮，后亮度稍有下降，稳定后三个灯泡亮度相同
C．S从闭合状态突然断开时，、、均逐渐变暗
D．S从闭合状态突然断开时，、、均先变亮，然后逐渐变暗
【答案】B
【解析】AB．开关S闭合瞬间，L2、L3均立即变亮，L1的电路中由于线圈对电流的阻碍作用，会逐渐亮，随L1的电路中电流的增大，路端电压减小，L2、L3亮度稍有下降，稳定后L2、L3亮度相同，故A错误；B正确；
CD．开关S从闭合状态突然断开时，L1、L3均逐渐变暗，由于L2的电路中的二极管由单向导电性，电流不能从右向左通过二极管，所以L2立即熄灭。故CD错误。
7、如图所示，铁芯上绕有线圈A和B，线圈A与电源连接，线圈B与理性发光二极管D相连，衔铁E连接弹簧K控制触头C的通断，忽略A的自感，下列说法正确的是
A．闭合S，D闪亮一下 B．闭合S，C将会过一小段时间接通
C．断开S，D不会闪亮 D．断开S，C将会过一小段时间断开
【答案】D
【解析】AB.当闭合S瞬间时，穿过线圈B的磁通量要增加，根据楞次定律：增反减同，结合右手螺旋定则可知，线圈B的电流方向逆时针，而由于二极管顺时针方向导电，则线圈B不会闪亮一下，则线圈A中磁场立刻吸引C，导致其即时接触，故A，B错误；CD.当断开S瞬间时，穿过线圈B的磁通量要减小，根据楞次定律：增反减同，结合右手螺旋定则可知，电流方向为顺时针，则二极管处于导通状态，则D会闪亮，同时对线圈A有影响，阻碍其磁通量减小，那么C将会过一小段时间断开，故C错误，D正确；
8、（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
【解析】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。
9、（多选）如图所示为某同学探究电磁感应现象的实验装置。将两个线圈绕在一个铁环上，A线圈与电源、滑动变阻器R、开关组成一个回路，B线圈与电流计G、开关组成另一个回路。关于该实验现象下列说法正确的是（ ）
A．先闭合，再闭合的瞬间，G中无感应电流
B．先闭合，再闭合的瞬间，G中无感应电流
C．闭合、，待电路稳定后G中一直有感应电流
D．闭合、，待电路稳定后R的滑片向左移动的过程中，G中有感应电流
【答案】AD
【解析】A．先闭合后，线圈A中产生的是恒定电流，产生的磁场是恒定的，再闭合的瞬间，穿过线圈B的磁通量不变，线圈B不产生感应电动势，故G中无感应电流。故A正确；
B．先闭合，此时穿过线圈B的磁通量仍为零。再闭合的瞬间，穿过线圈B的磁通量增加，线圈B产生感应电动势，G中有感应电流。故B错误；
C．闭合、，待电路稳定后，穿过线圈B的磁通量不变，线圈B不产生感应电动势，G中无感应电流。故C错误；
D．闭合、，待电路稳定后，R的滑片向左移动的过程中，电阻变大，电路中电流减小，穿过线圈B的磁通量减少，线圈B产生感应电动势，G中有感应电流。故D正确。
10、如图所示，A、B、C是三个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，则（ ）
A．S闭合时，B、C灯立即亮，A灯缓慢亮
B．电路接通稳定后，B、C灯亮度不同
C．电路接通稳定后断开S，A灯闪一下后逐渐熄灭
D．电路接通稳定后断开S，b点的电势高于a点
【答案】C
【解析】A．S闭合的瞬间，通过L的电流等于零，A、B、C灯都立即亮，A错误；
B．电路接通稳定后，L相当于导线，B、C灯亮度相同，B错误；
C．电路接通稳定后，L相当于导线，A灯熄灭，断开S的瞬间，L相当于电源给A灯供电，A灯又亮了，然后A灯逐渐熄灭，所以A灯闪一下后逐渐熄灭，C正确；
D．电路接通稳定时，通过L的电流方向向左，断开S的瞬间，L相当于电源阻碍电流减小，产生向左的电流，a是电源的正极，b是电源的负极，b点的电势低于a点，D错误。
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