第3节 自感现象与涡流(强基课—逐点理清物理观念)
课标要求 学习目标
1.通过实验,了解自感现象和涡流现象。2.能举例说明自感现象和涡流现象在生产生活中的应用。 1.形成自感与涡流的概念。2.通过独立思考和合作讨论的方式,形成归纳总结和质疑创新的思维。3.能完成“探究自感现象”的物理实验,并能分析现象得到实验结论,能根据实验中的问题提出改进措施。4.能体会自感现象和涡流现象在生产生活中的应用与防护。
逐点清(一) 自感现象
[多维度理解]
1．通电自感
(1)实验现象：按图连接电路，闭合开关，调节变阻器R0，使两灯泡的亮度相同。断开开关，再次闭合开关接通电路时，与变阻器R0串联的小灯泡1__________，与线圈L串联的小灯泡2______________。
(2)现象解释：在闭合开关接通电路的瞬间，电流由零开始迅速增大，小灯泡2所在支路穿过线圈的磁通量也随之增大，线圈中会产生____________。根据楞次定律，这个感应电动势要阻碍线圈中的电流________，使小灯泡2迟一会儿才与小灯泡1同样亮。
2．断电自感
(1)实验现象：按图连接电路，闭合开关，调节变阻器R0，使两灯泡的亮度相同。开关断开时，小灯泡2________，但与线圈L并联的小灯泡1______________，而是过一会儿后才熄灭。这说明在开关断开的瞬间，线圈L与小灯泡1所构成的回路中仍然有________和电流存在。
(2)现象解释：在开关断开的瞬间，通过线圈的电流突然______，穿过线圈的磁通量也随之______，从而发生电磁感应现象，线圈中产生的__________阻碍电流的减小。这样线圈L和小灯泡1所构成的回路中仍然有电流通过，因此小灯泡并不立即熄灭。
3．自感现象：由线圈__________变化所产生的电磁感应现象称为自感现象。
[全方位练明]
1．判断下列说法是否正确。
(1)在通电自感现象中，感应电动势起到阻碍电流增大的作用。( )
(2)在断电自感现象中，感应电动势起到阻碍电流减小的作用。( )
2．某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路。检查
电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因。你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是( )
A．电源的内阻较大 B．小灯泡电阻偏大
C．线圈电阻偏大 D．线圈的自感系数较大
3.让几位同学“串联”在电路中，电源只需1节干电池。
闭合开关S前，学生的体验——“无感觉”；闭合开关S后，学生的体验——“无感觉”；断开开关S瞬间，同学突然受到电击——“迅速收回双手”。这是为什么呢？
逐点清(二) 自感电动势
[多维度理解]
1．定义：由线圈自身__________所产生的感应电动势。
2．意义：自感电动势总是要______导体自身的电流发生变化。
3．自感系数
物理意义 表征产生____________本领的大小
大小决定因素 线圈的形状、__________、______、匝数、铁芯等
单位 亨(H)、__________、__________
4．拓展一步
自感电动势公式：E＝__________。其中L为线圈的______，为____________。
1．自感电动势的产生原因
通过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化，因而在线圈上产生感应电动势。
2．自感电动势的方向
当原电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相反；当原电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同(即：增反减同)。
3．自感电动势的作用
阻碍原电流的变化，而不是阻止，原电流仍在变化，只是使原电流的变化时间变长，即总是起着推迟电流变化的作用。
[典例] (多选)如图所示，L是自感很大、电阻不计的线圈，当合上或断开开关S1和S2后，下列情况可能发生的是( )
A．S2断开，S1合上瞬间，Q灯逐渐亮起来
B．合上S1、S2稳定后，P灯是亮的
C．保持S2闭合，断开S1瞬间，Q灯立即熄灭，P灯闪亮一下再熄灭
D．保持S2闭合，断开S1瞬间，P灯和Q灯都是过一会才熄灭
听课记录：
/方法技巧/
(1)断开开关后，灯泡是否瞬间变得更亮，取决于电路稳定时两支路中电流的大小关系，即由两支路中电阻的大小关系决定。
(2)若断开开关后，线圈与灯泡不能组成闭合回路，则灯泡会立即熄灭。
(3)自感线圈直流电阻小与直流电阻不计含义不同，稳定时，前者相当于定值电阻，后者出现短路。
[全方位练明]
1．关于线圈的自感系数，下列说法正确的是( )
A．线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大
B．线圈中电流等于零时，自感系数也等于零
C．线圈中电流变化越快，自感系数越大
D．线圈的自感系数由线圈本身的因素决定
2.(多选)如图所示，电池的电动势为E，内阻不计，线圈自感系数较大，直流电阻不计。当开关S闭合后，下列说法正确的是( )
A．a、b间电压逐渐增加，最后等于E
B．b、c间电压逐渐增加，最后等于E
C．a、c间电压逐渐增加，最后等于E
D．电路中电流逐渐增加，最后等于
3.在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡A1和A2分别串联一个带铁芯的线圈L和一个滑动变阻器R。闭合开关S后，调整R，使A1和A2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I。然后，断开开关S，若t′时刻再闭合开关S，则在t′前后的一小段时间内，下图中正确反映流过A1的电流i1、流过A2的电流i2随时间t变化的图像是( )
逐点清(三) 涡流及其应用
[多维度理解]
1．定义
由于电磁感应，在导体中产生的像旋涡一样的______电流。
2．特点
若金属的电阻率小，涡流往往______，产生的热量______。
3．应用
(1)涡流热效应：如真空冶炼炉、________。
(2)涡流磁效应：如探雷器、________。
4．防止
电动机、变压器和发电机等设备应防止铁芯中涡流过大而导致浪费能量，损坏电器。
(1)途径一：增大铁芯材料的__________。
(2)途径二：用相互绝缘的________叠成的铁芯代替整个硅钢铁芯。
1．产生涡流的两种情况
(1)块状金属放在变化的磁场中。
(2)块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动。
2．产生涡流时的能量转化
伴随着涡流现象，其他形式的能转化成电能最终在金属块中转化为内能。
(1)金属块放在变化的磁场中，磁场能转化为电能，最终转化为内能。
(2)如果是金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动，由于克服安培力做功，金属块的机械能转化为电能，最终转化为内能。
[典例] 如图所示，一根长1 m左右的无缝空心铝管竖直放置，把一枚磁性比较强的小圆柱形永磁体从铝管上端放入管口，圆柱直径略小于铝管的内径。让磁体从管口处由静止下落，磁体在管内运动时，没有跟铝管内壁发生摩擦。有关磁体在铝管中下落的过程，下列说法可能正确的是( )
A．磁体做自由落体运动
B．磁体受到铝管中涡流的作用力方向先向上后向下
C．磁体受到的合力方向一直向下
D．磁体的机械能先增大后减小
听课记录：
[全方位练明]
1．电磁炉热效率高达90%，炉面无明火，无烟无废气，“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( )
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．在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉不能起到加热作用
C．电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因是这些材料的导热性能较差
D．电磁炉通电线圈加变化的电流后，在锅底产生涡流，进而发热工作
2.光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程为y＝x2，其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y＝a的直线(如图中的虚线所示)。一个小金属块从抛物线上y＝b(b>a)处以速度v沿抛物线下滑，假设滑动的时间足够长，重力加速度为g，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是( )
A．mgb B．mv2
C．mg(b－a) D．mg(b－a)＋mv2
第3节 自感现象与涡流
逐点清(一)
[多维度理解]
1．(1)立刻亮了 逐渐亮起来 (2)感应电动势 增大
2．(1)立刻熄灭 没有立刻熄灭 电动势 (2)减小 减小
感应电动势 3.自身的电流
[全方位练明]
1．(1)√ (2)√
2．选C 在断电自感现象中，断电时线圈与小灯泡构成回路，线圈中储存的磁场能转化为电能，线圈相当于电源，自感电动势E自＝L，与原电源无关，A错误；如果小灯泡电阻偏大，则通过线圈的电流较大，断电时可能看到显著的延时熄灭现象和小灯泡闪亮现象，B错误；如果线圈电阻偏大，则通过线圈的电流较小，断电时只能看到不显著的延时熄灭现象，且小灯泡不会出现闪亮现象，C正确；如果线圈的自感系数较大，则自感电动势较大，可能看到显著的延时熄灭现象和小灯泡闪亮现象，D错误。
3．提示：断开开关S，线圈中电流变小，线圈L中产生自感电流阻碍电路中原电流的减小，所以人会受到电击。
逐点清(二)
[多维度理解]
1．电流变化 2.阻碍 3.自感电动势 横截面积 长短 毫亨(mH) 微亨(μH) 4.L 自感 电流变化率
[典例] 选AC 自感作用延缓了电路中电流的变化，使得在通电瞬间含线圈的电路相当于断路，而断电时线圈相当于一个电源，通过放电回路将贮存的能量释放出来。而一般的纯电阻电路可以认为通电时立即有电流，断电时电流立即消失。S2断开，S1合上瞬间，由于线圈的自感作用，流过Q灯的电流将逐渐增大，Q灯逐渐变亮，A正确(注意，P灯是立即就亮)；合上S1、S2，稳定后，由于RL为零，P灯被短路，故P灯是暗的，B错误；保持S2闭合，断开S1瞬间，线圈L和P灯构成放电回路，由于自感作用，L中的电流值将由原来稳定值逐渐减小，而原来IL＞IP，所以P灯将亮一下再熄灭，而跟Q灯并联的是电阻，故Q灯立即熄灭，故C正确，D错误。
[全方位练明]
1．选D 自感系数是线圈本身的固有属性，取决于线圈的形状、横截面积、长短、匝数等因素，而与电流变化快慢等外部因素无关。自感电动势的大小与线圈自感系数及电流变化率有关，A、B、C错误，D正确。
2．选BD 由于线圈自感系数较大，在开关闭合瞬间，a、b间近似断路，所以a、b间电压很大，随着电流的增加，a、b间电压减小，b、c间电压增大，最后稳定后，a、b间电压为零，b、c间电压等于E，电流大小为I＝，a、c间电压恒等于E，选项B、D正确，A、C错误。
3．选B 由题中给出的电路可知，电路是线圈L与A1串联，A2与滑动变阻器R串联，然后两个支路并联。在t′时刻，A1支路中的电流因为有线圈L的自感作用，所以i1由0逐渐增大。A2支路为纯电阻电路，i2不存在逐渐增大的过程，若不计电池的内阻，则i2不变；若考虑电池的内阻，i2会略有减小，B正确。
逐点清(三)
[多维度理解]
1．感应 2.很强 很多 3.(1)电磁炉 (2)安检门
4．(1)电阻率 (2)硅钢片
[典例] 选C 由于是无缝空心铝管，故磁体下落时，会产生电磁感应，出现涡流，根据楞次定律可知，会产生阻力阻止磁体的下落。开始时，磁体的速度较小，受到的阻力小于重力，合力向下，当磁体的速度逐渐增大时，磁体所受阻力也增大，加速度减小。当空心铝管足够长时，磁体会先做加速度逐渐减小的加速运动，达到最大速度时，磁体所受阻力等于重力，做匀速直线运动，因此磁体不可能做自由落体运动，且磁体受到铝管中涡流的作用力方向一直向上，故A、B错误；当铝管长度有限时，磁体可能达不到最大速度就穿过了铝管，即该过程中磁体的合力方向一直向下，故C可能正确；由于一直存在阻力做负功，因此磁体的机械能一直减小，故D错误。
[全方位练明]
1．选D 锅体中的涡流是由变化的磁场产生的，所加的电流是变化的电流，不是恒定的电流，A错误，D正确；在锅和电磁炉中间放一纸板，不会影响电磁炉的加热作用，B错误；金属锅自身产生无数小涡流而直接加热锅，陶瓷锅或耐热玻璃锅属于绝缘材料，里面不会产生涡流，C错误。
2．选D 由初状态到末状态(金属块在磁场区域内往复运动)能量守恒。设x轴所在平面为重力势能参考平面，初状态机械能E1＝mgb＋mv2，末状态机械能E2＝mga，焦耳热Q＝E1－E2＝mg(b－a)＋mv2，D正确。
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自感现象与涡流
(强基课—逐点理清物理观念)
第 3 节
课标要求 学习目标
1.通过实验,了解自感现象和涡流现象。 2.能举例说明自感现象和涡流现象在生产生活中的应用。 1.形成自感与涡流的概念。
2.通过独立思考和合作讨论的方式,形成归纳总结和质疑创新的思维。
3.能完成“探究自感现象”的物理实验,并能分析现象得到实验结论,能根据实验中的问题提出改进措施。
4.能体会自感现象和涡流现象在生产生活中的应用与防护。
1
逐点清(一) 自感现象
2
逐点清(二) 自感电动势
CONTENTS
目录
3
逐点清(三) 涡流及其应用
4
课时跟踪检测
逐点清(一) 自感现象
1.通电自感
(1)实验现象:按图连接电路,闭合开关,调节变阻器R0,使两灯泡的亮度相同。断开开关,再次闭合开关接通电路时,与变阻器R0串联的小灯泡1_________,与线圈L串联的小灯泡2___________。
多维度理解
立刻亮了
逐渐亮起来
(2)现象解释:在闭合开关接通电路的瞬间,电流由零开始迅速增大,小灯泡2所在支路穿过线圈的磁通量也随之增大,线圈中会产生___________。根据楞次定律,这个感应电动势要阻碍线圈中的电流______,使小灯泡2迟一会儿才与小灯泡1同样亮。
感应电动势
增大
2.断电自感
(1)实验现象:按图连接电路,闭合开关,调节变阻器R0,使两灯泡的亮度相同。开关断开时,小灯泡2_________,但与线圈L并联的小灯泡1______________,而是过一会儿后才熄灭。这说明在开关断开的瞬间,线圈L与小灯泡1所构成的回路中仍然有_______和电流存在。
立刻熄灭
没有立刻熄灭
电动势
(2)现象解释:在开关断开的瞬间,通过线圈的电流突然______,穿过线圈的磁通量也随之______,从而发生电磁感应现象,线圈中产生的____________阻碍电流的减小。这样线圈L和小灯泡1所构成的回路中仍然有电流通过,因此小灯泡并不立即熄灭。
3.自感现象:由线圈___________变化所产生的电磁感应现象称为自感现象。
减小
减小
感应电动势
自身的电流
1.判断下列说法是否正确。
(1)在通电自感现象中,感应电动势起到阻碍电流增大的作用。( )
(2)在断电自感现象中,感应电动势起到阻碍电流减小的作用。( )
全方位练明
√
√
2.某同学为了验证断电自感现象,自己找来带铁
芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E,用导线将
它们连接成如图所示的电路。检查电路后,闭合开关
S,小灯泡发光;再断开开关S,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复,仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象,他冥思苦想找不出原因。你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是 ( )
A.电源的内阻较大 B.小灯泡电阻偏大
C.线圈电阻偏大 D.线圈的自感系数较大
√
解析:在断电自感现象中,断电时线圈与小灯泡构成回路,线圈中储存的磁场能转化为电能,线圈相当于电源,自感电动势E自=L,与原电源无关,A错误;如果小灯泡电阻偏大,则通过线圈的电流较大,断电时可能看到显著的延时熄灭现象和小灯泡闪亮现象,B错误;如果线圈电阻偏大,则通过线圈的电流较小,断电时只能看到不显著的延时熄灭现象,且小灯泡不会出现闪亮现象,C正确;如果线圈的自感系数较大,则自感电动势较大,可能看到显著的延时熄灭现象和小灯泡闪亮现象,D错误。
3.让几位同学“串联”在电路中,电源只需1节干电池。
闭合开关S前,学生的体验——“无感觉”;闭合开关S
后,学生的体验——“无感觉”;断开开关S瞬间,同学突然受
到电击——“迅速收回双手”。这是为什么呢
提示:断开开关S,线圈中电流变小,线圈L中产生自感电流阻碍电路中原电流的减小,所以人会受到电击。
逐点清(二) 自感电动势
1.定义:由线圈自身_________所产生的感应电动势。
2.意义:自感电动势总是要_____导体自身的电流发生变化。
3.自感系数
多维度理解
物理意义 表征产生___________本领的大小
大小决定因素 线圈的形状、_________、_____、匝数、铁芯等
单位 亨(H)、_________、_________
电流变化
阻碍
自感电动势
横截面积
长短
毫亨(mH)
微亨(μH)
4.拓展一步
自感电动势公式:E=_____。其中L为线圈的_____,为____________。
L
自感
电流变化率
1.自感电动势的产生原因
通过线圈的电流发生变化,导致穿过线圈的磁通量发生变化,因而在线圈上产生感应电动势。
2.自感电动势的方向
当原电流增大时,自感电动势的方向与原电流方向相反;当原电流减小时,自感电动势的方向与原电流方向相同(即:增反减同)。
3.自感电动势的作用
阻碍原电流的变化,而不是阻止,原电流仍在变化,只是使原电流的变化时间变长,即总是起着推迟电流变化的作用。
[典例] (多选)如图所示,L是自感很大、电阻不计的线圈,当合上或断开开关S1和S2后,下列情况可能发生的是 ( )
A.S2断开,S1合上瞬间,Q灯逐渐亮起来
B.合上S1、S2稳定后,P灯是亮的
C.保持S2闭合,断开S1瞬间,Q灯立即熄灭,P灯闪亮一下再熄灭
D.保持S2闭合,断开S1瞬间,P灯和Q灯都是过一会才熄灭
√
√
[解析] 自感作用延缓了电路中电流的变化,使得在通电瞬间含线圈的电路相当于断路,而断电时线圈相当于一个电源,通过放电回路将贮存的能量释放出来。而一般的纯电阻电路可以认为通电时立即有电流,断电时电流立即消失。S2断开,S1合上瞬间,由于线圈的自感作用,流过Q灯的电流将逐渐增大,Q灯逐渐变亮,A正确(注意,P灯是立即就亮);合上S1、S2,稳定后,由于RL为零,P灯被短路,故P灯是暗的,B错误;保持S2闭合,断开S1瞬间,线圈L和P灯构成放电回路,由于自感作用,L中的电流值将由原来稳定值逐渐减小,而原来IL>IP,所以P灯将亮一下再熄灭,而跟Q灯并联的是电阻,故Q灯立即熄灭,故C正确,D错误。
/方法技巧/
(1)断开开关后,灯泡是否瞬间变得更亮,取决于电路稳定时两支路中电流的大小关系,即由两支路中电阻的大小关系决定。
(2)若断开开关后,线圈与灯泡不能组成闭合回路,则灯泡会立即熄灭。
(3)自感线圈直流电阻小与直流电阻不计含义不同,稳定时,前者相当于定值电阻,后者出现短路。
1.关于线圈的自感系数,下列说法正确的是 ( )
A.线圈的自感系数越大,自感电动势一定越大
B.线圈中电流等于零时,自感系数也等于零
C.线圈中电流变化越快,自感系数越大
D.线圈的自感系数由线圈本身的因素决定
全方位练明
√
解析:自感系数是线圈本身的固有属性,取决于线圈的形状、横截面积、长短、匝数等因素,而与电流变化快慢等外部因素无关。自感电动势的大小与线圈自感系数及电流变化率有关,A、B、C错误,D正确。
2.(多选)如图所示,电池的电动势为E,内阻不计,线圈自感系数较大,直流电阻不计。当开关S闭合后,下列说法正确的是 ( )
A.a、b间电压逐渐增加,最后等于E
B.b、c间电压逐渐增加,最后等于E
C.a、c间电压逐渐增加,最后等于E
D.电路中电流逐渐增加,最后等于
√
√
解析:由于线圈自感系数较大,在开关闭合瞬间,a、b间近似断路,所以a、b间电压很大,随着电流的增加,a、b间电压减小,b、c间电压增大,最后稳定后,a、b间电压为零,b、c间电压等于E,电流大小为I=,a、c间电压恒等于E,选项B、D正确,A、C错误。
3.在如图所示的电路中,两个相同的小灯泡A1和A2分别串联一个带铁芯的线圈L和一个滑动变阻器R。闭合开关S后,调整R,使A1和A2发光的亮度一样,此时流过两个灯泡的电流均为I。然后,断开开关S,若t'时刻再闭合开关S,则在t'前后的一小段时间内,下图中正确反映流过A1的电流i1、流过A2的电流i2随时间t变化的图像是 ( )
解析:由题中给出的电路可知,电路是线圈L与A1串联,A2与滑动变阻器R串联,然后两个支路并联。在t'时刻,A1支路中的电流因为有线圈L的自感作用,所以i1由0逐渐增大。A2支路为纯电阻电路,i2不存在逐渐增大的过程,若不计电池的内阻,则i2不变;若考虑电池的内阻,i2会略有减小,B正确。
√
逐点清(三) 涡流及其应用
1.定义
由于电磁感应,在导体中产生的像旋涡一样的_____电流。
2.特点
若金属的电阻率小,涡流往往_____,产生的热量_____。
多维度理解
感应
很强
很多
3.应用
(1)涡流热效应:如真空冶炼炉、_______。
(2)涡流磁效应:如探雷器、 _______。
电磁炉
安检门
4.防止
电动机、变压器和发电机等设备应防止铁芯中涡流过大而导致浪费能量,损坏电器。
(1)途径一:增大铁芯材料的_______。
(2)途径二:用相互绝缘的_______叠成的铁芯代替整个硅钢铁芯。
电阻率
硅钢片
1.产生涡流的两种情况
(1)块状金属放在变化的磁场中。
(2)块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动。
2.产生涡流时的能量转化
伴随着涡流现象,其他形式的能转化成电能最终在金属块中转化为内能。
(1)金属块放在变化的磁场中,磁场能转化为电能,最终转化为内能。
(2)如果是金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动,由于克服安培力做功,金属块的机械能转化为电能,最终转化为内能。
[典例] 如图所示,一根长1 m左右的无缝空心铝管竖直放置,把一枚磁性比较强的小圆柱形永磁体从铝管上端放入管口,圆柱直径略小于铝管的内径。让磁体从管口处由静止下落,磁体在管内运动时,没有跟铝管内壁发生摩擦。有关磁体在铝管中下落的过程,下列说法可能正确的是 ( )
A.磁体做自由落体运动
B.磁体受到铝管中涡流的作用力方向先向上后向下
C.磁体受到的合力方向一直向下
D.磁体的机械能先增大后减小
√
[解析] 由于是无缝空心铝管,故磁体下落时,会产生电磁感应,出现涡流,根据楞次定律可知,会产生阻力阻止磁体的下落。开始时,磁体的速度较小,受到的阻力小于重力,合力向下,当磁体的速度逐渐增大时,磁体所受阻力也增大,加速度减小。当空心铝管足够长时,磁体会先做加速度逐渐减小的加速运动,达到最大速度时,磁体所受阻力等于重力,做匀速直线运动,因此磁体不可能做自由落体运动,且磁体受到铝管中涡流的作用力方向一直向上,故A、B错误;当铝管长度有限时,磁体可能达不到最大速度就穿过了铝管,即该过程中磁体的合力方向一直向下,故C可能正确;由于一直存在阻力做负功,因此磁体的机械能一直减小,故D错误。
1.电磁炉热效率高达90%,炉面无明火,无烟无废气,“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 ( )
全方位练明
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.在锅和电磁炉中间放一纸板,则电磁炉不能起到加热作用
C.电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅,主要原因是这些材料的导热性能较差
D.电磁炉通电线圈加变化的电流后,在锅底产生涡流,进而发热工作
√
解析:锅体中的涡流是由变化的磁场产生的,所加的电流是变化的电流,不是恒定的电流,A错误,D正确;在锅和电磁炉中间放一纸板,不会影响电磁炉的加热作用,B错误;金属锅自身产生无数小涡流而直接加热锅,陶瓷锅或耐热玻璃锅属于绝缘材料,里面不会产生涡流,C错误。
2.光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线,如图所示,抛物
线的方程为y=x2,其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中,
磁场的上边界是y=a的直线(如图中的虚线所示)。一个小金
属块从抛物线上y=b(b>a)处以速度v沿抛物线下滑,假设滑动的时间足够长,重力加速度为g,则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是 ( )
A.mgb B.mv2
C.mg(b-a) D.mg(b-a)+mv2
√
解析:由初状态到末状态(金属块在磁场区域内往复运动)能量守恒。设x轴所在平面为重力势能参考平面,初状态机械能E1=mgb+mv2,末状态机械能E2=mga,焦耳热Q=E1-E2=mg(b-a)+mv2,D正确。
课时跟踪检测
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A级——基础达标
1.在一些常用的家用电器中,应用电磁感应现象的是( )
√
6
7
8
9
10
11
12
13
解析:电磁炉是利用交变电流产生变化的磁场,从而使金属锅产生涡流,应用了电磁感应现象;电暖风机、电饭煲和电烤炉都是利用了电流的热效应,没有应用电磁感应现象。故选B。
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2.(2024·浙江舟山高二月考)如图所示,甲、乙两
同学用多用电表的欧姆挡测量变压器初级线圈的电
阻,以判断它是否断路。实验中两人没有注意操作的
规范:甲同学两手分别握住红黑表笔的金属杆,乙同学用两手分别握住线圈裸露的两端让甲同学测量。测量时表针摆过了一定角度,最后甲同学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 ( )
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A.电击发生在甲同学用多用电表红黑表笔的金属杆分别接触线圈裸露的两端时
B.觉得有电击感的人是乙同学,因为变压器初次级线圈间的电磁感应升高了电压
C.发生电击时,通过多用电表的电流很大
D.发生电击前后,流过乙同学的电流方向发生了变化
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解析:当甲同学把多用电表的表笔与被测线圈脱离时,线圈中会产生很高的自感电动势,则电击发生在甲同学用多用电表红黑表笔的金属杆与线圈裸露的两端分离的时刻,故A错误;觉得有电击感的人是握住线圈裸露两端的乙同学,因为变压器初级线圈间产生的自感电动势升高了电压,即发生电击前后,流过乙同学的电流方向发生了变化,故B错误,D正确;发生电击时,多用电表与线圈已经断开,通过多用电表的电流为零,故C错误。
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3.如图所示,高考考生入场时监考老师要用金属探测器进行安检。这种手持金属探测器工作时,探测器内部的线圈通有正弦交流电,产生变化的磁场。当探测器靠近金属物体时,会引起探测器内线圈中的电流异常变化,报警器就会发出警报,则该探测器工作时 ( )
A.利用的是静电感应现象
B.利用的是磁场对金属的吸引作用
C.能准确区分金属种类
D.靠近金属,金属中会产生涡流
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解析:探测器内部的线圈通有正弦交流电,产生变化的磁场。当探测器靠近金属物体时,金属中会产生涡流,会引起探测器内线圈中的电流异常变化,报警器就会发出警报,利用了电磁感应现象;只要是金属物体就能产生涡流,不能准确区分金属种类。故选D。
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4.(2024·湖北高考)《梦溪笔谈》中记录了一次罕见的雷击事件:房屋被雷击后,屋内的银饰、宝刀等金属熔化了,但是漆器、刀鞘等非金属却完好(原文为:有一木格,其中杂贮诸器,其漆器银扣者,银悉熔流在地,漆器曾不焦灼。有一宝刀,极坚钢,就刀室中熔为汁,而室亦俨然)。导致金属熔化而非金属完好的原因可能为 ( )
A.摩擦 B.声波
C.涡流 D.光照
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解析:雷击时,瞬时非均匀变化的电场产生变化的磁场,变化的磁场在金属内产生涡流,发热使金属熔化,C正确。
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5.(2024·湖北黄冈高二质检)如图所示为安检门原理图,左侧
面有一通电线圈,右侧面有一接收线圈。从左往右看,工作过程中
某段时间通电线圈中存在顺时针方向增大的电流,则 ( )
A.无人通过安检门时,接收线圈中无感应电流
B.若接收线圈中有感应电流,方向一定与左侧线圈电流方向相同
C.通过人员携带金属时,金属中会产生涡流
D.通过人员携带金属时,接收线圈中无感应电流
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解析:虽无人通过安检门,但由左侧线圈中存在顺时针方向增大的电流,可知穿过右侧线圈的磁通量向右且增大,根据楞次定律结合安培定则可知,右侧线圈中产生逆时针方向的电流,与左侧线圈电流方向相反,故A、B错误;当通过人员携带金属时,穿过金属的磁通量发生变化,金属中会产生涡流,感应电流的方向与接收线圈中的感应电流的方向相同,金属的电流会将该空间中的磁场的变化削弱一些,引起接收线圈中的感应电流大小发生变化,故C正确,D错误。
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6.(2024·河北邢台高二统考)如图所示,L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈,A、B是两个完全相同的灯泡,它们的额定电压和电源电动势相等,电源内阻可忽略。下列说法正确的是 ( )
A.闭合开关S时,A、B灯同时亮且都正常发光
B.闭合开关S,待电路稳定时,A灯比B灯亮
C.闭合开关S,待电路稳定时,B灯比A灯亮
D.断开开关S时,A、B两灯同时缓慢熄灭
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解析:开关S闭合的瞬间,电源的电压同时加到两支路的两端,B灯立即发光,由于线圈的自感电动势阻碍电流的增加,A灯逐渐变亮,由于线圈的电阻可以忽略,待电路稳定时,A灯会和B灯一样亮,故A、B、C错误;断开开关S的瞬间,线圈与两灯一起构成一个新的自感回路,由于自感作用,通过线圈的电流将逐渐减小,A、B两灯同时缓慢熄灭,故D正确。
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7.如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,线
圈L的电阻不计,电阻R的阻值大于灯泡D的阻值。在t=0
时刻闭合开关S,经过一段时间后,在t=t1时刻断开开关S。如选项图所示,表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像中,正确的是 ( )
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解析:开关S闭合的瞬间,由于线圈L的阻碍作用,由电阻R与线圈L组成的支路相当于断路,后来由于线圈L的阻碍作用不断减小,相当于外电路并联部分的电阻不断减小,根据闭合电路的欧姆定律I=,整个电路中的总电流增大,由U内=Ir得内电压增大,由UAB=E-Ir得路端电压UAB减小。
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电路稳定后,由于R的阻值大于灯泡D的阻值,所以流过线圈L支路的电流小于流过灯泡D的电流。当开关S断开时,由于线圈L的自感作用,流过灯泡D的电流立即与线圈L中电流相等,与灯泡D原来的电流方向相反且逐渐减小,即UAB反向减小,B正确。
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8.(2024年1月·江西高考适应性演练)柔性可穿戴设备导电复合材料电阻率的测量需要使用一种非接触式传感器。如图(a)所示,传感器探头线圈置于被测材料上方,给线圈通正弦交变电流如图(b)所示,电路中箭头为电流正方向。在~时间内关于涡旋电流的大小和方向(俯视),下列说法正确的是( )
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A.不断增大,逆时针 B.不断增大,顺时针
C.不断减小,逆时针 D.不断减小,顺时针
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解析:由题意可知,在~时间内电路中的电流方向与电流正方向相反,且不断增大,被测材料的原磁场方向竖直向上且不断增大,根据楞次定律可知,被测材料的感应磁场方向竖直向下,由安培定则可知,被测材料上的涡流方向为顺时针(俯视);又因为~时间内i-t图像的斜率不断减小,则被测材料磁通量变化率不断减小,由法拉第电磁感应定律E=n=nS及欧姆定律I=可知,被测材料上的涡流大小不断减小。故选D。
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9.(2024·泉州高二检测)小明做自感现象实验时,连接电路如图所示,其中L是自感系数较大、直流电阻不计的线圈,L1、L2是规格相同的灯泡,D是理想二极管。则 ( )
A.闭合开关S,L2逐渐变亮,然后亮度不变
B.闭合开关S,L1、L2都逐渐变亮,最后亮度相同
C.断开开关S,L2一直不亮,L1逐渐变暗至熄灭
D.断开开关S,L2变亮后与L1一起逐渐变暗至熄灭
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解析:闭合开关S后,由于L1与线圈L是串联的关系,开始时线圈L对电流的增大有阻碍的作用,所以电流只能逐渐增大,则灯L1逐渐变亮;题图中二极管反接,L2所在支路中没有电流,所以灯泡L2始终不亮,故A、B错误;断开开关S的瞬间,线圈L产生自感电动势阻碍电流的减小,此时线圈左端的电势低于右端电势,同时二极管左端的电势也低于右端电势,二极管导通,线圈L与二极管以及L1、L2构成回路,所以L1逐渐变暗至熄灭,L2变亮后再与L1一起逐渐变暗至熄灭,故C错误,D正确。
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B级——综合应用
10.有一种手持金属探测器实物及其结构原理简
化图如图所示。探测器运用的是电磁感应原理,发射
线圈(外环)可以产生垂直于线圈平面且大小和方向均变化的磁场;内环线圈是接收线圈,用来收集被测金属物发出的磁场(接收线圈能完全屏蔽发射线圈产生的磁场)。随着发射线圈产生的磁场方向反复变化,它会与所遇的金属物发生作用,导致金属物自身也会产生微弱的磁场,来自金属物的磁场进入内环线圈被接收到后,检测器会发出报警声。若发射线圈产生向下且增强的磁场,则下列说法中正确的是( )
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A.金属物产生的感应磁场的方向竖直向下
B.金属物中的涡流从上往下看是沿顺时针方向
C.金属物发出的磁场穿过接收线圈时,接收线圈会产生微弱的电流,此类探测器相应的元件就是依据这一电流进行报警的
D.如果金属物某时刻发出向上的磁场,那么接收线圈中的感应电流方向从上往下看是沿逆时针方向
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解析:由题知探测器发射线圈发出的磁场竖直向下且增强,根据楞次定律可确定金属物中感应电流产生的磁场方向应竖直向上,用安培定则可判断金属物中的感应电流的方向,从上往下看是沿逆时针方向,故A、B错误;金属物发出的磁场穿过接收线圈时,会引起接收线圈产生微弱的电流,使探测器报警,故C正确;如果金属物发出向上逐渐增加的磁场,根据楞次定律及安培定则可判断接收线圈中的感应电流从上向下看为顺时针方向,故D错误。
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11.(多选)“电磁感应铝箔封口机”被广泛应用在某些生产行业的产品封口环节中,如图所示为一手持式封口机,它的工作原理是:当接通电源时,内置线圈产生磁场,当磁感线穿过封口铝箔材料时,瞬间产生大量小涡流,致使铝箔自行快速发热,熔化复合在铝箔上的溶胶,从而粘贴在承封容器的封口处,达到迅速封口的目的。下列有关说法正确的是 ( )
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A.封口材料可用普通塑料来代替铝箔
B.该封口机可用干电池作为电源以方便携带
C.封口过程中温度过高,可适当减小所通电流的频率来解决
D.该封口机适用于玻璃、塑料等材质的容器封口,但不适用于金属容器
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解析:由于封口机利用了电磁感应原理,故封口材料必须是金属类材料,而且电源必须是交流电,A、B错误;减小内置线圈中所通过电流的频率可以降低封口过程中产生的热量,即控制温度,C正确;封口材料应是金属类材料,但对应被封口的容器不能是金属,否则会使金属容器发生涡流现象,使容器内温度升高,对容器内物体可能造成破坏,D正确。
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12.(2024·河南信阳高二检测)(多选)图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图,L1和L2为电感线圈。实验时,断开开关S1瞬间,灯A1突然闪亮,随后逐渐变暗;闭合开关S2,灯A2逐渐变亮,而另一个相同的灯A3立即变亮,最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是 ( )
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A.图甲中,A1与L1的电阻值相同
B.图甲中,闭合S1,电路稳定后,A1中电流小于L1中电流
C.图乙中,变阻器R与L2的电阻值不相同
D.图乙中,断开S2后极短时间内,A3中有从右向左的电流
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解析:题图甲中,断开S1的瞬间,灯A1闪亮,是因为电路稳定时A1的电流小于L1的电流,则可知L1的电阻小于A1的电阻,A错误,B正确;题图乙中,稳定后A2与A3的亮度相同,两个支路的总电阻相同,因两个灯泡电阻相同,所以变阻器R与L2的电阻值相同,C错误;题图乙中,断开S2瞬间,L2将产生自感电动势阻碍通过其的电流减小,此时L2与A2、A3、R构成一个回路,且该回路中的电流的方向为顺时针,故A3中有从右向左的电流,D正确。
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13.(多选)如图所示的甲、乙电路中,A1、A2为两盏完全相同的灯泡,L1、L2是自感系数很大、直流电阻值大于灯泡阻值的自感线圈,E为电源,S1、S2为开关,在演示自感现象的过程中,下列说法正确的是 ( )
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A.闭合开关S1时,通过A1的电流突然增大,然后逐渐减小达到稳定
B.闭合开关S2时,通过A2的电流突然增大,然后逐渐减小达到稳定
C.断开开关S1时,通过A1的电流逐渐减小,灯泡逐渐变暗,电流方向不变
D.断开开关S2时,通过A2的电流逐渐减小,灯泡逐渐变暗,电流方向不变
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解析:闭合开关S1时,由自感现象可知,通过A1的电流逐渐
增大,灯泡逐渐变亮,选项A错误;闭合开关S2时,通过A2的电流
突然增大,然后逐渐减小达到稳定,选项B正确;断开开关S1时,
自感线圈L1与A1和电阻组成回路,由自感现象可知,通过A1的
电流逐渐减小,灯泡逐渐变暗,电流方向不变,选项C正确;如图所示,电路中稳态电流为I1、I2,因自感线圈直流电阻值大于灯泡阻值,则I22
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4课时跟踪检测(十一) 自感现象与涡流
A级——基础达标
1．在一些常用的家用电器中，应用电磁感应现象的是( )
2．(2024·浙江舟山高二月考)如图所示，甲、乙两同学用多用电表的欧姆挡测量变
压器初级线圈的电阻，以判断它是否断路。实验中两人没有注意操作的规范：甲同学两手分别握住红黑表笔的金属杆，乙同学用两手分别握住线圈裸露的两端让甲同学测量。测量时表针摆过了一定角度，最后甲同学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．电击发生在甲同学用多用电表红黑表笔的金属杆分别接触线圈裸露的两端时
B．觉得有电击感的人是乙同学，因为变压器初次级线圈间的电磁感应升高了电压
C．发生电击时，通过多用电表的电流很大
D．发生电击前后，流过乙同学的电流方向发生了变化
3.如图所示，高考考生入场时监考老师要用金属探测器进行安检。这种手持金属探测器工作时，探测器内部的线圈通有正弦交流电，产生变化的磁场。当探测器靠近金属物体时，会引起探测器内线圈中的电流异常变化，报警器就会发出警报，则该探测器工作时( )
A．利用的是静电感应现象
B．利用的是磁场对金属的吸引作用
C．能准确区分金属种类
D．靠近金属，金属中会产生涡流
4．(2024·湖北高考)《梦溪笔谈》中记录了一次罕见的雷击事件：房屋被雷击后，屋内的银饰、宝刀等金属熔化了，但是漆器、刀鞘等非金属却完好(原文为：有一木格，其中杂贮诸器，其漆器银扣者，银悉熔流在地，漆器曾不焦灼。有一宝刀，极坚钢，就刀室中熔为汁，而室亦俨然)。导致金属熔化而非金属完好的原因可能为( )
A．摩擦 B．声波
C．涡流 D．光照
5．(2024·湖北黄冈高二质检)如图所示为安检门原理图，左侧面有一通电线圈，右侧面有一接收线圈。从左往右看，工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向增大的电流，则( )
A．无人通过安检门时，接收线圈中无感应电流
B．若接收线圈中有感应电流，方向一定与左侧线圈电流方向相同
C．通过人员携带金属时，金属中会产生涡流
D．通过人员携带金属时，接收线圈中无感应电流
6．(2024·河北邢台高二统考)如图所示，L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈，A、B是两个完全相同的灯泡，它们的额定电压和电源电动势相等，电源内阻可忽略。下列说法正确的是( )
A．闭合开关S时，A、B灯同时亮且都正常发光
B．闭合开关S，待电路稳定时，A灯比B灯亮
C．闭合开关S，待电路稳定时，B灯比A灯亮
D．断开开关S时，A、B两灯同时缓慢熄灭
7.如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，线圈L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值。在t＝0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开开关S。如选项图所示，表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像中，正确的是( )
8．(2024年1月·江西高考适应性演练)柔性可穿戴设备导电复合材料电阻率的测量需要使用一种非接触式传感器。如图(a)所示，传感器探头线圈置于被测材料上方，给线圈通正弦交变电流如图(b)所示，电路中箭头为电流正方向。在～时间内关于涡旋电流的大小和方向(俯视)，下列说法正确的是( )
A．不断增大，逆时针 B．不断增大，顺时针
C．不断减小，逆时针 D．不断减小，顺时针
9．(2024·泉州高二检测)小明做自感现象实验时，连接电路如图所示，其中L是自感系数较大、直流电阻不计的线圈，L1、L2是规格相同的灯泡，D是理想二极管。则( )
A．闭合开关S，L2逐渐变亮，然后亮度不变
B．闭合开关S，L1、L2都逐渐变亮，最后亮度相同
C．断开开关S，L2一直不亮，L1逐渐变暗至熄灭
D．断开开关S，L2变亮后与L1一起逐渐变暗至熄灭
B级——综合应用
10．有一种手持金属探测器实物及其结构原理简化图如图所示。探测器运用的是电磁感应原理，发射线圈(外环)可以产生垂直于线圈平面且大小和方向均变化的磁场；内环线圈是接收线圈，用来收集被测金属物发出的磁场(接收线圈能完全屏蔽发射线圈产生的磁场)。随着发射线圈产生的磁场方向反复变化，它会与所遇的金属物发生作用，导致金属物自身也会产生微弱的磁场，来自金属物的磁场进入内环线圈被接收到后，检测器会发出报警声。若发射线圈产生向下且增强的磁场，则下列说法中正确的是( )
A．金属物产生的感应磁场的方向竖直向下
B．金属物中的涡流从上往下看是沿顺时针方向
C．金属物发出的磁场穿过接收线圈时，接收线圈会产生微弱的电流，此类探测器相应的元件就是依据这一电流进行报警的
D．如果金属物某时刻发出向上的磁场，那么接收线圈中的感应电流方向从上往下看是沿逆时针方向
11．(多选)“电磁感应铝箔封口机”被广泛应用在某些生产行业的产品封口环节中，如图所示为一手持式封口机，它的工作原理是：当接通电源时，内置线圈产生磁场，当磁感线穿过封口铝箔材料时，瞬间产生大量小涡流，致使铝箔自行快速发热，熔化复合在铝箔上的溶胶，从而粘贴在承封容器的封口处，达到迅速封口的目的。下列有关说法正确的是( )
A．封口材料可用普通塑料来代替铝箔
B．该封口机可用干电池作为电源以方便携带
C．封口过程中温度过高，可适当减小所通电流的频率来解决
D．该封口机适用于玻璃、塑料等材质的容器封口，但不适用于金属容器
12．(2024·河南信阳高二检测)(多选)图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是( )
A．图甲中，A1与L1的电阻值相同
B．图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流小于L1中电流
C．图乙中，变阻器R与L2的电阻值不相同
D．图乙中，断开S2后极短时间内，A3中有从右向左的电流
13．(多选)如图所示的甲、乙电路中，A1、A2为两盏完全相同的灯泡，L1、L2是自感系数很大、直流电阻值大于灯泡阻值的自感线圈，E为电源，S1、S2为开关，在演示自感现象的过程中，下列说法正确的是( )
A．闭合开关S1时，通过A1的电流突然增大，然后逐渐减小达到稳定
B．闭合开关S2时，通过A2的电流突然增大，然后逐渐减小达到稳定
C．断开开关S1时，通过A1的电流逐渐减小，灯泡逐渐变暗，电流方向不变
D．断开开关S2时，通过A2的电流逐渐减小，灯泡逐渐变暗，电流方向不变
课时跟踪检测(十一)
1．选B 电磁炉是利用交变电流产生变化的磁场，从而使金属锅产生涡流，应用了电磁感应现象；电暖风机、电饭煲和电烤炉都是利用了电流的热效应，没有应用电磁感应现象。故选B。
2．选D 当甲同学把多用电表的表笔与被测线圈脱离时，线圈中会产生很高的自感电动势，则电击发生在甲同学用多用电表红黑表笔的金属杆与线圈裸露的两端分离的时刻，故A错误；觉得有电击感的人是握住线圈裸露两端的乙同学，因为变压器初级线圈间产生的自感电动势升高了电压，即发生电击前后，流过乙同学的电流方向发生了变化，故B错误，D正确；发生电击时，多用电表与线圈已经断开，通过多用电表的电流为零，故C错误。
3．选D 探测器内部的线圈通有正弦交流电，产生变化的磁场。当探测器靠近金属物体时，金属中会产生涡流，会引起探测器内线圈中的电流异常变化，报警器就会发出警报，利用了电磁感应现象；只要是金属物体就能产生涡流，不能准确区分金属种类。故选D。
4．选C 雷击时，瞬时非均匀变化的电场产生变化的磁场，变化的磁场在金属内产生涡流，发热使金属熔化，C正确。
5．选C 虽无人通过安检门，但由左侧线圈中存在顺时针方向增大的电流，可知穿过右侧线圈的磁通量向右且增大，根据楞次定律结合安培定则可知，右侧线圈中产生逆时针方向的电流，与左侧线圈电流方向相反，故A、B错误；当通过人员携带金属时，穿过金属的磁通量发生变化，金属中会产生涡流，感应电流的方向与接收线圈中的感应电流的方向相同，金属的电流会将该空间中的磁场的变化削弱一些，引起接收线圈中的感应电流大小发生变化，故C正确，D错误。
6．选D 开关S闭合的瞬间，电源的电压同时加到两支路的两端，B灯立即发光，由于线圈的自感电动势阻碍电流的增加，A灯逐渐变亮，由于线圈的电阻可以忽略，待电路稳定时，A灯会和B灯一样亮，故A、B、C错误；断开开关S的瞬间，线圈与两灯一起构成一个新的自感回路，由于自感作用，通过线圈的电流将逐渐减小，A、B两灯同时缓慢熄灭，故D正确。
7．选B 开关S闭合的瞬间，由于线圈L的阻碍作用，由电阻R与线圈L组成的支路相当于断路，后来由于线圈L的阻碍作用不断减小，相当于外电路并联部分的电阻不断减小，根据闭合电路的欧姆定律I＝，整个电路中的总电流增大，由U内＝Ir得内电压增大，由UAB＝E－Ir得路端电压UAB减小。电路稳定后，由于R的阻值大于灯泡D的阻值，所以流过线圈L支路的电流小于流过灯泡D的电流。当开关S断开时，由于线圈L的自感作用，流过灯泡D的电流立即与线圈L中电流相等，与灯泡D原来的电流方向相反且逐渐减小，即UAB反向减小，B正确。
8．选D 由题意可知，在～时间内电路中的电流方向与电流正方向相反，且不断增大，被测材料的原磁场方向竖直向上且不断增大，根据楞次定律可知，被测材料的感应磁场方向竖直向下，由安培定则可知，被测材料上的涡流方向为顺时针(俯视)；又因为～时间内i t图像的斜率不断减小，则被测材料磁通量变化率不断减小，由法拉第电磁感应定律E＝n＝nS及欧姆定律I＝可知，被测材料上的涡流大小不断减小。故选D。
9．选D 闭合开关S后，由于L1与线圈L是串联的关系，开始时线圈L对电流的增大有阻碍的作用，所以电流只能逐渐增大，则灯L1逐渐变亮；题图中二极管反接，L2所在支路中没有电流，所以灯泡L2始终不亮，故A、B错误；断开开关S的瞬间，线圈L产生自感电动势阻碍电流的减小，此时线圈左端的电势低于右端电势，同时二极管左端的电势也低于右端电势，二极管导通，线圈L与二极管以及L1、L2构成回路，所以L1逐渐变暗至熄灭，L2变亮后再与L1一起逐渐变暗至熄灭，故C错误，D正确。
10．选C 由题知探测器发射线圈发出的磁场竖直向下且增强，根据楞次定律可确定金属物中感应电流产生的磁场方向应竖直向上，用安培定则可判断金属物中的感应电流的方向，从上往下看是沿逆时针方向，故A、B错误；金属物发出的磁场穿过接收线圈时，会引起接收线圈产生微弱的电流，使探测器报警，故C正确；如果金属物发出向上逐渐增加的磁场，根据楞次定律及安培定则可判断接收线圈中的感应电流从上向下看为顺时针方向，故D错误。
11．选CD 由于封口机利用了电磁感应原理，故封口材料必须是金属类材料，而且电源必须是交流电，A、B错误；减小内置线圈中所通过电流的频率可以降低封口过程中产生的热量，即控制温度，C正确；封口材料应是金属类材料，但对应被封口的容器不能是金属，否则会使金属容器发生涡流现象，使容器内温度升高，对容器内物体可能造成破坏，D正确。
12．选BD 题图甲中，断开S1的瞬间，灯A1闪亮，是因为电路稳定时A1的电流小于L1的电流，则可知L1的电阻小于A1的电阻，A错误，B正确；题图乙中，稳定后A2与A3的亮度相同，两个支路的总电阻相同，因两个灯泡电阻相同，所以变阻器R与L2的电阻值相同，C错误；题图乙中，断开S2瞬间，L2将产生自感电动势阻碍通过其的电流减小，此时L2与A2、A3、R构成一个回路，且该回路中的电流的方向为顺时针，故A3中有从右向左的电流，D正确。
13.选BC 闭合开关S1时，由自感现象可知，通过A1的电流逐渐增大，灯泡逐渐变亮，选项A错误；闭合开关S2时，通过A2的电流突然增大，然后逐渐减小达到稳定，选项B正确；断开开关S1时，自感线圈L1与A1和电阻组成回路，由自感现象可知，通过A1的电流逐渐减小，灯泡逐渐变暗，电流方向不变，选项C正确；如图所示，电路中稳态电流为I1、I2，因自感线圈直流电阻值大于灯泡阻值，则I25
