4.6互感和自感
一 夯实基础
1.下列说法正确的是( )
A.当线圈中电流不变时,线圈中的自感电动势也不变
B.当线圈中电流反向时,线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反
C.当线圈中电流增大时,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反
D.当线圈中电流减小时,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反
解析:选C 由法拉第电磁感应定律可知,当线圈中的电流不变时,不产生自感电动势,选项A错误;当线圈中的电流反向时,相当于电流减小,线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相同,选项B错误;当线圈中的电流增大时,自感电动势阻碍电流的增大,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反,所以选项C正确,同理可知选项D错误.
2.(多选)如图所示,带铁芯的自感线圈的电阻与电阻R的阻值相同,A1和A2是两个完全相同的电流表,则下列说法中正确的是( )
闭合S瞬间,电流表A1示数小于A2示数
B.闭合S瞬间,电流表A1示数等于A2示数
C.断开S瞬间,电流表A1示数大于A2示数
D.断开S瞬间,电流表A1示数等于A2示数
解析:选AD 闭合S瞬间,由于自感线圈L的阻碍,使得I13.如图所示是测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路图,L两端并联一只电压表,用来测量自感线圈的直流电压,在测量完毕后,将电路解体时应( )
A.先断开S1 B.先断开S2
C.先拆除电流表 D.先拆除电阻R
解析:选B S1断开瞬间,L中产生很大的自感电动势,若此时S2闭合,则可能将电压表烧坏,故应先断开S2,又因不能在电路闭合时拆除电路中的元件,故B选项正确.
4.(多选)(2019·浙江模拟)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
解析:选BC 分析甲图可知,电容器的电容为4.7×10-6 F,A选项错误;自感线圈的自感系数为1 H,B选项正确;根据电荷量公式Q=CU可知,电容器在20 V的工作电压下,其带电量为9.4×10-5 C,C选项正确;根据法拉第电磁感应定律可知,自感线圈的自感电动势大小与流过线圈电流的变化率有关,D选项错误.
5.(多选)线圈通以如图所示的随时间变化的电流,则( )
A.0~t1时间内线圈中的自感电动势最大
B.t1~t2时间内线圈中的自感电动势最大
C.t2~t3时间内线圈中的自感电动势最大
D.t1~t2时间内线圈中的自感电动势为零
解析 线圈中的自感电动势与通入的电流的变化率成正比,即E∝.根据图象分析:0~t1时间内的电流变化率小于t2~t3时间内的电流变化率,A错误,C正确;t1~t2时间内的电流变化率为零,自感电动势为零,B错误,D正确.
6.如图所示,多匝电感线圈的电阻和电池内阻都忽略不计,两个电阻的阻值都是R,开关S原来打开,电流为I0,今合上开关将一电阻短路,于是线圈中有自感电动势产生,此电动势( )
A.有阻碍电流的作用,最后电流由I0减小到零
B.有阻碍电流的作用,最后电流总小于I0
C.有阻碍电流增大的作用,因而电流I0保持不变
D.有阻碍电流增大的作用,但电流最后还是增大到2I0
解析 S断开时I0=当S合上时,电路的电阻减小,电路中电流要增大,故L要产生自感电动势,阻碍电路中的电流增大,但阻碍不是阻止;当S闭合电流稳定后,L的自感作用消失,电路的电流为I==2I0,D项正确.
7.(多选)如图所示,电源的电动势为E,内阻r忽略不计.A、B是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈.以下说法正确的是( )
A.开关闭合到电路中电流稳定的时间内,A灯立刻亮,且亮度保持稳定
B.开关闭合到电路中电流稳定的时间内,B灯立刻亮,且亮度保持稳定
C.开关断开后瞬间,A灯闪亮一下再熄灭
D.开关断开后瞬间,电流自右向左通过A灯
解析:选AD 开关闭合,A灯立刻亮,因为电源没有内阻,所以A灯两端的电压保持不变,灯泡亮度稳定,故A正确;因为L是一个自感系数相当大的线圈,所以开关闭合时B灯不亮,然后逐渐变亮,最后亮度稳定,故B错误;两个灯泡电阻一样,若L也没有电阻,则断开前后A灯的电流相同,不会闪亮.若L有电阻,则通过B的电流小于A的电流,所以A也不会闪亮一下,故C错误;开关断开后瞬间,L产生感应电流,在回路中通过A灯的电流方向为从右向左,故D正确,故选AD.
8.关于线圈中自感电动势大小的说法中正确的是( )
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
解析:选B 电感一定时,电流变化越快,即越大,由E=L知,自感电动势越大,A错,B对;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;当通过线圈的电流最大时,电流的变化率可以为零,自感电动势为零,故D错.
9.(多选)如图所示,闭合电路中的螺线管可自由伸缩,螺线管有一定的长度,这时灯泡具有一定的亮度,若将一软铁棒从螺线管左边迅速插入螺线管内,则将看到( )
A.灯泡变暗 B.灯泡变亮
C.螺线管缩短 D.螺线管伸长
解析:选AD 当软铁棒插入螺线管中,穿过螺线管的磁通量增加,故产生反向的自感电动势,所以电流减小,灯泡变暗,每匝线圈间同向电流作用力减小,故螺线管伸长.
10.如图所示电路中,A、B是两个完全相同的灯泡,L是一个理想电感线圈,下列说法正确的是 ( )
A.S闭合时,A逐渐变亮,然后逐渐熄灭
B.S闭合时,B立即亮,然后逐渐熄灭
C.S闭合足够长时间后,B发光,而A熄灭
D.S闭合足够长时间后,B熄灭,而A发光
解析:选C 闭合S瞬间,电流增大,线圈L中产生自感电动势,阻碍电流增加,A灯立即变亮,此时电容器电荷量为零,两板之间电压也为零,故B灯逐渐变亮;电流稳定后,线圈两端电压为零,A灯熄灭,B灯达到最大亮度.
二 提升训练
1.(多选)图甲、乙电路中,电阻R和电感线圈L的电阻都很小.接通S,使电路达到稳定,灯泡A发光,则 ( )
A.在电路甲中,断开S,A将渐渐变暗
B.在电路甲中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗
C.在电路乙中,断开S,A将渐渐变暗
D.在电路乙中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗
解析 甲图中,电灯A与电感线圈L在同一个支路中,流过的电流相同,断开开关S时,线圈L中的自感电动势要维持原电流不变,所以,开关断开的瞬间,电灯A的电流不变,以后电流渐渐变小.因此,电灯渐渐变暗.乙图中,电灯A所在支路的电流比电感线圈所在支路的电流要小(因为电感线圈的电阻很小),断开开关S时电感线圈的自感电动势要阻碍电流的变小,电感线圈相当于一个电源给灯A供电,因此在这一短暂的时间内,反向流过A的电流是从IL开始逐渐变小的,所以电灯要先亮一下,然后渐渐变暗.故选项A、D正确.
答案 AD
2.如图所示的电路中,三个灯泡L1、L2、L3的电阻关系为R1
A.L2逐渐变暗
B.L1先变亮,然后逐渐变暗
C.L3先变亮,然后逐渐变暗
D.L3立即熄灭
解析:选C 闭合时,因为R13.(多选)如图所示,灯A、B完全相同,带铁芯的线圈L的电阻可忽略,则( )
A.S闭合的瞬间,A、B同时发光,接着A变暗,B更亮,最后A熄灭
B.S闭合瞬间,A不亮,B立即亮
C.S闭合瞬间,A、B都不立即亮
D.稳定后再断开S的瞬间,B熄灭,A闪亮一下再熄灭
解析:选AD S接通的瞬间,L所在支路中电流从无到有发生变化,因此,L中产生的自感电动势阻碍电流增加.由于有铁芯,自感系数较大,对电流的阻碍作用也就很强,所以S接通的瞬间L中的电流非常小,即干路中的电流几乎全部流过A,所以A、B会同时亮;又由于L中电流逐渐稳定,感应电动势逐渐消失,A逐渐变暗,线圈的电阻可忽略,对A起到“短路”作用,因此A最后熄灭.这个过程电路的总电阻比刚接通时小,由恒定电流知识可知,B会更亮.稳定后S断开瞬间,由于线圈的电流较大,L与A组成回路,A要闪亮一下再熄灭,B立即熄灭.
4.如图所示,电键S原先闭合,电路处于稳定状态,线圈L电阻不计,在某一时刻t1突然打开电键S,则通过电阻R2中的电流I2随时间变化的图象是( )
解析:选C 电键S闭合,电路处于稳定状态时,流过电阻R2的电流保持不变,某一时刻t1突然打开电键S时,电感对电流的变化起阻碍作用,发生自感现象,电感L相当于电源,R1、R2、L构成闭合回路,电流I2原方向流过电阻R2,并逐渐减小且随时间的变化电流变化的越来越缓慢,C选项正确.
5.如图所示,电源电动势为E,其内阻r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.下列说法正确的是( )
A.刚接通开关S的瞬间,L1立即亮,L2逐渐变亮
B.合上开关S,电路稳定后,灯泡L1、L2的亮度相同
C.电路稳定后在断开S的瞬间,通过灯泡L1的电流方向向右
D.电路稳定后在断开S的瞬间,通过灯泡L2的电流为零
解析:选C 闭合开关瞬间L相当于断路,L1和L2串联接入电路,都有电流,可知两个灯泡同时变亮,故A错误;稳定后L相当于一段导线,L1中无电流,L2中有电流,二者的亮度不同,故B错误;断开瞬间,L相当于电源与L1组成回路,L1中电流方向向右,故C正确;电容器和L2组成回路,断开瞬间电容器有一短暂的放电电流,L2中电流不为0,故D错误.
6.如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,电感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变化的图象中,正确的是( )
解析:选B 开关S闭合的瞬间,由于L的阻碍作用,由R与L组成的支路相当于断路,后来由于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,由于电感L的自感作用,流过灯泡D的电流立即与L电流相等,与灯泡原来的电流方向相反且逐渐减小,即UAB反向减小,选项B正确.
7.如图所示,某小组利用电流传感器(接入电脑,图中未画出)记录灯泡A和自感元件L构成的并联电路在断电瞬间各支路电流随时间的变化情况,i1表示小灯泡中的电流,i2表示自感元件中的电流(已知开关S闭合时i2>i1),则下列图象中正确的是( )
解析:选C 电键断开后,A与L组成闭合自感回路;电感阻碍自身电流变化,产生的感应电流仍沿着原来方向,大小逐渐减小;所以电键断开后,通过L的电流的方向不变,而通过A的电流的方向与开始时是相反的,故C正确,A、B、D错误.
8.如图所示是一种触电保安器,变压器A处用双股相线(火线和零线)平行绕制成线圈,然后接到用电器上,B处有一个输出线圈,一旦有电流,经放大后便能立即推动继电器J切断电源,下列情况中能起保护作用的是哪一种?说明理由.
(1)增加开灯的盏数,能否切断电源?
(2)双手分别接触相线和零线,能否切断电源?
(3)单手接触相线,脚与地相接触而触电,能否切断电源?
解析:(1)不能.因A处线圈采用的是双绕法,增加开灯的盏数只会使电路中电流增大,但A中两线中电流始终大小相等方向相反,磁通量相互抵消,B中磁通量不发生改变,故不能推动J切断电源.
(2)不能.理由同(1).
(3)能.因为有电流通过人体而流入地下,使A中两股相线电流大小不相等,B中磁通量发生改变,B中产生感应电流,从而推动J切断电源.
答案:见解析
4.6互感和自感
一 夯实基础
1.下列说法正确的是( )
A.当线圈中电流不变时,线圈中的自感电动势也不变
B.当线圈中电流反向时,线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反
C.当线圈中电流增大时,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反
D.当线圈中电流减小时,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反
解析:选C 由法拉第电磁感应定律可知,当线圈中的电流不变时,不产生自感电动势,选项A错误;当线圈中的电流反向时,相当于电流减小,线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相同,选项B错误;当线圈中的电流增大时,自感电动势阻碍电流的增大,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反,所以选项C正确,同理可知选项D错误.
2.(多选)如图所示,带铁芯的自感线圈的电阻与电阻R的阻值相同,A1和A2是两个完全相同的电流表,则下列说法中正确的是( )
闭合S瞬间,电流表A1示数小于A2示数
B.闭合S瞬间,电流表A1示数等于A2示数
C.断开S瞬间,电流表A1示数大于A2示数
D.断开S瞬间,电流表A1示数等于A2示数
解析:选AD 闭合S瞬间,由于自感线圈L的阻碍,使得I13.如图所示是测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路图,L两端并联一只电压表,用来测量自感线圈的直流电压,在测量完毕后,将电路解体时应( )
A.先断开S1 B.先断开S2
C.先拆除电流表 D.先拆除电阻R
解析:选B S1断开瞬间,L中产生很大的自感电动势,若此时S2闭合,则可能将电压表烧坏,故应先断开S2,又因不能在电路闭合时拆除电路中的元件,故B选项正确.
4.(多选)(2019·浙江模拟)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
解析:选BC 分析甲图可知,电容器的电容为4.7×10-6 F,A选项错误;自感线圈的自感系数为1 H,B选项正确;根据电荷量公式Q=CU可知,电容器在20 V的工作电压下,其带电量为9.4×10-5 C,C选项正确;根据法拉第电磁感应定律可知,自感线圈的自感电动势大小与流过线圈电流的变化率有关,D选项错误.
5.(多选)线圈通以如图所示的随时间变化的电流,则( )
A.0~t1时间内线圈中的自感电动势最大
B.t1~t2时间内线圈中的自感电动势最大
C.t2~t3时间内线圈中的自感电动势最大
D.t1~t2时间内线圈中的自感电动势为零
解析 线圈中的自感电动势与通入的电流的变化率成正比,即E∝.根据图象分析:0~t1时间内的电流变化率小于t2~t3时间内的电流变化率,A错误,C正确;t1~t2时间内的电流变化率为零,自感电动势为零,B错误,D正确.
6.如图所示,多匝电感线圈的电阻和电池内阻都忽略不计,两个电阻的阻值都是R,开关S原来打开,电流为I0,今合上开关将一电阻短路,于是线圈中有自感电动势产生,此电动势( )
A.有阻碍电流的作用,最后电流由I0减小到零
B.有阻碍电流的作用,最后电流总小于I0
C.有阻碍电流增大的作用,因而电流I0保持不变
D.有阻碍电流增大的作用,但电流最后还是增大到2I0
解析 S断开时I0=当S合上时,电路的电阻减小,电路中电流要增大,故L要产生自感电动势,阻碍电路中的电流增大,但阻碍不是阻止;当S闭合电流稳定后,L的自感作用消失,电路的电流为I==2I0,D项正确.
7.(多选)如图所示,电源的电动势为E,内阻r忽略不计.A、B是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈.以下说法正确的是( )
A.开关闭合到电路中电流稳定的时间内,A灯立刻亮,且亮度保持稳定
B.开关闭合到电路中电流稳定的时间内,B灯立刻亮,且亮度保持稳定
C.开关断开后瞬间,A灯闪亮一下再熄灭
D.开关断开后瞬间,电流自右向左通过A灯
解析:选AD 开关闭合,A灯立刻亮,因为电源没有内阻,所以A灯两端的电压保持不变,灯泡亮度稳定,故A正确;因为L是一个自感系数相当大的线圈,所以开关闭合时B灯不亮,然后逐渐变亮,最后亮度稳定,故B错误;两个灯泡电阻一样,若L也没有电阻,则断开前后A灯的电流相同,不会闪亮.若L有电阻,则通过B的电流小于A的电流,所以A也不会闪亮一下,故C错误;开关断开后瞬间,L产生感应电流,在回路中通过A灯的电流方向为从右向左,故D正确,故选AD.
8.关于线圈中自感电动势大小的说法中正确的是( )
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
解析:选B 电感一定时,电流变化越快,即越大,由E=L知,自感电动势越大,A错,B对;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;当通过线圈的电流最大时,电流的变化率可以为零,自感电动势为零,故D错.
9.(多选)如图所示,闭合电路中的螺线管可自由伸缩,螺线管有一定的长度,这时灯泡具有一定的亮度,若将一软铁棒从螺线管左边迅速插入螺线管内,则将看到( )
A.灯泡变暗 B.灯泡变亮
C.螺线管缩短 D.螺线管伸长
解析:选AD 当软铁棒插入螺线管中,穿过螺线管的磁通量增加,故产生反向的自感电动势,所以电流减小,灯泡变暗,每匝线圈间同向电流作用力减小,故螺线管伸长.
10.如图所示电路中,A、B是两个完全相同的灯泡,L是一个理想电感线圈,下列说法正确的是 ( )
A.S闭合时,A逐渐变亮,然后逐渐熄灭
B.S闭合时,B立即亮,然后逐渐熄灭
C.S闭合足够长时间后,B发光,而A熄灭
D.S闭合足够长时间后,B熄灭,而A发光
解析:选C 闭合S瞬间,电流增大,线圈L中产生自感电动势,阻碍电流增加,A灯立即变亮,此时电容器电荷量为零,两板之间电压也为零,故B灯逐渐变亮;电流稳定后,线圈两端电压为零,A灯熄灭,B灯达到最大亮度.
二 提升训练
1.(多选)图甲、乙电路中,电阻R和电感线圈L的电阻都很小.接通S,使电路达到稳定,灯泡A发光,则 ( )
A.在电路甲中,断开S,A将渐渐变暗
B.在电路甲中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗
C.在电路乙中,断开S,A将渐渐变暗
D.在电路乙中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗
解析 甲图中,电灯A与电感线圈L在同一个支路中,流过的电流相同,断开开关S时,线圈L中的自感电动势要维持原电流不变,所以,开关断开的瞬间,电灯A的电流不变,以后电流渐渐变小.因此,电灯渐渐变暗.乙图中,电灯A所在支路的电流比电感线圈所在支路的电流要小(因为电感线圈的电阻很小),断开开关S时电感线圈的自感电动势要阻碍电流的变小,电感线圈相当于一个电源给灯A供电,因此在这一短暂的时间内,反向流过A的电流是从IL开始逐渐变小的,所以电灯要先亮一下,然后渐渐变暗.故选项A、D正确.
答案 AD
2.如图所示的电路中,三个灯泡L1、L2、L3的电阻关系为R1
A.L2逐渐变暗
B.L1先变亮,然后逐渐变暗
C.L3先变亮,然后逐渐变暗
D.L3立即熄灭
解析:选C 闭合时,因为R13.(多选)如图所示,灯A、B完全相同,带铁芯的线圈L的电阻可忽略,则( )
A.S闭合的瞬间,A、B同时发光,接着A变暗,B更亮,最后A熄灭
B.S闭合瞬间,A不亮,B立即亮
C.S闭合瞬间,A、B都不立即亮
D.稳定后再断开S的瞬间,B熄灭,A闪亮一下再熄灭
解析:选AD S接通的瞬间,L所在支路中电流从无到有发生变化,因此,L中产生的自感电动势阻碍电流增加.由于有铁芯,自感系数较大,对电流的阻碍作用也就很强,所以S接通的瞬间L中的电流非常小,即干路中的电流几乎全部流过A,所以A、B会同时亮;又由于L中电流逐渐稳定,感应电动势逐渐消失,A逐渐变暗,线圈的电阻可忽略,对A起到“短路”作用,因此A最后熄灭.这个过程电路的总电阻比刚接通时小,由恒定电流知识可知,B会更亮.稳定后S断开瞬间,由于线圈的电流较大,L与A组成回路,A要闪亮一下再熄灭,B立即熄灭.
4.如图所示,电键S原先闭合,电路处于稳定状态,线圈L电阻不计,在某一时刻t1突然打开电键S,则通过电阻R2中的电流I2随时间变化的图象是( )
解析:选C 电键S闭合,电路处于稳定状态时,流过电阻R2的电流保持不变,某一时刻t1突然打开电键S时,电感对电流的变化起阻碍作用,发生自感现象,电感L相当于电源,R1、R2、L构成闭合回路,电流I2原方向流过电阻R2,并逐渐减小且随时间的变化电流变化的越来越缓慢,C选项正确.
5.如图所示,电源电动势为E,其内阻r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.下列说法正确的是( )
A.刚接通开关S的瞬间,L1立即亮,L2逐渐变亮
B.合上开关S,电路稳定后,灯泡L1、L2的亮度相同
C.电路稳定后在断开S的瞬间,通过灯泡L1的电流方向向右
D.电路稳定后在断开S的瞬间,通过灯泡L2的电流为零
解析:选C 闭合开关瞬间L相当于断路,L1和L2串联接入电路,都有电流,可知两个灯泡同时变亮,故A错误;稳定后L相当于一段导线,L1中无电流,L2中有电流,二者的亮度不同,故B错误;断开瞬间,L相当于电源与L1组成回路,L1中电流方向向右,故C正确;电容器和L2组成回路,断开瞬间电容器有一短暂的放电电流,L2中电流不为0,故D错误.
6.如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,电感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变化的图象中,正确的是( )
解析:选B 开关S闭合的瞬间,由于L的阻碍作用,由R与L组成的支路相当于断路,后来由于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,由于电感L的自感作用,流过灯泡D的电流立即与L电流相等,与灯泡原来的电流方向相反且逐渐减小,即UAB反向减小,选项B正确.
7.如图所示,某小组利用电流传感器(接入电脑,图中未画出)记录灯泡A和自感元件L构成的并联电路在断电瞬间各支路电流随时间的变化情况,i1表示小灯泡中的电流,i2表示自感元件中的电流(已知开关S闭合时i2>i1),则下列图象中正确的是( )
解析:选C 电键断开后,A与L组成闭合自感回路;电感阻碍自身电流变化,产生的感应电流仍沿着原来方向,大小逐渐减小;所以电键断开后,通过L的电流的方向不变,而通过A的电流的方向与开始时是相反的,故C正确,A、B、D错误.
8.如图所示是一种触电保安器,变压器A处用双股相线(火线和零线)平行绕制成线圈,然后接到用电器上,B处有一个输出线圈,一旦有电流,经放大后便能立即推动继电器J切断电源,下列情况中能起保护作用的是哪一种?说明理由.
(1)增加开灯的盏数,能否切断电源?
(2)双手分别接触相线和零线,能否切断电源?
(3)单手接触相线,脚与地相接触而触电,能否切断电源?
解析:(1)不能.因A处线圈采用的是双绕法,增加开灯的盏数只会使电路中电流增大,但A中两线中电流始终大小相等方向相反,磁通量相互抵消,B中磁通量不发生改变,故不能推动J切断电源.
(2)不能.理由同(1).
(3)能.因为有电流通过人体而流入地下,使A中两股相线电流大小不相等,B中磁通量发生改变,B中产生感应电流,从而推动J切断电源.
答案:见解析