第7.1节自感现象和涡流现象

第七章·电磁感应定律的应用第1节自感现象和涡流现象◎目标导航知识要点难易度1.自感：线圈因自身电流变化而产生的电磁感应

2.通电、断电自感现象

3.涡流：变化的磁场产生涡旋电场，产生涡旋电流4.涡流的利用：冶炼炉、电磁阻尼；防止：变压器的硅钢片★★★★★★★★★◎知识精讲一、自感1．线圈的电学符合和特性带铁芯线圈和无铁芯线圈的电学符号：铁芯可以增强磁场。(a)原线圈磁通量增大时，感应电流的磁通量相反(b)原线圈磁通量减小时，感应电流的磁通量相同2．自感现象如图甲所示，首先闭合后调节，使亮度相同，然后断开开关。再次闭合，灯泡立刻发光，而跟线圈串联的灯泡却是逐渐亮起来的。如图乙所示电路中，选择适当的灯泡和线圈，使灯泡的电阻大于线圈的直流电阻。断开时，灯并非立即熄灭，而是闪亮一下再逐渐熄灭。图甲实验叫通电自感。在闭合开关的瞬间，通过线圈的电流发生变化而引起穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中产生感应电动势，这个感应电动势阻碍线圈中电流的增大，通过灯泡的电流只能逐渐增大，所以只能逐渐变亮。图乙实验叫断电自感。断开的瞬间，通过线圈的电流减弱，穿过线圈的磁通量很快减小，线圈中出现感应电动势。虽然电源断开，但由于线圈中有感应电动势，且和组成闭合电路，使线圈中的电流反向流过灯，并逐渐减弱由于的直流电阻小于灯的电阻，其原电流大于通过灯的原电流，故灯闪亮一下后才逐渐熄灭。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。3．自感电动势定义：由于自感而产生的感应电动热叫自感电动势。线圈又叫自感器。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。（楞次定律）方向：自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化；（楞次定律）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。大小：跟通过线圈的电流变化率ΔIΔt（E自=LΔIΔt自感和电阻的比较：电感和电阻都是反映导体本身性质的物理量。电阻R对电流有阻碍作用，电感L对电流的变化有阻碍作用。4．自感现象的应用和防止①应用：日光灯电路中的镇流器、高铁上方的受电弓从接触线获取电能等。②防止：在切断自感系数很大、电流很强的电路的瞬间，会产生很高的自感电动势，形成电弧；制作精密电阻时，采用双线绕法来消除自感现象。例1.如图的是自感现象的实验装置，A是灯泡，L是带铁芯的线圈，E为电源，K是开关。下述判断正确的是（）（A）K接通的瞬间，L产生自感电动势，K接通后和断开瞬间L不产生自感电动势（B）K断开的瞬间L产生自感电动势，K接通瞬间和接通后L不产生自感电动势（C）K在接通或断开的瞬间L都产生自感电动势，K接通后L不再产生自感电动势（D）K在接通或断开瞬间以及K接通后，L一直产生自感电动势【答案】C【详解】电路中电流发生变化时，L中的磁通量发生变化，L会产生自感电动势。接通后，电流稳定后，磁通量保持不变，L不再产生自感电动势。例2.如图所示，两个电阻均为R，线圈L的电阻及电池内阻均可忽略，S原来断开，电路中的电流I0=E2R。现将A．使电路的电流减小，最后由I0减到零B．有阻碍电流增大的作用，最后电流小于I0C．有阻碍电流增大的作用，因而电流总保持不变D．有阻碍电流增大的作用，但电流还是增大，最后变为2I0【答案】D【解析】本题考查通电时电感线圈中自感电动势对电流的阻碍作用。当S闭合时，电路中的电阻减小，电流增大，线圈的作用是阻碍电流的增大，A错；阻碍电流增大，不是不让电流增大，而是让电流增大的速度减缓，B、C错；最后达到稳定时，I=ER=2二、涡流1．涡流现象当线圈中的电流随时间变化时，线圈附近的任何导体中都会产生感应电流，电流在导体内自成闭合回路，很像水中的旋涡，把它叫做涡电流，简称涡流。2．涡流产生原因:涡流本质上是一种特殊的电磁感应现象，当把块状金属放在变化的磁场中，或者让它在非均匀磁场中运动，金属块内就产生感应电流，因为金属块本身可自行构成闭合回路，且块状金属导体的电阻一般情况下很小，所以产生的涡流通常是很强的。3．涡流的利用:①真空冶炼炉用来冶炼合金钢的真空冶炼炉，炉外有线圈，线圈中通入反复变化的电流，炉内的金属中就产生涡流。涡流产生的热量使金属达到很高的温度并熔化。利用涡流冶炼金属的优点是整个过程能在真空中进行，这样就能防止空气中的杂质进入金属，可以冶炼高质量的合金。电磁炉也是利用涡流加热，电磁炉只能使用铁质锅具。(a)冶炼炉 (b)电磁阻尼(c)电磁驱动②电磁阻尼当导体在磁场中运动时，如果导体中出现涡流，即感应电流，则感应电流会使导体受到安培力作用，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象叫做电磁阻尼。电磁阻尼在实际中有很多应用，课本上讲的使电学仪表的指针很快的停下来，就是电磁阻尼作用。电磁阻尼还常用于电气机车的电磁制动器中。③电磁驱动如果磁场相对于导体运动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来，这种作用叫做电磁驱动。电磁驱动的原因分析：如图所示，当蹄形磁铁转动时，穿过线圈的磁通量发生变化，由楞次定律知，线圈中有感应电流产生，以阻碍磁通量变化，线圈会跟着一起转动起来。（1）线圈转动方向和磁铁转动方向相同，但转速小于磁铁转速，即同向异步。（2）感应电动机、家庭中用的电能表、汽车上用的电磁式速度表，就是利用这种电磁驱动。4．涡流的防止:①电动机、变压器的线圈中有变化的电流，因而在铁芯中产生了涡流，不仅浪费了能量，还可能损坏电器，因此，要想办法减小涡流。为了达到减小涡流的目的，采用了电阻率大的硅钢做铁芯的材料，并把硅钢做成彼此绝缘的薄片，这样，就大大减小了涡流。②由于两根平行导线中的电流方向相反，它们的磁场可以互相抵消。例3.电磁阻尼可以无磨损地使运动的线圈快速停下来。如图所示，扇形铜框在绝缘细杆作用下绕转轴O在同一水平面内快速逆时针转动，虚线把圆环分成八等份，扇形铜框恰好可以与其中份重合。为使线框快速停下来，实验小组设计了以下几种方案，其中虚线为匀强磁场的理想边界，边界内磁场大小均相同，其中最合理的是（）（A）（B）（C） （D）【答案】C【详解】扇形铜框逆时针转动时，对于A、D选项，通过铜框的磁通量不发生变化，无感应电流产生，则线圈不会受到安培力阻碍；对于B、C选项，通过铜框的磁通量发生变化，产生感应电流，B项的铜框只有单边或受到安培阻力作用，而C项的铜框边、边同时受到安培阻力作用，所以最合理的是C选项。故ABD错误，C正确。◎考点题型考点01带自感电路中灯泡的亮暗判断【方法总结】在进行电路分析时，如何判断电路中电流大小变化①如果电感线圈的直流电阻为零，那么电路稳定时可认为线圈短路；②在电流由零增大的瞬间可认为线圈断路。如图所示，闭合稳定后，若不考虑线圈的直流电阻，则灯泡不亮，流过线圈的电流较大。在断开的瞬间，灯泡和线圈构成了闭合回路，其中线圈中电流的流向不变，其大小只能在原来大小的基础上减弱。例4.如图所示，线圈L的自感系数很大，且其直流电阻可以忽略不计，L1、L2是两个完全相同的小灯泡，开关S闭合和断开的过程中，灯L1、L2的亮度变化情况是（灯丝不会断）（）（A）S闭合，L1亮度不变，L2很亮（B）S断开，L2逐渐熄灭，L1逐渐变亮（C）S断开，L2立即熄灭，L1亮一下再熄灭（D）S闭合，L1亮度不变，L2亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮【答案】C【详解】AD．因为线圈L的自感系数很大，且其直流电阻可以忽略不计，所以电路稳定后，线圈L相当于导线，灯泡L1被短路，所以S闭合后，L1和L2同时变亮，之后L1逐渐变暗直到熄灭，L2亮度逐渐变亮，故AD错误；BC．S断开后，因L2处在干路上，电流为零，所以L2立即熄灭，而线圈L相当于电源，与灯泡L1构成回路，且以断开之前的电流流过L1，所以L1会亮一下再熄灭，故B错误，C正确。例5.演示自感现象的电路如图所示，电源电动势为E，内阻不可忽略，L为电感线圈，R为定值电阻。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）闭合开关S时，A1慢慢变亮，A2立即变亮然后亮度保持不变（C）若断开开关，A1逐渐变暗，A2闪亮一下再逐渐变暗（D）若断开开关，A1、A2同时逐渐变暗【答案】D【详解】A.因为闭合开关瞬间，存在通电自感，则A1慢慢变亮，A2立即变亮然，A错误；B.由于通电瞬间，L相当于断路，电阻大，并联支路的总电阻大，电压也大，所以A2较亮，但随L的阻值变小，电压变小，后逐渐变暗最后两灯一样亮，B错误；CD．断开开关时，存在断电自感，电感线圈相当于电源，且以断电之前的电流流过回路，因为断电之前，两支路的电流一样大，则若断开开关，A1、A2同时逐渐变暗，故C错误，D正确。考点02自感电动势引起的电流变化的判断【方法总结】如图所示电路中，当开关断开后，灯泡是否会闪亮一下？闪亮一下的条件是什么？设开关闭合时，电源路端电压为，线圈的电阻为，灯泡的电阻为，则通过线圈的电流为，通过灯泡的电流为。当开关断开后，线圈和灯泡组成的回路中的电流从开始减弱。若，有，在断开开关的瞬间，通过灯泡的电流会瞬间增大，灯泡会闪亮一下。若，有，断开开关后，通过灯泡的电流减小，灯泡不会闪亮一下。如图用电流传感器收集开关断开前后通过灯泡A、线圈L的电流IA、IL随时间变化的数据：（1）若RL=RA相等，请定性作出电脑上显示的IA、IL时间变化图像？（2）若RL远小于RA，请定性作出电脑上显示的IA、IL时间变化图像？例6.如图，平行导轨左端接有电阻和线圈，导体棒MN与导轨垂直，其右侧存在垂直于纸面的匀强磁场，MN保持向右做匀速运动，且与导轨接触良好，则MN中电流随时间变化的图像可能正确的是（）（A）（B） （C） （D）【答案】A【详解】因为导体棒产生的感应电动势恒定，所以线圈中的自感电动势逐渐减小，根据E=LΔI例7.图甲所示电路，开关闭合。流过电感线圈的电流为，流过灯泡的电流为，且。在时刻将断开，流过灯泡的电流随时间变化的图象可能是图乙中的（）【答案】D【解析】自感现象中的电流问题，既要考虑到电流的大小，又要考虑到电流的方向。断电自感现象中流过电感线圈的电流是瞬时不变的，这里的“不变”包括电流的大小和方向。由图甲所示知，在闭合的时候，流过灯泡、线圈的电流方向都是自左向右的。在断开的瞬间，流过的电流大小仍为，方向仍是从左向右的，它与灯泡构成串联回路，故流过灯泡的电流大小变成，方向变成从右向左，与原来方向相反。◎归纳总结通电自感和断电自感的比较通电自感断电自感电路图器材要求A1、A2同规格，R＝RL，L较大L很大(有铁芯)现象在S闭合瞬间，A2立即亮起来，A1灯逐渐变亮，最终一样亮在开关S断开时，A灯渐渐熄灭原因由于开关闭合时，流过电感线圈的电流迅速增大，使线圈产生自感电动势，阻碍了电流的增大，使流过A1灯的电流比流过A2灯的电流增加得慢断开开关S时，流过线圈L的电流减小，产生自感电动势，阻碍了电流的减小，使电流继续存在一段时间，在S断开后，通过L的电流反向通过灯A，A灯不会立即熄灭，若RL＜RA，原来的IL＞IA，则A灯熄前要闪亮一下，若RL≥RA，原来的电流IL≤IA，则A灯逐渐熄灭，不再闪亮一下能量转化电能转化为磁场能磁场能转化为电能◎巩固练习1.关于自感现象，正确的说法是（）A．感应电流不一定和原电流方向相反B．线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数一定较大C．对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感系数也较大D．对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈中产生的自感电动势也较大【答案】A【详解】原电流减弱时，感应电流和原电流同向，A正确。E自=L自感系数L是线圈自身属性，与外部因素电流的变化无关（类似金属的电阻特性），C错误；电流变化较大即变化量，不一定较快即变化率不一定大，D错误。2.电磁阻尼现象演示装置如图所示，钢锯条上端固定在支架上，下端固定有强磁铁，将磁铁推开一个角度释放，它会在竖直面内摆动较长时间；若在其正下方固定一钢块（不与磁铁接触），则摆动快速停止。下列说法正确的是（

）（A）如果将磁铁的磁极调换，重复实验将不能观察到电磁阻尼现象（B）磁铁下摆和上摆过程中磁铁和钢锯条组成的系统机械能均减少（C）磁铁在摆动过程中与钢块没有相互作用力（D）若用铜块替代钢块，重复试验将不能观察到电磁阻尼现象【答案】B【详解】A．如果将磁铁的磁极调换，仍然会发生电磁阻尼现象，故选项A错误；B．钢块里出现涡流，从而产生内能，系统机械能均减少，原因是在此过程中，故选项B正确；C．根据楞次定律的“来拒去留”，磁铁在摆动过程中与钢块间存在相互作用力，C错误;D．用铜块替代钢块，重复实验时，在铜块中仍会产生涡流，仍能观察到电磁阻尼现象，D错误。3.安检门是一个用于安全检查的“门”，“门框”内有线圈，线圈中通有变化的电流，如果金属物品通过安检门，金属中会被感应出涡流，涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流，从而引起报警。关于安检门的以下说法错误的是（）（A）安检门不能检查出毒贩携带的毒品（B）安检门能检查出旅客携带的金属水果刀（C）安检门工作时，既利用了电磁感应的原理，又利用了电流的磁效应（D）如果“门框”的线圈中通上恒定电流，安检门能正常工作【答案】D【详解】安检门利用涡流探测人身上携带的金属物品原理是：线圈中交变电流产生交变的磁场，会在金属物品产生交变的感应电流，而金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流，引起线圈中交变电流发生变化，从而被探测到．AB．安检门不能检查出毒贩携带的毒品，能检查出金属物品携带者，故AB正确；C．安检门工作时，主要利用了电磁感应原理，也采用电流的磁效应，故C正确；D．如果“门框”的线圈中通上恒定电流，不能产生电磁感应，不能正常工作，故D错误。4.制造电阻箱时，要用双线绕法，如图所示。当电流变化时双线绕组（）（A）回路中一定有自感电动势产生 （B）回路中一定没有自感电动势产生（C）螺旋管内磁场发生变化 （D）穿过螺旋管的磁通量发生变化【答案】B【详解】此线圈是双线绕法，电流等大反向，所以其产生磁场方向相反、强度相同，相互抵消，故通过线圈的磁通量始终为0，故不会产生感应电动势，故ACD错误B正确。5.下列关于教材中四幅插图的说法，不正确的是（）（A）图甲中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且比磁铁转的慢（B）图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中会产生大量热量，从而冶炼金属（C）图丙中，当人对着话筒讲话时线圈中会产生强弱变化的电流，这利用了电磁感应原理（D）图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理【答案】B【详解】A．由电磁驱动原理，图甲中，铝框会同向转动，但比磁铁转的慢，即同向异步，A正确；B．图乙是真空冶炼炉，高频交流电产生涡流，金属块（不是线圈）中产生大量热量，B错误；C．图丙中当人讲话时线圈在磁场中受迫振动，产生变化的电流，利用了电磁感应原理，C正确；D．图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，利用了电磁阻尼原理，D正确。6.关于涡流，下列说法中错误是（）（A）真空冶炼炉是利用通电导线的发热来熔化金属的装置（B）家用电磁炉锅体中的涡流是由交变磁场产生的（C）阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动（D）变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流【答案】A【详解】A．真空冶炼炉是用涡流来熔化金属对其进行冶炼的，炉内放入被冶炼的金属，线圈内通入高频交变电流，这时被冶炼的金属中产生涡流就能被熔化，故A错误；B．电磁炉利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场，当含铁质锅具放置炉面时，铁磁性锅体被磁化，锅具即切割交变磁感线而在锅具底部产生交变的涡流，恒定磁场不会产生涡流，故B正确；C．根据楞次定律，阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动，当金属板从磁场中穿过时，金属板板内感应出的涡流会对金属板的运动产生阻碍作用，故C正确；D．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块的铁芯，以减小涡流，故D正确。7．微波炉中放一个鸡蛋，先被加热的是（）．A．炉内空气B．蛋壳C．蛋黄D．同时被加热【答案】C【解析】微波炉就是用电子元件激发出频率相当高的交替电磁场，相当于微波，处于电磁场中的导体（蛋黄）产生涡流，电磁能转化成内能，所以蛋黄先热。8.（多选）如图所示的（）、（）两个电路中，电阻和自感线圈的电阻值都小，且小于灯泡的电阻，接通开关，使电路达到稳定，灯泡发光，则（）A．在电路（）中，断开后，将逐渐变暗B．在电路（）中，断开后，将先变得更亮，然后逐渐变暗C．在电路（）中，断开后，将逐渐变暗D．在电路（）中，断开后，将先变得更亮，然后逐渐变暗【答案】AD【解析】在电路断开时，电感线圈的自感电动势阻碍原电流的减小，此时电感线圈在电路中相当于一个电源，表现在两个方面：一是自感电动势所对应的电流方向与原电流方向一致；二是在断电瞬间，自感电动势所对应的电流大小与原电流的大小相等，以后以此电流开始缓慢减小到零。（）图中，灯与电感线圈在同一个支路中，流过的电流相同，当断开开关时，灯将逐渐变暗；（）图中，断开时，中的电流立即为零，但由于自感，电感线圈中将维持本身的电流不变，且，所以灯亮一下才逐渐熄灭，综上所述选A、D。9.图为一演示实验电路图，图中是一带铁心的线圈，是一灯泡，电键处于闭合状态，电路是接通的．现将电键打开，则在电路切断的瞬间，通过灯泡的电流方向是从_______端到________端．这个实验是用来演示_________现象的．【答案】，，自感【解析】K接通状态，线圈中电流方向从b向a，断开瞬间由于自感阻碍电流减小，仍然有该方向电流，而L和A组成回路，所以A中电流从a向b。10.变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成，而不采用一块整硅钢，这是为了（）A．增大涡流，提高变压器的效率B．减小涡流，提高变压器的效率C．增大涡流，减小铁芯的发热量D．减小涡流，减小铁芯的发热量【答案】BD【解析】本题考查涡流的基本特点。涡流的主要效应之一就是发热，而变压器的铁芯发热，是我们不希望出现的。所以不采用整块硅钢，而采用薄硅钢片叠压在一起，目的应该是减小涡流，减小铁芯的发热量，进而提高变压器的效率。11.如图所示，灯、完全相同，带铁芯的线圈的电阻可忽略。则（）A．闭合的瞬间，、同时发光，接着变暗，更亮，最后熄灭B．闭合瞬间，不亮，立即亮C．闭合瞬间，、都不立即亮D．稳定后再断开的瞬间，熄灭，比（原先亮度）更亮【答案】A【解析】本题考查通电自感现象的分析，关键要知道纯电感线圈在电流稳定时相当于一根短路导线。接通的瞬间，支路中电流从无到有发生变化，因此，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，所以接通的瞬间中的电流非常小，即干路中的电流几乎全部流过。所以、会同时亮。又由于三中电流很快稳定，感应电动势很快消失，的阻值因为很小，所以对LA起到“短路”作用，因此，便熄灭。这里电路的总电阻比刚接通时小，由恒定电流知识可知，会比以前更亮。12.如图所示，为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关的瞬间会有（）A．灯立即熄灭 B．灯慢慢熄灭C．灯突然闪亮一下再慢慢熄灭D．灯突然闪亮一下再突然熄灭【答案】A【解析】本题考查对自感电动势的正确理解，关键是看到断开开关，电路断路，线圈中虽然产生感应电动势，但不能形成感应电流，故灯立即熄灭，故选A。【总结升华】该题易和自感现象演示实验中的现象（灯闪亮一下再熄灭）相混淆，错选成C。自感现象中要形成感应电流，电路必须是通路。13.（多选）图所示电路，线圈电阻不计，则（）A．闭合瞬间，板带正电，板带负电B．保持闭合，板带正电，板带负电C．断开瞬间，板带正电，板带负电D．由于线圈电阻不计，电容器被短路，上述三种情况电容器两板都不带电【答案】AC【解析】A、S闭合瞬间，线圈对电流的阻碍，电源给电容器充电，且A与电源的正极相连，故A板带正电，B板带负电，故A正确;B、S保持闭合，由于线圈L的电阻不计，电容器被短路，故电容器不带电，故B错误;C、S断开瞬间，线圈中产生感应电流，方向与原电流方向相同，故B带正电，A带负电，故C正确，D、根据ABC可知，D错误;14.在如图所示的四个日光灯的接线图中，为启动器，为开关，为镇流器。能使日光灯正常发光的是（）【答案】AC【解析】日光灯工作时，电流通过镇流器，灯丝和启动器构成回路，使启动器发出辉光，相当于启动器短路接通，同时电流加热灯丝，灯丝发射电子，镇流器起控制电流的作用，之后启动器断开瞬间，镇流器产生很大的自感电动势，出现一个高电压加在灯管两端，灯管中的气体放电、发光，此时启动器已无作用。所以启动器可用手动的开关来代替（实际操作时，因启动器丢失或损坏时，可手持带绝缘皮的导线短接启动后再断开）。另外，D图的错误是灯管的灯丝短路。【总结升华】日光灯电路是自感现象在实际中的主要应用，产生自感电动势的电路原件是镇流器。15.在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡和分别串联一个带铁芯的电感线圈和一个滑动变阻器。闭合开关后，调整，使和发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为。然后，断开。若时刻再闭合，则在前后的一小段时间内，正确反映流过的电流、流过的电流随时间变化的图像是（）【答案】B【解析】闭合开关S后,调整R，使两个灯泡L1、L2发光的亮度一样，说明RL=R。闭合S，流过电感线圈L和灯泡L，的电流迅速增大，使电感线圈L产生自感电动势，阻碍了流过L的电流增大，直至到达电流I，故A错误，B正确；而对于灯泡L2的电流i2立即达到最大，故CD错误。16.（多选）下列磁场垂直加在金属圆盘上能产生涡流的是（）【答案】BCD【解析】变化的磁场都能产生涡旋电场，从而在金属圆盘中产生涡流。17.（多选）如图所示是一种延时开关，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通。当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放。对于这个延时开关的工作情况，下列说法中正确的是（）A．由于线圈的电磁感应作用，才产生延时释放的作用B．由于线圈的电磁感应作用，才产生延时释放的作用C．如果断开线圈的电键，无延时作用D．如果断开线圈的电键，延时将变长【答案】BC【解析】AB、当S1断开时，导致由于线圈B中的磁通量变小，从而出现感应电流，致使F中仍有磁性，出现延迟一段时间才被释放，所以由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用，故A错误、B正确;CD、若断开B线圈的开关S，当S断开，F中立即没有磁性，所以没有延时功能，故C正确，D错误。18.在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采用双线并绕的方法，如图所示。其原理是（）A．当电路中的电流变化时，两股导线产生的自感电动势相互抵消B．当电路中的电流变化时，两股导线产生的感应电流相互抵消C．当电路中的电流变化时，两股导线中原电流的磁通量相互抵消D．以上说法都不对【答案】C【解析】由于采用双线并绕的方法，当电流通过时，两股导线中的电流方向是相反的，不管电流怎样变化，任何时刻两股电流总是等大反向的，所产生的磁通量也是等大反向的，故总磁通量等于零，在该线圈中不会产生电磁感应现象，因此消除了自感，选项A、B错误，只有C正确。19.在无线电仪器中，常需要在距离较近处安装两个线圈，并要求当一个线圈中有电流变化时，对另一个线圈中的电流的影响尽量小。则图中两个线圈的相对安装位置最符合该要求的是（）【答案】D【解析】应采用D所示的安装位置才符合要求。因为通电线圈的磁场分布与条形磁铁的类似，采用D所示的安装位置时，变化的磁场穿过另一线圈的磁通量最小，故D正确。20.如图是用于观察自感现象的电路图，设线圈的自感系数较大，线圈的直流电阻RL与灯泡的电阻R满足RL≪R，则在开关S由闭合到断开的瞬间，可以观察到（）A．灯泡立即熄灭B．灯泡逐渐熄灭C．灯泡有明显的闪亮现象D．只有在RL≫R时，才会看到灯泡有明显的闪亮现象【答案】C【解析】S闭合电路稳定时，由于RL≪R，那么IL≫IR，S断开的瞬时，流过线圈的电流屯要减小，在L上产生的自感电动势要阻碍电流的减小，通过灯原来的电流IR随着开关断开变为零，而灯与线圈形成闭合回路，流过线圈的电流IL通过灯泡，由于IL≫IR，因此灯开始有明显的闪亮，C正确。A、B错误。若RL≫R，则IL≪IR，这样不会有明显的闪亮，D错误。21.（多选）下列器具的工作原理与涡流有关的是（）A．家用电磁炉B．家用微波炉C．变压器的铁芯用多块相互绝缘硅钢片粘在一起D．风扇转动时扇叶与空气摩擦发热【答案】AC【解析】电磁炉是利用高频磁场产生涡流来加热食物的，故A选项正确。变压器的铁芯不用一块钢，是为了防止涡流损耗电能并烧毁变压器，多块硅钢片彼此绝缘，有效地减小了涡流，C选项正确。22．下列关于涡流的说法中正确的是（）A．涡流跟平时常见的感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的B．涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电流C．涡流有热效应，但没有磁效应D．在硅钢中不能产生涡流【答案】A【解析】涡流是一种特殊的电磁感应现象，它是感应电流，既有热效应，也有磁效应。硅钢片中能产生涡流，但电流较小，故选A。23．如图所示的电路，L为自感线圈，R是一灯泡，当S闭合的瞬间，通过灯泡的电流方向是________。当S断开的瞬间，通过灯泡的电流方向是________。【答案】A→R→BB→R→A【解析】通电时电流从电源正极通过电灯，流向负极。断电时由于L的自感电流维持原来方向，所以从B向A流过电灯。24．如图所示的电路，开关原先闭合，电路处于稳定状态，在某一时刻突然断开开关S，则通过电阻R1中的电流I1随时间变化的图线可能是下图中的（）

【答案】D【解析】开关S原来闭合时,电路处于稳定状态,流过R1的电流方向向左，大小为I1.与R1并联的R2和线圈L在一条支路,电流I的方向也是向左，当某一时刻开关S突然断开时,L中向左的电流要减小,由于自感现象,线圈L产生自感电动势，在回路“LR1AR2;”中形成感应电流,电流通过R.的方向与原来相反,变为向右，并从I1开始逐渐减小到零，故D