2024-2025学年下学期高二物理教科版同步经典题精练之自感

第26页（共26页）2024-2025学年下学期高中物理教科版（2019）高二同步经典题精练之自感一．选择题（共5小题）1．（2024秋•郑州期末）如图是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈a和b。在断开开关S的时候，弹簧K并不会立刻将衔铁d拉起而使触头c（连接工作电路）离开，而是过一小段时间后才执行这个动作。下列变化会影响延时效果的是（）A．电源正负极颠倒 B．a线圈绕向反向 C．b线圈绕向反向 D．b线圈不闭合2．（2024秋•哈尔滨期末）如图甲、乙所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯A的电阻，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后，A将立即熄灭 B．在电路乙中，断开S后，A将逐渐变暗 C．在电路乙中，断开S后，A将先变得更亮，然后逐渐变暗 D．在电路甲中，断开S后，A将先变得更亮，然后逐渐变暗3．（2024秋•通州区期末）如图所示，A和B是两个相同的小灯泡，L是自感系数很大、电阻几乎为0的线圈。忽略电源内阻，下列说法正确的是（）A．闭合开关S，灯泡A先变亮再逐渐变暗 B．闭合开关S，灯泡B先变亮再逐渐熄灭 C．断开开关S，灯泡A立即熄灭 D．断开开关S，灯泡B逐渐变暗直至熄灭4．（2024秋•五华区校级期末）图1和图2是教材中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1中，A1与L1的电阻值相同 B．图1中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流小于L1中电流 C．图2中，变阻器R与L2的电阻值不相同 D．图2中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等5．（2024秋•浦东新区校级期末）如图所示，开关S处于闭合状态，小灯泡A和B均正常发光，小灯泡A的电阻大于线圈L的电阻，现断开开关S，以下说法正确的是（）A．小灯泡A越来越暗，直到熄灭 B．小灯泡A将闪亮一下，然后逐渐熄灭 C．小灯泡B越来越暗，直到熄灭 D．小灯泡B将闪亮一下，然后逐渐熄灭二．多选题（共4小题）（多选）6．（2024秋•沈阳期末）如图所示的电路中，三个完全相同的灯泡L1、L2、L3，线圈L的直流电阻可忽略，D为理想二极管。下列判断正确的是（）A．开关S闭合，L3先变亮，L1、L2逐渐变亮 B．开关S闭合，L2、L3先变亮，L1逐渐变亮 C．开关S断开，L2先变亮，然后逐渐变暗 D．开关S断开，L2立即熄灭（多选）7．（2024秋•西城区期末）图甲为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器监测通过电感线圈L中的电流。已知电路中灯泡的电阻R1＝6Ω，定值电阻R2＝2Ω，电源电动势为6V，内阻不计。闭合开关S使电路处于稳定状态，灯泡发光。在t＝0.1s时刻断开开关S，断开开关S前后电流传感器显示电流随时间变化的图像如图乙所示。电流传感器的内阻忽略不计，根据以上信息下列说法中正确的是（）A．可以求出电感线圈的电阻 B．可以估算出断开开关后流过灯泡的电荷量 C．可以判断出断开开关后R2两端电压的变化情况 D．可以判断出断开开关后灯泡不会出现闪亮的现象（多选）8．（2024秋•绿园区校级期末）如图所示，L是一自感系数很大的线圈，其自身电阻为R0，A和B是两个完全相同的灯泡，R是一定值电阻，其阻值大于R0。下列说法中正确的是（）A．S闭合时，A逐渐变亮，B立即亮，稳定后两灯泡亮度不同 B．S闭合时，A逐渐变亮，B立即亮，稳定后两灯泡亮度相同 C．S断开后，A逐渐熄灭，B先闪亮一下，然后逐渐熄灭 D．S断开后，通过电阻R的电流与其原来的电流方向相同（多选）9．（2024•城中区校级模拟）如图是用电流传感器（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电感线圈，其直流电阻值也为R。如图是某同学画出的在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三．填空题（共3小题）10．（2023秋•永定区校级期末）图甲为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流。电路中灯泡的电阻R1＝5.0Ω，定值电阻R＝2.0Ω，A、B间电势差UAB＝6.0V，开关S原来闭合，电路处于稳定状态，在t1=1.0×10-3s时刻断开开关（1）线圈L的直流电阻RL＝Ω（结果保留两位有效数字）；（2）闭合开关一段时间后，开关断开时，看到的现象是；（3）断开开关后，通过灯泡的电流方向（填“a→b”或“b→a”）。11．（2023秋•宁德期末）如图所示的电路中，L是一个自感系数很大的线圈，直流电阻可忽略不计。开关S闭合后，灯泡L1会（选填“逐渐”或“立刻”）变亮，灯泡L2会（选填“逐渐”或“立刻”）变亮；开关S断开瞬间，流经灯泡L2的电流方向是从（选填“a到b”或“b到a”）。12．（2024春•思明区校级期中）为演示断电自感现象，用小灯泡、带铁芯的电感线圈L和定值电阻R等元件组成如图所示的电路。闭合开关待电路稳定后，电路中两支路的电流分别为I1和I2。如图所示反映断开开关前后的一小段时间内电路中的电流随时间变化的关系。自感线圈所在支路的电流如曲线所示。断开开关后，小灯泡的发光情况为。四．解答题（共3小题）13．（2022•天津模拟）如图所示，A、B是两盏完全相同的白炽灯，L是电阻不计的电感线圈。如果断开开关S1，闭合S2，A、B两灯都能同样发光。如果最初S1是闭合的，S2是断开的，那么，闭合S2以后，A灯和B灯亮度如何变化？此时如果断开S2，A灯和B灯亮度又将如何变化？14．（2022•天津模拟）在自感系数为100mH的线圈中，通入如图中所示规律变化的电流，求在每个变化阶段线圈中自感电动势的大小，并说明前4s和第5s内电动势的方向有何关系。15．（2021•海淀区模拟）如图1所示的电路是研究断电自感现象的常用电路，线圈L的直流电阻为R1，灯泡A的电阻可视为恒定，大小为R2，且R1＜R2，电源电动势为E，内阻为r，设图中箭头所示的方向为电流的正方向。将开关S闭合，待电路达到稳定后，设通过线圈L的电流为i1，通过灯泡A的电流为i2，（i1和i2的大小未知）。然后在t1时刻将开关S断开，求：（1）开关断开的瞬间通过自感线圈L的电流的大小（用r、R1、R2和E表示）；（2）流过灯泡的电流随时间变化的图象是图2中的哪一个？（3）开关断开的瞬间自感线圈L中的自感电动势的大小，并判断其正极在左端还是右端。

2024-2025学年下学期高中物理教科版（2019）高二同步经典题精练之自感参考答案与试题解析题号12345答案DCDBB一．选择题（共5小题）1．（2024秋•郑州期末）如图是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈a和b。在断开开关S的时候，弹簧K并不会立刻将衔铁d拉起而使触头c（连接工作电路）离开，而是过一小段时间后才执行这个动作。下列变化会影响延时效果的是（）A．电源正负极颠倒 B．a线圈绕向反向 C．b线圈绕向反向 D．b线圈不闭合【考点】互感和互感现象．【专题】定性思想；推理法；电磁感应中的力学问题；推理论证能力．【答案】D【分析】图中有两个线圈，其中A线圈与电源相连，接通电路后有电流通过，会产生磁性，而B线圈无电源，开关闭合后没有电流，只有当A中的磁场发生变化时，根据电磁感应作用，B线圈才会产生感应电流，从而根据楞次定律，分析即可。【解答】解：电磁继电器的工作原理是断开开关S的时候，穿过线圈B的磁通量发生变化，如果是线圈B闭合则有感应电流，产生感应磁场，起到延时释放D的效果，如果线圈b不闭合，则b线圈中会产生感应电动势，但不产生感应电流，故不会产生延时效果。电源正负极颠倒，b线圈绕向反向，a线圈绕向反向不影响电磁感应现象的发生，都可以产生延时效果，故ABC错误，D正确。故选：D。【点评】该题考查楞次定律的应用，注意穿过闭合线圈的磁通量变化，线圈相当于电源，同时理解线圈b的作用是阻碍线圈a磁通量的变化。2．（2024秋•哈尔滨期末）如图甲、乙所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯A的电阻，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后，A将立即熄灭 B．在电路乙中，断开S后，A将逐渐变暗 C．在电路乙中，断开S后，A将先变得更亮，然后逐渐变暗 D．在电路甲中，断开S后，A将先变得更亮，然后逐渐变暗【考点】自感线圈对电路的影响．【专题】定性思想；推理法；交流电专题；理解能力．【答案】C【分析】自感电动势总是阻碍电流的变化。线圈中的电流增大时，产生自感电流的方向跟原电流的方向相反，抑制增大；线圈中的电流减小时，产生自感电流的方向跟原电流的方向相同，抑制减小，并与灯泡构成电路回路。【解答】解：AD、在电路甲中流过线圈L的电流与流过灯泡的电流是相等的，断开S，由于线圈阻碍电流变小，导致灯泡A将逐渐变暗，故AD错误；BC、在电路乙中，由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，所以电路中的电流稳定时通过灯泡的电流比线圈的电流小，断开S时，线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，此时线圈与灯泡A以及电阻R组成自感回路，电流从开始时流过线圈的电流开始变小，导致A先变得更亮，然后逐渐变暗。故B错误，C正确。故选：C。【点评】线圈中电流变化时，线圈中产生感应电动势；线圈电流增加，相当于一个瞬间电源接入电路，线圈左端是电源正极。当电流减小时，相当于一个瞬间电源，线圈右端是电源正极。3．（2024秋•通州区期末）如图所示，A和B是两个相同的小灯泡，L是自感系数很大、电阻几乎为0的线圈。忽略电源内阻，下列说法正确的是（）A．闭合开关S，灯泡A先变亮再逐渐变暗 B．闭合开关S，灯泡B先变亮再逐渐熄灭 C．断开开关S，灯泡A立即熄灭 D．断开开关S，灯泡B逐渐变暗直至熄灭【考点】自感线圈对电路的影响．【专题】定性思想；推理法；电磁感应与电路结合；理解能力．【答案】D【分析】开关S闭合的瞬间，根据电感线圈的作用（对电流变化的阻碍）可判知AB的正误；断开开关S的瞬间，线圈与两灯一起构成一个自感回路，根据线圈产生的自感电动势，可判知CD的正误。【解答】解：AB．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，由于忽略电源内阻，B的亮度不变。由于线圈产生的自感电动势阻碍电流的增加，则A灯逐渐变亮，由于线圈的电阻可以忽略，则最后电路中的电流稳定时，A灯会和B灯一样亮，故AB错误；CD．断开开关S时，L中产生自感电动势，A灯、B灯和线圈L中形成自感回路，电流从原来的大小开始减小；此时通过小灯泡的电流不会大于断开开关之前通过小灯泡的电流，A、B灯逐渐熄灭，故C错误，D正确。故选：D。【点评】对于自感线圈，当电流变化时产生自感电动势，相当于电源。当电路稳定时，相当于导线，将所并联的电路短路。4．（2024秋•五华区校级期末）图1和图2是教材中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1中，A1与L1的电阻值相同 B．图1中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流小于L1中电流 C．图2中，变阻器R与L2的电阻值不相同 D．图2中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等【考点】自感线圈对电路的影响．【专题】定量思想；推理法；电磁感应与电路结合；推理论证能力．【答案】B【分析】闭合开关的瞬间，通过L的电流增大，产生自感电动势，根据楞次定律分析电流的变化，判断通过两灯电流的关系。待电路稳定后断开开关，线圈产生自感电动势，分析通过两灯的电流关系，判断两灯是否同时熄灭。【解答】解：AB、图1中，闭合S1，电路稳定后，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，说明电路中的电流稳定时灯泡A1中的电流小于线圈L1中的电流，则可知L1的电阻小于A1的电阻，故A错误，B正确；C、图2中，因为最终A2与A3的亮度相同，则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，故C错误；D、图2中，闭合S2瞬间，L2对电流有阻碍作用，所以L2中电流与变阻器R中电流不相等，故D错误；故选：B。【点评】当通过线圈本身的电流变化时，线圈中会产生自感现象，这是一种特殊的电磁感应现象，可运用楞次定律分析自感电动势对电流的影响。5．（2024秋•浦东新区校级期末）如图所示，开关S处于闭合状态，小灯泡A和B均正常发光，小灯泡A的电阻大于线圈L的电阻，现断开开关S，以下说法正确的是（）A．小灯泡A越来越暗，直到熄灭 B．小灯泡A将闪亮一下，然后逐渐熄灭 C．小灯泡B越来越暗，直到熄灭 D．小灯泡B将闪亮一下，然后逐渐熄灭【考点】自感线圈对电路的影响．【专题】定性思想；推理法；电磁感应与电路结合；理解能力．【答案】B【分析】电感在内部电流发生变化时会产生一种阻碍作用，当电流减小时，会产生同向电动势，使电流缓慢减小，相当于电源。【解答】解：线圈L的电阻小于小灯泡A的电阻，故在电路中的电流稳定后S断开前，流过L的电流大于小灯泡A的电流。S断开后瞬间，由于线圈的电流减小，导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的减小，即线圈L中的电流过一会再消失，且方向向右，因L和A组成自感回路，且断开前流过L的电流大于小灯泡A的电流，故A亮一下再慢慢熄灭，而B立即熄灭，故ACD错误，B正确。故选：B。【点评】本题要明确电感的自感现象，是由于电磁感应现象使其内部电流产生的一个变化，应根据电磁感应现象进行理解。二．多选题（共4小题）（多选）6．（2024秋•沈阳期末）如图所示的电路中，三个完全相同的灯泡L1、L2、L3，线圈L的直流电阻可忽略，D为理想二极管。下列判断正确的是（）A．开关S闭合，L3先变亮，L1、L2逐渐变亮 B．开关S闭合，L2、L3先变亮，L1逐渐变亮 C．开关S断开，L2先变亮，然后逐渐变暗 D．开关S断开，L2立即熄灭【考点】自感现象与自感系数．【专题】定性思想；推理法；交流电专题；推理论证能力．【答案】BD【分析】电感对电流的变化有阻碍作用，二极管具有单向导电的性质。开关闭合后，L2和L3会先变亮，L1支路因为电感的作用缓慢变亮；开关断开后，由于电感的作用，L1和L3会逐渐变暗，但是L2由于二极管存在，会立即熄灭。【解答】解：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，稳定后三个灯泡亮度相同，故A错误，B正确；CD、开关S从闭合状态突然断开时，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；由于线圈产生自感电动势会阻碍流过线圈的电流的变化，产生线圈与L1、L3组成自感回路，所以L1、L3均逐渐变暗，故C错误，D正确。故选：BD。【点评】记住自感线圈对电流突变时的阻碍：闭合开关瞬间L相当于断路，稳定后L相当于一段导线，断开瞬间L相当于电源，注意二极管的单向导通性。（多选）7．（2024秋•西城区期末）图甲为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器监测通过电感线圈L中的电流。已知电路中灯泡的电阻R1＝6Ω，定值电阻R2＝2Ω，电源电动势为6V，内阻不计。闭合开关S使电路处于稳定状态，灯泡发光。在t＝0.1s时刻断开开关S，断开开关S前后电流传感器显示电流随时间变化的图像如图乙所示。电流传感器的内阻忽略不计，根据以上信息下列说法中正确的是（）A．可以求出电感线圈的电阻 B．可以估算出断开开关后流过灯泡的电荷量 C．可以判断出断开开关后R2两端电压的变化情况 D．可以判断出断开开关后灯泡不会出现闪亮的现象【考点】自感线圈对电路的影响．【专题】定量思想；方程法；电磁感应与电路结合；推理论证能力．【答案】ABC【分析】根据欧姆定律求出开关断开前线圈的直流电阻；由楞次定律判断出自感电流的方向及自感电动势的正负极，自感线圈支路总电阻小于灯泡电阻，原电流大，断开开关瞬间，小灯泡会闪亮。【解答】解：A、开关S闭合且电路稳定时流过线圈L的电流为：I0＝1.5A，由欧姆定律可得I0=UR2+RL，代入数据解得：B、由Q＝It，则I﹣t图象中I与围成的面积，t＝0.1s后曲线围成的面积表示流过线圈的电量，故B正确；C、开关闭合时，流过线圈的电流由左向右，断开开关后，线圈L、电阻R和电灯构成一闭合回路，发生自感现象，线圈的电流要保持由左向右电流方向，流进灯泡由右向左，形成回路，线圈相当于电源，线圈右端为正极，故C正确；D、RL+R2＝4Ω＜R1＝6Ω，故闭合S时，流过线圈的电流大于流过灯泡电流，断开S发生自感现象时，小灯泡会发生闪亮现象，故D错误；故选：ABC。【点评】解决本题的关键知道电感器对电流的变化有阻碍作用；线圈回路发生自感现象，线圈相当于电源，由电流方向判断电源正负极；是否闪亮要比较自感前后电流的变化。（多选）8．（2024秋•绿园区校级期末）如图所示，L是一自感系数很大的线圈，其自身电阻为R0，A和B是两个完全相同的灯泡，R是一定值电阻，其阻值大于R0。下列说法中正确的是（）A．S闭合时，A逐渐变亮，B立即亮，稳定后两灯泡亮度不同 B．S闭合时，A逐渐变亮，B立即亮，稳定后两灯泡亮度相同 C．S断开后，A逐渐熄灭，B先闪亮一下，然后逐渐熄灭 D．S断开后，通过电阻R的电流与其原来的电流方向相同【考点】自感线圈对电路的影响．【专题】定性思想；推理法；电磁感应与电路结合；推理论证能力．【答案】AC【分析】开关闭合时，根据自感线圈对电路的影响，可知A灯泡的亮度变化特点，稳定后根据闭合电路欧姆定律，可知通过两灯泡的电流大小，即可知两灯泡的亮度特点；开关断开后，由自感线圈的特点，可知通过两灯泡的电流方向及大小特点，即可知灯泡的亮暗情况。【解答】解：AB．S闭合时，B立即亮，A所在支路由于线圈自感电动势阻碍电流的增加，可知A灯逐渐变亮；稳定后因两支路的电阻不同，由题意可知R＞R0，两灯泡完全相同，故A所在支路总电阻较小，则该支路电流较大，A灯较亮，即两灯泡亮度不同，故A正确，B错误；CD．S断开后，通过B灯原来的电流立即消失，而A灯所在支路由于线圈L产生自感电动势阻碍电流减小，则L相当电源，在A灯、B灯和R中重新组成回路，则A逐渐熄灭；由AB选项可知，原来A支路电流较大，电流通过B灯时，B灯电流先瞬间增大，故会使B先闪亮一下，然后逐渐熄灭，此时通过电阻R的电流与其原来的电流方向相反，故C正确，D错误。故选：AC。【点评】本题考查自感线圈对电路的影响，在分析开关断开后，B灯的亮暗变化情况时，注意两支路电流原本不同。（多选）9．（2024•城中区校级模拟）如图是用电流传感器（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电感线圈，其直流电阻值也为R。如图是某同学画出的在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【考点】自感现象与自感系数．【专题】定性思想；推理法；电磁感应与电路结合；理解能力．【答案】BC【分析】电感线圈对电流的变化有阻碍作用，当电流增大时，电感线圈阻碍电流增大，当电流减小时，电感线圈阻碍电流减小。【解答】解：AB、开关S由断开变为闭合，传感器2这一支路立即有电流，线圈这一支路，由于线圈阻碍电流的增加，通过线圈的电流要慢慢增加，所以干路电流（通过传感器1的电流）要先与传感器2的电流相等，然后在此基础上再慢慢增加，最后达到稳定状态，故A错误，B正确；CD、开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流立即消失，而电感线圈这一支路，由于电感线圈阻碍电流的减小，该电流又通过传感器2，只是电流的方向与以前相反，然后通过传感器2的电流逐渐减小，故C正确，D错误，故选：BC。【点评】解决本题的关键掌握电感对电流的阻碍作用，当电流增大时，电感线圈阻碍电流增大，当电流减小时，电感线圈阻碍电流减小。三．填空题（共3小题）10．（2023秋•永定区校级期末）图甲为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流。电路中灯泡的电阻R1＝5.0Ω，定值电阻R＝2.0Ω，A、B间电势差UAB＝6.0V，开关S原来闭合，电路处于稳定状态，在t1=1.0×10-3s时刻断开开关（1）线圈L的直流电阻RL＝2.0Ω（结果保留两位有效数字）；（2）闭合开关一段时间后，开关断开时，看到的现象是灯泡闪亮一下再逐渐熄灭；（3）断开开关后，通过灯泡的电流方向a→b（填“a→b”或“b→a”）。【考点】自感线圈对电路的影响．【专题】定量思想；推理法；电磁感应与电路结合；推理论证能力．【答案】（1）2.0；（2）灯泡闪亮一下再逐渐熄灭；（3）a→b【分析】（1）根据欧姆定律求出开关断开前线圈的直流电阻；（2）电路稳定时，根据欧姆定律求通过灯泡的电流，根据图乙，得到开关开关闭合后电路稳定时通过自感线圈的电流，据此分析开关突然断开时通过灯泡电流的变化情况，然后作答；（3）断开开关后，线圈产生自感电流，相当于电源，通过回路给灯泡供电，根据楞次定律判断自感电流方向，然后作答。【解答】（1）由图可知，零时刻通过电感线圈L的电流为I0＝1.5A由欧姆定律I0解得RL＝2.0Ω（2）电路中灯泡的电阻R1＝5.0Ω则通过灯泡的电流I1开关S接通一段时间后，L相当于一直流电阻，由以上的分析可知，L中的电流大于灯泡中的电流，断开瞬间，L产生感应电动势相当于电源，给灯泡供电，灯泡将闪亮一下再逐渐熄灭。（3）断开开关后，由楞次定律可知L中的电流方向不变，所以通过灯泡的电流方向为a→b方向。答：（1）2.0；（2）灯泡闪亮一下再逐渐熄灭；（3）a→b【点评】解决本题的关键知道电感器对电流的变化有阻碍作用，电流增大，阻碍其增大，电流减小，阻碍其减小。11．（2023秋•宁德期末）如图所示的电路中，L是一个自感系数很大的线圈，直流电阻可忽略不计。开关S闭合后，灯泡L1会逐渐（选填“逐渐”或“立刻”）变亮，灯泡L2会立刻（选填“逐渐”或“立刻”）变亮；开关S断开瞬间，流经灯泡L2的电流方向是从b到a（选填“a到b”或“b到a”）。【考点】自感线圈对电路的影响．【专题】定性思想；推理法；电磁感应与电路结合；推理论证能力．【答案】逐渐；立刻；b到a【分析】线圈L发生通电自感时会使电流慢慢增大，线圈L发生断电自感时，若存在通路会使电流慢慢减小。据此结合电路的联接结构解答。【解答】解：开关S闭合后，由于线圈发生自感现象，阻碍电流的增大，使通过灯泡L1的电流慢慢增大，故此灯泡会逐渐变亮，而立刻会有电流通过灯泡L2，故灯泡L2会立刻变亮；开关S断开瞬间，由于线圈发生自感现象，阻碍电流的减小，线圈L、灯泡L1、灯泡L2三者构成回路，断开开关前流经线圈L的电流是向右的，断开开关后流经线圈L的电流仍是向右的慢慢减小，故流经灯泡L2的电流方向是从b到a的。故答案为：逐渐；立刻；b到a【点评】本题考查了自感现象，掌握自感线圈的通电自感与断电自感的特点。12．（2024春•思明区校级期中）为演示断电自感现象，用小灯泡、带铁芯的电感线圈L和定值电阻R等元件组成如图所示的电路。闭合开关待电路稳定后，电路中两支路的电流分别为I1和I2。如图所示反映断开开关前后的一小段时间内电路中的电流随时间变化的关系。自感线圈所在支路的电流如曲线a所示。断开开关后，小灯泡的发光情况为先突然变亮再逐渐熄灭。【考点】自感现象与自感系数．【专题】定性思想；推理法；电磁感应与电路结合；推理论证能力．【答案】a；先突然变亮再逐渐熄灭。【分析】当电流变化时，电感线圈对电流有阻碍作用，电流增大，线圈阻碍其增大，电流减小，阻碍其减小。【解答】解：断开开关前后的一小段时间内，通过自感线圈的电流方向是不变的，则自感线圈所在支路的电流如曲线a所示；由图可知，断开开关之前通过线圈的电流大于通过小灯泡的电流，则断开开关后，线圈产生自感电动势阻碍电流减小，线圈相当电源，由于线圈、电阻和灯泡重新组成回路，则小灯泡先突然变亮再逐渐熄灭。故答案为：a；先突然变亮再逐渐熄灭。【点评】明确断开后的电路为灯泡和电感线圈构成回路，电流变化因电感线圈的阻碍而变慢。四．解答题（共3小题）13．（2022•天津模拟）如图所示，A、B是两盏完全相同的白炽灯，L是电阻不计的电感线圈。如果断开开关S1，闭合S2，A、B两灯都能同样发光。如果最初S1是闭合的，S2是断开的，那么，闭合S2以后，A灯和B灯亮度如何变化？此时如果断开S2，A灯和B灯亮度又将如何变化？【考点】自感线圈对电路的影响．【专题】简答题；定性思想；推理法；交流电专题；理解能力．【答案】闭合S2以后的瞬时，A、B两灯同时亮起来，随自感线圈中电流增加，则B灯逐渐变暗，最后B最终熄灭，此时A变得更亮；此时断开S2，则A灯立刻熄灭，使得灯泡B闪亮一下后慢慢熄灭。【分析】线圈中电流变化时，会产生自感电动势，阻碍电流的变化，即电流缓慢增加，缓慢减小。【解答】解：闭合S2以后的瞬时，A、B两灯同时亮起来，由于自感线圈产生自感电动势阻碍电流增加，则线圈L可看作是断路，即开始时两灯亮度相同，随自感线圈中电流增加，则B灯逐渐变暗，最后线圈将B短路，使得B最终熄灭，此时A变得更亮；此时如果断开S2，则A灯立刻熄灭，因L中产生感应电动势阻碍电流减小，则该电流会在L和灯泡B中重新形成回路，使得灯泡B闪亮一下后慢慢熄灭。答：闭合S2以后的瞬时，A、B两灯同时亮起来，随自感线圈中电流增加，则B灯逐渐变暗，最后B最终熄灭，此时A变得更亮；此时断开S2，则A灯立刻熄灭，使得灯泡B闪亮一下后慢慢熄灭。【点评】本题考查了通电自感和断电自感，关键明确线圈中自感电动势的作用总是阻碍电流的变化，不难。14．（2022•天津模拟）在自感系数为100mH的线圈中，通入如图中所示规律变化的电流，求在每个变化阶段线圈中自感电动势的大小，并说明前4s和第5s内电动势的方向有何关系。【考点】自感现象与自感系数．【专题】计算题；学科综合题；定量思想；方程法；电磁感应与图象结合；推理论证能力．【答案】见试题解答内容【分析】根据法拉第电磁感应定律，通过导体的电流的变化率越大，产生的自感电动势越大；结合自感电动势的公式：E=L【解答】解：根据自感电动势的公式E=L⋅ΔIΔt，可知前第5s内的自感电动势：E2前4s内的电流增大，第5s内的电流减小，根据楞次定律可知，前4s和第5s内电动势的方向相反。答：前4s和第5s内电动势的大小分别为2.5×10﹣3V和1×10﹣2V，前4s和第5s内电动势的方向相反。【点评】解答本题的关键是掌握自感电动势的公式，知道通过导体的电流的变化率越大，产生的自感电动势越大。15．（2021•海淀区模拟）如图1所示的电路是研究断电自感现象的常用电路，线圈L的直流电阻为R1，灯泡A的电阻可视为恒定，大小为R2，且R1＜R2，电源电动势为E，内阻为r，设图中箭头所示的方向为电流的正方向。将开关S闭合，待电路达到稳定后，设通过线圈L的电流为i1，通过灯泡A的电流为i2，（i1和i2的大小未知）。然后在t1时刻将开关S断开，求：（1）开关断开的瞬间通过自感线圈L的电流的大小（用r、R1、R2和E表示）；（2）流过灯泡的电流随时间变化的图象是图2中的哪一个？（3）开关断开的瞬间自感线圈L中的自感电动势的大小，并判断其正极在左端还是右端。【考点】自感现象与自感系数．【专题】应用题；学科综合题；定性思想；方程法；恒定电流专题；交流电专题；推理论证能力．【答案】（1）开关断开的瞬间通过自感线圈L的电流的大小为R2（2）流过灯泡的电流随时间变化的图象是图2中的D；（3）开关断开的瞬间自感线圈L中的自感电动势的大小为ER【分析】（1）根据闭合电路的欧姆定律求出电路中的电流；（2）结合自感现象，判断两个支路的电流的变化情况；（3）根据闭合电路的欧姆定律求出自感电动势的大小，结合自感电动势的特点，判断其正极在左端还是右端。【解答】解：（1）电路中的电流稳定后，L与A并联，则电路中的总电流：I根据并联电路的分流原理，可知流过线圈L的电流：i由于线圈产生自感电动势，L中电流在开关断开瞬间保持不变，即i1=R（2）根据并联电路的分流特点，结合R1＜R2，可知电路中的电流稳定时，流过线圈L的电流较大，即i1＞i2；当电路中的电流稳定后再断开电键时，灯泡A这一支路电流立即消失，因为线圈阻碍电流的减小，所以通过线圈的电流不会立即消失，会从原来的大小慢慢减小，而且A和L构成回路，通过L的电流也流过A，所以i2变成反向，且逐渐减小。故ABC错误，D正确。故选：D（3）设自感电动势大小为E自感，则：i1=E自感R感应电流从右向左流过灯泡A，可知自感电动势的正极在右端。答：（1）开关断开的瞬间通过自感线圈L的电流的大小为R2（2）流过灯泡的电流随时间变化的图象是图2中的D；（3）开关断开的瞬间自感线圈L中的自感电动势的大小为ER【点评】该题结合线圈的自感考查电路的结构、自感以及电功率，做好本类题目要注意：线圈与哪种电器配合，在结合线圈的特点分析哪一端的电势高，从而判断电流的方向．

考点卡片1．互感和互感现象【知识点的认识】1.互感和互感电动势：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，这种现象叫作互感，这种感应电动势叫作互感电动势2.应用：利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，如变压器就是利用互感现象制成的.3.危害：互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间，在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作.（3）说明：互感现象是一种常见的电磁感应现象，它不仅可以发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，而且可以发生于任何两个相互靠近的电路之间。【命题方向】互感现象时一种常见的电磁感应现象，可以发生在（）A、绕在同一铁芯上的两个线圈之间B、两个相距很远的电路之间C、两个静止的带电导体之间D、两条靠近的磁铁之间分析：解答本题应掌握：电磁感应的现象﹣﹣﹣因磁通量的变化，从而产生感应电动势，形成感应电流的现象．解答：电磁感应指闭合回路中部分导体做切割磁感线运动，或者穿过闭合线圈的磁通量变化，则回路中即可产生感应电流，A、绕在同一铁芯上的两个线圈之间，符合题意，故A正确，B、两个相距很远的电路之间，不存在磁通量的变化，故B错误；C、两个静止的带电导体之间，不存在磁通量的变化，故C错误；D、两条靠近的磁铁之间，不存在磁通量的变化，故D错误；故选：A。点评：考查电磁感应的原理，知道互感现象的条件，注意穿过线圈的磁通量变化是判定是否发生电磁感应现象的依据．【解题思路点拨】1.互感现象是一种常见的电磁感应现象，互感现象满足电磁感应的一般规律。2.互感现象可以把能量由一个电路传到另一个电路。收音机的“磁性天线”、变压器都利用了互感现象。3.在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，这时要设法减小电路间的互感。2．自感现象与自感系数【知识点的认识】一、自感1．概念：由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势．2．表达式：E＝L△I3．自感系数L（1）相关因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关．（2）单位：亨利（H，1mH＝10﹣3H，1μH＝10﹣6H）．4．自感电动势的方向：由楞次定律可知，自感电动势总是阻碍原来导体中电流的变化．当回路中的电流增加时，自感电动势和原来电流的方向相反；当回路中的电流减小时，自感电动势和原来电流的方向相同．自感对电路中的电流变化有阻碍作用，使电流不能突变．【命题方向】下列说法正确的是（）当线圈中电流不变时，线圈中没有自感电动势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根据产生自感电动势的条件和楞次定律分析有无自感电动势产生及自感电动势的方向．解：A、由法拉第电磁感应定律可知，当线圈中电流不变时，不产生自感电动势，故A正确；B、根据楞次定律可知，当线圈中电流反向时，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，故B错误；C、当线圈中电流增大时，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，故C正确；D、当线圈中电流减小时，自感电动势阻碍电流的减小，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相同，故D错误。