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专题27 法拉第电磁感应定律
目录
题型一 实验:探究影响感应电流方向的因素.............................................................................1
题型二 感应电流的产生和方向判断.............................................................................................9
题型三 楞次定律推论的应用.......................................................................................................14
题型四 “三定则、一定律”的应用...........................................................................................18
题型五 法拉第电磁感应定律的理解及应用...............................................................................22
题型六 导体切割磁感线产生的感应电动势.............................................................................29
类型1 平动切割磁感线........................................................................................................30
类型2 转动切割磁感线........................................................................................................33
类型3 有效长度问题............................................................................................................38
题型六 自感现象...........................................................................................................................43
题型一 实验:探究影响感应电流方向的因素
1.实验设计
如图2 所示,通过将条形磁体插入或拔出线圈来改变穿过螺线管的磁通量,根据电流表指
针的偏转方向判断感应电流的方向。
2.实验结论
当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场的方向相反;当穿过线圈的磁通量
减小时,感应电流的磁场与原磁场的方向相同。
3.注意事项
1
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实验前应首先查明电流表中电流的流向与电流表指针偏转方向之间的关系,判断的方法是
采用如图所示的电路,把一节干电池与电流表及线圈串联,由于电流表量程较小,所以在
电路中应接入限流变阻器R,电池采用旧电池,开关S 采用瞬间接触,记录指针偏转方向。
【例1】(2023·海南·统考模拟预测)某同学在“研究电磁感应现象”的实验中,首先按图
甲接线,判断电流表指针的偏转方向与电流方向的关系,然后依次按图乙将电流表与A 线
圈连成一个闭合回路,按图丙将电流表与导体棒
连成一个闭合回路(图中N、S 两极上
下正对)。在图甲中,当闭合开关S 时,观察到电流表指针向右偏转(不通电时电流表指
针停在正中央),则:
(1)在图乙中,在磁体S 极插入线圈A 的过程中,电流表的指针将______偏转;磁体放
在A 中不动时,电流表的指针将偏______转。(均选填“向左”、“向右”或“不发
生”)
(2)在图丙中,处在两磁极之间的导体棒
向右移动过程中,电流表的指针将______偏
转;导体棒
竖直向上移动过程中,电流表的指针将______偏转。(均选填“向左”、
“向右”或“不发生”)
【答案】 向左 不发生 向右 不发生
【详解】(1)[1][2]在磁体S 极插入线圈A 的过程中,线圈A 中向上的磁通量增加,根据
楞次定律可知,感应电流从电流表的“+”极流入,故电流表的指针将向左偏转;磁体放在
A 中不动时,线圈A 中的磁通量不变,故回路中没有感应电流产生。
(2)[3][4]当导体棒
向右移动时,根据右手定则可知,感应电流从电流表的“—”极流
入,故电流表的指针将向右偏转;当导体棒
竖直向上移动时,导体棒没有切割磁感线,
故回路中没有感应电流产生。
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【例2】.(2023·全国·高三专题练习)为了探究电磁感应现象,如图所示为“探究产生感
应电流的条件的实验装置”。
(1)如图1 所示,下列操作中,电流表的指针不发生偏转的是( )
A.将条形磁铁放在线圈中不动
B.将条形磁铁插入线圈
C.将条形磁铁从线圈中拔出
D.将条形磁铁从图示位置向左移动
(2)某实验小组将电池、线圈A、线圈B、滑动变阻器、灵敏电流计、开关按照如图2 所
示的方式连接。当闭合开关时发现灵敏电流计的指针左偏。由此可知:
(a)当滑动变阻器的滑片P 向左移动时,灵敏电流计的指针_______(填“左偏”、“不
动”、“右偏”);
(b)将线圈A 拔出时,灵敏电流计的指针_______(填“左偏”、“不动”、“右偏")。
(3)某同学在实验室按如图2 所示重做电磁感应现象的实验,当他接通、断开开关时,电
流表的指针都没有偏转,其可能的原因_______。
A.开关接线柱断路
B.电流表的正负极接错
C.线圈B 的接头接反
D.蓄电池的正负极接反
【答案】 A 右偏 右偏 A
【详解】(1)[1]A.将条形磁铁放在线圈中不动,线圈内磁通量不变,没有感应电流产生,
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电流表的指针不会发生偏转,故A 符合题意;
B.将条形磁铁插入线圈,线圈内磁通量增加,有感应电流产生,电流表的指针会发生偏
转,故B 不符合题意;
C.将条形磁铁从线圈中拔出,线圈内磁通量减少,有感应电流产生,电流表的指针会发
生偏转,故C 不符合题意;
D.将条形磁铁从图示位置向左移动,线圈内磁感应强度变小,磁通量减小,有感应电流
产生,电流表的指针会发生偏转,故D 不符合题意。
故选A。
(2)[2][3]闭合开关时灵敏电流计的指针左偏,即线圈内磁通量增加时,灵敏电流计的指
针左偏。滑动变阻器的滑片P 向左移动时,接入的有效电阻变大,回路中电流变小,线圈
内的磁场变弱,磁通量减少,所以灵敏电流计的指针右偏;将线圈A 拔出时,线圈内磁通
量减小,灵敏电流计的指针右偏。
(3)[4]A.若开关和灵敏电流计不能构成回路,则开关闭合、断开时,不会引起线圈B 的
磁通量变化,电流计指针不会偏转,故A 正确;
B.电流表的正负极接错,只是偏转方向变化,故B 错误;
C.线圈B 的接头接反,开关闭合、断开时,线圈B 的磁通量会发生变化,指针会偏转,
故C 错误;
D.蓄电池的正负极接反,电流计指针偏转方向变化,故D 错误。
故选A。
【例3】.(2023 春·上海嘉定·高三统考阶段练习)为探究“影响感应电流方向的因素”,
某同学实验如下:
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(1)首先按图甲所示连接电路,闭合开关后,发现灵敏电流计指针向左偏转;再按图乙所
示连接电路,闭合开关后,发现电流计指针向右偏转。进行上述实验的目的是检验
( )
A.各仪器及导线是否完好
B.干电池是否为新电池
C.电流计测量的电流是否准确
D.电流计指针偏转方向与电流方向的关系
(2)接下来用如图所示的装置做实验,图中螺线管上的粗线标示的是导线的绕行方向。某
次实验中在条形磁铁插入螺线管的过程中,观察到电流计指针向右偏转,说明螺线管中的
电流方向(从上往下看)是沿______(选填“顺时针”或“逆时针”)方向,由此可推断
磁铁下端的磁极为_____极。
(3)用通电螺线管代替条形磁铁,实验器材如图所示,请完善实物连接图______。
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(4)连好电路,并将B 线圈插入A 线圈中。在闭合电键瞬间,发现灵敏电流计的指针向
右偏了一下,若要使灵敏电流计的指针向左偏转,滑动变阻器的滑片应向______滑动。
【答案】 D 顺时针 S
右
【详解】(1)[1] 闭合开关后,发现电流计指针向右偏转。进行上述实验的目的是检验电
流计指针偏转方向与电流方向的关系。
故选D。
(2)[2] [3]电流由左向右时,电流表向左偏转,观察到电流计指针向右偏转,说明螺线管
中的电流方向(从上往下看)是沿顺时针方向,根据右手螺旋定则可知磁铁下端的磁极为
S 极;
(3)[4]根据实验原理连接实物图如图:
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(4)[5]在闭合电键瞬间,发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,可知电流增大时,灵敏
电流计的指针向右偏,若要使灵敏电流计的指针向左偏转,需减小电流,则滑动变阻器的
滑片应向右滑。
【例4】.(2023·全国·模拟预测)甲、乙、丙三位同学利用如图所示装置探究影响感应电
流方向的因素。
(1)如图
,甲同学在断开开关时发现灵敏电流计指针向右偏转,下列操作中同样能使指
针向右偏转的有________。
A.闭合开关
B.开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动
C. 开关闭合时将
线圈从
线圈中拔出
D.开关闭合时将
线圈倒置再重新插入
线圈中
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(2)为确切判断
线圈中的感应电流方向,应在实验前先查明灵敏电流计_____________
的关系。
(3)如图
,乙同学将条形磁铁从
线圈上方由静止释放,使其笔直落入
线圈中,多次
改变释放高度,发现释放高度越高,灵敏电流计指针偏转过的角度越大。该现象说明了线
圈中_________(选填“磁通量”“磁通量变化量”或“磁通量变化率”)越大,产生的感
应电流越大。
(4)丙同学设计了如图所示的装置来判断感应电流的方向。他先使用多用电表的欧姆挡
对二极管正负极进行确认,某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转,说明此时黑表笔
接触的是二极管的_________(选填“正极”或“负极”)。实验操作时将磁铁插入线圈时,
只有灯____________(选填“C”或“D”)短暂亮起。
【答案】 CD/DC 指针偏转方向与流入电流方向 磁通量变化率 负极
C
【详解】(1)[1]断开开关时,
线圈中电流迅速减小,则B 线圈中磁通减小,出现感应
电流,使灵敏电流计指针向右偏转;为了同样使指针向右偏转,应减小B 线圈中的磁通量
或增加B 线圈中反向的磁通量。
A.闭合开关,
线圈中的电流突然增大,则B 线圈中的磁通量增大,故A 错误;
B.开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动,
线圈中的电流增大,则B 线圈中的磁通
量增大,故B 错误;
C.开关闭合时将
线圈从B 线圈中拔出,则B 线圈中的磁通量减小,故C 正确;
D.开关闭合时将
线圈倒置,再重新插入B 线圈中,则B 线圈中反向的磁通量增加,故
D 正确。
故选CD。
(2)[2]判断感应电流具体流向,应先查明灵敏电流计指针偏转方向与电流流入方向的关
系。
(3)[3]释放高度越高,磁铁落入线圈的速度越快,则线圈中磁通量变化率越大,产生的
感应电流越大。
(4)[5]欧姆挡指针没有偏转时,说明二极管的负极与电源正极相连,根据多用电表红进
黑出的操作原则,此时黑表笔接触的是二极管的负极;
[6]当磁铁插入线圈时,线圈中出现如图所示方向的电流,灯C 短暂亮起。
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题型二 感应电流的产生和方向判断
1.产生感应电流的三种情况
2.用楞次定律判断
3.用右手定则判断
(1)掌心——磁感线穿入。
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(2)拇指——指向导体运动的方向。
(3)四指——指向感应电流的方向。
【例1】(2023·湖南·高三统考学业考试)如图所示,虚线Ⅰ和Ⅱ之间有垂直于纸面向里的
匀强磁场,闭合线圈自高处落下,依次经过a、b、c 三个位置.下列说法正确的是
( )
A.线画在位置a 不会产生感应电流
B.线圈在位置b 一定做加速运动
C.线圈只有位置b 和位置c 会产生感应电流
D.线圈a、b、c 三个位置都有感应电流产生
【答案】B
【详解】A.闭合线圈自高处落下,经过a 位置时,线圈中的磁通量在增大,因此该位置
线圈中由感应电流,故A 错误;
B.线圈在位置b 时,线圈中的磁通量达到最大值,为发生改变,因此线圈中没有感应电
流产生,线圈在下降过程中只收到重力作用,线圈在做匀加速运动,故B 正确;
CD.线圈只有在进出磁场时磁通量发生变化才会产生感应电流,可知在a、b、c 三个位置
中,位置a 和位置c 会产生感应电流,故CD 错误;
故选B。
【例2】(2023·广东·模拟预测)下列关于甲、乙、丙、丁四幅图的说法,正确的是
( )
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A.图甲中,当两导体棒以相同的速度在导轨上匀速向右运动时,导体棒中能产生感应电
流
B.图乙中,当导体棒
在匀强磁场中以恒定的角速度转动时,导体棒中能产生感应电流
C.图丙中,当闭合圆环导体(水平放置)某一直径正上方的直导线中通有直电流时,闭
合圆环导体中能产生感应电流
D.图丁中,当滑动变阻器的滑片
向右滑动时,不闭合的导体环中能产生感应电流
【答案】B
【详解】A.图甲中,当两导体棒以相同的速度在导轨上匀速向右运动时,两导体棒所构
成回路的面积固定不变,而磁场也不变,则回路中的磁通量不变,因此不会产生感应电流,
故A 错误;
B.图乙中,当导体棒
在匀强磁场中以恒定的角速度转动时,导体棒切割磁感线,从而
产生动生电动势,故B 正确;
C.图丙中,当闭合圆环导体(水平放置)某一直径正上方的直导线中通有直电流时,通
电导线产生的磁场在以通电导线的投影为对称轴的闭合圆环导体前后面中,磁场方向相
反,,则闭合圆环导体的磁通量为零,因此不会产生感应电流,故C 错误;
D.图丁中,当滑动变阻器的滑片
向右滑动时,电路中的电阻增大,电流减小。从而使
电流产生的磁场发生变化,使不闭合的导体环中产生感应电动势,但因为导体环不闭合,
没有形成完整的回路,因此环中没有感应电流,故D 错误。
故选B。
【例3】(2023·湖北武汉·统考模拟预测)如图所示平面内,在通有图示方向电流I 的长直
导线右侧,固定一正方形导线框abcd,ab 边与直导线平行。调节电流I 的大小,使得空间
各点的磁感应强度随时间均匀增加,则( )
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A.导线框中产生的感应电流逐渐增大
B.导线框中产生的感应电流沿顺时针方向
C.导线框的bc 边受到的安培力大小恒定
D.导线框整体受到的安培力方向水平向右
【答案】D
【详解】A.线框中产生的感应电流为
空间各点的磁感应强度随时间均匀增加,故线框中产生的感应电流不变,故A 错误;
B.根据安培定则可知,通电直导线右侧的磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度随时间
均匀增加,根据楞次定律可知线框中产生的感应电流沿逆时针方向,故B 错误;
C.线框
边感应电流保持不变,磁感应强度随时间均匀增加,根据安培力表达式
故所受的安培力变大,故C 错误;
D.线框所处空间的磁场方向垂直纸面向里,线框中产生的感应电流沿逆时针方向,根据
左手定则可知,线框
边所受的安培力水平向右,线框
边所受的安培力水平向左,另
两条边所受安培力等大反向相互抵消;通电直导线的磁场分布特点可知
边所处的磁场较
大,根据安培力表达式
可知,线框整体受到的安培力方向水平向右,故D 正确。
故选D。
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【例3】.(2022·广东选择考模拟)如图为电磁刹车实验装置,小车底面安装有矩形导线框
abcd,线框底面平行于地面,在小车行进方向有与abcd 等宽、等长的有界匀强磁场,磁场
方向垂直地面向上。小车进入磁场前撤去牵引力,小车穿过磁场后滑行一段距离停止。则
小车( )
A.进入磁场时,矩形导线框中感应电流的方向为adcba
B.离开磁场时,矩形导线框中感应电流的方向为abcda
C.穿过磁场的过程中,中间有一段时间矩形导线框中没有感应电流
D.穿过磁场的过程中,矩形导线框受到的安培力方向始终水平向左
【答案】 D
【解析】 根据楞次定律可知,小车进入磁场时,矩形导线框中感应电流的方向为
abcda,离开磁场时,矩形导线框中感应电流的方向为adcba,选项A、B 错误;因线框与
磁场等宽、等长,则穿过磁场的过程中,矩形导线框中始终有感应电流,选项C 错误;根
据左手定则可知,穿过磁场的过程中,矩形导线框受到的安培力方向始终水平向左,选项
D 正确。
题型三 楞次定律推论的应用
内容
例证
阻碍原磁通量变化——“增反
减同”
磁铁靠近线圈,B 感与B 原方向相反
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阻碍相对运动——“来拒去
留”
使回路面积有扩大或缩小的趋
势——“增缩减扩”
P、Q 是光滑固定导轨,a、b 是可动金属棒,磁铁下移,
a、b 靠近
阻碍原电流的变化——“增反
减同”
合上S,B 先亮
【例1】(2023·北京朝阳·统考二模)如图所示,用细线吊起一个铝环,将磁铁的N 极沿铝
环的中心轴线靠近铝环,铝环向右摆动。下列说法正确的是( )
A.N 极靠近铝环时,从左向右看铝环中的感应电流方向为顺时针
B.铝环右摆的过程中,磁铁对铝环做的功大于铝环动能的增加量
C.仅将铝环改为铁环,铁环也一定会向右摆动
D.若将磁铁的S 极沿铝环的中心轴线靠近铝环,铝环将会向左摆动
【答案】B
【详解】A.N 极靠近铝环时,通过铝环的磁通量增加,根据楞次定律可知,感应电流的
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磁场方向与原磁场方向相反,从左向右看铝环中的感应电流方向为逆时针,故A 错误;
B.铝环右摆的过程中,铝环的动能和重力势能均增大,所以磁铁对铝环做的功大于铝环
动能的增加量,故B 正确;
C.仅将铝环改为铁环,条形磁铁吸引铁环,所以铁环向左摆动,故C 错误;
D.若将磁铁的S 极沿铝环的中心轴线靠近铝环,铝环将会向右摆动,故D 错误。
故选B。
【例2】.(2023·北京东城·北京市广渠门中学校考三模)在匀强磁场中放置一个金属圆环,
磁场方向与圆环平面垂直。规定图1 所示磁场方向为正。当磁感应强度B 随时间t 按图2 所
示的正弦规律变化时,下列说法正确的是( )
A.
时刻,圆环中无感应电流
B.
时刻,圆环上各点受到的安培力最大
C.
时间内,圆环中感应电流方向始终沿顺时针方向
D.
时间内,圆环先出现扩张趋势,后出现收缩趋势
【答案】C
【详解】A.在t2时刻,磁感应强度为零,但是磁通量的变化率最大,则感应电流最大,
故A 错误;
B.在t3时刻,磁感应强度最大,但是磁通量的变化率为零,则感应电流为零,圆环上各点
受到的安培力为零,故B 错误;
C.t1-t2时间内,磁感应强度垂直圆环向里,磁通量逐渐减小,根据楞次定律可知圆环中感
应电流方向始终沿顺时针方向,t2-t3时间内,磁感应强度垂直圆环向外,磁通量逐渐增大,
根据楞次定律可知圆环中感应电流方向始终沿顺时针方向,故C 正确;
D.
时间内,穿过圆环的磁通量先增大后减小,根据楞次定律可知圆环先出现收缩趋
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势,后出现扩张趋势,故D 错误。
故选C。
【例3】.(2023·海南·统考模拟预测)如图,固定的弹性金属圆环与螺线管共轴,在闭合
开关S 的瞬间,有关环中的感应电流I 的方向(从环的右侧往左侧看)和环形变的说法正
确的是( )
A.顺时针方向,扩张
B.顺时针方向,收缩
C.逆时针方向,扩张
D.逆时针方向,收缩
【答案】C
【详解】在闭合开关S 的瞬间,螺线管磁场方向向左,根据楞次定律,金属圆环感应磁场
方向向右,从环的右侧往左侧看,感应电流I 的方向为逆时针方向,环向外扩张。
故选C。
【例4】.(2023·河北沧州·沧县中学校考模拟预测)如图甲所示,一长直导线与闭合金属
线框位于同一竖直平面内,长直导线中的电流随时间的变化关系如图乙所示(以水平向
右为电流的正方向),则在
时间内,下列说法正确的是( )
A.穿过线框的磁通量一直减小
B.线框中始终产生顺时针方向的感应电流
C.线框先有收缩的趋势后有扩张的趋势
D.线框所受安培力的合力先向下后向上
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【答案】B
【详解】A.长直导线中的电流先减小后增大,所以穿过线框的磁通量先减小后增大,故
A 错误;
B.由楞次定律可以判断在
时间内,线框中始终产生顺时针方向的感应电流,故B 正
确;
C.穿过线框的磁通量先减小后增大,由榜次定律知线框先有扩张的趋势后有收缩的趋势,
故C 错误;
D.由㭶次定律、左手定则判断线框受安培力的合力方向先向上后向下,故D 错误。
故选B。
【例5】(2023·广东·模拟预测)某同学设想的减小电梯坠落时造成伤害的一种应急安全装
置如图所示,在电梯轿厢底部安装永久强磁铁,磁铁N 极朝上,电梯井道内壁上铺设若干
金属线圈,线圈在电梯轿厢坠落时能自动闭合,从而减小对箱内人员的伤害。当电梯轿厢
坠落到图示位置时,下列说法正确的是( )
A.从上往下看,金属线圈A 中的感应电流沿顺时针方向
B.从上往下看,金属线圈B 中的感应电流沿顺时针方向
C.金属线圈A 对电梯轿厢下落有阻碍作用,B 没有阻碍作用
D.金属线圈B 有收缩的趋势,A 有扩张的趋势
【答案】BD
【详解】AB.当电梯坠落至如图位置时,闭合线圈
中向上的磁场减弱,感应电流的方向
从上往下看是逆时针方向,
中向上的磁场增强,感应电流的方向从上往下看是顺时针方
向,B 正确,A 错误;
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C.结合AB 的分析可知,当电梯坠落至如图位置时,闭合线圈
都在阻碍电梯下落,
C 错误;
D.闭合线圈
中向上的磁场减弱,
中向上的磁场增强,根据楞次定律可知,线圈
有
收缩的趋势,
有扩张的趋势,D 正确。
故选BD。
题型四 “三定则、一定律”的应用
“三个定则”“一个定律”的比较
名称
用途
选用原则
安培定则
判断电流产生的磁场(方向)分布
因电生磁
左手定则
判断通电导线、运动电荷所受磁场力的方向
因电受力
右手定则
判断导体切割磁感线产生的感应电流方向或电源正负极
因动生电
楞次定律
判断因回路磁通量改变而产生的感应电流方向
因磁通量
变化生电
【例1】(2023·全国·高三专题练习)如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动
的金属棒PQ、MN,MN 的左边有一如图所示的闭合电路,当PQ 在一外力的作用下运动时,
MN 向右运动,则PQ 所做的运动可能是( )
A.向右加速运动
B.向左加速运动
C.向右减速运动
D.向左减速运动
【答案】BC
【详解】根据安培定则可知,ab 在右侧产生的磁场方向为垂直向里,有因为MN 向右运动,
根据左手定则可判断MN 中感应电流方向由M 到N。由安培定则可知L1中感应电流产生的
磁场方向向上,由楞次定律可知L2中感应电流产生的磁场方向向上并减弱或向下并增强。
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如果L2中磁场向上减弱,根据安培定则可知PQ 中感应电流为Q 到P 且减小,再根据右手
定则可知PQ 向右减速运动;如果L2中磁场向下增强,根据安培定则可知PQ 中感应电流
为P 到Q 且增大,再根据右手定则可知PQ 向左加速运动,AD 错误,BC 正确。
故选BC。
【例2】.(2021·全国·高三专题练习)如图所示,一电子以初速度v 沿与金属板平行的方
向飞入MN 极板间,发现电子向M 板偏转,则可能是( )
A.电键S 闭合瞬间
B.电键S 由闭合到断开瞬间
C.电键S 是闭合的,变阻器滑片P 向左迅速滑动
D.电键S 是闭合的,变阻器滑片P 向右迅速滑动
【答案】AC
【详解】A.开关S 接通瞬间,根据安培定则,穿过线圈的磁通量向右增加,由楞次定律
知,在右侧线圈中感应电流的磁场方向向左,产生左正右负的电动势,电子向M 板偏转,
选项A 正确;
B.断开开关S 的瞬间,穿过线圈的磁通量减少,由楞次定律知,在右侧线圈中产生左负
右正的电动势,电子向N 板偏转,选项B 错误;
C.接通S 后,变阻器滑动触头向左迅速滑动,电阻减小,电流增大,穿过线圈的磁通量
增加,由楞次定律知在上线圈中产生左正右负的电动势,电子向M 板偏转,选项C 正确;
D.接通S 后,变阻器滑动触头向右迅速滑动,电阻增大,电流减小,穿过线圈的磁通量
减小,由楞次定律知在上线圈中产生左负右正的电动势,电子向N 板偏转,选项D 错误。
故选AC。
【例3】.(2023·高三单元测试)如图甲所示,螺线管P 穿过一固定圆形线圈Q,P 中通
有变化的电流i,规定图示电流方向为正,电流随时间变化的规律如图乙所示,则( )
19
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A.t1时刻,从上往下看,线圈Q 中有顺时针方向的电流
B.t2时刻,线圈Q 中没有感应电流
C.t1~t2时间内,Q 中电流在增大
D.t2~t3时间内,Q 中磁通量的变化率在增大
【答案】AC
【详解】A.
时刻,流过线圈P 的电流为正向减小,则由楞次定律可知穿过Q 的感应电
流的磁场向下,从上往下看,线圈Q 中有顺时针方向的感应电流,故A 正确;
B.
时刻虽然P 中电流为零,但此时电流的变化率不为零,线圈Q 中依然有感应电流存
在,故B 错误;
C.
时间内,因P 中电流变化率在增大,即穿过Q 的磁通量的变化率增大,则Q 中电
流在增大,故C 正确;
D.
时间内,P 中电流的变化率在减小,则Q 中磁通量的变化率在减小,故D 错误。
故选AC。
【例4】(2023·广东·统考二模)如图甲所示,驱动线圈通过开关S 与电源连接,发射线圈
放在绝缘且内壁光滑的发射导管内。闭合开关S 后,在
内驱动线圈的电流
随时间t
的变化如图乙所示。在这段时间内,下列说法正确的是( )
20
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A.驱动线圈内部的磁场水平向左
B.发射线圈内部的感应磁场水平向左
C.
时发射线圈所受的安培力最大
D.
时发射线圈中的感应电流最大
【答案】B
【详解】A.根据安培定则,驱动线圈内的磁场方向水平向右,A 错误;
B.由图乙可知,通过发生线圈的磁通量增大,根据楞次定律,发射线圈内部的感应磁场
方向水平向左,B 正确;
CD.
时驱动线圈的电流变化最快,则此时通过发射线圈的磁通量变化最快,产生的感
应电流最大,但此时磁场最弱,安培力不是最大值;同理,
时发射线圈中的感应电流
最小,CD 错误。
故选B。
题型五 法拉第电磁感应定律的理解及应用
1.感应电动势
(1)感应电动势:在电磁感应现象中产生的电动势.
(2)产生条件:穿过回路的磁通量发生改变,与电路是否闭合无关.
2.法拉第电磁感应定律
(1)内容:闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比.
(2)公式:E=n,其中n 为线圈匝数.
(3)感应电流与感应电动势的关系:I=.
(4)说明:E 的大小与Φ、ΔΦ 无关,决定于磁通量的变化率.
2.若已知Φ-t 图像,则图线上某一点的切线斜率为.
3.当ΔΦ 仅由B 的变化引起时,E=n,其中S 为线圈在磁场中的有效面积.若B=B0+
kt,则=k.
4.当ΔΦ 仅由S 的变化引起时,E=nB.
5.当B、S 同时变化时,则=n≠n.求瞬时值是分别求出动生电动势E1和感生电动势E2并进
行叠加.
21
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【例1】(2022·上海·高考真题)如图所示,将一个单位长度电阻为
的均匀圆形金属线圈
用一根不可伸长的轻绳悬挂在天花板下,线圈的半径为
,粗细不计。过圆心
的直线
的下方有方向始终垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度
的大小随时间的变化关
系为
,直线
与线圈的交点为
、
。则下列说法正确的是
( )
A.线圈中产生的电流大小恒为
B.线圈中有逆时针方向的感应电流
C.线圈所受到的安培力大小恒定不变
D.
时间内线圈中产生的焦耳热为
【答案】A
【详解】A.根据磁感应强度
的大小随时间的变化关系
可得
而由法拉第电磁感应定律有
而根据题意可得线圈的电阻为
22
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则根据闭合电路的欧姆定律可得
故A 正确;
B.根据楞次定律可知,线圈中的感应电流始终为顺时针方向,故B 错误;
C.根据安培力公式
可知,式中电流
和有效长度
恒定,但磁场感应强度随时间在变化,因此线圈所受安培
力是变力,故C 错误;
D.
时间内电流恒定,则根据焦耳定律可得产生的焦耳热为
故D 错误。
故选A。
【例2】(2023·湖南长沙·长沙一中校考二模)如图所示,固定的均匀矩形铝框abcd,长度
为2L,宽度为L,左边边长为L 的正方形区域abef 内存在与铝框平面垂直的匀强磁场。已
知铝的电阻率为ρ,单位体积内的自由电子数为n,电子的电荷量为e。某时刻起,磁感应
强度以变化率
均匀增加。则( )
A.空间中产生顺时针方向的恒定电场
B.铝框中的自由电子受到电场力的作用顺时针方向定向移动形成电流
23
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C.自由电子定向移动的平均速率
D.一个电子沿铝框运动一周,电场力做功
【答案】BCD
【详解】AB.根据楞次定律,变化的磁场产生逆时针方向的电场,铝框中的自由电子在电
场力的作用下顺时针方向定向移动形成电流,故A 错误,B 正确;
C.感应电动势
由
得
故C 正确;
D.一个电子沿铝框运动一周,电场力做功
故D 正确。
故选BCD。
【例3】(2023·全国·高三专题练习)如图所示,用均匀导线做成的单匝正方形线圈的面积
为S,正方形的一半放在垂直于线圈平面向里的匀强磁场中,a,b 分别为两对边的中点,
线圈的总电阻为R。下列说法正确的是( )
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A.当磁场的磁感应强度增大时,线圈中的电流沿顺时针方向
B.当磁场的磁感应强度以
的变化率增大时,线圈中产生的感应电动势为
C.在磁场的磁感应强度大小由B 减小到零的过程中,通过线圈某一横截面的电荷量为
D.在线圈以ab 为轴转动一周的过程中,某一段时间内线圈中没有感应电流
【答案】C
【详解】A.根据楞次定律可知,当磁场的磁感应强度增大时,线圈中的电流沿逆时针方
向,A 错误;
B.当磁场的磁感应强度以
的变化率增大时,根据法拉第电磁感应定律有
B 错误;
C.在磁场的磁感应强度大小由B 减小到零的过程中,感应电动势的平均值为
感应电流的平均值为
根据电流的定义式有
解得
25
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C 正确;
D.根据图形可知,在线圈以ab 为轴转动一周的过程中,线圈始终有一边处于磁场中切割
磁感线,因此不存在某一段时间内线圈中没有感应电流,D 错误。
故选C。
【例4】(2023·全国·高三专题练习)水平桌面上放置着两个用同一根均匀金属丝制成的单
匝线圈1 和线圈2,半径分别为
和
(俯视图如图1 所示)。竖直方向有匀强磁场,磁
感应强度随时间变化的关系如图2 所示。线圈中的感应电动势、电流强度、电功率分别用
E、I、P 表示,不考虑两个线圈间的影响,下列关系正确的是( )
A.
,
B.
,
C.
,
D.
,
【答案】A
【详解】由题意可得,两线圈的长度之比为
两线圈围成的面积之比为
由法拉第电磁感应定律
由图可知,线圈中的感应电动势之比为
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由闭合电路的欧姆定律
由电阻定律得
两线圈的电阻之比为
可得,线圈中的电流强度之比为
线圈中的电功率之比为
故选A。
题型六 导体切割磁感线产生的感应电动势
1.大小计算
切割方式
表达式
垂直切割
E=Blv
倾斜切割
E=Blvsin θ,其中θ 为v 与B 的夹角
旋转切割(以一
端为轴)
E=Bl2ω
2.方向判断
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(1)把产生感应电动势的那部分电路或导体当作电源的内电路,那部分导体相当
于电源。
(2)若电路是不闭合的,则先假设有电流通过,然后应用楞次定律或右手定则判
断出电流的方向。
(3)电源内部电流的方向是由负极(低电势)流向正极(高电势),外电路顺着电流方
向每经过一个电阻电势都要降低。
3 产生电动势的“四种”情形
磁场变化
平动切割
转动切割
旋转切割
情景图
研究对
象
回路(不一定
闭合)
一段直导线
(或等效成直
导线)
绕一端垂直匀强
磁场匀速转动的
一段导体棒
绕与匀强磁场垂直
的轴匀速转动的导
线框
表达式
E=n
E=Blvsin θ
E=Bl2ω
E=NBSωsin ω t
(从中性面
位置开始
计时)
类型1 平动切割磁感线
【例1】(2023·陕西西安·统考一模)如图,空间存在方向垂直纸面(竖直面)向里的足够
大的磁场,以竖直向下为z 轴正方向,磁感应强度的大小为
,式中
、k 为常量,
纸面内一质量为m、边长为a、总电阻为R 的正方形导线框在磁场中由静止开始下落,初
始时导线框底边水平,最终线框将匀速下落,重力加速度大小为g,则线框匀速下落时的
速度大小为( )
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A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】线框中电动势为
由题意可得
根据
联立可得
当线框匀速下落时有
解得
【例2】(2023·全国·高三专题练习)如图所示,在光滑水平金属框架上有一导体棒ab。
第一次以速度v 匀速向右平动,第二次以速度
匀速向右平动,两次移动的距离相同,则
两种情况下回路中产生的感应电动势和通过R 的电荷量之比分别为( )
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A.
;
B.
;
C.
;
D.
;
【答案】B
【详解】根据法拉第电磁感应定律
可知两种情况下回路中产生的感应电动势之比
根据
结合
联立可得
可得
故B 正确,ACD 错误。
故选B。
【例3】.(2023·全国·高三专题练习)如图所示,水平面内光滑的平行长直金属导轨间距
为
,左端接电阻
,导轨上静止放有一金属棒。正方形虚线框内有竖直向下、磁感应强
30
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度为
的匀强磁场,该磁场正以速度匀速向右移动,则( )
A.电阻
两端的电压恒为
B.电阻
中有从
向
的电流
C.导体棒以速度向左运动
D.导体棒也向右运动,只是速度比小
【答案】D
【详解】CD.根据楞次定律,磁场正以速度匀速向右移动,磁通量减小,则导体棒也向
右运动,阻碍磁通量的减小,但由于要产生感应电流,棒的速度比小,C 错误,D 正确;
B.由此可认为磁场不动棒向左切割,感应电流方向从
向
流过
,B 错误;
A.产生感应电动势的大小看棒与磁场的相对速度,故电阻
两端的电压小于
,A 错
误。
故选D。
类型2 转动切割磁感线
【例3】(多选)(2022·广东卷)如图所示,水平放置足够长光滑金属导轨abc 和de,ab 与de
平行,bc 是以O 为圆心的圆弧导轨。圆弧be 左侧和扇形Obc 内有方向如图的匀强磁场。
金属杆OP 的O 端与e 点用导线相接,P 端与圆弧bc 接触良好。初始时,可滑动的金属杆
MN 静止在平行导轨上。若杆OP 绕O 点在匀强磁场区内从b 到c 匀速转动时,回路中始终
有电流,则此过程中,下列说法正确的有( )
A.杆OP 产生的感应电动势恒定
B.杆OP 受到的安培力不变
31
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C.杆MN 做匀加速直线运动
D.杆MN 中的电流逐渐减小
【答案】 AD
【解析】 根据转动切割磁感线产生感应电动势的公式可知EOP=Bl2ω,由于杆OP 匀速转
动,故A 正确;OP 切割磁感线,产生感应电流,由右手定则可判断出MN 中电流为从M
到N,根据左手定则可知MN 所受安培力向左,MN 向左运动,切割磁感线,产生由N 到
M 的感应电流,与OP 切割磁感线产生的感应电流方向相反,故OP 与MN 中的电流会逐渐
减小,由F=IlB 可知,杆OP 和MN 所受安培力逐渐减小,MN 做加速度逐渐减小的加速
运动,故B、C 错误,D 正确。
【例4】(多选)如图所示,在纸面内有半圆形轻质导体框,O 为圆心,圆半径长为r,AO 段、
弧AB 段的电阻均为R,BO 段导体的电阻可忽略,磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向
里的匀强磁场的边界与半圆直径重合,现用外力使导体框在纸面内绕O 点以角速度ω 沿顺
时针方向,从图示位置匀速转动一周,下列说法正确的是( )
A.圆弧AB 段内电流方向总是从A 流向B
B.转动的前半周内A、B 两端电压为
C.转动的后半周内通过O 点的电荷量为
D.外力对线框做的功为
【答案】 CD
【解析】 导体框转动的前半周内,AO 切割磁感线,感应电动势为E1=,圆弧AB 段内电
流方向从A 流向B,AB 段为外电路,故两端电压为U=E1=;转动的后半周BO 段切割磁
感线,感应电动势为E2=,圆弧AB 段内电流方向从B 流向A,故A、B 错误;转动的后半
周穿过导线框的磁通量变化量为ΔΦ=πBr2,电路总电阻为2R,则转动的后半周内通过O
点的电荷量为q===,故C 正确;从图示位置匀速转动一周过程中,外力对线框做的功
等于产生的电能,则W=T=×=,故D 正确。
【例3】(2023·江苏南通·海安高级中学校考模拟预测)如图,长为L 的导体棒MN 在匀强
磁场B 中绕平行于磁场的轴OO'以角速度ω 匀速转动,棒与轴OO'间的夹角为α,则U
为( )
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A.0
B.
BωL2 sin 2α
C.
Bω(L sin α)2
D.
Bω(L cos α)2
【答案】C
【详解】导体棒在匀强电场中切割磁感线产生感应电动势,则有
根据线速度、角速度和半径关系有
解得
故选C。
【例4】.(2023 秋·河南郑州·高三郑州一中校考期末)一根长为L、下端固定的导线OA
处于匀强磁场中。磁场的方向竖直向上,大小为B。若该导线以角速度ω 绕竖直轴
旋
转,且角速度方向与磁场的方向相同,如图所示。则导线中的电动势( )
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A.大小为
,方向由O→A
B.大小为
,方向由A→O
C.大小为
,方向由A→O
D.大小为
,方向由O→A
【答案】A
【详解】由题可知,导线切割磁感线的有效长度为
导线切割磁感线的平均速度为
故根据动生电动势的表达式可知
根据右手定则可判断电动势的方向为O→A。
故选A。
【例5】.(2023·广东汕头·统考三模)如图甲是法拉第发明的铜盘发电机,也是人类历史
上第一台发电机。利用这个发电机给平行金属板电容器供电,如图乙。已知铜盘的半径为
L,加在盘下侧的匀强磁场磁感应强度为
,盘匀速转动的角速度为
,每块平行板长度
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为d,板间距离也为d,板间加垂直纸面向内、磁感应强度为
的匀强磁场。下列选项正
确的是( )
A.若圆盘按照图示方向转动,那么平行板电容器D 板电势高
B.铜盘产生的感应电动势为
C.若一电子从电容器两板中间水平向右射入,恰能勺速直线运动从右侧水平射出,则电
子射入时速度为
D.若有一带负电的小球从电容器两板中间水平向右射入,在复合场中做匀速圆周运动又
恰好从极板右侧射出,则小球的圆周运动半径为
【答案】BCD
【详解】A.根据右手定则可得,C 极板带正电,电势高,故A 错误。
B.根据电磁感应方程得
故B 正确。
C.由于电子匀速运动,受力平衡,由
得
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故C 正确。
D.带电小球恰能从右板边缘射出,如图所示
由几何关系可得
故D 正确。
故选BCD。
类型3 有效长度问题
【例1】(2023·海南海口·海南华侨中学校考模拟预测)如图所示,abcd 为水平放置的平行
“
”形光滑金属导轨,导轨间距为l,bc 间电阻为R,其它部分电阻不计。导轨间有
垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。金属杆放置在导轨上,与导轨的
接触点为M、N。并与导轨成
角,金属杆以
的角速度绕N 点由图示位置逆时针匀速转
动到与导轨ab 垂直。转动过程中金属杆与导轨始终接触良好,金属杆电阻忽略不计,则在
金属杆转动过程中( )
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A.M、N 两点电势相等
B.金属杆中感应电流的方向由M 流向N
C.电路中感应电流的大小始终为
D.电路中通过的电荷量为
【答案】B
【分析】金属杆转动切割磁感线,产生感应电动势,相当于电源,导轨为外电路,根据右
手定则,分析M、N 两点的电势关系;根据右手定则判断金属杆中感应电流的方向;根据
导体转动切割磁感应线产生的感应电动势大小计算公式,结合闭合电路欧姆定律分析电路
中感应电流的大小;根据合电路欧姆定律和电流的定义式相结合求电路中通过的电量。
【详解】A.金属杆逆时针转动切割磁感线,产生感应电动势,相当于电源,由右手定则
可知M 点电势低于N 点电势,故A 错误;
B.根据右手定则可知金属杆中感应电流的方向是由M 流向N,故B 正确;
C.在图示位置,金属棒切割磁感线产生感应电动势为
回路中的电阻为
,则回路中的感应电流为
且在不同位置电流值不同,故C 错误;
D.电路中通过的电量为
根据法拉第电磁感应定律得
根据闭合电路欧姆定律得
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联立可得
故D 错误。
故选B。
【例2】(2023·全国·高三专题练习)如图所示,在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向
里的匀强磁场中,长为L 的金属杆MN 在平行金属导轨上以速度v 向右匀速滑动。金属导
轨电阻不计,金属杆与导轨的夹角为θ,电阻为2R,ab 间电阻为R,M、N 两点间电势差
为U,则M、N 两点电势的高低及U 的大小分别为( )
A.M 点电势高,U=
B.M 点电势高,U=
C.N 点电势高,U=
D.N 点电势高,U=
【答案】B
【详解】由右手定则可以判定导体棒中电流的方向为由N 到M,因此M 点电势高;
导体棒切割磁感线的有效长度是Lsin θ,根据法拉第电磁感应定律有
E=BLvsin θ
再根据闭合电路欧姆定律可知M、N 两点间电势差
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故选B。
【例3】.(2023·全国·高三专题练习)如图所示,由均匀导线制成的,半径为R 的圆环,
以v 的速度匀速进入一磁感应强度大小为B 的匀强磁场。当圆环运动到图示位置(
)时,a、b 两点的电势差为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】有效切割长度即a、b 连线,即有效切割长度为
,所以产生的电动势为
由右手定则可知电流的方向为
,所以
。由于在磁场部分的阻值为整个圆的
,
由闭合电路欧姆定律可得
故选D。
【例4】(2023·宁夏石嘴山·平罗中学校考二模)如图所示,电阻不计的水平U 形光滑导轨
上接一个阻值为
的电阻,放在竖直向上、磁感应强度大小为
的匀强磁场中,一个半径
为L、质量为
、电阻为的半圆形硬导体棒
(直径与导轨垂直,并接触良好),在水
平向右的恒定外力
的作用下,由静止开始运动,当速度为时,位移为
,下列说法正
确的是( )
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A.此时
两端电压为
B.此时杆克服安培力做功的功率为
C.此过程中导体棒
的平均速度小于
D.此过程中通过电阻
的电荷量为
【答案】BD
【详解】A.导体
有效切割的长度等于半圆的直径
,半圆形导体棒
切割磁感线
产生感应电动势的大小为
相当于电源,其两端电压为外电压,由欧姆定律得
A 错误;
B.此时杆克服安培力做功的功率为
B 正确;
C.若导体棒做匀加速运动,则平均速度等于
,但是由于导体棒
做加速度减小的加速
运动,根据运动图像可知,此过程中的位移大于做匀加速过程的位移,则此过程中导体棒
的平均速度大于
, C 错误;
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D.根据
可知此过程中通过电阻
的电荷量为
D 正确。
故选BD。
题型六 自感现象
1.自感现象的四大特点
(1)自感电动势总是阻碍线圈中原电流的变化。
(2)通过线圈中的电流不能发生突变,只能缓慢变化。
(3)电流稳定时,自感线圈就相当于普通导体。
(4)线圈的自感系数越大,自感现象越明显,自感电动势只是延缓了过程的进行,但它不能
使过程停止,更不能使过程反向。
2.通电自感和断电自感的比较
通电自感
断电自感
电路图
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器材
A1、A2同规格,R=RL,L 较大
L 很大(有铁芯),RL<RA
现象
S 闭合瞬间,A2灯立即亮起来,A1灯逐渐变
亮,最终一样亮
开关S 断开时,灯A 突然闪
亮一下后再渐渐熄灭
【例1】(2022·天津红桥区一模)如图所示灯泡A1、A2的规格完全相同,线圈L 的电阻不计,
下列说法中正确的是( )
A.当接通电路时,A1和A2始终一样亮
B.当接通电路时,A2先达到最大亮度,A1后达到最大亮度,最后两灯一样亮
C.当断开电路时,A2立即熄灭、A1过一会儿才熄灭
D.当断开电路时,两灯都立即熄灭
【答案】 B
【解析】 当接通电路时,A2立即正常发光,而线圈中电流要增大,由于自感电动势的阻
碍,灯泡A1中电流只能逐渐增大,则A2先达到最大亮度,A1后达到最大亮度,电路稳定
后,最后两灯一样亮,故B 正确,A 错误;当断开电路时,A2原来方向的电流立即减小为
零,线圈中产生自感电动势,两灯泡串联和线圈组成回路,由于线圈L 的电阻不计,回路
中电流从原来值逐渐减小到零,流过A2的电流与原来方向相反,则A1和A2都要过一会儿
才熄灭,故C、D 错误。
【技巧总结】分析自感问题的三个技巧
【例2】(2023·北京东城·北京市广渠门中学校考三模)将灯泡A、线圈L、电池组E 和开
关S 连接成如图所示的电路。先闭合开关S,使灯泡发光,然后断开开关S,观察到灯泡闪
亮的现象。下列说法正确的是( )
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A.闭合S 瞬间线圈L 不产生自感电动势
B.断开S 瞬间电路中a 点电势低于b 点
C.断开S 前后通过灯泡A 的电流大小不变
D.闭合S 后电源输出的电功率等于灯泡A 和线圈L 的发热功率之和
【答案】B
【详解】A.闭合S 瞬间,电路接通,线圈L 要阻碍电流通过,产生与电源相反的自感电
动势,故A 错误;
B.开关S 断开前,自感线圈中的电流是自左向右的,当断开S 瞬间,自感线圈要阻碍电
流的减小,因此产生与原电流方向相同的感应电流,与灯泡构成闭合回路,回路中的电流
为逆时针方向,因此a 点电势低于b 点,故B 正确;
C.灯泡与自感线圈并联,断开开关S,观察到灯泡闪亮的现象,说明自感线圈的电阻小于
灯泡的电阻,在断开开关前通过自感线圈的电流大于通过灯泡的电流,因此当断开开关S
后,灯泡与自感线圈串联,通过灯泡的瞬时电流大于开关断开前的电流,所以灯泡将闪亮
一下,故C 错误;
D.因为自感线圈将一部分电场能转化为磁场能储存起来,因此闭合S 后电源输出的电功
率大于灯泡A 和线圈L 的发热功率之和,故D 错误。
故选B。
【例3】.(2023·江苏苏州·统考三模)如图是演示自感现象的实验装置,小灯泡电阻与自
感线圈的直流电阻相同,电源内阻不能忽略,关于该实验现象下列说法正确的是( )
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A.接通开关后小灯泡慢慢变亮直至亮度稳定
B.接通开关电路稳定后通过小灯泡的电流为零
C.接通开关电路稳定后再断开瞬间线圈两端电压大小不变
D.接通开关电路稳定后再断开小灯泡闪亮一下后逐渐熄灭
【答案】C
【详解】AB.接通开关后,根据楞次定律可知线圈阻碍电流的增大,所以初始小灯泡亮度
较大,由于小灯泡电阻与自感线圈的直流电阻相同,小灯泡慢慢变暗,然后亮度稳定,所
以电路稳定后通过小灯泡的电流不为零,故AB 错误;
CD.小灯泡电阻与自感线圈的直流电阻相同,接通开关电路稳定后支路电流相等,再断开
瞬间,根据楞次定律可知线圈两端电流大小不变,不会闪亮,灯泡逐渐熄灭,故C 正确,
D 错误;
故选C。
【例4】(2023·湖南·校联考模拟预测)相同的电灯
、
和自感系数较大的电感线圈L 接
入如图甲的电路中,电源电动势为E,内阻不计。闭合开关S 待电路稳定后开始计时,
时刻断开开关S,
时刻整个电路的电流均为零。
前后通过电灯
的电流-时间
图
像如图乙,用
和
分别表示开关S 断开瞬间通过电灯
的电流大小。下列说法正确的是
( )
A.电感线圈的直流电阻不可忽略
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B.断开开关S 后,电灯
、
电流大小始终相等
C.断开开关S 后,流过电灯
的电流方向向左
D.线圈的自感系数是由线圈本身决定,与是否有铁芯无关
【答案】AB
【详解】A.因为相同的电灯
、
,电路稳定由图像可知通过电感线圈L 支路的电流小
于通过电灯
支路的电流,所以电感线圈的直流电阻不可忽略,A 正确;
BC.稳定后当开关S 断开瞬间,由于线圈的自感现象,线圈中的电流只能逐渐减小,线圈
L、电灯
、
构成闭合回路,两灯都过一会儿再熄灭,电灯
、
电流大小始终相等,
且流过灯
的电流方向向右,故B 正确,C 错误;
D.有铁芯时线圈的自感系数,比没有铁芯时要大得多,D 错误。
故选AB。
【例5】(2023·宁夏银川·六盘山高级中学校考模拟预测)如图所示的电路中,A1和A2是
完全相同的灯泡,线圈L 的电阻可以忽略,下列说法中正确的是( )
A.闭合开关S 接通电路时,A2始终比A1亮
B.闭合开关S 接通电路时,A1先亮,A2后亮,最后一样亮
C.断开开关S 切断电路时,A2先熄灭,A1过一会儿才熄灭
D.断开开关S 切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭
【答案】D
【详解】AB.闭合开关S 接通电路时,由于线圈的自感作用,A1灯泡逐渐亮起来,A2灯
泡立即亮起来,稳定后,线圈电阻不计,相当于一根导线,两灯泡亮度相同,AB 错误;
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CD.断开开关S 切断电路时,由于线圈的自感作用,线圈中的电流不能发生突变,其在新
的回路中由原来的稳定值逐渐减小为零,即断开开关S 切断电路时,A1和A2都要过一会儿
才同时熄灭,C 错误,D 正确。
故选D。
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