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13 电磁感应
[-考点-05-] 自感现象
1．概念：当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在线圈本身激发出感应电动
势．这种现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫作自感电动势．
2．表达式：E＝L.
3．自感系数L 的影响因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关．
通电自感和断电自感的比较
电路图
器材要求
A1、A2同规格，R＝RL，L 较大
L 很大(有铁芯)
通电时
在S 闭合瞬间，灯A2立即亮起来，
灯A1逐渐变亮，最终一样亮
灯A 立即亮，然后逐渐变暗达到稳
定
断电时
回路电流减小，灯泡逐渐变暗，A1
电流方向不变，A2电流反向
①若I2≤I1，灯泡逐渐变暗；
②若I2＞I1，灯泡闪亮后逐渐变暗.
两种情况下灯泡中电流方向均改变
总结
自感电动势总是阻碍原电流的变化
分析自感问题的三个技巧
典例1 (通电自感和断电自感)图甲和图乙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( )
1
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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中电流大于L1中电流
C．图乙中，变阻器R 与L2的电阻值相同
D．图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R 中电流相等
答案 C
解析 断开开关S1瞬间，线圈L1产生自感电动势，阻碍电流的减小，通过L1的电流反向通
过灯A1，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗，说明IL1>IA1，即RL1<RA1，故A 错；题图甲中，
闭合开关S1，电路稳定后，因为RL1<RA1，所以A1中电流小于L1中电流，故B 错；题图乙
中，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，说明变阻器R 与L2的电阻值相同，故C 对；闭合开关S2瞬间，通过L2的电流增大，由
于电磁感应，线圈L2产生自感电动势，阻碍电流的增大，则L2中电流与变阻器R 中电流不
相等，故D 错．
典例2 (自感现象中的图象问题)(2021·湖南常德调研)如图所示的电路，开关闭合，电路处
于稳定状态，在某时刻t1突然断开开关S，则通过电阻R1的电流I1随时间变化的图线可能
是下图中的( )
答案 D
解析 当断开开关，原来通过R1的电流立即消失，由于电磁感应，线圈L 产生自感电动势
阻碍自身电流变化，产生的感应电流流过电阻，其方向与原来流过电阻R1的电流方向相反，
慢慢减小最后为零，故D 正确.
1.关于自感现象、自感系数、自感电动势，下列说法正确的是( )
A．当线圈中通恒定电流时，线圈中没有自感现象，线圈自感系数为零
2
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B．线圈中电流变化越快，线圈的自感系数越大
C．自感电动势与原电流方向相反
D．对于确定的线圈，其产生的自感电动势与其电流变化率成正比
答案 D
解析 当线圈中通恒定电流时，线圈中没有自感现象，不产生自感电动势，但是线圈自感
系数不为零，选项A 错误；线圈中电流变化越快，产生的自感电动势越大，线圈的自感系
数与电流变化快慢无关，选项B 错误；根据楞次定律，当线圈中电流增大时，自感电动势
阻碍电流增大，自感电动势方向与原电流方向相反；当线圈中电流减小时，自感电动势阻
碍电流减小，自感电动势方向与原电流方向相同，选项C 错误；对于确定的线圈，自感系
数L 一定，其产生的自感电动势与其电流变化率成正比，选项D 正确．
2.(多选)(2022·惠州市第一次调研)目前无线电力传输已经比较成熟，如图所示为一种非接触
式电源供应系统．这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力，两个感应线圈可以放置在
左右相邻或上下相对的位置，原理示意图如图所示．利用这一原理，可以实现对手机进行
无线充电．下列说法正确的是( )
A．只要A 线圈中输入电流，B 线圈中就会产生感应电动势
B．只有A 线圈中输入变化的电流，B 线圈中才会产生感应电动势
C．A 中电流越大，B 中感应电动势越大
D．A 中电流变化越快，B 中感应电动势越大
答案 BD
解析 根据感应电流产生的条件，若A 线圈中输入恒定的电流，则A 产生恒定的磁场，B
中的磁通量不发生变化，B 线圈中不会产生感应电动势，故A 错误；若A 线圈中输入变化
的电流，根据法拉第电磁感应定律E＝n 可知，B 线圈中会产生感应电动势，A 线圈中电流
变化越快，A 线圈中电流产生的磁场变化越快，B 线圈中感应电动势越大，故B、D 正确，
C 错误．
3.如图所示，电路中电源的内阻不能忽略，A、B 为两个完全相同的灯泡，当S 闭合时，下
列说法正确的是(线圈L 的自感系数很大，直流电阻较小)( )
A．A 比B 先亮，然后A 逐渐熄灭
B．B 比A 先亮，然后B 逐渐变暗
3
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C．A、B 一起亮，然后A 逐渐熄灭
D．A、B 一起亮，然后B 逐渐熄灭
答案 B
解析 S 闭合时，线圈上产生很大的自感电动势，阻碍电流的增大，所以B 比A 先亮，电
路稳定后线圈L 的直流电阻较小，故流过B 灯支路的电流变小，所以B 灯逐渐变暗，故B
正确．
4.(2022·哈尔滨三中高二月考)如图是用于观察自感现象的电路图，设线圈L 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 B
解析 开关S 闭合且电路稳定时，由于线圈直流电阻大于灯泡电阻，所以流过线圈的电流
小于流过灯泡的电流，开关S 断开瞬间，线圈上产生自感电动势，阻碍电流的减小，原来
通过灯泡的电流随着开关断开而消失，而灯泡和线圈形成闭合回路，流过线圈的电流也流
过灯泡，因此灯泡逐渐熄灭．若线圈直流电阻小于灯泡电阻，断开开关时，会出现灯泡闪
亮现象．故选B.
5.在如图所示的电路中，开关S 闭合且稳定后流过自感线圈的电流是2 A，流过灯泡D 的电
流是1 A，现将开关S 突然断开，能正确反映流过灯泡的电流i 在开关S 断开前后随时间t
变化关系的图像是( )
答案 D
解析 开关S 断开前，通过灯泡D 的电流是稳定的，其值为1 A．开关S 断开瞬间，自感
4
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线圈的支路由于自感现象会产生与线圈中原电流方向相同的自感电流，使线圈中的电流从
2 A 逐渐减小，方向不变，且与灯泡D 构成闭合回路，通过灯泡D 的电流和线圈L 中的电
流相同，也应该是从2 A 逐渐减小到零，但是方向与原来通过灯泡D 的电流方向相反，故
D 对．
6.(多选)如图所示，线圈P、Q 同轴放置，P 与开关S、电源和滑动变阻器R 组成回路，Q
与电流计G 相连，要使Q 线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有( )
A．闭合开关S 后，把R 的滑片右移
B．闭合开关S 后，把R 的滑片左移
C．闭合开关S 后，把Q 靠近P
D．无需闭合开关S，只要把Q 靠近P 即可
答案 BC
解析 闭合开关S 后，若把R 的滑片右移，Q 中的磁场方向从左向右，且在减小，根据楞
次定律，Q 线圈中电流方向与题图电流方向相反，故A 错误；同理可知，B 正确；闭合开
关S 后，将Q 靠近P，Q 中的磁场方向从左向右，且在增强，根据楞次定律，Q 线圈中的
电流方向与题图电流方向相同，故C 正确；若S 不闭合，则Q 线圈中无磁场，故Q 中不会
有电流产生，故D 错误．
7.如图所示，L 是电感足够大的线圈，其直流电阻可忽略不计，A 和B 是两个参数相同的灯
泡，若将开关S 闭合，等灯泡亮度稳定后，再断开开关S，则( )
A．开关S 闭合时，灯泡A 比B 先亮
B．开关S 闭合时，灯泡A、B 同时亮，最后一样亮
C．开关S 闭合后，灯泡A 逐渐熄灭，灯泡B 逐渐变亮，最后亮度保持不变
D．开关S 断开瞬间，A、B 闪亮一下逐渐熄灭
答案 C
解析 开关S 闭合时，由于L 的阻碍作用，电流从两灯中流过，故两灯同时亮，此后，有
电流流过L，且流过L 的电流逐渐增大，流过A 的电流逐渐减小，电路稳定后，灯泡A 被
短路而熄灭，B 灯比原来更亮且最后亮度保持不变，故C 正确，A、B 错误；开关S 断开瞬
间，B 中电流消失，故立即熄灭，由于电感线圈中产生自感电动势，且L 和A 构成回路，
所以A 闪亮一下后逐渐熄灭，故D 错误．
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8.(2021·合肥市高二期末)如图所示是演示自感现象的电路，A1与A2是完全相同的灯泡，电
阻均为R；在开关S2断开、S1闭合并且电路稳定时两灯的亮度一样．现闭合开关S2，待电
路稳定后，突然断开开关S1的瞬间，下列说法正确的是( )
A．A1立即熄灭
B．A1先是变得更亮，再逐渐变暗直至熄灭
C．有短暂电流流过A2，方向向右
D．有短暂电流流过A1，方向向左
答案 D
解析 开始S2断开、S1闭合，电路稳定时两灯的亮度相同，且已知A1、A2是完全相同的灯
泡，电阻均为R，故线圈的直流电阻为R.S1、S2都闭合且电路稳定时，流过L、A1、A2、定
值电阻的电流都相同．此时断开S1，线圈L 和灯泡A1、开关S2组成回路，由于线圈L 的自
感作用，产生自感电动势，回路中的电流从原来电流大小逐渐减小，灯泡A1从原来亮度逐
渐变暗，流过A1的电流从右向左，而灯泡A2立即熄灭．综上可知，选项A、B、C 错误，
选项D 正确．
9.(2021·恩施市高二下月考)如图，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，L1逐渐变暗至熄灭，L2变亮后再与L1同时熄灭
D．断开开关S，L1逐渐变暗至熄灭，L2一直不亮
答案 C
解析 闭合开关S，由于二极管有单向导电性，L2中无电流，始终不亮，线圈L 产生自感
现象，L1逐渐变亮，A、B 错误；断开开关S 的瞬间，线圈L 产生自感现象，与灯泡L1和
L2串联，二极管正向导通，所以L1逐渐变暗至熄灭，L2变亮后再与L1同时熄灭，C 正确，
D 错误．
10.(2023·湖南省长郡中学模拟)某同学想对比自感线圈和小灯泡对电路的影响，他设计了如
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图甲所示的电路，电路两端电压U 恒定，A1、A2为完全相同的电流传感器．先闭合开关K
得到如图乙所示的i－t 图像，等电路稳定后，断开开关(断开开关的实验数据未画出)．下
列关于该实验的说法正确的是( )
A．闭合开关时，自感线圈中电流为零，其自感电动势也为零
B．图乙中的a 曲线表示电流传感器A2测得的数据
C．断开开关时，小灯泡会明显闪亮后逐渐熄灭
D．t1时刻小灯泡与线圈的电阻相等
答案 D
解析 闭合开关时，其线圈自感电动势等于电源电动势，自感线圈中电流为零，故A 错误；
A2中电流等于自感线圈中电流，自感线圈中电流从零开始逐渐增大，最后趋于稳定，故A2
中数据应为题图乙中b 曲线，故B 错误；断开开关前，两支路中电流相等，刚断开开关时，
回路中的电流不变，故灯泡不会发生明显闪亮，而是逐渐熄灭，故C 错误；t1时刻，两支
路中电压相等，电流相等，则电阻相等，即小灯泡与线圈的电阻相等，故D 正确．
11.(2021·江苏徐州模拟)如图所示，三个相同的灯泡L1、L2、L3，电感线圈L 的电阻可忽略，
D 为理想二极管.下列说法正确的是( )
A.闭合开关S 的瞬间，L3立即变亮，L1、L2逐渐变亮
B.闭合开关S 的瞬间，L2、L3立即变亮，L1逐渐变亮
C.断开开关S 的瞬间，L2立即熄灭，L1先变亮一下然后才熄灭
D.断开开关S 的瞬间，L2立即熄灭，L3先变亮一下然后才熄灭
答案 B
解析 闭合开关S 瞬间，二极管处于通路，灯泡L2立即变亮，线圈L 由于自感使灯泡L1的
电流缓慢增大，灯泡L1将慢慢变亮，L3也立即变亮，故选项A 错误，B 正确；断开开关S
的瞬间，因二极管的导通方向与电流方向相反，则L2立即熄灭，线圈L 与灯泡L1、L3构成
回路，因线圈L 自感的阻碍电流减小，则灯泡L1、L3逐渐变暗后熄灭，故选项C、D 错误.
12.如图，线圈L 的自感系数极大，直流电阻忽略不计；D1、D2是两个二极管，当电流从
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“＋”流向“－”时能通过，反之不通过；R0是保护电阻，则( )
A．闭合S 之后，B 灯慢慢变亮
B．闭合S 之后，A 灯亮且亮度不变
C．断开S 瞬时，A 灯闪一下再慢慢熄灭
D．断开S 瞬时，B 灯闪一下再慢慢熄灭
答案 D
解析 闭合S 瞬间，A 灯支路二极管正向导通，因此A 灯亮，B 灯支路二极管不能导通，
因此不亮，之后线圈自感阻碍逐渐减小，从自感线圈流过的电流逐渐增大，A 灯逐渐熄灭，
故A、B 错误；断开S 瞬间，线圈L 产生与原电流方向相同的自感电流，可通过D2，故B
灯闪一下再慢慢熄灭，电流不能通过D1，故A 灯不亮，故C 错误，D 正确．
13.(2021·驻马店市高二上期末)如图所示的电路中，L 为电感线圈，其电阻与电阻R 相等，
C 为电容器，A、B 为两灯泡，电源内阻r 不可忽略，当开关S 由闭合状态断开时( )
A．A 灯立即熄灭
B．A 灯突然闪亮一下再熄灭，c 点电势比d 点高
C．B 灯无电流通过，不可能变亮
D．电容器立即充电，有电流从a 点到b 点流过B 灯
答案 D
解析 当开关S 由闭合变为断开时，线圈中产生自感电动势，与灯泡A 和电阻R 构成闭合
回路放电，由于断开开关前流过线圈的电流大于流过灯泡A 的电流，故灯泡A 突然闪亮一
下再缓慢熄灭，电流从d 到c 流过灯泡A，故d 点电势比c 点电势高，A、B 错误；当开关
S 由闭合变为断开时，电容器两端的电压变大，故电容器充电，有充电电流，故灯泡B 有
电流通过，电流方向由a 到b，C 错误，D 正确．
14．(多选)在如图所示的电路中，L 是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2和
D3是三个完全相同的灯泡，E 是内阻不计的电源．在t＝0 时刻，闭合开关S，电路稳定后
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在t1时刻断开开关S.规定以电路稳定时流过D1、D2的电流方向为正方向，分别用i1、i2表
示流过D1、D2的电流，则下列图像中能定性描述电流随时间变化关系的是( )
答案 BC
解析 闭合开关S 后，通过D1、D2和D3的电流方向都是由上向下，D1中电流逐渐增大至
稳定，且D1中稳定电流为D2、D3中稳定电流的2 倍，断开开关S 后，由于自感现象，通过
D1的电流方向不变，电流逐渐减为0，故选项A 错误，B 正确；开关断开后，D2和D3中电
流方向与原方向相反，大小由D1中的稳定电流值逐渐减为0，故选项C 正确，D 错误．
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