自感现象知识点.docx

高中物理学习材料

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五、自感现象

自感现象主要考查的内容

主标题：自感现象

副标题：剖析考点规律，明确高考考查重点，为学生备考提供简洁有效的备考策略。

关键词：自感

难度：3

重要程度：5

内容：

考点剖析：

当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化磁场不仅在邻近的电路中激发出感应电动势，同样也在它本身激发出感应电动势，这现象称为自感现象。在高考中也时常涉及自感的相关知识。

典型例题

例1．（2015•姜堰市模拟）如图所示，两相同灯泡A1、A2，A1与一理想二极管D连接，线圈L的直流电阻不计。下列说法正确的是（）

A．闭合开关S后，A1会逐渐变亮

B．闭合开关S稳定后，A1、A2亮度相同

C．断开S的瞬间，A1会逐渐熄灭

D．断开S的瞬间，a点的电势比b点低

【解析】D．闭合开关S后，因线圈自感，但两灯和线圈不是串联的关系，则两灯立刻亮，故A错误；闭合开关S稳定后，因线圈L的直流电阻不计，所以A1与二极管被短路，导致灯泡A1不亮，而A2将更亮，因此A1、A2亮度度不同，故B错误；断开S的瞬间，A2会

立刻熄灭，线圈L与灯泡A1及二极管构成回路，因线圈产生感应电动势，a端的电势低于b 端，但二极管具有单向导电性，所以回路没有感应电流，A1也是立即熄灭，故C错误D正确。

例2．（2015•潍坊模拟）如图（a）（b）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（a）中，断开S，A将渐渐变暗

B．在电路（a）中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗

C．在电路（b）中，断开S，A将渐渐变暗

D．在电路（b）中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗

【解析】AD．在电路a中，断开S，由于线圈阻碍电流变小，导致A将逐渐变暗，故A 正确，B错误；在电路b中，由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，所以通过灯泡的电流比线圈的电流小，断开S时，由于线圈阻碍电流变小，导致A将变得更亮，然后逐渐变暗，故C错误，D正确。

例3．（2015•杭州模拟）如图所示电路，L是自感系数较大的线圈，在滑动变阻器的滑动片P从A端迅速滑向B端的过程中，经过AB中点C时通过线圈的电流为I1；P从B端迅速滑向A端的过程中，经过C点时通过线圈的电流为I2；P固定在C点不动，达到稳定时通过线圈的电流为I0，则（）

A．I1=I2=I0 B．I1＞I0＞I2 C．I1=I2＞I0 D．I1＜I0＜I2

【解析】D．滑片在A点时，滑动变阻器接入电阻最小，则当滑片下移时，电流将变大，而此时线圈将阻碍电流的增大，故电流较小；而当滑片从B向A移动时，由于开始时电流较大，向上运动时，线圈中电流将减小，线圈将阻碍电流的减小，故此时I2将保持在B点时的电流；而滑片固定在C点时，电流小于在B点时的电流，故有I1＜I0＜I2。

例4．（2015•天水校级模拟）如图所示，电感L的直流电阻（稳定时的电阻）与电阻R 相同，A、B是完全相同的灯泡，当开关S突然闭合或突然断开时，下列判断正确的是（）

A．当开关突然闭合或断开时，A、B现象完全相同

B． S闭合较长时间后，B灯会更亮些

C． S突然断开时，B会立即熄灭，A还要亮一会儿

D． S突然闭合时，B灯比A灯亮，断开S时A、B要过一会儿后一起熄灭

【解析】D．灯A与电阻R串联，当电键开关S时，立即发光。通过线圈L的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，线圈中产生自感电动势，根据楞次定律线圈产生的感应电动势与原来电流方向相反，阻碍电流的增大，电路的电流只能逐渐增大，B逐渐亮起来。所以A比B 先亮。由于线圈直流电阻忽略不计，当电流逐渐稳定时，线圈不产生感应电动势，两灯电流相等，最后两灯一样亮。故A错误，B错误。断开开关S时，由于自感，线圈中的电流只能慢慢减小，其相当于电源，与A、B和R构成闭合回路放电，两灯都过一会儿熄灭，故C错误，D正确。

例5．（2015•上高县校级模拟）图a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自感线圈，其直流电阻值也为R。图b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（）

图a

A．图b中甲是开关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．图b中乙是开关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．图b中丙是开关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．图b中丁是开关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

【解析】BC.开关S由断开变为闭合，由于L的自感作用，通过传感器1的电流是逐渐增大的，当稳定以后，自感消失，电流保持不变，故A错误B正确；开关S由闭合变为断开，传感器1的电流立即为零，由于L的自感作用（相当于电源），传感器2的电流与原来反向且逐渐减小为零，故C正确D错误。

例6．（2015•浙江模拟）如图（甲）所示，打开电流和电压传感器，将磁铁置于螺线管正上方距海绵垫高为h处静止释放，磁铁穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止。若磁铁下落过程中受到的磁阻力远小于磁铁重力，且不发生转动，不计线圈电阻。图（乙）是计算机荧屏上显示的UI－t曲线，其中的两个峰值是磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的。下列说法正确的是（）

A．若仅增大h，两个峰值间的时间间隔会增大

B．若仅减小h，两个峰值都会减小

C．若仅减小h，两个峰值可能会相等

D．若仅减小滑动变阻器的值，两个峰值都会增大

【解析】BD．若仅增大h，磁铁经过线圈的时间减小，两个峰值间的时间间隔会减小，故A错误；当h减小时，磁铁进入线框的速度减小，导致线框中磁通量的变化率减小，因此两个峰值都会减小，且两个峰值不可能相等，故B正确，C错误；根据闭合电路欧姆定律可知，不计线圈电阻，减小滑动变阻器阻值，则感应回路中的感应电流增大，线圈对磁铁的阻碍作用增大，磁铁的机械能转化为动能的比例增大，即感应回路中的电功率P=UI增大，两个峰值都会增大，故D正确。