2025新課改-高中物理-選修第2冊（16講）07 C渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動 提升版含答案

2025新課改-高中物理-選修第2冊（16講）07C渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動提升版渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動知識點：渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場1．感生電場麥克斯韋認(rèn)為：磁場變化時會在空間激發(fā)一種電場，這種電場叫作感生電場．2．感生電動勢由感生電場產(chǎn)生的電動勢叫感生電動勢．3．電子感應(yīng)加速器電子感應(yīng)加速器是利用感生電場使電子加速的設(shè)備，當(dāng)電磁鐵線圈中電流的大小、方向發(fā)生變化時，產(chǎn)生的感生電場使電子加速．二、渦流1．渦流：當(dāng)線圈中的電流隨時間變化時，線圈附近的任何導(dǎo)體中都會產(chǎn)生感應(yīng)電流，用圖表示這樣的感應(yīng)電流，就像水中的旋渦，所以把它叫作渦電流，簡稱渦流．2．渦流大小的決定因素：磁場變化越快(eq\f(ΔB,Δt)越大)，導(dǎo)體的橫截面積S越大，導(dǎo)體材料的電阻率越小，形成的渦流就越大．三、電磁阻尼當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運動時，感應(yīng)電流會使導(dǎo)體受到安培力，安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運動，這種現(xiàn)象稱為電磁阻尼．四、電磁驅(qū)動若磁場相對于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動，在導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用，安培力使導(dǎo)體運動起來，這種作用常常稱為電磁驅(qū)動．技巧點撥一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場1．變化的磁場周圍產(chǎn)生感生電場，與閉合電路是否存在無關(guān)．如果在變化的磁場中放一個閉合電路，自由電荷在感生電場的作用下發(fā)生定向移動．2．感生電場可用電場線形象描述．感生電場是一種渦旋電場，電場線是閉合的，而靜電場的電場線不閉合．3．感生電場的方向根據(jù)楞次定律用右手螺旋定則判斷，感生電動勢的大小由法拉第電磁感應(yīng)定律E＝neq\f(ΔΦ,Δt)計算．二、渦流1．產(chǎn)生渦流的兩種情況(1)塊狀金屬放在變化的磁場中．(2)塊狀金屬進出磁場或在非勻強磁場中運動．2．產(chǎn)生渦流時的能量轉(zhuǎn)化(1)金屬塊在變化的磁場中，磁場能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．(2)金屬塊進出磁場或在非勻強磁場中運動，由于克服安培力做功，金屬塊的機械能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．3．渦流的應(yīng)用與防止(1)應(yīng)用：真空冶煉爐、探雷器、安檢門等．(2)防止：為了減小電動機、變壓器鐵芯上的渦流，常用電阻率較大的硅鋼做材料，而且用相互絕緣的硅鋼片疊成鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯．三、電磁阻尼和電磁驅(qū)動電磁阻尼電磁驅(qū)動不同點成因由導(dǎo)體在磁場中運動形成的由磁場運動而形成的效果安培力方向與導(dǎo)體運動方向相反，為阻力安培力方向與導(dǎo)體運動方向相同，為動力能量轉(zhuǎn)化克服安培力做功，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能磁場能轉(zhuǎn)化為電能，通過安培力做功，電能轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的機械能共同點兩者都是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)體受到的安培力都是阻礙導(dǎo)體與磁場間的相對運動例題精練1．（2021?嵊州市模擬）隨著電動汽車的普及，汽車無線充電受到越來越多的關(guān)注。無線充電簡單方便，不需手動操作，沒有線纜拖拽，大大提高了用戶體驗。其原理如圖所示，將受電線圈安裝在汽車的底盤上，將供電線圈安裝在地面上，當(dāng)電動汽車行駛到供電線圈裝置上，受電線圈即可“接受”到供電線圈的電流，從而對蓄電池進行充電。關(guān)于無線充電，下列說法正確的是（）A．無線充電技術(shù)與變壓器的工作原理相同 B．因車身中的受電線圈離地較近需將它裝于金屬盒中加以保護 C．若供電線圈和受電線圈均采用超導(dǎo)材料則能量的傳輸效率可達到100% D．車身受電線圈中感應(yīng)電流的磁場總是與地面供電線圈中電流的磁場方向相反【分析】A、無線充電技術(shù)與變壓器的供電線圈都是利用了電生磁，受電線圈都是利用了磁生電，即電磁感應(yīng)原理；B、金屬盒會屏蔽受電線圈，受電線圈無法感應(yīng)到供電線圈的電流，無法充電；C、供電線圈產(chǎn)生的磁場不可能全部穿過受電線圈，所以能量傳輸一定會有損失，即使采用超導(dǎo)材料傳輸效率也不可能達到100%；D、由楞次定律解答。【解答】解：A、無線充電的原理是供電線圈將一定頻率的交流電，通過電磁感應(yīng)在受電線圈中產(chǎn)生一定的電流，從而將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端，與變壓器的原理相同，故A正確；B、金屬盒會屏蔽受電線圈，受電線圈無法感應(yīng)到供電線圈的電流，無法充電，同時會發(fā)生渦流現(xiàn)象，產(chǎn)生熱量，降低充電效率，還容易燒壞設(shè)備，發(fā)生故障，故B錯誤：C、供電線圈產(chǎn)生的磁場不可能全部穿過受電線圈，所以能量傳輸一定會有損失，即使采用超導(dǎo)材料傳輸效率也不可能達到100%，故C錯誤；D、當(dāng)?shù)孛婀╇娋€圈中電流增加時，穿過車身受電線圈的磁通量增加，根據(jù)楞次定律此時車身受電線圈中感應(yīng)電流的磁場與地面供電線圈中電流的磁場方向相反；當(dāng)?shù)孛婀╇娋€圈中電流減小時，穿過車身受電線圈的磁通量減少，根據(jù)楞次定律此時車身受電線圈中感應(yīng)電流的磁場與地面供電線圈中電流的磁場方向相同，故D錯誤。故選：A?！军c評】解決本題的關(guān)鍵是讀懂信息，掌握楞次定律的內(nèi)容，知道感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，并能理解法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用。2．（2021春?宿州期中）電磁爐是常用的電器，如圖所示，關(guān)于電磁爐，以下說法中正確的是（）A．電磁爐是利用變化的磁場在鐵質(zhì)鍋底產(chǎn)生渦流，進而對鍋內(nèi)食物加熱 B．電磁爐是利用變化的磁場在灶臺臺面產(chǎn)生渦流，利用熱傳導(dǎo)對鍋內(nèi)食物加熱 C．電磁爐是利用變化的磁場在食物中產(chǎn)生渦流對食物加熱的 D．在鍋和電磁爐中間放一紙板，則電磁爐將不能起到加熱作用【分析】電磁爐又被稱為電磁灶，其原理是磁場感應(yīng)渦流加熱，即利用交變電流通過線圈產(chǎn)生交變磁場，從而使金屬鍋自身產(chǎn)生無數(shù)小渦流而直接加熱于鍋內(nèi)的食物．【解答】解：電磁灶是利用變化的磁場產(chǎn)生渦流，使含鐵質(zhì)鍋底迅速升溫，進而對鍋內(nèi)食物加熱的，故渦流是由于鍋底中的電磁感應(yīng)產(chǎn)生的；故A正確，BC錯誤；D、在鍋和電磁爐中間放一紙板，不會影響電磁感應(yīng)的產(chǎn)生，不會影響電磁爐的加熱作用，故D錯誤；故選：A?！军c評】本題考查了渦流現(xiàn)象及其應(yīng)用，要求學(xué)生根據(jù)題文的信息解答，考查了學(xué)生接受信息的能力，掌握電磁爐的應(yīng)用及工作原理。隨堂練習(xí)1．（2021?金華模擬）以下關(guān)于電爐、微波爐、電磁爐和真空冶煉爐說法正確的是（）A．電爐必須使用交流電才能工作 B．微波爐發(fā)出的微波在金屬容器中產(chǎn)生渦流，從而實現(xiàn)加熱食物的目的 C．電磁爐工作時既可以通交變電流，也可以通恒定電流 D．真空冶煉爐通以高頻交變電流產(chǎn)生交變磁場，在金屬中產(chǎn)生渦流使金屬發(fā)熱熔化【分析】電爐利用電流產(chǎn)熱；微波爐將電能轉(zhuǎn)化為微波輻射能；電磁爐和真空冶煉爐利用渦流?！窘獯稹緼、電爐也可以使用直流電源工作，故A錯誤；B、微波爐利用磁控管將電能轉(zhuǎn)化為微波輻射能，微波輻射引起食物內(nèi)部的水分子振動摩擦，從而產(chǎn)生熱量，實現(xiàn)加熱食物的目的，故B錯誤；C、電磁爐是利用交變電流通過線圈產(chǎn)生方向不斷改變的交變磁場，而處于交變磁場中的導(dǎo)體內(nèi)部就會產(chǎn)生渦旋電流，而這個是渦旋電場推動導(dǎo)體中載流子運動所致。渦旋電流的焦耳效應(yīng)會使導(dǎo)體溫度上升，從而實現(xiàn)了加熱，直流電不能使其工作，故C錯誤；D、真空冶煉爐通以高頻交變電流產(chǎn)生交變磁場，在金屬中產(chǎn)生渦流，從而使金屬發(fā)熱熔化，故D正確。故選：D。【點評】本題考查電器的基本原理，明確渦流加熱、電阻產(chǎn)熱、電能轉(zhuǎn)化為微波輻射能的原理是本題解題關(guān)鍵。2．（2021?南海區(qū)模擬）渦流內(nèi)檢測技術(shù)是一項用來檢測各種金屬管道是否有破損的技術(shù)。如圖是檢測儀在管道內(nèi)運動及其工作原理剖面示意圖，當(dāng)激勵線圈中通以正弦交流電時，金屬管道壁內(nèi)會產(chǎn)生渦流，渦流磁場會影響檢測線圈的電流。以下有關(guān)渦流內(nèi)檢測儀的說法正確的是（）A．檢測線圈消耗功率等于激勵線圈輸入功率 B．在管道內(nèi)某處檢測時，如果只增大激勵線圈中交流電的頻率，則檢測線圈的電流強度不變 C．在管道內(nèi)某處檢測時，如果只增大激勵線圈中交流電的頻率，則檢測儀消耗功率將變大 D．當(dāng)檢測儀從金屬管道完好處進入到破損處檢測時，管道壁中將產(chǎn)生更強的渦流【分析】激勵線圈輸入功率大于檢測線圈消耗功率，管道壁中產(chǎn)生渦流，有一定的熱功率。增大頻率，檢測線圈的磁通量變化率變大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢變大，則電流強度變大，檢測線圈的功率和管道產(chǎn)生的熱功率變大，則檢測儀消耗功率將變大。【解答】解：A、激勵線圈輸入功率大于檢測線圈消耗功率，管道壁中產(chǎn)生渦流，有一定的熱功率，P激勵＝P檢測+P熱，故A錯誤；B、增大頻率，檢測線圈的磁通量變化率變大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢變大，則電流強度變大，故B錯誤；C、增大頻率，檢測線圈的功率和管道產(chǎn)生的熱功率變大，則檢測儀消耗功率將變大，故C正確；D、當(dāng)檢測儀從金屬管到完好處進入破損處檢測時，厚度減小，則管道壁中產(chǎn)生的渦流變小，故D錯誤。故選：C?！军c評】本題考查渦流的知識，學(xué)生要知道影響渦流大小的因素，然后分析功率大小。3．（2021?昆山市校級模擬）為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場所用光敏電阻來自動控制照明系統(tǒng)的開關(guān)，如圖甲所示，其中電源電動勢E＝3V，內(nèi)阻不計，定值電阻R2＝10kΩ，電阻R1是光敏電阻，阻值大小隨光的強弱變化而變化，二者對應(yīng)關(guān)系如表所示，物理學(xué)中用照度描述光的強弱，光越強，照度越大，lx是照度的單位。M是電磁開關(guān)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖乙所示，當(dāng)電磁鐵中通過的電流大于0.1mA時，電磁鐵吸合鐵片，下列說法正確的是（）照度/lx0.20.40.60.81.01.2電阻/kΩ754028232018A．光敏電阻的阻值大小隨照度的增大而均勻減小 B．電磁開關(guān)M利用了互感現(xiàn)象 C．當(dāng)照度小于1.0lx時，照明系統(tǒng)自動開啟 D．增加電磁鐵線圈匝數(shù)，照明系統(tǒng)平均每天的工作時間變長【分析】一條支路上的電流變化，控制另一條支路開關(guān)的閉合和斷開，即光的強弱變化引起光敏電阻阻值的變化，導(dǎo)致電路中電流變化，通過電磁鐵控制另一條支路。根據(jù)閉合電路歐姆定律結(jié)合光敏電阻的阻值隨光照強度的變化情況得出照明系統(tǒng)開啟或斷開時的光敏電阻的阻值?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)圖丙可知，光敏電阻的阻值大小隨照度的增大而減小，但不是均勻減小，故A錯誤；B、電磁開關(guān)中含有電磁鐵，利用了電流的磁效應(yīng)現(xiàn)象，故B錯誤；C、根據(jù)題意，當(dāng)電磁鐵不吸合鐵片時，照明系統(tǒng)開啟，即通過光敏電阻的電流1小于等于0.1mA，結(jié)合，得R1≥20kΩ，即當(dāng)照度小于1.0lx時，照明系統(tǒng)自動開啟，故C正確；D、若電磁鐵的線圈匝數(shù)增加，根據(jù)電流磁效應(yīng)可知，電磁鐵中通入小于0.1mA的電流就能吸合鐵片，使照明系統(tǒng)斷開，即照度小于1.0lx時照明系統(tǒng)依然斷開，則該照明系統(tǒng)平均每天的工作時間變短，故D錯誤。故選：C?！军c評】本題考查電路知識，通過自動控制照明系統(tǒng)考查考生的理解能力和分析綜合能力。綜合練習(xí)一．選擇題（共20小題）1．（2021?淄博三模）如圖1所示，水平地面上有一邊長為L的正方形ABCD區(qū)域，其下方埋有與地面平行的金屬管線。為探測地下金屬管線的位置、走向和埋覆深度，先讓金屬管線載有電流，然后用閉合的試探小線圈P在地面探測。如圖2所示，將暴露于地面的金屬管接頭接到電源的一端，將接地棒接到電源的另一端，這樣金屬管線中就有沿管線方向的電流。使線圈P在直線AC上的不同位置保持靜止（線圈平面與地面平行），線圈中沒有感應(yīng)電流。將線圈P靜置于B處，當(dāng)線圈平面與地面平行時，線圈中有感應(yīng)電流；當(dāng)線圈平面與射線BD成45°角時，線圈中感應(yīng)電流消失。由上述現(xiàn)象可以推測（）A．金屬管線中的電流大小和方向都不變 B．金屬管線沿AC走向，埋覆深度為L C．金屬管線沿BD走向，埋覆深度為L D．若線圈P在D處，當(dāng)它與地面的夾角為45°時，P中一定沒有感應(yīng)電流【分析】根據(jù)感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件可以知道金屬管線中的電流在不斷的變化；根據(jù)線圈平面內(nèi)磁通量的情況確定磁場的方向，進而確定電流的走向；根據(jù)幾何關(guān)系可以知道金屬管線的埋覆深度；磁通量變化率最大時，感應(yīng)電流最大?！窘獯稹拷猓篈、由題意可知，當(dāng)線圈靜止時存在感應(yīng)電流，則說明線圈產(chǎn)生的磁場為變化的，故電流一定是變化的，故A錯誤；BC、由題意可知，使線圈P在直線AC上的不同位置保持靜止（線圈平面與地面平行），線圈中沒有感應(yīng)電流。將線圈P靜置于B處，當(dāng)線圈平面與地面平行時，線圈中有感應(yīng)電流，當(dāng)線圈平面與射線BD成45°角時，線圈中感應(yīng)電流消失。根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件可知，放在AC上表面是磁場與線圈平行，而放在B點時磁場與地面成45°角，故說明電流一定沿AC方向，線圈平面與射線BD成45°角時，線圈中感應(yīng)電流消失說明B點的磁場方向成45°角，則由幾何關(guān)系可知，埋覆深度為與OB長度相等，故深度為，故B正確，C錯誤；D、P在D處與地面成45°可以與磁場方向相互垂直，則此時磁通量的最大，磁通量的變化率最大，故感應(yīng)電流可能最大，故D錯誤。故選：B?！军c評】本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律以及通電導(dǎo)線周圍的磁場分布，難點在于幾何關(guān)系的確定，要注意明確通電直導(dǎo)線周圍的磁場為以導(dǎo)線為圓心的同心圓。2．（2020秋?東湖區(qū)校級期末）為探討磁場對腦部神經(jīng)組織的影響及臨床醫(yī)學(xué)應(yīng)用，某小組查閱資料得知：“將金屬線圈放置在頭部上方幾厘米處，給線圈通以上千安培、歷時約幾毫秒的脈沖電流，電流流經(jīng)線圈產(chǎn)生瞬間的高強度脈沖磁場，磁場穿過頭顱對腦部特定區(qū)域產(chǎn)生感應(yīng)電場及感應(yīng)電流，而對腦神經(jīng)產(chǎn)生電刺激作用，其裝置如圖所示?！蓖瑢W(xué)們討論得出的下列結(jié)論正確的是（）A．脈沖電流流經(jīng)線圈會產(chǎn)生高強度的磁場是電磁感應(yīng)現(xiàn)象 B．脈沖磁場在線圈周圍空間產(chǎn)生感應(yīng)電場是電流的磁效應(yīng) C．若將脈沖電流改為恒定電流，可持續(xù)對腦神經(jīng)產(chǎn)生電刺激作用 D．若脈沖電流最大強度不變，但縮短脈沖電流時間，則在腦部產(chǎn)生的感應(yīng)電場及感應(yīng)電流會增強【分析】電流在其周圍空間產(chǎn)生磁場，這是電流的磁效應(yīng)現(xiàn)象；變化的磁場產(chǎn)生電場是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，電流變化越快，磁場變化越快，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動勢越大。【解答】解：A、脈沖電流流經(jīng)線圈會產(chǎn)生高強度的磁場是電流的磁效應(yīng)，故A錯誤；B、脈沖磁場在線圈周圍空間產(chǎn)生感應(yīng)電場是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故B錯誤；C、若將脈沖電流改為恒定電流，恒定電流產(chǎn)生恒定的磁場，恒定磁場不會產(chǎn)生感應(yīng)電場，故C錯誤；D、若脈沖電流最大強度不變，但縮短脈沖電流時間，脈沖電流產(chǎn)生的磁場變化越快，磁感應(yīng)強度的變化率越大，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動勢越大，在腦部產(chǎn)生的感應(yīng)電場及感應(yīng)電流會增強，故D正確。故選：D?！军c評】本題考查了電磁感應(yīng)在日常生活與醫(yī)療上的應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)知識是解題的前提，根據(jù)題意應(yīng)用基礎(chǔ)知識即可解題，平時要注意基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)與應(yīng)用。3．（2020?大興區(qū)一模）1831年8月29日，法拉第經(jīng)歷近十年的研究終于在一次實驗中發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，把兩個線圈繞在同一個鐵環(huán)上（如圖），一個線圈接到電源上，另一個線圈接入”電流表”，在給一個線圈通電或斷電的瞬間，另一個線圈中也出現(xiàn)了電流。之后他設(shè)計出幾十個關(guān)于“電磁感應(yīng)”現(xiàn)象的實驗，并把它們總結(jié)成五類情況。請結(jié)合你學(xué)習(xí)的電磁感應(yīng)知識判斷以下哪個選項不屬于這五類情況（）A．恒定的電流 B．變化的磁場 C．運動的磁鐵 D．在磁場中運動的導(dǎo)體【分析】1831年法拉第總結(jié)出以下五種情況都可產(chǎn)生感應(yīng)電流：變化著的電流、運動著的恒定電流、在磁場中運動著的導(dǎo)體、變化著的磁場、運動著的磁鐵，通過對照來答題?！窘獯稹拷猓篈、恒定的電流不屬于這五類情況，故A錯誤；BCD、變化的磁場、運動的磁鐵、在磁場中運動的導(dǎo)體都屬于這五類情況，故BCD正確。本題選不屬于這五類情況的，故選：A?！军c評】解決本題的關(guān)鍵要掌握法拉第總結(jié)的產(chǎn)生感應(yīng)電流的五種情況，可以結(jié)合產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化來記憶。4．（2020?房山區(qū)一模）如圖是汽車速率計的基本結(jié)構(gòu)示意圖，其工作原理如下：速率計的轉(zhuǎn)軸通過一系列傳動裝置與汽車驅(qū)動輪相連，速率計轉(zhuǎn)軸的上端鉚接了一個永久磁鐵，永久磁鐵上罩了一塊鋁片，鋁片又固定在指針軸上。當(dāng)永久磁鐵隨轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，鋁片與永久磁鐵會發(fā)生相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)動并帶動指針一起轉(zhuǎn)動。根據(jù)以上材料判斷，以下說法不正確的是（）A．汽車勻速行駛時，鋁片中沒有電流 B．永磁鐵轉(zhuǎn)動方向與鋁片轉(zhuǎn)動方向相同 C．鋁片總是阻礙永久磁鐵轉(zhuǎn)動 D．該速率計運用了電磁感應(yīng)原理【分析】閉合線圈（導(dǎo)體）在變化的磁場中，磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象。感應(yīng)電流激發(fā)的磁場總是阻礙原磁場的變化?！窘獯稹拷猓篈、汽車勻速行駛，速率計的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，永久磁鐵相對于鋁片轉(zhuǎn)動，磁通量改變，會發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，鋁片中有電流，A不正確；B、根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流激發(fā)的磁場與原磁場相互作用，阻礙原磁場的變化，故鋁片轉(zhuǎn)動方向與永磁鐵轉(zhuǎn)動方向相同，故B正確；C、根據(jù)根據(jù)楞次定律，鋁片總是阻礙永久磁鐵轉(zhuǎn)動，C正確；D、該速率計通過電磁感應(yīng)，使鋁片產(chǎn)生轉(zhuǎn)動并帶動指針一起轉(zhuǎn)動，D正確；本題選不正確的，故選：A。【點評】考查電磁感應(yīng)定律，要深刻理解楞次定律中“阻礙”的不同表述，如“增縮減擴、來拒去留”，這些不同角度的理解要會用，巧用。5．（2020?平谷區(qū)一模）有人做過這樣一個實驗：將一錫塊和一個磁性很強的小永久磁鐵疊放在一起，放入一個淺平的塑料容器中。往塑料容器中倒入液態(tài)氮，降低溫度，使錫出現(xiàn)超導(dǎo)性。這時可以看到，小磁鐵竟然離開錫塊表面，飄然升起，與錫塊保持一定距離后，便懸空不動了。產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是：磁場中的超導(dǎo)體能將磁場完全排斥在超導(dǎo)體外，即超導(dǎo)體內(nèi)部沒有磁通量（邁斯納效應(yīng)）。如果外界有一個磁場要通過超導(dǎo)體內(nèi)部，那么在磁場作用下，超導(dǎo)體表面就會產(chǎn)生一個無損耗感應(yīng)電流。這個電流產(chǎn)生的磁場恰恰與外加磁場大小相等、方向相反，這就形成了一個斥力。當(dāng)磁鐵受到的向上的斥力大小剛好等于它重力大小的時候，磁鐵就可以懸浮在空中。根據(jù)以上材料可知（）A．超導(dǎo)體處在恒定的磁場中時它的表面不會產(chǎn)生感應(yīng)電流 B．超導(dǎo)體處在均勻變化的磁場中時它的表面將產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流 C．將磁鐵靠近超導(dǎo)體，超導(dǎo)體表面的感應(yīng)電流增大，超導(dǎo)體和磁鐵間的斥力就會增大 D．將懸空在超導(dǎo)體上面的磁鐵翻轉(zhuǎn)180°，超導(dǎo)體和磁鐵間的作用力將變成引力【分析】分析題干信息，外界有一個磁場要通過超導(dǎo)體內(nèi)部，那么超導(dǎo)體表面就會產(chǎn)生一個無損耗感應(yīng)電流，該感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場與外界磁場等大反向，則超導(dǎo)體處在恒定的磁場中時它的表面產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流，超導(dǎo)體處于均勻變化的磁場中時它的表面產(chǎn)生均勻變化的感應(yīng)電流。從受力的角度分析，感應(yīng)電流的磁場阻礙著超導(dǎo)體和磁鐵間的相對運動，即作用力為斥力?！窘獯稹拷猓篈、分析題意可知，磁場中的超導(dǎo)體能將磁場完全排斥在超導(dǎo)體外，即超導(dǎo)體內(nèi)部沒有磁通量（邁斯納效應(yīng)）。如果外界有一個磁場要通過超導(dǎo)體內(nèi)部，那么超導(dǎo)體表面就會產(chǎn)生一個無損耗感應(yīng)電流，故超導(dǎo)體處在恒定的磁場中時它的表面產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯誤；B、根據(jù)題干信息可知，超導(dǎo)體處于均勻變化的磁場中時，超導(dǎo)體表面產(chǎn)生的無損耗感應(yīng)電流，該感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場恰恰與外加磁場大小相等、方向相反，故外加磁場是均勻變化的，則感應(yīng)電流是均勻變化的，這樣才能抵消外加磁場，故B錯誤；C、將磁鐵靠近超導(dǎo)體，超導(dǎo)體周圍的外加磁場增強，為了抵消外加磁場，超導(dǎo)體表面的感應(yīng)電流增大，超導(dǎo)體和磁鐵間的斥力就會增大，故C正確；D、根據(jù)題干信息可知，將懸空在超導(dǎo)體上面的磁鐵翻轉(zhuǎn)180°，超導(dǎo)體產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場仍要與外加磁場抵消，超導(dǎo)體和磁鐵間的作用力仍為斥力，故D錯誤。故選：C?！军c評】此題考查了電磁感應(yīng)在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用，解題的關(guān)鍵是提取題干有用信息，明確超導(dǎo)體表面的無損耗感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場與外加磁場大小相等、方向相反。6．（2020?武漢模擬）如圖（a）所示，在傾角θ＝37°的斜面上放置著一個金屬網(wǎng)環(huán)，圓環(huán)的上半部分處在垂直斜面向上的勻強磁場（未畫出）中，磁感應(yīng)強度的大小按如圖（b）所示的規(guī)律變化。釋放圓環(huán)后，在t＝8to和t＝9to時刻，圓環(huán)均能恰好靜止在斜面上。假設(shè)圓環(huán)與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，sin37°＝0.6，則圓環(huán)和斜面間的動摩擦因數(shù)為（）A． B． C． D．【分析】在t＝8to和t＝9to時刻，圓環(huán)均能恰好靜止在斜面上，分析兩種情況下感應(yīng)電流的大小和安培力的方向，對圓環(huán)根據(jù)平衡條件列方程求解?！窘獯稹拷猓涸O(shè)圓環(huán)的直徑為d，面積為S，質(zhì)量為m，電阻為R；在0～8t0時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E1＝＝＝，感應(yīng)電流大小為I1＝＝①圓環(huán)的上半部分處在垂直斜面向上的勻強磁場中，且磁感應(yīng)強度增大，根據(jù)楞次定律可知電流方向俯視為順時針，根據(jù)左手定則可知安培力的方向沿斜面向下，在t＝8to時刻，圓環(huán)均能恰好靜止在斜面上，則有：mgsin37°+B0I1d＝μmgcos37°②在9t0～10t0時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E2＝＝＝，感應(yīng)電流大小為I2＝＝③圓環(huán)的上半部分處在垂直斜面向上的勻強磁場中，且磁感應(yīng)強度減小，根據(jù)楞次定律可知電流方向俯視為逆時針，根據(jù)左手定則可知安培力的方向沿斜面向上，在t＝9to時刻，圓環(huán)均能恰好靜止在斜面上，則有：mgsin37°+μmgcos37°＝B0I2d④根據(jù)②④可得＝，代入I1和I2，解得：μ＝，故D正確、ABC錯誤。故選：D?！军c評】本題主要是考查了安培力作用下的平衡問題，解答本題的關(guān)鍵是掌握法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律，挖掘題目所給出的臨界條件，根據(jù)平衡條件求解。7．（2019秋?武漢期末）如圖是生產(chǎn)中常用的一種延時繼電器的示意圖，鐵芯上有兩個線圈A和B，線圈A跟電源連接，線圈B的兩端接在一起，構(gòu)成一個閉合回路。下列說法中正確的是（）A．閉合開關(guān)S時，線圈B中產(chǎn)生圖示方向的感應(yīng)電流 B．閉合開關(guān)S時，線圈B中感應(yīng)電流的磁場與A線圈中電流產(chǎn)生的磁場方向相同 C．?dāng)嚅_開關(guān)S時，電磁鐵會繼續(xù)吸住銜鐵D一小段時間 D．?dāng)嚅_開關(guān)S時，彈簧K立即將銜鐵D拉起【分析】圖中有兩個線圈，其中A有電源，接通電路后有電流通過，會產(chǎn)生磁性；而B線圈無電源，開關(guān)閉合后沒有電流，只有當(dāng)A中的磁場發(fā)生變化時，發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，B線圈才會產(chǎn)生感應(yīng)電流，繼續(xù)吸住銜鐵，達到延時的效果。根據(jù)楞次定律判斷線圈B中感應(yīng)電流的方向?！窘獯稹拷猓篈B、由題意可知，當(dāng)S接通后，線圈A中產(chǎn)生磁場，穿過線圈B向上的磁通量增加，根據(jù)楞次定律：增反減同，線圈B中感應(yīng)電流的磁場與A線圈中電流產(chǎn)生的磁場方向相反，結(jié)合安培定則可知，B中產(chǎn)生與圖示方向相反的感應(yīng)電流，故AB錯誤；CD、將斷開開關(guān)S時，導(dǎo)致穿過線圈B向上的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知，線圈B在產(chǎn)生與線圈A中同向的感應(yīng)電流，電磁鐵繼續(xù)吸引銜鐵D，產(chǎn)生延時釋放D的作用，故C正確，D錯誤。故選：C。【點評】此題考查楞次定律與安培定則的應(yīng)用，注意穿過閉合線圈B的磁通量變化，線圈B相當(dāng)于電源，同時理解線圈B的作用是阻礙線圈A磁通量的變化。8．（2020秋?諸暨市校級月考）某手持式考試金屬探測器如圖所示，它能檢查出考生違規(guī)攜帶的電子通訊儲存設(shè)備。工作時，探測環(huán)中的發(fā)射線圈通以正弦式電流，附近的被測金屬物中感應(yīng)出電流，感應(yīng)電流的磁場反過來影響探測器線圈中的電流，使探測器發(fā)出警報。則（）A．被測金屬物中產(chǎn)生的是恒定電流 B．被測金屬物中產(chǎn)生的是交變電流 C．探測器與被測金屬物相對靜止時不能發(fā)出警報 D．違規(guī)攜帶的手機只有發(fā)出通訊信號時才會被探測到【分析】探測環(huán)中的發(fā)射線圈通以正弦式電流，被測金屬物中產(chǎn)生的是交變電流，違規(guī)攜帶的物品只要是金屬就會被探測到，從而即可一一求解?！窘獯稹拷猓篈B、探測環(huán)中的發(fā)射線圈通以正弦式電流，被測金屬物中產(chǎn)生的是交變電流，故A錯誤，B正確；C、因為探測環(huán)中的發(fā)射線圈通以正弦式電流，被測金屬物中的磁通量也是變化的，所以探測器與被測金屬物相對靜止時也能發(fā)出警報，故C錯誤；D、違規(guī)攜帶的物品只要是金屬就會被探測到，故D錯誤。故選：B?！军c評】本題考查了電磁感應(yīng)在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用，理解金屬探測器的原理是解題的關(guān)鍵，注意恒定直流與交變電流的區(qū)別。9．（2019秋?泉州期末）如圖為一種延時開關(guān)示意圖，M和N是繞在同一個鐵芯上的兩個線圈，其中M與電源E、開關(guān)S構(gòu)成回路，N的兩端用導(dǎo)線ab直接連起來。當(dāng)閉合S后，鐵芯吸住銜鐵A，開關(guān)觸頭B就將高壓電路接通；當(dāng)斷開S時，銜鐵仍被鐵芯吸住，一會兒后才被彈簧C拉上去，從而實現(xiàn)延時斷開電路的目的。下列說法正確的是（）A．起延時效果的主要部件是線圈M B．閉合S電路穩(wěn)定工作后，導(dǎo)線ab中有從a流向b的感應(yīng)電流 C．?dāng)嚅_S瞬間，導(dǎo)線ab中有從a流向b的感應(yīng)電流 D．電源E的正負(fù)極對調(diào)接入后，該裝置就沒有延時效果【分析】圖中有兩個線圈，其中M有電源，接通電路后有電流通過，會產(chǎn)生磁性。N線圈無電源，開關(guān)閉合后沒有電流，只有當(dāng)M中的磁場發(fā)生變化時，根據(jù)電磁感應(yīng)規(guī)律，N線圈才會產(chǎn)生感應(yīng)電流，起到延時效果。【解答】解：ABC、分析電路可知，當(dāng)閉合S，M線圈中產(chǎn)生電流，電流周圍產(chǎn)生磁場，根據(jù)安培定則可知，鐵芯下端為N極，產(chǎn)生由上向下的磁場，電路穩(wěn)定后，磁場不變，N線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)線ab中沒有電流，當(dāng)斷開S時，線圈M中電流逐漸減小，直至消失，N線圈中的磁通量由上向下逐漸減小，根據(jù)楞次定律可知，產(chǎn)生由上向下的感應(yīng)磁場，根據(jù)安培定則可知，感應(yīng)電流方向由a到b，鐵芯下端為N極，故起到延時效果的主要部件是線圈N，故AB錯誤，C正確。D、電源E的正負(fù)極對調(diào)接入后，斷開S，N線圈中仍發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，該裝置仍具有延時效果，故D錯誤。故選：C?！军c評】此題考查楞次定律與安培定則的應(yīng)用，注意穿過閉合線圈的磁通量變化，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流。10．（2019秋?東?？h期末）電磁爐的熱效率高，“火力”強勁，安全可靠。如圖所示是描述電磁爐工作原理的示意圖，下列說法正確的是（）A．電磁爐的工作原理是利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象 B．電磁爐接直流電流時可以正常工作 C．在鍋和電磁爐中間放一紙板，則電磁爐不能起到加熱作用 D．不能使用陶瓷鍋，主要原因是這些材料的導(dǎo)熱性能較差【分析】電磁爐工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的渦流現(xiàn)象，即利用交變電流通過線圈產(chǎn)生交變磁場，從而使金屬鍋自身產(chǎn)生無數(shù)小渦流而直接加熱鍋內(nèi)的食物?！窘獯稹拷猓篈、電磁爐工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的渦流現(xiàn)象，故A正確。B、電磁爐通電時，交變電流通過線圈產(chǎn)生交變磁場，從而使金屬鍋自身產(chǎn)生無數(shù)小渦流而直接加熱于鍋內(nèi)的食物。當(dāng)恒定電流通過線圈時，會產(chǎn)生恒定磁場，穿過鍋底的磁通量不發(fā)生變化，不能產(chǎn)生渦流，所以沒有加熱效果，故B錯誤。C、在鍋和電磁爐中間放一紙板，不會影響電磁感應(yīng)的產(chǎn)生，不會影響電磁爐的加熱作用，故C錯誤。D、金屬鍋自身產(chǎn)生無數(shù)小渦流而加熱食物，陶瓷鍋或耐熱玻璃鍋屬于絕緣材料，里面不會產(chǎn)生渦流，無法加熱食物，故D錯誤。故選：A?！军c評】此題考查了渦流現(xiàn)象及其應(yīng)用，要求學(xué)生根據(jù)題文的信息解答，考查了學(xué)生接受信息的能力，掌握電磁爐的應(yīng)用及工作原理。11．（2019秋?晉江市期末）隨著電動汽車的大量普及，汽車無線充電受到越來越多的關(guān)注。無線充電簡單方便，不需手動操作，沒有線纜拖拽，大大提高了用戶體驗。將受電線圈安裝在汽車的底盤上，將供電線圈安裝在地面上，如圖所示。當(dāng)電動汽車行駛到供電線圈裝置上，受電線圈即可“接受”到供電線圈的電流，從而對蓄電池進行充電。關(guān)于無線充電，下列說法正確的是（）A．將供電線圈接到恒定電流的電源上，也能對蓄電池進行充電 B．為了保護受電線圈不受損壞，可在車底加裝一個金屬護板 C．供電線圈一定要接到交變電流的電源上才能對蓄電池進行充電 D．當(dāng)受電線圈沒有對準(zhǔn)供電線圈（二者沒有完全重合）時，一定不能進行無線充電【分析】無線充電技術(shù)利用電磁感應(yīng)原理，供電線圈產(chǎn)生交變磁場，使受電線圈磁通量變化，發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，感應(yīng)出電流對蓄電池進行充電?！窘獯稹拷猓篈、無線充電技術(shù)與變壓器都是利用電磁感應(yīng)原理，若將供電線圈接到恒定電流的電源上，不能對蓄電池進行充電，故A錯誤；B、加裝的金屬護板會產(chǎn)生渦流，浪費能量，同時屏蔽了受電線圈，受電線圈無法“接受”到供電線圈的電流，無法充電，故B錯誤；C、應(yīng)將供電線圖接到交流電源上，才能產(chǎn)生變化的磁場，使受電線圈發(fā)生電磁感應(yīng)，對電池進行充電，故C正確；D、當(dāng)受電線圈沒有對準(zhǔn)供電線圈（二者沒有完全重合）時，也有變化的磁場通過受電線圈引起磁通量變化，也可以進行無線充電，故D錯誤；故選：C?！军c評】考查無線充電技術(shù)的電磁感應(yīng)原理，涉及電磁感應(yīng)的條件、磁通量、電磁屏蔽、渦流，難度不大，主要是需要理解掌握發(fā)生電磁感應(yīng)的條件。12．（2019秋?德州期末）下列圖片源于教科書。關(guān)于它們情景的說法中正確的是（）A．圖甲是磁電式電流表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，里面的線圈常常用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上，因為鋁框中能產(chǎn)生感應(yīng)電流，磁場對該感應(yīng)電流的安培力使指針偏轉(zhuǎn) B．圖乙是動圈式揚聲器的結(jié)構(gòu)示意圖，當(dāng)隨聲音變化的電流通過線圈，在安培力作用下線圈發(fā)生振動，從而帶動紙盆振動發(fā)出聲音，這樣的揚聲器不能當(dāng)話筒使用 C．圖丙是電子感應(yīng)加速器中的俯視圖，圖中電子的運動方向為逆時針，為使電子沿軌道運動，軌道中的磁場方向應(yīng)垂直紙面向內(nèi) D．圖丁是兩根空心鋁管，左管完好，右管右側(cè)開有豎直裂縫，現(xiàn)讓一塊磁性很強的小磁鐵依次從兩管上方靜止釋放，小磁鐵在左側(cè)鋁管中受到阻礙而緩慢下落，在右側(cè)鋁管中比左側(cè)鋁管中下落的快【分析】通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動，線圈的轉(zhuǎn)動可以帶動指針的偏轉(zhuǎn)，線圈繞在鋁框上，鋁框也一起轉(zhuǎn)動，鋁框中產(chǎn)生渦電流，起到電磁阻尼的作用；動圈式揚聲器也可以當(dāng)話筒使用，聲音使紙盆振動，帶動線圈切割磁感線，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流；根據(jù)左手定則判斷磁場方向；強磁鐵通過鋁管時，導(dǎo)致鋁管的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流。【解答】解：A、磁電式電流表里面的線圈常常用鋁框做骨架，因為鋁框在磁場中轉(zhuǎn)動時能產(chǎn)生阻尼，讓線圈快速穩(wěn)定下來，故A錯誤；B、電流通過線圈，在安培力作用下線圈發(fā)生振動，從而帶動紙盆振動發(fā)出聲音；動圈式揚聲器也可以當(dāng)話筒使用，聲音使紙盆振動，帶動線圈切割磁感線，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯誤；C、電子逆時針運動，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)左手定則可知，磁場方向為垂直紙面向外，故C錯誤；D、左管沒有裂縫，存在渦流，從而阻礙小磁鐵的下落，而右管有裂縫，渦流仍舊存在，只不過沒有完好時那么大，所以在右側(cè)鋁管中比左側(cè)鋁管中下落的快，故D正確。故選：D?！军c評】本題考查了電磁感應(yīng)在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用，解題的關(guān)鍵是對教材基本知識的理解，比如動圈式揚聲器可以作為話筒使用，叫做動圈式話筒，但兩者原理完全不同。13．（2019秋?咸陽期末）下列哪項科技的應(yīng)用與電磁感應(yīng)原理相關(guān)（）A．回旋加速器 B．手機無線充電 C．示波管 D．電磁彈射器【分析】電磁感應(yīng)的現(xiàn)象是穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流。手機無線充電，由送電線圈和受電線圈組成?！窘獯稹拷猓弘姶鸥袘?yīng)的現(xiàn)象是穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象?；匦铀倨?、電視顯像管都是帶電粒子在磁場中的受力，不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，電磁彈射器是通電導(dǎo)線在磁場中受力，不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，手機無線充電，由送電線圈和受電線圈組成，充電板接入交流電源，充電板內(nèi)的送電線圈可產(chǎn)生交變磁場，從而使手機內(nèi)的受電線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B正確，ACD錯誤。故選：B。【點評】本題考查了電磁感應(yīng)在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用，解題的關(guān)鍵是電磁感應(yīng)規(guī)律的了解。14．（2019秋?嘉興期末）下列四幅演示實驗圖中，能正確表述該實驗現(xiàn)象的是（）A．如圖用磁鐵靠近輕質(zhì)鋁環(huán)A，A會靠近磁鐵 B．如圖斷開開關(guān)S，觸點C不會立即斷開 C．如圖閉合開關(guān)S時，電流表有示數(shù)，斷開開關(guān)S時，電流表沒有示數(shù) D．如圖銅盤靠慣性轉(zhuǎn)動，手持磁鐵靠近銅盤，銅盤將加速轉(zhuǎn)動【分析】明確電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用，能根據(jù)楞次定律分析運動情況，明確感應(yīng)電流總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化；同時還要會判斷是否有感應(yīng)電流產(chǎn)生?！窘獯稹拷猓篈、圖甲用磁鐵靠近輕質(zhì)鋁環(huán)A，由于A環(huán)中發(fā)生電磁感應(yīng)，根據(jù)楞次定律可知，A將遠離磁鐵，故A錯誤。B、圖乙斷開開關(guān)S，由于B線圈中的發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象阻礙電流的減小，因此線圈仍有磁性，觸電C不立即斷開，故B正確。C、圖丙閉合開關(guān)S和斷開開關(guān)S時均會發(fā)生電磁感應(yīng)，因此電流表均有示數(shù)，故C錯誤。D、當(dāng)轉(zhuǎn)動銅盤時，導(dǎo)致銅盤切割磁感線，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，出現(xiàn)安培力，由楞次定律可知，產(chǎn)生安培力導(dǎo)致銅盤轉(zhuǎn)動受到阻礙。因此銅盤將轉(zhuǎn)慢，故D錯誤。故選：B?！军c評】本題考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用，要學(xué)會分析感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，同時正確理解楞次定律的“來拒去留”意義，并能正確應(yīng)用。15．（2019秋?金華期末）下列關(guān)于教材中四幅插圖的說法正確的是（）A．如圖是通電導(dǎo)線周圍存在磁場的實驗。這一現(xiàn)象是物理學(xué)家法拉第通過實驗首先發(fā)現(xiàn) B．如圖是真空冶煉爐，當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時，線圈產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬 C．如圖是李輝用多用電表的歐姆擋測量變壓器線圈的電阻，劉偉手握線圈裸露的兩端協(xié)助測量，李輝把表筆與線圈斷開瞬間，劉偉覺得有電擊感，說明歐姆擋內(nèi)電池電動勢很高 D．如圖是微安表的表頭，在運輸時要把兩個接線柱連在一起，這是為了保護電表指針，利用了電磁阻尼原理【分析】奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。渦流、自感、電磁阻尼等都屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象。【解答】解：A、通電導(dǎo)線周圍存在磁場的實驗，研究的電流的磁效應(yīng)，這一現(xiàn)象是物理學(xué)家奧斯特首先發(fā)現(xiàn)，故A錯誤。B、真空冶煉爐的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的渦流，當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時，爐內(nèi)金屬產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬，故B錯誤。C、李輝把表筆與線圈斷開瞬間，劉偉覺得有電擊感，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的自感現(xiàn)象，故C錯誤。D、在運輸時要把兩個接線柱連在一起，產(chǎn)生了閉合回路，目的保護電表指針，利用了電磁阻尼原理，故D正確。故選：D?！军c評】本題考查了電磁感應(yīng)在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用，明確渦流、自感、電磁阻尼等都屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象。16．（2019秋?深圳期末）如圖所示，甲是閉合銅線框，乙是有缺口的銅線框，丙是閉合的塑料線框，它們的正下方都放置一薄強磁鐵，現(xiàn)將甲、乙、丙拿至相同高度H處同時釋放（各線框下落過程中未翻轉(zhuǎn)），則以下說法正確的是（）A．乙、丙同時落地，甲后落地 B．甲、乙同時落地，丙后落地 C．甲、丙同時落地，乙后落地 D．三者同時落地【分析】穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化時，閉合回路會產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流在磁場中受到安培力作用，根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件與環(huán)的受力情況分析答題。【解答】解：甲是閉合銅線框，乙是有缺口的銅線框，丙是閉合的塑料線框，它們的正下方都放置一薄強磁鐵，現(xiàn)將甲、乙、丙拿至相同高度H處同時釋放，穿過甲線框的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，銅線框在下落過程中受到向上的安培力作用，線框受到的合外力小于重力，線框向下運動的加速度小于重力加速度g。乙線框不閉合，線框下落時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，但沒有感應(yīng)電流，不受安培力作用，線框做自由落體運動，加速度等于重力加速度g。丙是塑料線框，線框中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，線框做自由落體運動，加速度等于重力加速度g，由于甲、乙、丙的位移相等，初速度都為零，甲的加速度小于乙、丙的加速度，乙、丙加速度相等，因此乙、丙同時落地，甲后落地，故A正確，BCD錯誤。故選：A?！军c評】本題的關(guān)鍵要掌握感應(yīng)電流產(chǎn)生條件：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，當(dāng)電路不閉合時，電路只產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，不產(chǎn)生感應(yīng)電流。17．（2019秋?柯橋區(qū)期末）如圖所示，是一種延時繼電器的示意圖。鐵芯上有兩個線圈A和B，線圈A跟電源連接，線圈B的兩端接在一起，構(gòu)成一個閉合電路。在斷開開關(guān)S的時候，彈簧K并不能立即將銜鐵D拉起而使觸頭C立即離開，而是過一段時間后觸頭C才能離開，因此得名延時繼電器。為檢驗線圈B中的電流，在電路中接入一個電流表G．關(guān)于通過電流表的電流方向，以下判斷正確的是（）A．閉合S后，鐵芯上端為S極 B．?dāng)嚅_S的瞬間，B線圈中無電流 C．?dāng)嚅_S的瞬間，B線圈中有電流，鐵芯上端為N極 D．若線圈B不閉合，斷開S的瞬間仍有延時效應(yīng)【分析】圖中有兩個線圈，其中A有電源，接通電路后有電流通過，會產(chǎn)生磁性。B線圈無電源，開關(guān)閉合后沒有電流，只有當(dāng)A中的磁場發(fā)生變化時，根據(jù)電磁感應(yīng)作用，B線圈才會產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而根據(jù)楞次定律，即可求解?！窘獯稹拷猓篈、閉合S后，線圈A中產(chǎn)生電流，電流周圍產(chǎn)生磁場，根據(jù)安培定則可知，鐵芯上端為N極，故A錯誤。BC、當(dāng)斷開S瞬間時，穿過線圈B的磁通量要減小，根據(jù)楞次定律：增反減同，結(jié)合安培定則可知，線圈B中產(chǎn)生電流，鐵芯上端為N極，故B錯誤，C正確。D、若線圈B不閉合，線圈B中不會發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，沒有延時效應(yīng)，故D錯誤。故選：C?！军c評】該題考查楞次定律與安培定則的應(yīng)用，注意穿過閉合線圈的磁通量變化，線圈相當(dāng)于電源，而電流是從負(fù)板流向正極。18．（2019秋?柯橋區(qū)期末）一個簡易的電磁彈射玩具如圖所示，線圈、鐵芯組合充當(dāng)炮筒，硬幣充當(dāng)子彈?，F(xiàn)將一個金屬硬幣放在鐵芯上（金屬硬幣半徑略大于鐵芯半徑），電容器剛開始時處于無電狀態(tài)，先將開關(guān)撥向1，電容器充電，再將開關(guān)由1撥向2瞬間，硬幣將向上飛出。則下列說法正確的是（）A．當(dāng)開關(guān)撥向1時，電容器上板帶負(fù)電 B．當(dāng)開關(guān)由1撥向2時，線圈內(nèi)磁感線方向向上 C．當(dāng)開關(guān)由1撥向2瞬間，鐵芯中的磁通量減小 D．當(dāng)開關(guān)由1撥向2瞬間，硬幣中會產(chǎn)生向上的感應(yīng)磁場【分析】當(dāng)開關(guān)撥向1時，電容器充電，據(jù)此判斷上極板電性。當(dāng)開關(guān)由1撥向2時，電容器放電，根據(jù)安培定則判斷線圈中的磁感線和磁通量。根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)磁場的方向?！窘獯稹拷猓篈、當(dāng)開關(guān)撥向1時，有短暫電流出現(xiàn)，電容器處于充電狀態(tài)，由于電容器的上極與電源正極相連，因此電容器的上板帶正電，故A錯誤。B、當(dāng)開關(guān)由1撥向2時，電容器放電，電流從上向下通過線圈，根據(jù)安培定則可知，線圈中磁感線方向向下，故B錯誤。C、當(dāng)開關(guān)由1撥向2瞬間，電容器處于放電瞬間，電流增大，鐵芯中的磁通量增大，故C錯誤。D、當(dāng)開關(guān)由1撥向2瞬間，電容器處于放電瞬間，根據(jù)楞次定律，則硬幣中會產(chǎn)生向上的感應(yīng)磁場，故D正確。故選：D?！军c評】本題考查電容器的充放電過程，理解楞次定律的應(yīng)用，掌握電磁感應(yīng)現(xiàn)象的原理。19．（2020?鄭州一模）物理學(xué)是一門自然科學(xué)，源于對自然界的觀察和研究，與生活有著緊密的聯(lián)系。下列物理知識的應(yīng)用，說法正確的是（）A．避雷針能夠避免建筑物被雷擊，是因為避雷針儲存了云層中的電荷 B．指南針S極指向地球南極方向，是因為指南針?biāo)谖恢玫牡卮艌龇较蛑赶虻厍蚰蠘O方向 C．電熨斗達到設(shè)定溫度后就不再升溫，是利用了壓力傳感器，將壓力變化轉(zhuǎn)換成電流變化 D．電磁灶加熱食物，是利用電磁感應(yīng)產(chǎn)生的渦流使鍋體發(fā)熱【分析】雷電是云層與大地之間或云層之間的放電現(xiàn)象，在高大的建筑物上安裝避雷針，可使云層所帶電荷通過避雷針進入大地，從而保護建筑物不受雷擊；地球是個巨大的磁體，地磁北極在地理南極附近，地磁南極在地理北極附近；電熨斗在溫度達到設(shè)定的溫度后，會自動停止工作，這是因為電熨斗使用溫度傳感器；電磁灶加熱食物的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象?！窘獯稹拷猓篈、避雷針工作原理是利用尖端放電將電荷導(dǎo)入大地，故A錯誤；B、地磁場的南北極與地理南北極相反，在磁體外部磁場由北指向南，故B錯誤；C、傳感器是將非電學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量，溫度傳感器則是通過溫度的變化轉(zhuǎn)變成電學(xué)量，電熨斗利用的是溫度傳感器，故C錯誤；D、電磁爐是利用電流的磁效應(yīng)，金屬圓盤處在磁場中時，在金屬圓盤內(nèi)產(chǎn)生渦流。利用渦流的熱效應(yīng)對食物進行加熱，故D正確。故選：D?！军c評】本題考查了渦流、傳感器和電磁感應(yīng)等相關(guān)知識，解題的關(guān)鍵是對教材的基本知識要牢固掌握，明確物理知識在生活中的應(yīng)用。20．（2020秋?海安市期中）下列哪項科技的應(yīng)用與電磁感應(yīng)原理相關(guān)（）A．速度選擇器 B．位移傳感器 C．回旋加速器 D．電視顯像管【分析】電磁感應(yīng)的現(xiàn)象是穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流；位移傳感器中，磁鐵的運動，使線圈切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流?！窘獯稹拷猓弘姶鸥袘?yīng)的現(xiàn)象是穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象，速度選擇器、回旋加速器和電視顯像管都是帶電粒子在磁場中的受力，不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，位移傳感器中，線圈切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故B正確，ACD錯誤。故選：B?！军c評】本題考查了電磁感應(yīng)在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用，解題的關(guān)鍵是電磁感應(yīng)規(guī)律的了解。二．多選題（共7小題）21．（2021?保定一模）電磁阻尼現(xiàn)象在日常生活中得到廣泛應(yīng)用，如汽車的減震懸架，精密實驗儀器的防震等。某減震座椅工作原理示意圖如圖所示，除了彈簧可減震之外，中間還有磁體和配套定子線圈，在震動過程中磁體可在定子線圈內(nèi)上下移動。下列說法中正確的是（）A．定子線圈的電阻越小，電磁阻泥現(xiàn)象越明顯 B．定子線圈的電阻越大，電磁阻尼現(xiàn)象越明顯 C．震動過程中減震系統(tǒng)會產(chǎn)生焦耳熱 D．震動過程中減震系統(tǒng)不會產(chǎn)生焦耳熱【分析】阻尼現(xiàn)象的主要原因是物體受到安培力，而安培力的方向阻礙物體運動，電阻越小，電流越大，安培力越大，阻尼現(xiàn)象越明顯。而減震過程產(chǎn)生電流，就會有焦耳熱產(chǎn)生?！窘獯稹拷猓篈B、內(nèi)部電阻越小，電流越大，安培力越大，阻尼現(xiàn)象越明顯。故A正確，B錯誤；CD、減震過程中會產(chǎn)生電流，內(nèi)部有電阻，就會產(chǎn)生焦耳熱。故C正確，D錯誤。故選：AC?！军c評】本題考查阻尼運動，要理解物體受到安培力的作用阻礙物體運動。要知道有電流經(jīng)過電阻就會產(chǎn)生焦耳熱。22．（2020秋?如皋市校級月考）隨著科技的不斷發(fā)展，小到手表、手機，大到電腦、電動汽車，都已經(jīng)在無線充電方面實現(xiàn)了從理論研發(fā)到實際應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。如圖所示為某品牌手機無線充電的原理圖，下列說法正確的是（）A．無線充電時，手機上接收線圈的工作原理是“電流的磁效應(yīng)” B．發(fā)送端和接收端間的距離影響充電的效率 C．所有手機都能用該品牌無線底座進行無線充電 D．接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中交變電流的頻率相同【分析】無線充電利用電磁感應(yīng)原理。所使用的電源必須是交變電流；接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中交變電流的頻率相同?！窘獯稹拷猓篈、無線充電手機接收線圈部分工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故A錯誤；B、由于充電工作原理為電磁感應(yīng)，發(fā)送和接收端間的距離越遠，空間中損失的能量越大，故B正確；C、不是所有手機都能進行無線充電，只有手機中有接收線圈時手機利用電磁感應(yīng)進行無線充電，故C錯誤；D、根據(jù)電磁感應(yīng)原理，接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中頻率相同，故D正確；故選：BD?！军c評】本題考查了電磁感應(yīng)在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。這種題型屬于基礎(chǔ)題，只要善于積累，難度不大。23．（2020?深圳二模）電磁感應(yīng)現(xiàn)象在科技和生活中有著廣泛的應(yīng)用，下列說法正確的是（）A．圖中利用了發(fā)射線圈和接收線圈之間的互感現(xiàn)象構(gòu)成變壓器，從而實現(xiàn)手機充電 B．圖中給電磁爐接通恒定電流，可以在鍋底產(chǎn)生渦流，給鍋中食物加熱 C．圖中如果線圈B不閉合，S斷開將不會產(chǎn)生延時效果 D．圖中給電子感應(yīng)加速器通以恒定電流時，被加速的電子獲得恒定的加速度【分析】變壓器的工作原理是互感，是一種電磁感應(yīng)原理。電磁爐應(yīng)通以交變電流。延時繼電器是利用電磁感應(yīng)原理。電子感應(yīng)加速器能通以交變電流?！窘獯稹拷猓篈、圖中利用了發(fā)射線圈和接收線圈之間的互感現(xiàn)象構(gòu)成變壓器，利用互感原理使手機充電，故A正確；B、圖中給電磁爐接通交變電流，可以在鍋底產(chǎn)生渦流，給鍋中食物加熱，故B錯誤；C、圖中如果線圈B不閉合，S斷開，線圈B中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，工作電路會立即斷開，不會產(chǎn)生延時效果，故C正確；D、圖中給電子感應(yīng)加速器通以交變電流時，產(chǎn)生交變的磁場，感應(yīng)出交變電壓，使電子獲得恒定的加速度，故D錯誤。故選：AC?！军c評】解決本題的關(guān)鍵要理解各種裝置的工作原理，要掌握電磁感應(yīng)產(chǎn)生的條件，來分析其工作原理。24．（2019秋?蘇州期末）下列四個圖都與渦流有關(guān)，其中說法正確的是（）A．真空冶煉爐是利用渦流來熔化金屬的裝置 B．自制金屬探測器是利用被測金屬中產(chǎn)生的渦流來進行探測的 C．電磁爐工作時在它的面板上產(chǎn)生渦流加熱食物 D．變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊合而成是為了減小渦流【分析】電流做周期性的變化，在附近的導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，該感應(yīng)電流看起來像水中的漩渦，所以叫做渦流。渦流會在導(dǎo)體中產(chǎn)生大量的熱量，據(jù)此分析各個選項?！窘獯稹拷猓篈、真空冶煉爐是線圈中的電流做周期性變化，在金屬中產(chǎn)生渦流，從而產(chǎn)生大量的熱量，熔化金屬的，故A正確。B、金屬探測器中變化電流遇到金屬物體，在被測金屬中上產(chǎn)生渦流來進行探測，故B正確。C、家用電磁爐工作時，在鍋體中產(chǎn)生渦流，加熱食物，故C錯誤。D、當(dāng)變壓器中的電流變化時，在其鐵芯將產(chǎn)生渦流，使用硅鋼片做成的鐵芯可以盡可能減小渦流的損失，故D正確。故選：ABD?！军c評】掌握渦流的原理及應(yīng)用與防止：真空冶煉爐，硅鋼片鐵心，金屬探測器，電磁爐等。注意電磁爐是利用電流的熱效應(yīng)和磁效應(yīng)的完美結(jié)合體，它的鍋具必須含磁性材料，最常見的是不銹鋼鍋。25．（2019秋?洛陽期末）如圖所示，上下開口、內(nèi)壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置。小磁塊先后在網(wǎng)管中從相同高度處由靜止釋放，并落至底部。則小磁塊（）A．在P和Q中都做自由落體運動 B．在P中下落過程中機械能減小 C．在P中的下落時間比在Q中的長 D．落至底部時在P中的速度比在Q中的大【分析】當(dāng)小磁塊在光滑的銅管P下落時，由于穿過銅管的磁通量變化，導(dǎo)致銅管產(chǎn)生感應(yīng)電流，因磁場，從而產(chǎn)生安培阻力，對于塑料管沒有任何阻礙，從而即可求解?！窘獯稹拷猓篈、當(dāng)小磁塊在光滑的銅管P下落時，由于穿過銅管的磁通量變化，導(dǎo)致銅管產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而產(chǎn)生安培阻力，運動不是自由落體運動，而對于塑料管內(nèi)小磁塊沒有任何阻力，在做自由落體運動，故A錯誤。B、由A選項分析可知，在銅管的小磁塊機械能不守恒，克服安培力做功，機械能減小，而在塑料管的小磁塊機械能守恒，故B正確。C、在銅管中小磁塊受到安培阻力，則在P中的下落時間比在Q中的長，故C正確。D、根據(jù)動能定理可知，因安培阻力導(dǎo)致產(chǎn)生熱量，則至底部時在P中的速度比在Q中的小，故D錯誤。故選：BC?！军c評】本題考查楞次定律的應(yīng)用，要注意明確在發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時，克服安培力做功，機械能減小。26．（2019秋?衢州期中）如圖甲，家用電磁爐已走進千家萬戶。圖乙為電磁爐中安裝的旋渦狀線圈，當(dāng)通以高頻交流電流時，線圈產(chǎn)生的磁感線的條數(shù)和方向會隨電流的強度和方向的變化而變化，導(dǎo)致電磁爐上方的鐵鍋產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而使其發(fā)熱。下列說法正確的是（）A．磁場變化的頻率越高，電磁爐的加熱效果越好 B．由上往下看，圖乙線圈中該時刻電流方向為順時針 C．電磁爐的工作原理是應(yīng)用電磁感應(yīng)在鍋體中產(chǎn)生渦流來工作 D．普通陶瓷砂鍋也可利用電磁爐來煲湯【分析】電磁爐又被稱為電磁灶，其原理是磁場感應(yīng)渦流加熱，即利用交變電流通過線圈產(chǎn)生交變磁場，從而使金屬鍋自身產(chǎn)生無數(shù)小渦流而直接加熱于鍋內(nèi)的食物?！窘獯稹拷猓篈、鍋體中的渦流是由變化的磁場產(chǎn)生的，提高磁場變化的頻率，可提高電磁爐的加熱效果，故A正確；B、由上往下看，依據(jù)右手螺旋定則，可知，圖乙線圈中該時刻電流方向為逆時針，故B錯誤；C、電磁爐的工作原理是應(yīng)用電磁感應(yīng)在鍋體中產(chǎn)生渦流來工作，故C正確；D、由C選項分析可知，普通陶瓷砂鍋不可利用電磁爐來煲湯，故D錯誤。故選：AC?！军c評】本題要求學(xué)生根據(jù)題文的信息解答，考查了學(xué)生接受信息的能力，掌握電磁爐的應(yīng)用及工作原理，注意鍋體中產(chǎn)生渦流，并不是電磁爐。27．（2019?廣西模擬）圖示是研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計的防止電梯墜落的應(yīng)急安全裝置，在電梯轎廂上安裝上水久磁鐵，電梯的井壁上鋪設(shè)線圈，能在電梯突然墜落時減小對人員的傷害。關(guān)于該裝置，下列說法正確的是（）A．當(dāng)電梯突然墜落時，該安全裝置可起到阻礙電梯下落的作用 B．當(dāng)電梯突然墜落時，該安全裝置可使電梯停在空中 C．當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時，閉合線圈A、B中電流方向相同 D．當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時，閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落【分析】帶有磁鐵的電梯在穿過閉合線圈的過程中，線圈內(nèi)的磁感應(yīng)強度發(fā)生變化，將在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流會阻礙磁鐵的相對運動，由此分析即可?！窘獯稹拷猓篈、若電梯突然墜落，將線圈閉合時，線圈內(nèi)的磁感應(yīng)強度發(fā)生變化，將在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流會阻礙磁鐵的相對運動，可起到應(yīng)急避險作用，故A正確；B、感應(yīng)電流會阻礙磁鐵的相對運動，但不能阻止磁鐵的運動，故B錯誤；C、當(dāng)電梯墜落至如圖位置時，閉合線圈A中向上的磁場減弱，感應(yīng)電流的方向從上向下看是逆時針方向，線圈B中向上的磁場增強，感應(yīng)電流的方向從上向下看是順時針方向，可知A與B中感應(yīng)電流方向相反，故C錯誤；D、結(jié)合A的分析可知，當(dāng)電梯墜落至如圖位置時，閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落，故D正確。故選：AD?！军c評】本題考查了楞次定律的靈活應(yīng)用，注意楞次定律也是能量轉(zhuǎn)化與守恒的表現(xiàn)，要正確理解和應(yīng)用，同時考查學(xué)生分析實際問題的能力。互感和自感知識點：互感和自感一、互感現(xiàn)象1．互感和互感電動勢：兩個相互靠近但導(dǎo)線不相連的線圈，當(dāng)一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場會在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，這種現(xiàn)象叫作互感，這種感應(yīng)電動勢叫作互感電動勢．2．應(yīng)用：利用互感現(xiàn)象可以把能量由一個線圈傳遞到另一個線圈，如變壓器就是利用互感現(xiàn)象制成的．3．危害：互感現(xiàn)象能發(fā)生在任何兩個相互靠近的電路之間．在電力工程和電子電路中，互感現(xiàn)象有時會影響電路的正常工作．二、自感現(xiàn)象當(dāng)一個線圈中的電流變化時，它產(chǎn)生的變化的磁場不僅在鄰近的電路中激發(fā)出感應(yīng)電動勢，同樣也在線圈本身激發(fā)出感應(yīng)電動勢，這種現(xiàn)象稱為自感．由于自感而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫作自感電動勢．三、自感系數(shù)1．自感電動勢：E＝Leq\f(ΔI,Δt)，其中eq\f(ΔI,Δt)是電流的變化率；L是自感系數(shù)，簡稱自感或電感．單位：亨利，符號：H.2．自感系數(shù)與線圈的大小、形狀、匝數(shù)，以及是否有鐵芯等因素有關(guān)．四、磁場的能量1．線圈中電流從無到有時，磁場從無到有，電源把能量輸送給磁場，儲存在磁場中．2．線圈中電流減小時，磁場中的能量釋放出來轉(zhuǎn)化為電能．技巧點撥一、互感現(xiàn)象1．當(dāng)一個線圈中的電流變化時，它產(chǎn)生的磁場就發(fā)生變化，變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生感生電場，在感生電場的作用下，另一個線圈中的自由電荷定向運動，于是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢．2．一個線圈中電流變化越快(電流的變化率越大)，另一個線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大．3．應(yīng)用與危害(1)應(yīng)用：變壓器、收音機的磁性天線都是利用互感現(xiàn)象制成的．(2)危害：在電力工程和電子電路中，互感現(xiàn)象有時會影響電路的正常工作，這時要設(shè)法減小電路間的互感．例如在電路板的刻制時就要設(shè)法減小電路間的互感現(xiàn)象．二、通電自感現(xiàn)象1．自感現(xiàn)象也是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，也符合楞次定律，可表述為自感電動勢總要阻礙引起自感電動勢的原電流的變化．2．當(dāng)線圈中的電流增大時，自感電動勢的方向與原電流的方向相反，阻礙電流的增大，使電流從零逐漸增大到穩(wěn)定值，但不能阻止電流的增大．3．電流穩(wěn)定時自感線圈相當(dāng)于導(dǎo)體(若直流電阻為零，相當(dāng)于導(dǎo)線)．三、斷電自感現(xiàn)象自感系數(shù)1．當(dāng)線圈中的電流減小時，自感電動勢的方向與原電流方向相同．2．?dāng)嚯娮愿兄校捎谧愿须妱觿莸淖饔茫€圈中電流從原值逐漸減?。魯嚅_開關(guān)瞬間通過燈泡的電流大于斷開開關(guān)前的電流，燈泡會閃亮一下再熄滅；若斷開開關(guān)瞬間通過燈泡的電流小于或等于斷開開關(guān)前的電流，燈泡不會閃亮一下，而是逐漸變暗直至熄滅．3．自感電動勢E＝Leq\f(ΔI,Δt)，總是阻礙線圈中電流的變化，但不能阻止線圈中電流的變化．4．自感系數(shù)L(1)自感系數(shù)簡稱自感或電感，不同的線圈，在電流變化率相同的條件下，產(chǎn)生的自感電動勢不同，電學(xué)中用自感系數(shù)來表示線圈的這種特性．(2)線圈的長度越長，面積越大，單位長度上匝數(shù)越多，線圈的自感系數(shù)就越大．線圈中有鐵芯時比無鐵芯時自感系數(shù)大．(3)單位：亨利，符號H,1H＝103mH＝106μH.例題精練1．（2021?茂南區(qū)校級模擬）在某個趣味物理小實驗中，幾位同學(xué)手拉手與一節(jié)電動勢為1.5V的干電池、導(dǎo)線、電鍵、一個有鐵芯的多匝線圈按如圖所示方式連接，斷開電鍵時人會有觸電的感覺。關(guān)于斷開電鍵時，以下說法正確的是（）A．流過人體的電流大于流過線圈的電流 B．A點電勢比B點高 C．流過人的電流方向從B→A D．線圈中的電流突然增大【分析】當(dāng)開關(guān)閉合后，多匝線圈與同學(xué)們并聯(lián)，由于電源為1.5V的干電池，通過人的電流很?。划?dāng)斷開時，多匝線圈電流發(fā)生變化，導(dǎo)致線圈產(chǎn)生很強的電動勢，從而使同學(xué)們有觸電的感覺，根據(jù)自感現(xiàn)象分析電流大小?！窘獯稹拷猓篈、當(dāng)斷開時，多匝線圈電流產(chǎn)生自感現(xiàn)象，從而產(chǎn)生很高的瞬間電壓，通過同學(xué)們身體有觸電的感覺。而此時流過人體的電流是由線圈的自感電動勢提供的，由自感規(guī)律可知，電流是從最大逐漸減小的，故流過人體的電流不會大于線圈的電流，故A錯誤；BC、當(dāng)斷開時，多匝線圈產(chǎn)生自感電動勢，電流方向不變，此時流過線圈的電流從左向右，則流過人的電流從右向左，即從B向A，此時B點電勢比A點高，故B錯誤，C正確；D、斷開電鍵時，由于線圈的電流減小而產(chǎn)生自感感動勢，而阻礙電流的減小，只是電流減小的慢一些，不會突然增大，故D錯誤。故選：C。【點評】本題主要是考查自感現(xiàn)象，知道多匝線圈在電流發(fā)生變化時，產(chǎn)生很高的電壓，相當(dāng)于瞬間的電源作用。2．（2021春?荔灣區(qū)校級期中）“感受觸電”實驗可以用如圖所示的電路完成。電路主要由幾位同學(xué)手拉手與一個帶鐵芯的多匝線圈并聯(lián)后接入電動勢為1.5V的干電池中。下列說法正確的是（）A．在閉合開關(guān)瞬間，連成一串的同學(xué)有觸電感覺 B．在斷開開關(guān)瞬間，連成一串的同學(xué)有觸電感覺 C．在開關(guān)閉合穩(wěn)定后，連成串的同學(xué)有觸電感覺 D．由于電源電動勢很小，任何情況下連成一串的同學(xué)都不會有觸電感覺【分析】當(dāng)開關(guān)閉合后，多匝線圈與同學(xué)們并聯(lián)，由于電源為1.5V的新干電池，所以電流很小。當(dāng)斷開時，多匝線圈電流發(fā)生變化，導(dǎo)致線圈產(chǎn)生很強的電動勢，從而使同學(xué)們有觸電的感覺?！窘獯稹拷猓篈、當(dāng)開關(guān)閉合瞬間，多匝線圈與同學(xué)們并聯(lián)，由于電源為1.5V的干電池，所以電流很小，同學(xué)沒有觸電感覺，故A錯誤；BD、當(dāng)斷開時，流過線圈的電流減小，產(chǎn)生電磁感應(yīng)從而產(chǎn)生很高的瞬間電壓，電流通過同學(xué)們身體，同學(xué)有觸電的感覺，此現(xiàn)象為自感現(xiàn)象，故B正確，D錯誤；C、當(dāng)開關(guān)閉合穩(wěn)定后，電路中的電流沒有變化，通過同學(xué)們身體的電流很小，沒有觸電感覺，故C錯誤。故選：B。【點評】電路中的線圈在電流發(fā)生變化時，產(chǎn)生自感電動勢，相當(dāng)于瞬間的電源作用。隨堂練習(xí)1．（2021?未央?yún)^(qū)校級模擬）如圖所示，L是一帶鐵芯的理想電感線圈，其直流電阻為零。電路中A和B是二個相同的燈泡，A燈泡串接一個理想二極管D，則下列說法錯誤的是（）A．開關(guān)S閉合瞬間，A燈不亮 B．開關(guān)S閉合瞬間，B燈泡立即亮 C．開關(guān)S斷開瞬間，A燈泡閃亮一下后熄滅 D．開關(guān)S斷開瞬間，a點電勢低于b點電勢【分析】依據(jù)自感線圈的特征：剛通電時線圈相當(dāng)于斷路，斷開電鍵時線圈相當(dāng)于電源；二極管的特征是正向?qū)?；并依?jù)電源內(nèi)部電流從負(fù)極流向正極，從而即可一一求解?！窘獯稹拷猓篈B、閉合瞬間線圈對電流的增大具有阻礙作用，同時加在二極管上的電壓為反向電壓，不會導(dǎo)通，因此沒有電流經(jīng)過兩燈泡，則A燈泡不亮，B燈泡也不亮，故A正確，B錯誤；CD、L是一帶鐵芯的理想電感線圈，開關(guān)S斷開瞬間，線圈產(chǎn)生自感電動勢，阻礙其電流減小，此時a點電勢低于b點電勢，二極管導(dǎo)通，L與燈泡A組成閉合回路，因此感應(yīng)電流向左通過燈泡A，則A燈泡閃亮一下后熄滅，故CD正確。本題選擇錯誤的，故選：B?！军c評】該題兩個關(guān)鍵點，1、要知道理想線圈的特征：剛通電時線圈相當(dāng)于斷路，斷開電鍵時線圈相當(dāng)于電源；2、要知道二極管的特征是只正向?qū)ā?．（2021春?新華區(qū)校級月考）如圖所示，開關(guān)S處于閉合狀態(tài)，小燈泡A和B均正常發(fā)光，小燈泡A的電阻大于線圈L的電阻?，F(xiàn)斷開開關(guān)S，以下說法正確的是（）A．小燈泡A越來越暗，直到熄滅 B．小燈泡B越來越暗，直到熄滅 C．線圈L中的電流會立即消失 D．線圈L中的電流過一會兒再消失，且方向向右【分析】電感總是阻礙自身電流的變化。線圈中的電流增大時，產(chǎn)生自感電流的方向跟原電流的方向相反，抑制增大；線圈中的電流減小時，產(chǎn)生自感電流的方向跟原電流的方向相同，抑制減小，并與燈泡A構(gòu)成電路回路?！窘獯稹拷猓篈BC、小燈泡A的電阻大于線圈L的電阻，則電路中的電流穩(wěn)定后，流過線圈L的電流大于流過燈泡A的電流；S斷開后瞬間，由于線圈的電流減小，導(dǎo)致線圈中出現(xiàn)感應(yīng)電動勢從而阻礙電流的減小，此時線圈L與燈泡A組成自感回路，所以燈泡B立即熄滅；線圈L與燈泡A組成自感回路，S斷開后瞬間電流從流過線圈的電流的大小開始減??；由于電路中的電流穩(wěn)定時流過線圈L的電流大于流過燈泡A的電流，所以燈泡A將閃亮一下，然后逐漸熄滅，故ABC錯誤；D、線圈中出現(xiàn)感應(yīng)電動勢從而阻礙電流的減小，所以線圈內(nèi)電流的方向不變，方向仍然向右，故D正確。故選：D。【點評】線圈中電流變化時，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢；當(dāng)電流增大時，線圈上的自感電動勢阻礙電流增加；當(dāng)電流減小時，線圈相當(dāng)于一個瞬間電源，自感電動勢阻礙電流減小。3．（2021春?煙臺期中）如圖所示，L是自感系數(shù)很大的線圈，但其自身的電阻幾乎為零。通過兩定值電阻R1、R2的電流分別為I1、I2，開關(guān)S原先是閉合的，在S斷開后，通過R2的電流（）A．立即減為零 B．方向不變，由I2逐漸減為零 C．方向改變，由I1逐漸減為零 D．方向改變，由I2逐漸減為零【分析】利用線圈對電流突變的阻礙作用：閉合瞬間相當(dāng)于斷路，穩(wěn)定后相當(dāng)于導(dǎo)線，斷開時相當(dāng)于電源；結(jié)合線圈在電路中的作用判斷電流變化．【解答】解：當(dāng)電路中的電流穩(wěn)定后，在斷開開關(guān)S的瞬間，線圈L上產(chǎn)生自感電動勢，線圈L與電阻R1和R2構(gòu)成閉合的自感回路，電流由原來L上的電流I1開始逐漸減小，電流的方向與電流I1的方向相同，此時流過R2的電流也是從I1開始減小，方向向左，與開始時方向相反，故ABD錯誤，C正確。故選：C?！军c評】做好本題的關(guān)鍵：知道線圈對電流突變時的阻礙作用，特別是斷開時相當(dāng)于電源，L中原來電流的方向即為感應(yīng)電流的方向．綜合練習(xí)一．選擇題（共20小題）1．（2021春?臺江區(qū)校級期中）某同學(xué)利用如圖所示電路研究自感現(xiàn)象。電源的電動勢為E，內(nèi)阻不計，電感線圈L的電阻不計。在t＝0時刻閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后，在t＝t1時刻斷開S，發(fā)現(xiàn)燈泡L閃亮一下后逐漸熄滅。若取由A到B的電流方向為電流的正方向，則下列圖中表示通過燈泡D的電流隨時間t變化的圖像中正確的是（）A． B． C． D．【分析】電感對電流的變化起阻礙作用，閉合電鍵時，電感阻礙電流增大，斷開電鍵，D、L和R構(gòu)成一回路，電感阻礙電流減小?！窘獯稹拷猓洪_關(guān)S閉合的瞬間，電壓立即加到燈泡上，所以燈泡立即亮；由于電源的內(nèi)電阻不計，所以此后燈泡的亮度不變，流過燈泡的電流不變；電路穩(wěn)定后，當(dāng)開關(guān)斷開時，由于電感L的自感作用，線圈相當(dāng)于電源，線圈L與電阻R、燈泡D構(gòu)成自感回路，流過燈泡D的電流立即與L電流相等，與燈泡原來的電流方向相反且逐漸減?。挥捎谠趖＝t1時刻斷開S，發(fā)現(xiàn)燈泡L閃亮一下后逐漸熄滅，說明流過燈泡的電流開始反向時比原來流過燈泡的電流大，故A正確，BCD錯誤。故選：A?！军c評】解決本題的關(guān)鍵掌握電感對電流的變化起阻礙作用，電流增大，阻礙其增大，電流減小，阻礙其減小。2．（2021?河北模擬）“感受觸電”實驗可以用如圖所示的電路完成。電路主要由幾位同學(xué)手拉手與一個帶鐵芯的多匝線圈并聯(lián)后接入電動勢為1.5V的干電池中。下列說法正確的是（）A．在閉合開關(guān)瞬間，連成一串的同學(xué)有觸電感覺 B．在斷開開關(guān)瞬間，連成一串的同學(xué)有觸電感覺 C．在開關(guān)閉合穩(wěn)定后，連成一串的同學(xué)有觸電感覺 D．由于電源電動勢很小，任何情況下連成一串的同學(xué)都不會有觸電感覺【分析】當(dāng)開關(guān)閉合后，多匝線圈與同學(xué)們并聯(lián)，由于電源為1.5V的新干電池，所以電流很小。當(dāng)斷開時，多匝線圈電流發(fā)生變化，導(dǎo)致線圈產(chǎn)生很強的電動勢，從而使同學(xué)們有觸電的感覺。【解答】解：A、當(dāng)開關(guān)閉合瞬間，多匝線圈與同學(xué)們并聯(lián)，由于電源為1.5V的干電池，所以電流很小，同學(xué)沒有觸電感覺，故A錯誤；BD、當(dāng)斷開時，多匝線圈的電流減小，產(chǎn)生電磁感應(yīng)從而產(chǎn)生很高的瞬間電壓，通過同學(xué)們身體，同學(xué)有觸電的感覺，此現(xiàn)象為自感現(xiàn)象，故B正確，D錯誤；C、當(dāng)開關(guān)閉合穩(wěn)定后，電路中的電流沒有變化，通過同學(xué)們身體的電流很小，沒有觸電感覺，故C錯誤。故選：B?！军c評】電路中的線圈在電流發(fā)生變化時，產(chǎn)生很高的電壓，相當(dāng)于瞬間的電源作用。3．（2020秋?羅湖區(qū)期末）如圖，線圈L的自感系數(shù)極大，直流電阻忽略不計；D1、D2是兩個二極管，當(dāng)電流從“+”流向“﹣”時能通過，反之不通過；R0是保護電阻，則（）A．閉合S之后，B燈慢慢變亮 B．閉合S之后，A燈亮且亮度不變 C．?dāng)嚅_S瞬時，A燈閃一下再慢慢熄滅 D．?dāng)嚅_S瞬時，B燈閃一下再慢慢熄滅【分析】當(dāng)開關(guān)接通和斷開的瞬間，流過線圈的電流發(fā)生變化，產(chǎn)生自感電動勢，阻礙原來電流的變化，根據(jù)自感現(xiàn)象的規(guī)律，以及二極管具有單向?qū)щ娦赃M行分析?！窘獯稹拷猓篈B、閉合開關(guān)的瞬間，由于二極管具有單向?qū)щ娦裕瑹鬉立刻亮，無電流通過燈B，B燈不亮；由于線圈中自感電動勢阻礙電流的變化，則流過線圈L的電流逐漸增大，根據(jù)歐姆定律可知R0兩端的電壓增大，則燈泡A兩端的電壓減小，所以燈泡A逐漸變暗，故AB錯誤；CD、開關(guān)斷開時，線圈L產(chǎn)生自感電動勢阻礙流過線圈L的電流減小，線圈產(chǎn)生的自感電動勢左側(cè)電勢高，右側(cè)電勢低，二極管具有單向?qū)щ娦?，電流不能流過燈A，所以燈A立即熄滅；但自感電流能流過燈B，所以B突然變亮，然后逐漸變暗至熄滅，故C錯誤，D正確。故選：D。【點評】對于線圈要抓住雙重特性：當(dāng)電流不變時，它是電阻不計的導(dǎo)線；當(dāng)電流變化時，產(chǎn)生自感電動勢，相當(dāng)于電源；同時運動注意二極管的作用。4．（2021春?瑤海區(qū)校級期中）在如圖所示的電路中，a、b為兩個完全相同的燈泡，L為自感系數(shù)較大而電阻不能忽略的線圈，E為電源，S為開關(guān)。下列關(guān)于兩燈泡點亮和熄滅的說法正確的是（）A．?dāng)嚅_開關(guān)，a逐漸熄滅、b先變得更亮后再與a同時熄滅 B．?dāng)嚅_開關(guān)，b立即熄滅、a逐漸熄滅 C．合上開關(guān)，a先亮，b后亮；穩(wěn)定后a、b一樣亮 D．合上開關(guān)，b先亮，a后亮；穩(wěn)定后b比a更亮一些【分析】當(dāng)電鍵閉合時，通過線圈L的電流實然增大，穿過線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電動勢的方向和作用，分析哪個燈先亮．?dāng)嚅_瞬間也可以按照同樣的思路分析．【解答】解：AB、當(dāng)開關(guān)斷開瞬間，兩燈泡串聯(lián)，由線圈產(chǎn)生瞬間電壓提供電流，亮度相同，因L的電阻不能忽略，所以b不會先變得更亮，兩燈泡同時熄滅，故AB錯誤；CD、由于a、b為兩個完全相同的燈泡，當(dāng)開關(guān)接通瞬間，b燈泡立刻發(fā)光，而a燈泡由于線圈的自感現(xiàn)象，導(dǎo)致燈泡漸漸變亮，由于兩燈泡并聯(lián)，L的電阻不能忽略，所以穩(wěn)定后b比a更亮一些，故D正確，C錯誤；故選：D?！军c評】線圈的自感系數(shù)越大，頻率越高時，感抗越高．同時線圈有阻礙電流的變化，注意的是燈泡會更亮的原因是電流變大的緣故．5．（2021春?東至縣校級期中）如圖所示燈LA，LB完全相同，帶鐵芯的線圈L的電阻可忽略。則（）A．S閉合瞬間，LA，LB都不立即亮 B．S閉合瞬間，LA不亮，LB立即亮 C．S閉合的瞬間，LA，LB同時發(fā)光，接著LA變暗，LB更亮，最后LA熄滅 D．穩(wěn)定后再斷開S的瞬間，LB熄滅，LA比LB（原先亮度）更亮【分析】線圈總是阻礙電流的變化。線圈中的電流增大時，產(chǎn)生自感電流的方向與原電流的方向相反，抑制增大；線圈中的電流減小時，產(chǎn)生自感電流的方向更原電流的方向相同，抑制減小，并與燈泡A構(gòu)成電路回路。【解答】解：ABC、S閉合瞬間，電壓同時加在兩個燈上，所以L1、L2同時發(fā)光；線圈中電流緩慢增加，穩(wěn)定后電燈L1被短路，故L2燈更亮，L1熄滅，故AB錯誤，C正確；D、穩(wěn)定后再斷開S的瞬間，B燈立即熄滅，但由于線圈的電流減小，導(dǎo)致線圈中出現(xiàn)感應(yīng)電動勢從而阻礙電流的減小，所以A燈亮一下再慢慢熄滅，但不會比L2穩(wěn)定時亮度更亮，故D錯誤；故選：C?！军c評】線圈中電流變化時，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢；線圈電流增加，相當(dāng)于一個瞬間電源接入電路，線圈左端是電源正極。當(dāng)電流減小時，相當(dāng)于一個電源，線圈右端是電源正極。6．（2021春?浙江月考）如圖所示，李輝用多用電表的歐姆擋測量一個變壓器線圈的電阻，以判斷它是否斷路，實驗過程中李輝兩手分別握住紅黑表筆的金屬桿，劉偉為了使李輝操作方便，也用兩手分別握住線圈裸露的兩端讓李輝測量；測量時表針擺過了一定角度，李輝由此確認(rèn)線圈沒有斷路；最后李輝把多用表的表筆與被測線圈脫離。在測量的整個過程中，他們二人中有人突然“哎喲”驚叫起來，覺得有電擊感。下列說法正確的是（）A．覺得有電擊感的人是劉偉，是因為變壓器初次級間的電磁感應(yīng)作用升高了電壓 B．發(fā)生電擊時，多用電表的電流很大 C．發(fā)生電擊是在李輝用多用電表紅黑表筆的金屬桿分別接觸線圈裸露的兩端時 D．發(fā)生電擊的前后，流過劉偉的電流大小及方向都發(fā)生了變化【分析】歐姆表的測量電阻時，其電流值非常小，人即使直接接觸也不會有電擊感；而變壓器的線圈在電流變化時會產(chǎn)生自感電動勢，這個值比較大，人會有電擊感．由于劉偉雙手分別握住線圈裸露的兩端，故實際相當(dāng)于劉偉并