自感的应用

【例1】如图所示,L 是一个自感系数很大的有铁心的线圈。用电压表测它两端的电压时,如果要切断电路(断开开关S ),必须现断开S ’,而不能在电压表与L 并联时断开S ,为什么?

【例2】如图为演示自感现象实验的电路,实验时先闭合开关S ,稳定后设通过线圈L 的电流为I 1,通过小灯泡E 的电流为I 2,小灯泡处于正常发光状态,迅速断开开关S ,则可观察到灯泡E 闪亮一下后熄灭,在灯泡E 闪亮短暂过程中,下列说法正确的是:

A 、线圈L 中电流I 1逐渐减为零。

B 、线圈L 两端a 端电势高于b 端。

C 、小灯泡E 中电流由I 1逐渐减为零,方向与I 2相反。

D 、小灯泡中的电流I 2逐渐减为零,方向不变。

【例3】日光灯电路主要由灯管、镇流器和启动器组成。在日光灯正常的工作的情况下,则:( )

A 、 灯管两端的灯丝跟镇流器、启动器、开关都是串联的

B 、 灯管在开始点燃时,需要一个很高的瞬时电压,可通过使用镇流器来达到这个要求

C 、 灯管点然发光后,镇流器不再起作用

D 、 灯管在点燃发光后,启动器的两个触片是分离的,启动器不再起作用

【例4】右图中,灯泡电阻为15Ω,自感线圈的

直流电阻为10Ω,电源电动势为4.0V 、内阻为

2.0Ω。试求:(1)K 闭合稳定后,灯泡的电流;

(2)K 断开瞬间灯泡的电流方向及亮度变化情

况。

【例5】如图所示,一个50匝的线圈两端跟电容C =10μF 的电容器相连,线圈内有竖直向下的匀强磁场,若磁场以10T /S 的变化率均匀减弱,则此过程中电容器上板带电量Q = ,电性为 。(已知线圈

的横截面积为S =20cm 2)

【例6】如图所示,两个互相连接的金属圆环用相同规格、同种材料的导线制成,大环的半径是小环半径的4倍。若穿过大环的磁场不变,穿过小环磁场的磁通量变化率为k 时,其路端电压为U ;若穿过小环的磁场不变,穿过大环磁场的磁通量变化率也为k 时,其路端电压为:( )

A 、U B 、U/2 C 、U/4 D 、4U

【例7】如图所示,MN 、XY 是水平面内的光滑平行长直导轨,匀强磁场垂直于导轨平面,B =0.8T ,金属棒ab 长L =0.2m ,电阻为r =1.6Ω,R 1=1.6Ω,R 2=2.4Ω,导轨电阻不计,电容C =10μF 。

⑴为使ab 以20m/s的速度匀速向右,作用在ab 棒上的拉力多大?

⑵如棒ab 在运动过程中突然停止,则在停止的瞬时ab 棒受到的磁场力多大?方向如何?

【例8】截面积S =0.2m 2、n =100匝的圆形线圈A ,处在如图所示的磁场中,磁感应强度随时间的变化规律为B =(0.6-0.02t )T ,开始时S 未闭合,。R 1=4Ω,R 2=6Ω,C =30μF ,线圈的内阻不计。求:

⑴闭合S 后,通过R 2电流的大小和方向?

⑵闭合S 一段时间后又断开,问S 切断后通过R 2的电荷量是多少?

【例9】如图所示,半径为L ,电阻为R 的金属环与磁感强度为B 的匀强磁场垂直。长为L ,电阻为R/4的金属杆OA 一端在圆心,另一端在环上,并可沿环转动,阻值为R/2的电阻一端与金属杆的O 端相连,另一端与环上的C 点相连,若杆以角速度ω转动,那么阻值为R/2的电阻上的电流在什么范围内变化?

【例10】 如图所示,半径为R 的圆形区域(图中虚线)内有匀强磁场,磁感应强度为B =0.2T ,半径为b 的金属圆环与圆a 同心、共面放置,磁场与环面垂直,其中a =0.4m 、b =0.6m ,金属环上分别接有灯L 1、L 2,两灯的电阻均为2Ω。一金属棒MN 与金属环接触良好,棒与环的电阻均忽略不计。

⑴若棒以v o =5m/s的速率沿环面向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径OO ’的瞬时,MN 中的电动势和通过灯L 1的电流。

⑵撤去中间的金属棒MN ,将左面的半圆弧OL 1O ’以OO ’为轴翻转90°,若此

∆B 4=(T/s)后B 随时间均匀变化,其变化率为,求L 2的功率。

∆t π

【例1】如图所示,L 是一个自感系数很大的有铁心的线圈。用电压表测它两端的电压时,如果要切断电路(断开开关S ),必须现断开S ’,而不能在电压表与L 并联时断开S ,为什么?

【例2】如图为演示自感现象实验的电路,实验时先闭合开关S ,稳定后设通过线圈L 的电流为I 1,通过小灯泡E 的电流为I 2,小灯泡处于正常发光状态,迅速断开开关S ,则可观察到灯泡E 闪亮一下后熄灭,在灯泡E 闪亮短暂过程中,下列说法正确的是:

A 、线圈L 中电流I 1逐渐减为零。

B 、线圈L 两端a 端电势高于b 端。

C 、小灯泡E 中电流由I 1逐渐减为零,方向与I 2相反。

D 、小灯泡中的电流I 2逐渐减为零,方向不变。

【例3】日光灯电路主要由灯管、镇流器和启动器组成。在日光灯正常的工作的情况下,则:( )

A 、 灯管两端的灯丝跟镇流器、启动器、开关都是串联的

B 、 灯管在开始点燃时,需要一个很高的瞬时电压,可通过使用镇流器来达到这个要求

C 、 灯管点然发光后,镇流器不再起作用

D 、 灯管在点燃发光后,启动器的两个触片是分离的,启动器不再起作用

【例4】右图中,灯泡电阻为15Ω,自感线圈的

直流电阻为10Ω,电源电动势为4.0V 、内阻为

2.0Ω。试求:(1)K 闭合稳定后,灯泡的电流;

(2)K 断开瞬间灯泡的电流方向及亮度变化情

况。

【例5】如图所示,一个50匝的线圈两端跟电容C =10μF 的电容器相连,线圈内有竖直向下的匀强磁场,若磁场以10T /S 的变化率均匀减弱,则此过程中电容器上板带电量Q = ,电性为 。(已知线圈

的横截面积为S =20cm 2)

【例6】如图所示,两个互相连接的金属圆环用相同规格、同种材料的导线制成,大环的半径是小环半径的4倍。若穿过大环的磁场不变,穿过小环磁场的磁通量变化率为k 时,其路端电压为U ;若穿过小环的磁场不变,穿过大环磁场的磁通量变化率也为k 时,其路端电压为:( )

A 、U B 、U/2 C 、U/4 D 、4U

【例7】如图所示,MN 、XY 是水平面内的光滑平行长直导轨,匀强磁场垂直于导轨平面,B =0.8T ,金属棒ab 长L =0.2m ,电阻为r =1.6Ω,R 1=1.6Ω,R 2=2.4Ω,导轨电阻不计,电容C =10μF 。

⑴为使ab 以20m/s的速度匀速向右,作用在ab 棒上的拉力多大?

⑵如棒ab 在运动过程中突然停止,则在停止的瞬时ab 棒受到的磁场力多大?方向如何?

【例8】截面积S =0.2m 2、n =100匝的圆形线圈A ,处在如图所示的磁场中,磁感应强度随时间的变化规律为B =(0.6-0.02t )T ,开始时S 未闭合,。R 1=4Ω,R 2=6Ω,C =30μF ,线圈的内阻不计。求:

⑴闭合S 后,通过R 2电流的大小和方向?

⑵闭合S 一段时间后又断开,问S 切断后通过R 2的电荷量是多少?

【例9】如图所示,半径为L ,电阻为R 的金属环与磁感强度为B 的匀强磁场垂直。长为L ,电阻为R/4的金属杆OA 一端在圆心,另一端在环上,并可沿环转动,阻值为R/2的电阻一端与金属杆的O 端相连,另一端与环上的C 点相连,若杆以角速度ω转动,那么阻值为R/2的电阻上的电流在什么范围内变化?

【例10】 如图所示,半径为R 的圆形区域(图中虚线)内有匀强磁场,磁感应强度为B =0.2T ,半径为b 的金属圆环与圆a 同心、共面放置,磁场与环面垂直,其中a =0.4m 、b =0.6m ,金属环上分别接有灯L 1、L 2,两灯的电阻均为2Ω。一金属棒MN 与金属环接触良好,棒与环的电阻均忽略不计。

⑴若棒以v o =5m/s的速率沿环面向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径OO ’的瞬时,MN 中的电动势和通过灯L 1的电流。

⑵撤去中间的金属棒MN ,将左面的半圆弧OL 1O ’以OO ’为轴翻转90°,若此

∆B 4=(T/s)后B 随时间均匀变化,其变化率为,求L 2的功率。

∆t π


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