103电磁感应的应用实例（如自感等）精讲精练-2022届高三物理一轮复习疑难突破微专题

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103 电磁感应的应用实例（如自感等）

一.必备知识

1．互感现象

两个互相靠近的线圈，当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场

会在另一个线圈中产生感应电动势。这种现象叫作互感，这种感应电动势叫作互

感电动势。

2．自感现象

(1)定义：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。

(2)自感电动势

①定义：由于自感而产生的感应电动势。

②表达式：E＝L。

③自感系数 L

相关因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯等因素有关。

单位：亨利(H)，1 mH＝10－3 H,1 μH＝10－6 H。

（3）自感现象的四大特点

①自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化。

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。

（4）自感中“闪亮”与“不闪亮”问题

与线圈串联的灯泡与线圈并联的灯泡

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103 电磁感应的应用实例（如自感等）

电路图

通电时电流逐渐增大，灯泡逐渐变亮

电流突然增大，灯泡立刻变亮，然

后电流逐渐减小达到稳定，灯泡比

刚通电时暗些

断电时电流逐渐减小，灯泡逐渐变暗，

电流方向不变

电路中稳态电流为 I1、I2

①若I2≤I1，灯泡逐渐变暗；

②若I2>I1，灯泡闪亮后逐渐变暗。

两种情况灯泡中电流方向均改变

（5）分析、解决问题的要诀

①通电自感：线圈相当于一个变化的电阻——阻值由无穷大逐渐减小，通电

瞬间自感线圈处相当于断路。

②断电自感：断电时自感线圈相当于电源，电流由恰好断电前的值逐渐减小

到零。

③断电自感现象中电流方向是否改变的判断：与线圈在同一条支路的用电器

中的电流方向不变；与线圈并联的用电器中的电流方向改变。

④电流稳定时，自感线圈就是导体，是否需要考虑其电阻，根据题意而定。

3．涡流：如果穿过导体的磁通量发生变化，由于电磁感应，导体内会产生感

应电流，这种电流像水中的漩涡，所以叫作涡电流，简称涡流。

4.电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培

力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼。

5.电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流，它使导

体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来，这种作用常常称为电磁驱动。

交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的。

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103 电磁感应的应用实例（如自感等）

电磁阻尼和电磁驱动的原理体现了楞次定律的推广应用。　　

二.典型例题

题型一：自感现象原理及应用

例 1.如图所示，电路中有三个相同的灯泡 L1、L2、L3，电感线圈

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　开关 S 闭合的瞬间，由于自感线圈

产生自感电动势，L1逐渐变亮，而 L2、L3立即

变亮，故 A 错误，B 正确。断开开关 S 的瞬间，线圈

和 L1、L3构成回路，因原来 L1、L3两支

路电流相等，所以 L1、L3逐渐熄灭，L2立即熄灭，故 C、D 错误。

例 2．(多选)如图所示是一种延时开关，当 S1闭合时，电磁铁

将衔铁

吸下，

线路接

通。当 S1断开时，由于电磁感应作用，

将延迟一段时间才被释放。下列说法正确的是(

)

A．由于

线圈的电磁感应作用，才产生延时释放

的作用

B．由于

线圈的电磁感应作用，才产生延时释放

的作用

C．如果同时断开

线圈的开关 S2，无延时作用

D．如果同时断开

线圈的开关 S2，延时将变长

解析　当 S1断开时，在

线圈中只会产生自感电动势而不会产

生感应电流，所以不会产生磁场，故起延时作用的是

线圈。如果

线圈的开关 S2也断开，同样只会产生自感电动势而不会产生感应电

流，故不会产生磁场，无延时作用。选项 B、C 正确。

答案　BC

题型二：电磁阻尼

例 3.(2017·全国卷Ⅰ)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。

为了有效隔离外界振动对 STM 的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，

并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加

恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是(　　)

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摘要：

103电磁感应的应用实例（如自感等）一.必备知识1．互感现象两个互相靠近的线圈，当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势。这种现象叫作互感，这种感应电动势叫作互感电动势。2．自感现象(1)定义：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。(2)自感电动势①定义：由于自感而产生的感应电动势。②表达式：E＝L。③自感系数L相关因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯等因素有关。单位：亨利(H)，1mH＝10－3H,1μH＝10－6H。（3）自感现象的四大特点①自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化。②通过线圈中的...

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