1.(2017课标Ⅰ,18,6分,)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(　　)

考点2　自感现象

2.(2017北京理综,19,6分,)图1和图2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(　　)

A.图1中,A1与L1的电阻值相同

B.图1中,闭合S1,电路稳定后,A1中电流大于L1中电流

C.图2中,变阻器R与L2的电阻值相同

D.图2中,闭合S2瞬间,L2中电流与变阻器R中电流相等

三年模拟练

应用实践

(a)

(2020安徽太和一中高二上月考,)(多选)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电感线圈,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(　　)

(b)

A.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.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.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.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

迁移创新

2.(改编题,)共享单车已经走进人们的日常生活,由于受季节变化、天气状况等因素的影响,有些零件容易损坏。如图是利用高频交变电流焊接自行车零件的原理示意图,其中A是通高频交流电的线圈,B是自行车的零件。a是待焊接的接口,接口两端接触,当A中通有交流电时,B中会产生感应电动势,使得接口处金属熔化而焊接起来。试回答:

(1)为什么在其他条件不变的情况下,交流电频率越高,焊接越快?

(2)为什么焊接过程中,接口a处已熔化而零件的其他部分并不是很热?

答案全解全析

五年选考练

1.A　由于要求有效衰减紫铜薄板的上下及左右的微小振动,则在紫铜薄板发生微小的上下或左右振动时,通过紫铜薄板横截面的磁通量应均能发生变化,由图可以看出,只有A图方案中才能使两方向上的微小振动得到有效衰减。

2.C　在图1中断开S1瞬间,灯A1突然闪亮,说明断开S1前,L1中的电流大于A1中的电流,故L1的阻值小于A1的阻值,选项A、B均错误;在图2中,闭合S2瞬间,由于L2的自感作用,通过L2的电流很小,D错误;闭合S2后,最终A2与A3亮度相同,说明两支路电流相等,故R与L2的阻值相同,C项正确。

三年模拟练

1.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的电流一开始有一个固定的值(通过R支路的电流),然后逐渐增大,当电路稳定以后,自感消失,通过传感器1的电流增大到最大后保持不变,选项A错误,B正确;开关S由闭合变为断开时,通过传感器1的电流立即为零,由于L的自感作用(相当于电源),通过传感器2的电流与原来反向且逐渐减小为零,选项C正确,D错误。

2.答案　见解析

解析　(1)高频焊接利用高频交变电流产生高频交变磁场,在待焊接的金属工件中产生感应电流,根据法拉第电磁感应定律可知,电流变化的频率越高,磁通量变化率越大,产生的感应电动势越大,感应电流越大,接口处的温度升高得越快,焊接越快。(2)接口处横截面积小,电阻大,电流相同时,接口处热功率大,相同时间内温度升高得多。