Question

12．如图1所示是甲同学研究自感现象的实验电路图，并用电流传感器显示出在t=1×10^-3S时断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈L的电流（如图2）．已知电源电动势E=9V，内阻不计，灯泡R₁的阻值为9Ω，电阻R的阻值为2Ω．
a．开关断开时，流过灯泡的电流方向右到左（“左到右”、“右到左”），该同学观察到的现象为闪亮后慢慢熄灭．
b．线圈的直流电阻为4Ω．

Answer 1

分析 求出断开开关前通过灯泡的电流，由图象找出断开开关后通过灯泡的电流如何变化，然后判断灯泡的发光情况如何变化．
由楞次定律判断出自感电流的方向，然后判断通过灯泡电流的方向．

解答 解：由楞次定律可知，断开开关后，线圈产生的感应电流向右，则通过灯泡的电流向左．
断开开关前，通过线圈的电流为1.5A，则R_L=$\frac{9}{1.5}$-2=4Ω．
断开开关后，通过线圈的最大电流为1.5A，断开开关前通过灯泡的电流I′=$\frac{9}{9}$=1A．
所以灯泡闪亮一下后逐渐变暗．
故答案为：a、右到左，闪亮后慢慢熄灭；b、4．

点评 本题考查了自感线圈的自感作用，在断开电源的瞬间L相当于电源，结合实验安全原则，应先消除自感现象．