Question

图甲为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流．电路中电灯的电阻R₁=6.0Ω，定值电阻R=2.0Ω，AB间电压U=6.0V．开关S原来闭合，电路处于稳定状态，在t₁=1.0×10^-3s时刻断开开关S，此时刻前后电流传感器显示的电流随时间变化的图线如图乙所示．
（1）求出线圈L的直流电阻R_L；
（2）在图甲中用箭头标出断开开关后通过电灯的电流方向；
（3）在t₂=1.6×10^-3s时刻线圈L中的感应电动势的大小是多少？

Answer 1

【答案】分析：由图读出开始时流过电感线圈L的电流，根据欧姆定律求电阻，再由闭合电路欧姆定律求电动势．
解答：解：（1）由图读出，开始时流过电感线圈L的电流I=1.5A        ①
由欧姆定律 ②
解得：③
（2）L₁中电流方向向左
（3）由图读出，t=1.6×10-3s时刻线圈L的电流I=0.30A                 ④
线圈L此时是一个电源，由全电路欧姆定律E=I（R_L+R+R₁）⑤
E=3.0V⑥
答：（1）线圈L的直流电阻2Ω；
（2）电流方向向左；
（3）在t₂=1.6×10^-3s时刻线圈L中的感应电动势的大小是3V．
点评：本题结合欧姆定律考查了自感线圈对电流发生突变时的阻碍作用．