Question

【题目】张老师在课堂上演示了如图所示的实验，电源电动势为，人两手间电阻设为，L为自感系数很大的电感线圈当开关和都闭合稳定时，电流表、的示数分别为和当断开，闭合，电路稳定时电流表、的示数都为实验前先将两开关都断开．

（1）以下操作能使人有触电感觉的是______

A.先将和闭合，稳定后再突然断开

B.先将和闭合，稳定后再突然断开

C.保持断开，先闭合，稳定后再突然断开

D.由于电源电动势只有，无论怎样操作都不会使人有触电的感觉．

（2）任意操作两开关，有可能烧坏的是______

A.电流表电流表小灯泡所有仪器都不会烧坏

（3）保持断开，先闭合待稳定后突然打开，此时A、B两点中电势较高的点是______ 点，A、B间瞬时电压的最大值为______ kV．

Answer 1

【答案】C； C；A；100

【解析】

（1）当开关闭合后，电感线圈与同学们并联，由于电源为1.5V的新干电池，所以电流很小．当断开时，电感线圈电流发生变化，导致电感线圈产生很强的电动势，从而使同学们有触电的感觉．
（2）任意操作两开关，会出现较强的感应电动势，小灯泡最有可能烧坏；
（3）根据线圈阻碍电流的变化，结合电流的方向，即可求解电势的高低，再根据欧姆定律，即可求解瞬时最大值电压．

（1）当开关S1和S2都闭合稳定时，电流表A1、A2的示数分别为0.6A和0.4A；电源电动势为1.5V，人两手间电阻设为200kΩ，可知流过人体的电流值几乎可以忽略不计，可知流过灯泡的电流为0.2A，结合欧姆定律可知，灯泡的电阻值为线圈的电阻值的2倍，小于＝7.5Ω．当电路稳定后再突然断开S1时，线圈产生自感电动势，此时人与灯泡并联，由于灯泡的电阻值小，所以流过灯泡的电流值比较大，则线圈的电流变化率比较小．根据自感电动势的公式可知，线圈产生的自感电动势就比较小，人不能产生触电的感觉．故A错误；先将S1和S2闭合，稳定后再突然断开S2时，对线圈的回路没有影响，线圈不产生比较大的自感电动势．故B错误；保持S2断开，当开关闭合后，电感线圈与同学们并联，由于电源为1.5V的新干电池，所以流过人的电流很小．当断开S1时，线圈与人串联，由于电感线圈电流天然变小到几乎等于0，根据自感电动势的公式可知能够产生很高的瞬间电压，通过同学们身体有触电的感觉．故C正确，D错误；故选C.
（2）由电路图可知，任意操作两开关，会导致线圈中产生很高的感应电动势，则小灯泡最有可能烧坏，故C正确，ABD错误；故选C.
（3）保持S2断开，先闭合S1待稳定后突然打开S1，因电流的减小，导致感应电动势，从而阻碍电流的减小，则线圈相当于瞬间电源的作用，此时A、B两点中电势较高的点A．当突然打开S1，经过人的电流为0.5A，而人的电阻为200kΩ，由欧姆定律，可知，U=IR=0.5×200KV=100KV；