Question

如图所示，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＝6.0 Ω，定值电阻R＝2.0 Ω，A、B间的电压U＝6.0 V．开关S原来闭合，电路处于稳定状态，在t₁＝1.0×10^－3 s时刻断开开关S，该时刻前后电流传感器显示的电流I随时间t变化的图线如图乙所示．

(1)求出线圈L的电阻R_L；

(2)在图甲中，断开开关后通过电灯的电流方向如何？

(3)在t₂＝1.6×10^－3 s时刻线圈L中的感应电动势的大小是多少？

Answer

(1)2.0 Ω (2)电灯中的电流方向自右向左 (3)3.0 V

【解析】本题考查电磁感应中的自感现象，需运用欧姆定律、自感现象中线圈电流的变化规律等知识。

(1)由题图可知，开关S闭合电路稳定时流过线圈L的电流I0＝1.5 A，由欧姆定律得，解得：

(2) 断开开关前，流过线圈L的电流自左向右，断开开关后，线圈L、电阻R和电灯构成一闭合回路，由自感规律可知，电灯中的电流方向自右向左。

(3) 由题图可知，t2＝1.6×10－3 s时刻线圈L中的电流I＝0.3 A，此时线圈L相当于电源，由闭合电路欧姆定律得