第6講實驗:探究影響感應(yīng)電流方向的因素

一、實驗原理

1.探究電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系。

探究電路如圖所示,探究出電流從電流表的“+”“-”接線柱流入方向與指針的偏轉(zhuǎn)方向間

的關(guān)系,從而用該電流表判斷感應(yīng)電流的方向。

2.將磁鐵的不同磁極插入、拔出螺線管,觀察感應(yīng)電流方向的變化。通過分析感應(yīng)電流的

方向與磁鐵的磁場方向、穿過線圈磁通量的變化之間的關(guān)系,探究影響感應(yīng)電流方向的因

素,實驗裝置如圖所示。

二、實驗器材

條形磁鐵、電流表、線圈、導(dǎo)線、干電池(用來確定通過電流表的電流方向與電流表指針

偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系)、滑動變阻器、開關(guān)。

三、實驗操作及步驟

1.確定電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向(流入“+”“-”接線柱的方向)的關(guān)系。

(1)正確連接電路。

(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器,使接入電路的電阻最大。

(3)迅速閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)后立即斷開開關(guān)。

(4)記錄電流方向與電流表的指針偏轉(zhuǎn)方向,找出它們之間的關(guān)系,記入下表。

電流流入電流表的情況電流表指針偏轉(zhuǎn)方向

電流從“+”接線柱流入

電流從“-”接線柱流入

2.探究磁場方向、磁通量變化情況與感應(yīng)電流方向的關(guān)系。

(1)按如圖所示連接電路,明確螺線管的繞線方向。

(2)采用控制變量法分別進(jìn)行N極(S極)插入線圈和N極(S極)抽出線圈的實驗,如圖所示。

(3)觀察磁場方向、電流方向、磁通量大小變化情況,并將結(jié)果填入表格。

①N極(S極)向下插入線圈時,線圈內(nèi)磁通量增加時的情況。

磁場感應(yīng)電流的感應(yīng)電流的

圖示

方向方向(俯視)磁場方向

甲向下逆時針向上

乙向上順時針向下

②N極(S極)抽出線圈時,線圈內(nèi)磁通量減少時的情況。

磁場感應(yīng)電流的感應(yīng)電流的

圖示

方向方向(俯視)磁場方向

丙向下順時針向下

丁向上逆時針向上

四、實驗結(jié)論

當(dāng)線圈中磁通量增加時,感應(yīng)電流的磁場方向跟磁體的磁場方向相反;當(dāng)線圈中磁通量減

少時,感應(yīng)電流的磁場方向跟磁體的磁場方向相同。

五、注意事項

1.確定電流方向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系時,要用試觸法并注意減小電流,防止電流

過大或通電時間過長損壞電流表。

2.電流表選用零刻度在中間的靈敏電流表。

3.實驗前設(shè)計好表格,并明確線圈的繞線方向。

4.按照控制變量的思想進(jìn)行實驗。

5.進(jìn)行一種操作后,等電流表指針回零后再進(jìn)行下一步操作。

考點一基礎(chǔ)性實驗

[例1]【實驗原理的考查】(2024·黑龍江大慶期中)某實驗小組使用如圖甲所示的器材探

究“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”中影響感應(yīng)電流方向的因素。

(1)在圖中用實線代替導(dǎo)線完成實驗電路連接。

(2)連接好電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)靈敏電流表G的指針向右偏了一下;保持開關(guān)閉合,依次進(jìn)

行以下操作:將鐵芯迅速插入線圈A時,靈敏電流表指針將向(選填“左”或“右”)偏;

然后將滑動變阻器連入電路中的阻值調(diào)大,靈敏電流表指針將向(選填“左”或“右”)

偏;穩(wěn)定后斷開開關(guān),靈敏電流表指針將向(選填“左”或“右”)偏。

(3)寫出閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:。

(4)亮亮同學(xué)經(jīng)過以上實驗探究,對自家“自發(fā)電”無線門鈴按鈕原理進(jìn)行研究,其“發(fā)電”原

理如圖乙所示,按下門鈴按鈕過程,磁鐵靠近螺線管;松開門鈴按鈕過程,磁鐵遠(yuǎn)離螺線管回

歸原位。下列說法正確的是。(多選)

A.只有按下按鈕時,門鈴才會響

B.按住按鈕不動,門鈴不會響

C.按下按鈕過程,通過門鈴的電流方向為Q→P

D.若更快按下按鈕,門鈴的響聲更大

E.按下和松開按鈕過程,通過門鈴感應(yīng)電流大小一定相等

【答案】(1)圖見解析(2)右左左

(3)穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化(4)BCD

【解析】(1)實驗電路連接如圖所示。

(2)連接好電路后,閉合開關(guān),線圈B內(nèi)的磁通量增大,靈敏電流表G的指針向右偏了一下;

將鐵芯迅速插入線圈A時,線圈B內(nèi)的磁通量增大,靈敏電流表指針將向右偏;將滑動變阻

器連入電路中的阻值調(diào)大,回路中電流減小,線圈A產(chǎn)生的磁場減小,線圈B內(nèi)的磁通量減

小,靈敏電流表指針將向左偏;穩(wěn)定后斷開開關(guān),線圈B內(nèi)的磁通量減小,靈敏電流表指針將

向左偏。

(3)閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化。

(4)按下和松開按鈕的過程,螺線管中磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,門鈴均會響,故A錯

誤;按住按鈕不動,螺線管中磁通量不變,螺線管中的感應(yīng)電動勢為零,門鈴不會響,故B正

確;按下按鈕過程,螺線管中向左的磁通量增大,根據(jù)楞次定律,可知按下按鈕過程,通過門

鈴的電流方向為Q→P,故C正確;若更快按下按鈕,螺線管中磁通量的變化率增大,螺線管

產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢增大,通過門鈴的感應(yīng)電流增大,門鈴的響聲更大,故D正確;按下和松開

按鈕過程,螺線管中磁通量的變化率不一定相同,故螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不一定相同,

通過門鈴的感應(yīng)電流大小不一定相等,故E錯誤。

[例2]【實驗操作的考查】(2024·山東煙臺階段練習(xí))在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”

的實驗中,請回答下列問題。

(1)為弄清靈敏電流表指針擺動方向與電流方向的關(guān)系,可以使用一個已知正負(fù)極性的直

流電源進(jìn)行探究。某同學(xué)想到了多用電表內(nèi)部某一擋含有直流電源,他應(yīng)選用多用電表的

(選填“電阻”“直流電流”“直流電壓”“交流電流”或“交流電壓”)擋,對靈敏電流表進(jìn)行測試,

由實驗可知當(dāng)電流從正接線柱流入電流表時,指針向右擺動。

(2)該同學(xué)先將多用電表的紅表筆接靈敏電流表的正接線柱,再將黑表筆(選填

“短暫”或“持續(xù)”)接靈敏電流表的負(fù)接線柱。若靈敏電流表的指針向左擺動,說明電流是由

電流表的(選填“正”或“負(fù)”)接線柱流入靈敏電流表的。

(3)實驗中,該同學(xué)將磁鐵某極向下從線圈上方插入線圈時,發(fā)現(xiàn)電流表的指針向右偏轉(zhuǎn),請

在圖甲中用箭頭畫出線圈電流方向并用字母N、S標(biāo)出磁鐵的極性。

(4)另一名同學(xué)利用圖乙所示的實驗器材來研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象及判定感應(yīng)電流方向。在給

出的實物圖中,已用實線作為導(dǎo)線連接了部分實驗電路。

①請用筆畫線作為導(dǎo)線從箭頭1和2處開始完成其余部分電路的連接。

②將L1插入L2后,下列實驗操作產(chǎn)生的感應(yīng)電流與合上開關(guān)時產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同

的是。

A.閉合開關(guān),穩(wěn)定后拔出軟鐵棒

B.閉合開關(guān),穩(wěn)定后拔出線圈L1

C.閉合開關(guān),穩(wěn)定后使變阻器滑片P左移

D.閉合開關(guān),穩(wěn)定后斷開開關(guān)

【答案】(1)電阻(2)短暫負(fù)

(3)見解析圖甲(4)①見解析圖乙②C

【解析】(1)根據(jù)題意可知,實驗要使用多用電表內(nèi)部含有直流電源的某一擋,而只有多用

電表的電阻擋有電源,所以需要選用多用電表電阻擋對靈敏電流表進(jìn)行測試。

(2)靈敏電流表量程太小,多用電表內(nèi)部電源電壓相對較大,若電流超過電流表量程,長時間

通電會損壞電流表,故應(yīng)短暫接觸靈敏電流表的負(fù)接線柱;多用電表紅表筆連接電源的負(fù)

極,靈敏電流表的指針向左擺動,說明電流從電流表的負(fù)接線柱流入。

(3)電流表的指針向右偏轉(zhuǎn),說明電流從正接線柱流入電流表,感應(yīng)電流的磁場方向向下,根

據(jù)楞次定律可知,原磁場方向向上,故插入的磁鐵下端為S極,如圖甲所示。

(4)將線圈L2與電流表串聯(lián)形成回路,將電源、開關(guān)、滑動變阻器、線圈L1串聯(lián)形成另一

個回路,實物圖如圖乙所示。

根據(jù)題意,閉合開關(guān)時,穿過線圈L2的磁通量增大,感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反,

而拔出軟鐵棒、拔出線圈L1、斷開開關(guān)S,穿過線圈L2的磁通量均減小,感應(yīng)電流的磁場

方向與原磁場方向相同,故A、B、D錯誤;使滑動變阻器滑片P左移,流經(jīng)線圈L1的電流

增大,穿過線圈L2的磁通量增大,產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反,故C正確。

考點二創(chuàng)新性實驗

[例3]【實驗方法的創(chuàng)新】(2024·云南昆明期末)某興趣小組在探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件

和影響感應(yīng)電流方向的因素。

(1)圖甲中,將條形磁鐵從圖示位置先向上后向下移動一小段距離,出現(xiàn)的現(xiàn)象是。

A.燈泡A、B均不發(fā)光

B.燈泡A、B交替短暫發(fā)光

C.燈泡A短暫發(fā)光,燈泡B不發(fā)光

D.燈泡A不發(fā)光,燈泡B短暫發(fā)光

(2)通過實驗得知:當(dāng)電流從圖乙中電流表的正接線柱流入時指針向右偏轉(zhuǎn);則當(dāng)磁體

(選填“向上”或“向下”)運動時,電流表指針向右偏轉(zhuǎn)。

(3)為進(jìn)一步探究影響感應(yīng)電流方向的因素,該小組設(shè)計了如圖丙所示的電路。

若圖丙電路連接正確,在閉合開關(guān)前滑動變阻器滑片應(yīng)移至最(選填“左”或“右”)端。

(4)若圖丙電路連接正確,開關(guān)閉合瞬間,指針向左偏轉(zhuǎn),則將鐵芯從線圈P中快速抽出時,

觀察到電流表指針。

A.不偏轉(zhuǎn)

B.向左偏轉(zhuǎn)

C.向右偏轉(zhuǎn)

【答案】(1)B(2)向上(3)左(4)C

【解析】(1)條形磁鐵向上移動一小段距離,穿過螺線管的磁通量減小,向下移動一小段距

離,穿過螺線管的磁通量增加,移動方向不同,產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向不同,根據(jù)二極管具有單

向?qū)щ娦?可知燈泡A、B交替短暫發(fā)光。故選B。

(2)當(dāng)磁體向上運動時,穿過螺線管的磁通量豎直向下且減少,根據(jù)楞次定律可知線圈中的

感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場豎直向下,根據(jù)右手螺旋定則可知電流從正接線柱流入,指針向右偏,

故磁體向上運動。

(3)閉合開關(guān)瞬間,電路中電流增大,電磁鐵的磁性增強,穿過螺線管的磁感線增多,會產(chǎn)生

感應(yīng)電流,為了防止產(chǎn)生的感應(yīng)電流過大燒壞電流表,閉合開關(guān)前需要將滑動變阻器的滑

片移到最左端。

(4)開關(guān)閉合瞬間,穿過螺線管的磁通量增大,根據(jù)題意可知指針向左偏轉(zhuǎn),所以將鐵芯從線

圈P中快速抽出時,穿過螺線管的磁通量減小,觀察到電流表指針向右偏轉(zhuǎn)。故選C。

[例4]【實驗原理的創(chuàng)新】(2024·湖南長沙模擬)某同學(xué)正在探究影響感應(yīng)電流方向的因

素,已知當(dāng)電流從靈敏電流表的正接線柱流入時,靈敏電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)。

(1)如圖甲所示,導(dǎo)體棒ab向右勻速平移的過程中,電流表的指針將(選填

“向左”“向右”或“不發(fā)生”)偏轉(zhuǎn)。

(2)該同學(xué)研究回路中感應(yīng)電動勢大小與磁通量變化快慢的關(guān)系時采用了如圖乙所示的

實驗裝置,該同學(xué)用螺旋測微器測量擋光片的寬度示數(shù)如圖丙所示,則擋光片的寬度

d=mm。實驗中讓小車以不同速度靠近螺線管,記錄下光電門擋光時間Δt和Δt內(nèi)

的感應(yīng)電動勢的平均值E,改變小車速度進(jìn)行多次實驗,得到多組數(shù)據(jù),為了更直觀地體現(xiàn)E

和Δt的關(guān)系,若以E為縱坐標(biāo),則橫坐標(biāo)應(yīng)為;誤差范圍內(nèi)繪制的圖像為一

條過原點的直線,得出的結(jié)論是。

(3)其他條件都不變,若換用匝數(shù)加倍的線圈做實驗,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)所作出的那條直線圖像

斜率(選填“減半”“加倍”或“不變”)。

【答案】(1)向右(2)5.665在誤差允許的范圍內(nèi),感應(yīng)電動勢與磁通量的變化率成

1

Δ?

正比(3)加倍

【解析】(1)導(dǎo)體棒ab向右勻速運動的過程中,根據(jù)右手定則可知,感應(yīng)電流由電流表的

正接線柱流入,結(jié)合題中條件可知,電流表的指針將向右偏轉(zhuǎn)。

(2)螺旋測微器的精度為0.01mm,擋光片的寬度d=5.5mm+16.5×0.01mm=5.665mm。在

擋光片每次經(jīng)過光電門的過程中,磁鐵與線圈之間相對位置的改變量都一樣,即穿過線圈

的磁通量的變化量ΔΦ相同,這種情況下E與成正比,橫坐標(biāo)應(yīng)該是;根據(jù)繪制的E-圖

111

Δ?Δ?Δ?

像是一條直線,可以得出的結(jié)論是:在誤差允許的范圍內(nèi),感應(yīng)電動勢與磁通量的變化率成

正比。

(3)匝數(shù)n加倍后,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢加倍,E-圖像縱坐標(biāo)加倍、橫坐標(biāo)不變,所以新圖像

1

的斜率加倍。Δ?

[例5]【實驗器材的創(chuàng)新】(2024·貴州貴陽檢測)

(1)在探究楞次定律的實驗中,除需要已知繞向的螺線管、條形磁鐵外,還要用到一個電表,

請從下列電表中選擇。

A.量程為0～3V的電壓表

B.量程為0～3A的電流表

C.量程為0～0.6A的電流表

D.零刻度在中間的靈敏電流表

(2)某同學(xué)按下列步驟進(jìn)行實驗:

①將已知繞向的螺線管與電表連接;

②設(shè)計表格:記錄將磁鐵N、S極插入或抽出過程中引起感應(yīng)電流的磁場方向、磁通量的

變化、感應(yīng)電流的方向、感應(yīng)電流的磁場方向;

③分析實驗結(jié)果,得出結(jié)論。

上述實驗中,漏掉的實驗步驟是要查明的關(guān)系。

(3)在上述實驗中,若磁鐵插入螺線管的速度變大,電表指針偏角(選填“變小”“變

大”或“不變”)。

(4)如圖甲所示,為某實驗小組利用微電流傳感器做驗證楞次定律實驗時,在計算機屏幕上

得到的波形,橫坐標(biāo)為時間t,縱坐標(biāo)為電流I,根據(jù)圖線分析知道:將條形磁鐵的N極插入圓

形閉合線圈時得到圖甲中①所示圖線?，F(xiàn)用該磁鐵,如圖乙所示,從很遠(yuǎn)處按原方向沿一圓

形線圈的軸線勻速運動,并穿過線圈向遠(yuǎn)處而去,下列各圖中能正確反映線圈中電流I與時

間t關(guān)系的是。

AB

CD

【答案】(1)D(2)電流流入電表方向與電表指針偏轉(zhuǎn)方向(3)變大(4)B

【解析】(1)在探究楞次定律的實驗中,除需要已知繞向的螺線管、條形磁鐵外,還要用到

一個零刻度在中間的靈敏電流表。故選D。

(2)漏掉的實驗步驟是要查明電流流入電表的方向與電表指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系。

(3)若磁鐵插入螺線管的速度變大,穿過線圈的磁通量變化變快,感應(yīng)電流變大,電表指針偏

角變大。

(4)由楞次定律可知,當(dāng)磁鐵靠近線圈時,感應(yīng)電流方向為順時針(從左向右看),即為正方向;

當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離線圈時,感應(yīng)電流方向為負(fù)方向。故選B。

[例6]【實驗情境的創(chuàng)新】(2024·甘肅蘭州階段練習(xí))如圖所示,一長直鐵芯上繞有固定線

圈M,鐵芯右側(cè)懸掛一閉合金屬環(huán)N,金屬環(huán)與鐵芯共軸。將M接在如圖所示的電路中,

其中R為滑動變阻器,E1和E2為直流電源,S為單刀雙擲開關(guān)。

(1)請?zhí)顚懴铝胁僮髦薪饘侪h(huán)N的擺動方向(均選填“向左”“向右”或“不動”)。

操作環(huán)N擺動方向

①在S斷開的情況下,S向a閉合的瞬間

②在S斷開的情況下,S向b閉合的瞬間

③在S已向a閉合的情況下,將R的滑片向d端移動時

④在S已向b閉合的情況下,將R的滑片向d端移動時

⑤在S已向a閉合的情況下,將R的滑片向c端移動時

⑥在S已向b閉合的情況下,斷開S

(2)從上述實驗現(xiàn)象中可以歸納出:使金屬環(huán)N向右擺動的操作引起的共同變化有(請寫出

2個):,。

(3)從左向右看,金屬環(huán)N中感應(yīng)電流方向為逆時針的操作是。(選填操作

①～⑥序號)

【答案】(1)向右向右向右向右向左向左(2)電路中電流增大穿過金屬環(huán)

的磁通量增加(3)①③⑥

【解析】(1)根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向關(guān)系滿足“增反減同”,金屬環(huán)

N的運動總是阻礙原磁場磁通量的變化,所以在S斷開的情況下,S向a閉合的瞬間,電流

增大,為阻礙磁通量增大,金屬環(huán)N向右運動。同理,“在S斷開的情況下,S向b閉合的瞬

間”“在S已向a閉合的情況下,將R的滑片向d端移動時”“在S已向b閉合的情況下,將R

的滑片向d端移動時”,電流均增大,金屬環(huán)N均向右運動;在S已向a閉合的情況下,將R

的滑片向c端移動時,電流減小,為阻礙磁通量減小,金屬環(huán)N向左運動;在S已向b閉合的

情況下,斷開S后,電流變?yōu)榱?為阻礙磁通量減小,金屬環(huán)N向左運動。

(2)使金屬環(huán)N向右擺動的操作引起的共同變化有:電路中電流增大或穿過金屬環(huán)的磁通

量增加。

(3)結(jié)合M中的電流方向及變化,根據(jù)楞次定律可知,從左向右看,金屬環(huán)N中感應(yīng)電流方向

為逆時針的操作是①③⑥。

(滿分:50分)

1.(8分)(2024·安徽蕪湖模擬)同學(xué)們在學(xué)習(xí)了感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件后,想通過實驗探究影

響感應(yīng)電流方向的因素,實驗過程如下:

(1)按照圖甲所示電路連接器材,閉合開關(guān),電流表指針向右偏轉(zhuǎn),對調(diào)電源正負(fù)極,重復(fù)以

上操作。該步驟目的是獲得電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與(選填“電流”或“磁鐵運動”)

方向的對應(yīng)關(guān)系。

(2)按照圖乙所示電路連接器材,查明線圈中導(dǎo)線的繞向,以確定磁體運動時感應(yīng)電流產(chǎn)生

的磁場方向。

(3)分別改變磁體磁場的方向和磁體運動方向,觀察指針偏轉(zhuǎn)方向,并記錄在表格中;根據(jù)第

(1)問探究的對應(yīng)關(guān)系,表中實驗4中標(biāo)有“▲”空格應(yīng)填(選填“向上”“向下”

“向左”或“向右”)。

磁體磁場感應(yīng)電流

實驗磁體運指針偏

的方向的磁場方

序號動情況轉(zhuǎn)情況

(正視)向(正視)

1向下插入線圈向左向上

2向下拔出線圈向右向下

3向上插入線圈向右向下

4向上拔出線圈向左▲

(4)根據(jù)表中所記錄數(shù)據(jù),進(jìn)行如下分析:

①由實驗1和(填實驗序號)可得出結(jié)論:感應(yīng)電流方向與磁體運動情況有關(guān)。

②由實驗2、4得出的結(jié)論:穿過閉合回路的磁通量減少時,感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向

(選填“相同”“相反”或“無關(guān)”)。

【答案】(1)電流(3)向上(4)①2②相同

【解析】(1)按照題圖甲所示電路連接器材,閉合開關(guān),電流表指針向右偏轉(zhuǎn),對調(diào)電源正負(fù)

極,重復(fù)以上操作。該步驟目的是獲得電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的對應(yīng)關(guān)系。

(3)若磁體磁場的方向向上,拔出線圈,發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn),根據(jù)實驗序號3數(shù)據(jù)可知感應(yīng)電

流的磁場方向向上。

(4)要探究感應(yīng)電流方向與磁體運動情況是否有關(guān),需保證磁體磁場的方向相同,讓磁體運

動方向不同,所以由實驗1和2可得出結(jié)論:感應(yīng)電流方向與磁體運動情況有關(guān);由實驗2、

4可得出結(jié)論:穿過閉合回路的磁通量減少時,感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相同。

2.(10分)如圖甲所示,在“研究磁通量變化時感應(yīng)電流的方向”的實驗中,

(1)某同學(xué)用通電螺線管代替條形磁鐵進(jìn)行如下實驗操作:

A.將小量程電流表(表頭)直接與電源兩極相連,檢測小量程電流表(表頭)指針偏轉(zhuǎn)方向與

電流流向的關(guān)系;

B.按圖甲連接好電路;

C.把原線圈放入副線圈中,接通、斷開開關(guān)觀察并記錄小量程電流表(表頭)指針偏轉(zhuǎn)方向;

D.歸納出感應(yīng)電流的方向與磁通量變化的關(guān)系。

其中錯誤之處是、。

(2)已知一小量程電流表(表頭),當(dāng)電流從正接線柱流入時,指針向正接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn),現(xiàn)把

它與線圈串聯(lián)接成如圖乙所示電路,條形磁鐵的磁極、運動方向及小量程電流表(表頭)的

正負(fù)接線柱和指針偏轉(zhuǎn)方向均如圖乙所示,試畫出螺線管上導(dǎo)線的繞向。

【答案】(1)A中小量程電流表(表頭)要串接保護(hù)電阻后再接到電源上B中電路圖原、

副線圈位置弄反了

(2)圖見解析

【解析】(1)將小量程電流表(表頭)直接與電源兩極相連,會造成電源短路,損壞電源和電

表,所以電流計要串接保護(hù)電阻后再接到電池上;原線圈應(yīng)該用小線圈,副線圈應(yīng)該用大線

圈,由題圖甲所示電路圖可知,原、副線圈弄反了。

(2)由題圖乙可知,穿過螺線管的磁場方向向下,磁鐵向螺線管靠近,穿過螺線管的磁通量向

下變大,由楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)向上,由安培定則可知,從上向下看,螺線

管的繞向是沿逆時針方向,螺線管的繞向如圖所示。

3.(12分)(2024·湖南長沙階段練習(xí))(1)探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象應(yīng)選用如圖(選填“甲”或

“乙”)所示的裝置進(jìn)行實驗。

(2)在圖丙中,當(dāng)閉合開關(guān)S時,觀察到電流表指針向右偏(不通電時指針停在正中央),則在

圖丁中,磁體N極插入線圈的過程中,通過線圈的磁通量(選填“增大”或“減小”),電流

表的指針將(選填“向左”“向右”或“不發(fā)生”)偏轉(zhuǎn);在圖戊中,導(dǎo)體棒ab向左移動過程

中,電流表的指針將(選填“向左”“向右”或“不發(fā)生”)偏轉(zhuǎn)。

(3)在圖己中,R為光敏電阻(光強變大,電阻變小),輕質(zhì)金屬環(huán)A用輕繩懸掛,與長直螺線管

共軸(金屬環(huán)平面與螺線管線圈平面平行)并位于螺線管左側(cè)。當(dāng)光照增強時,從左向右看,

金屬環(huán)A中電流方向為(選填“順時針”或“逆時針”),金屬環(huán)A將(選填“向左”

或“向右”)運動。

【答案】(1)甲(2)增大向右向左

(3)逆時針向左

【解析】(1)在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體切割磁感線運動的方向和磁感線

的方向有關(guān)。探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗裝置,只需要有磁場、導(dǎo)體棒、電流表即可,不需要

電源,分析題圖甲與乙可知,探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象應(yīng)選用題圖甲裝置進(jìn)行實驗。

(2)在題圖丙中,當(dāng)閉合開關(guān)S時,觀察到電流表指針向右偏,說明電流從正接線柱流入時,

電流表指針向右偏。在題圖丁中,磁體N極插入線圈的過程中,線圈中磁通量向下增大,根

據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流將從電流表正接線柱流入,則電流表的指針將向右偏轉(zhuǎn);在題圖

戊中,導(dǎo)體棒ab向左移動過程中,根據(jù)右手定則可知感應(yīng)電流從電流表負(fù)接線柱流入,則電

流表的指針將向左偏轉(zhuǎn)。

(3)當(dāng)光照增強時,光敏電阻的阻值減小,回路電流增大,螺線管產(chǎn)生的磁場增強,穿過金屬環(huán)

A的磁通量向右增大,根據(jù)楞次定律可知,從左向右看,金屬環(huán)A中電流方向為逆時針,而螺

線管中電流方向為順時針,根據(jù)反向電流相互排斥,可知金屬環(huán)將向左運動。

4.(10分)(2024·安徽合肥階段檢測)甲、乙、丙三名同學(xué)利用如圖所示裝置探究影響感應(yīng)

電流方向的因素。

(1)如圖a,甲同學(xué)在斷開開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流表指針向右偏轉(zhuǎn),下列操作中同樣能使指針

向右偏轉(zhuǎn)的是。(多選)

A.閉合開關(guān)

B.開關(guān)閉合時將滑動變阻器的滑片向左滑動

C.開關(guān)閉合時將A線圈從B線圈中拔出

D.開關(guān)閉合時將A線圈倒置再重新插入B線圈中

(2)如圖b,乙同學(xué)將條形磁鐵從B線圈上方由靜止釋放,使其筆直落入B線圈中,多次改變

釋放高度,發(fā)現(xiàn)釋放高度越高,靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)過的角度越大。該現(xiàn)象說明了線圈中

(選填“磁通量”“磁通量變化量”或“磁通量變化率”)越大,產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大。

(3)丙同學(xué)設(shè)計了如圖c所示的裝置來判斷感應(yīng)電流的方向。他先使用多用電表的電阻擋

對二極管正負(fù)極進(jìn)行確認(rèn),某次測量時發(fā)現(xiàn)多用電表指針幾乎沒有偏轉(zhuǎn),說明此時黑表筆

接觸的是二極管的(選填“正極”或“負(fù)極”)。實驗操作時將磁鐵插入線圈時,只有

燈(選填“C”或“D”)短暫亮起。

【答案】(1)CD(2)磁通量變化率(3)負(fù)極C

【解析】(1)斷開開關(guān)時,A線圈中電流迅速減小,則B線圈中磁通量減小,出現(xiàn)感應(yīng)電流,

使靈敏電流表指針向右偏轉(zhuǎn);為了同樣使指針向右偏轉(zhuǎn),應(yīng)減小B線圈中的磁通量或增加B

線圈中反向的磁通量。閉合開關(guān),A線圈中的電流突然增大,則B線圈中的磁通量增大,故

A錯誤;開關(guān)閉合時將滑動變阻器的滑片向左滑動,滑動變阻器接入電路阻值減小,A線圈

中的電流增大,則B線圈中的磁通量增大,故B錯誤;開關(guān)閉合時將A線圈從B線圈中拔出,

則B線圈中的磁通量減小,故C正確;開關(guān)閉合時將A線圈倒置,再重新插入B線圈中,則B

線圈中反向的磁通量增加,故D正確。

(2)釋放高度越高,磁鐵落入線圈的速度越快,則線圈中磁通量變化率越大,產(chǎn)生的感應(yīng)電流

越大。

(3)某次測量時發(fā)現(xiàn)多用電表指針幾乎沒有偏轉(zhuǎn),說明測量的是二極管的反向電阻,此時黑

表筆接觸的是二極管的負(fù)極;當(dāng)磁鐵插入線圈時,穿過線圈的磁通量向下增加,根據(jù)楞次定

律可知,線圈中出現(xiàn)如圖所示方向的電流,根據(jù)二極管的單向?qū)щ娦钥芍?燈C短暫亮起。

5.(10分)(2024·山東德州期中)某同學(xué)利用如圖甲所示實驗裝置來完成“探究影響感應(yīng)電流

方向的因素”的實驗。

(1)下表為該同學(xué)記錄的實驗現(xiàn)象:

磁體磁場感應(yīng)電流的

序磁體運指針偏

的方向磁場方向

號動情況轉(zhuǎn)情況

(正視)(正視)

1向下插入線圈向左向上