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实验17 探究影响感应电流方向的因素
1.(2021·浙江衢州月考)如图所示是某小组的同学探究感应电流方向与哪些因素有关的实验情景(图中箭头表示导体的运动方向),下列说法中正确的是( )
A.比较图a和图b可知,感应电流的方向与磁场方向有关
B.比较图b和图c可知,感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向无关
C.比较图a和图c可知,感应电流的方向与磁场方向无关
D.由图d可以得出感应电流的方向跟导体是否运动无关
A 解析:a、b中导体棒运动方向相同,磁场方向相反,电流方向也相反,说明感应电流方向与磁场方向有关,A正确;a、c磁场方向相同,运动方向与电流方向都不同,说明电流方向与导体运动方向有关,C错误;b、c中B、v方向均不同,电流方向相同,不能得出B选项的结论,d中无电流,也不能作出判断,B、D错误.
2.在“探究感应电流的方向与哪些因素有关”的实验中,请完成下列实验步骤:
(1)为弄清灵敏电流表指针摆动方向与电流方向的关系,可以使用一个已知正负极性的直流电源进行探究.某同学想到了多用电表内部某一挡,含有直流电源,他应选用多用电表的________(选填“欧姆”“直流电流”“直流电压”“交流电流”或“交流电压”)挡,对灵敏电流表进行测试,由实验可知当电流从正接线柱流入电流表时,指针向右摆动.
(2)该同学先将多用电表的红表笔接灵敏电流表的正接线柱,再将黑表笔________(选填“短暂”或“持续”)接灵敏电流表的负接线柱,若灵敏电流表的指针向左摆动如图,说明电流由电流表的________(选填“正”或“负”)接线柱流入灵敏电流表.
(3)实验中该同学将磁铁某极向下从线圈上方插入线圈时,发现电流表的指针向右偏转,请在图中用箭头画出线圈电流方向并用字母N、S标出磁铁的极性.
答案:(1)欧姆 (2)短暂 负 (3)如图所示
3.根据如图甲、乙、丙、丁所示进行电路图连接与实验操作,并填好实验现象记录表格.
甲
乙
丙
丁
S极插
入线圈
S极拔
出线圈
N极插
入线圈
N极拔
出线圈
原来磁场的
方向
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原来磁场的
磁通量变化
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感应电流
方向
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(俯视)
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(俯视)
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(俯视)
____
(俯视)
感应电流的
磁场方向
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原磁场与
感应电流
的磁场方
向的关系
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请根据上表所填内容分析,感应电流的磁场方向是否总是与原磁场方向相反或相同?什么时候相反?什么时候相同?感应电流的磁场对原磁场磁通量变化有何影响?
答案:向上 向上 向下 向下 增大 减小 增大 减小 顺时针 逆时针 逆时针 顺时针 向下 向上 向上 向下 相反 相同 相反 相同
不一定,有时相反,有时相同;闭合回路中原磁场的磁通量增加时,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反;闭合回路中原磁场的磁通量减少时,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同;感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化.
4.(2021·广东湛江月考)为判断线圈绕向,可将灵敏电流计G与线圈L连接,如图所示.已知线圈由a端开始绕至b端;当电流从电流计G左端流入时,指针向左偏转.
(1)将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时,发现指针向左偏转.俯视线圈,其绕向为________(填“顺时针”或“逆时针”).
(2)当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L时,指针向右偏转.俯视线圈,其绕向为________(填“顺时针”或“逆时针”).
答案:(1)顺时针 (2)逆时针
解析:(1)磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时,线圈的磁场向下且增强,感应磁场向上,且电流流入电流计左端,根据右手螺旋定则可知线圈顺时针绕向.
(2)条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时,线圈的磁场向上且减弱,感应电流从电流计右端流入,根据右手螺旋定则可知线圈逆时针绕向.
5.在研究电磁感应现象和磁通量变化时感应电流方向的实验中,所需的实验器材已用导线连接成如图所示的实验电路.
(1)将线圈A插入线圈B中,闭合开关的瞬间,线圈B中感应电流与线圈A中电流的绕行方向________(填“相同”或“相反”).
(2)(多选)某同学设想使一线圈中电流逆时针流动,另一线圈中感应电流顺时针流动,可行的实验操作是________.
A.抽出线圈A B.插入软铁棒
C.使变阻器滑片P右移 D.断开开关
答案:(1)相反 (2)BC
解析:(1)将线圈A插入线圈B中,闭合开关的瞬间,穿过线圈B的磁通量变大,由楞次定律可得,线圈B中感应电流与线圈A中电流的绕行方向相反.
(2)使一线圈中电流逆时针流动