2024年高考物理实验探究题专项训练：电磁感应

2024年高考物理实验探究题专项训练：电磁感应 1．某同学在“研究互感和自感现象”的实验中，设计了如图所示的装置。线圈A、变阻器R和开关S连接到干电池上，灵敏电流计甲与高阻值电阻串联在另一支路中；线圈B的两端接到另一个灵敏电流计乙上，两个灵敏电流计相同，零刻度居中。闭合开关S后，保持滑动变阻器R的滑片P不动，稳定后甲、乙两个灵敏电流计指针的位置如图所示。 (1)当滑片P快速地向a端滑动时，乙表指针的偏转方向是 。（填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”） (2)闭合开关S，待电路稳定后再迅速断开S，乙表的偏转情况是 。（填“向左偏”、“向右偏”或“不偏转”） 2．为探究影响感应电流方向的因素，同学们做了如下的实验。 (1)小明同学用如图甲的实验装置“探究影响感应电流方向的因素”，所用电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“+”接线柱流入电流表时，指针向右偏转。 ①将条形磁铁按如图甲方式S极向下匀速插入螺线管时，发现电流表的指针向右偏转。螺线管的绕线方向如图乙所示。 ②经分析可得出结论：当穿过螺线管的磁通量增加时，感应电流产生的磁场与条形磁铁的磁场方向 （填“相同”或“相反”）。 ③关于该实验，下列说法正确的是 。 A．必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针才会向右偏转 B．将磁体向下插入或向上抽出的速度越大，灵敏电流计指针偏转幅度越小 C．将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转 D．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，灵敏电流计指针仍向右偏转 (2)小宁同学用如图所示的器材研究感应电流的方向。 ①在给出的实物图中，用笔线代替导线将实验仪器连成完整的实验电路 。 ②将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，则保持开关闭合，以下操作中也能使电流计右偏的是 。 A．插入铁芯                            B．拔出线圈A C．将滑动变阻器的滑片向左移动        D．将滑动变阻器的滑片向右移动 (3)小齐设计了一种延时继电器：如图2所示是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B．线圈A和电源连接，线圈B与直导线构成一个闭合回路。弹簧K与衔铁D相连，D的右端触头C连接工作电路（未画出）。开关S闭合状态下，工作电路处于导通状态。S断开瞬间，延时功能启动，此时直导线中电流方向为 （填写“a到b”或“b到a”）。 3．某学习小组在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”的实验中采用了如图甲所示的实验装置。 (1)实验需用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图乙所示，则= mm；若实验中没有现成的遮光条，某同学用金属片替代，用20分度的游标卡尺测量金属片的宽度如图丙所示，其读数为 mm，这种做法是否合理？ （填“合理”或“不合理”）。 (2)在实验中，让小车以不同速度靠近螺线管，记录下光电门挡光时间内感应电动势的平均值E，改变速度多次实验，得到多组数据。这样实验的设计满足了物理实验中常用的“控制变量法”，你认为小车以不同速度靠近螺线管过程中不变的量是：在时间内 。 (3)得到多组与E数据之后，若以E为纵坐标、以为横坐标作出图像，发现图像是一条曲线，不容易得出清晰的实验结论，为了使画出的图像为一条直线，最简单的改进办法是以 为横坐标。 (4)根据改进后作出的图像得出的结论是：在误差允许的范围内 。 4．某同学利用如图所示装置探究“影响感应电流方向的因素”，下表为该同学记录的实验现象。 N极插入 N极拔出 S极插入 S极拔出 原磁场方向 向下 向下 向上 向上 A/B灯现象 A灯亮 B灯亮 B灯亮 A灯亮 感应电流磁场的方向 向上 向下 向下 向上 (1)实验前先使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极（二极管通正向电流时，电流的流入端为二极管的正极，流出端为二极管的负极）进行确认，某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转，说明此时黑表笔接触的是二极管的 （填“正极”或“负极”）。 (2)由实验记录可得当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场方向与条形磁铁在线圈内产生的磁场方向 （填“相同”“相反”或“没有关系”）；当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场方向与条形磁铁在线圈内产生的磁场方向 （填“相同”“相反”或“没有关系”）。由此得出的结论是感应电流的磁场总是阻碍原磁场的 的变化。 (3)该同学利用上面实验中得到的结论，在图所示装置中进行了一些操