63 实验(十四) 探究影响感应电流方向的因素(Word练习)-【正禾一本通】2025年高考物理高三一轮总复习高效讲义

[实验(十四)]　探究影响感应电流方向的因素 ________________________________________________________________________ (每题10分，建议用时：50分钟) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．(10分)如图所示的器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向，其中L1为原线圈，L2为副线圈。 (1)在给出的实物图中，将实验仪器连成完整的实验电路。(3分) (2)在实验过程中，除了查清流入电流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清______(填“L1”“L2”或“L1和L2”) 的绕制方向。(3分) 闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑动头P处于____(填“左”或“右”) 端。(4分) 解析：(1)探究电磁感应现象实验电路分两部分，电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，电流计与副线圈组成另一个闭合电路；电路图如图所示。 (2)在实验过程中，除了查清流入电流计的电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清原线圈L1与副线圈L2的绕制方向。由电路图可知，闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑动触头P处于右端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大。 答案：(1)电路图见解析　(2)L1和L2　右 2．(10分)我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律。以下是实验探究过程的一部分，请补充完整。 (1)如图甲所示，当磁铁的N极向下运动时，发现电流表指针偏转，若要探究线圈中产生的感应电流的方向，必须知道________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。(4分) (2)如图乙所示，实验中发现闭合开关时，电流表指针向右偏。电路稳定后，若向左移动滑动触头，电流表指针向________偏转，若将线圈A抽出，电流表指针向________偏转。(均填“左”或“右”)(6分) 解析：(1)探究线圈中感应电流的方向必须先知道电流表指针偏转方向与电流方向间的关系。 (2)开关闭合时，线圈A产生的磁场由无到有，穿过线圈B的磁通量增加，若将滑动头向左移动，线圈A中电流增加，穿过B的磁通量也增加，且磁场方向未变，所以电流表指针偏转方向与开关闭合时的偏转方向相同，即向右偏转；若将线圈A抽出，穿过线圈B的磁通量减少，电流表指针向左偏转。 答案：(1)电流表指针偏转方向与电流方向间的关系　(2)右　左 3．(10分)在“研究电磁感应现象”的实验中，首先按图甲接线，当闭合S时观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在正中央。然后按如图乙所示将电流表与线圈B连成一个闭合回路，将线圈A、电池、滑动变阻器和开关S串联成另一个闭合电路。 (1)图甲电路中串联定值电阻的主要作用是______。(2分) (2)图乙电路S闭合后，将线圈A插入线圈B的过程中，电流表的指针将________(选填“左偏”“右偏”或“不偏”)。(2分) (3)图乙电路S闭合后，线圈A放在B中不动时，在突然断开S时，指针将________(选填“左偏”“右偏”或“不偏”)。(3分) (4)图乙电路S闭合后，线圈A放在B中不动时，在滑动变阻器滑片向左滑动过程中，指针将______(选填“左偏”“右偏”或“不偏”)。(3分) 解析：(1)为防电流过大，损坏电表，所以串联定值电阻保护电流表。 (2)将线圈A插入线圈B的过程中，线圈A中磁场的方向为向上，磁通量增大，根据楞次定律可得感应电流的磁场方向为向下，感应电流从“－”接线柱流入电表，所以指针向右偏。 (3)若突然断开S，线圈B中磁通量减小，原磁场方向向上，根据“增反减同”可得，感应电流磁场向上，感应电流从“＋”接线柱流入电表，所以指针向左偏。 (4)在滑动变阻器滑片向左滑动过程中，电阻减小，电流增大，B线圈的磁通量增大，同理可得指针向右偏。 答案：(1)保护电流表　(2)右偏　(3)左偏 (4)右偏 4．(10分)在“研究电磁感应现象”实验中， (1)图中给出了可供使用的实验器材，某同学选择了电源、开关和带铁芯的原、副线圈，还需选择的器材有：______________________________________________________________。(3分) (2)从能量转化的角度来看，闭合电路的部分导体切割磁感线而产生感应电流的过程中________能转化为________能；若闭合电路中的感应电流是因磁感应强度发生变化而产生的，则是________能转化为________能。(4分) (3)下面四幅图中，“＋”和“－”分别表示灵敏电流表的正、负接线柱。已知电流从正接线柱流入灵敏电流表时，指针向正接线柱一侧偏转，电流从负接线柱流入时，指针向负接线柱一侧偏转。图中给出了条形磁体运动的方向、指针偏转方向或螺线管的绕线方向，以下判断正确的是________。(3分) A．甲图中电流表的指针偏转方向向右 B．乙图中螺线管内部的磁场方向向下 C．丙图中条形磁体向下运动 D．丁图中螺线管的绕线方向从上往下看为顺时针方向 解析：(1)某同学选择了电源、开关和带铁芯的原、副线圈，还需选择的器材有：滑动变阻器和灵敏电流表。 (2)从能量转化的角度来看，闭合电路的部分导体切割磁感线而产生感应电流的过程中机械能转化为电能；若闭合电路中的感应电流是因磁感应强度发生变化而产生的，则是磁场能转化为电能。 (3)甲图中N极插入螺线管时，向下的磁通量增加，根据楞次定律可知，电流表的电流从“＋”接线柱流入，则指针偏转方向向右，选项A正确；乙图中感应电流从“－”接线柱流入电流表，根据右手螺旋定则可知螺线管内部的磁场方向向下，选项B正确；丙图中感应电流从“＋”接线柱流入电流表，则根据右手螺旋定则可知螺线管内部的磁场方向向上，则图中条形磁体向上运动，选项C错误；丁图中感应电流从“＋”接线柱流入电流表，条形磁体向上运动，则螺线管中感应电流的磁场向下，则螺线管的绕线方向从上往下看为顺时针方向，选项D正确。 答案：(1)滑动变阻器和灵敏电流表　(2)机械 电磁场　电　(3)ABD 5．(10分)在“研究电磁感应现象”实验中，实物电路连接如图。 (1)实物图中有一个元件的位置接错了回路，请指出该元件的名称__________。(2分) (2)将电路正确连接后继续实验，在实验过程中，除了需要查清流入电流表的电流方向与指针偏转方向之间的关系外，还应查清____________(填“A”“B”或“A和B”)中导线的绕制方向。(2分) (3)回答下面的三个问题，需从下列选项中选出一个，在相应填空横线上，只需填上你选出的那个序号即可： (A)原磁场方向 (B)B线圈中磁通量的变化情况 (C)感应电流的磁场方向 (D)B线圈中磁通量的变化快慢 ①为了探究感应电流方向的规律，实验应研究原磁场方向、磁通量的变化情况、____________三者的关系。(2分) ②实验中发现滑动变阻器触头向左与向右移动时，B线圈中电流表指针偏转方向不同，说明感应电流的方向与____________有关。(2分) ③实验中发现滑动变阻器触头向左与向右移动快慢不同时，B线圈中电流表指针偏转幅度不同，说明感应电流的大小与________有关。(2分) 解析：(1)实物图中开关接错了回路，应该接在线圈A中回路，这样通过开关的通断，或滑片的左右移动，或线圈A从线圈B中插入与拔出，来实现穿过线圈B的磁通量的变化； (2)在实验过程中，除了查清流入检流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清线圈A和线圈B的绕制方向； (3)①依据楞次定律的内容，为了方便探究感应电流方向的规律，实验应研究原磁场方向、磁通量的变化情况、及感应电流的磁场方向三者的关系，故选(C)。 ②依据楞次定律，实验中发现滑动变阻器触头向左与向右移动时，B线圈中电流表指针偏转方向不同，说明感应电流的方向与B线圈中磁通量的变化情况有关，故选(B)。 ③依据法拉第电磁感应定律可知，实验中发现滑动变阻器触头向左与向右移动快慢不同时，B线圈中电流表指针偏转幅度不同，说明感应电流的大小与B线圈中磁通量的变化快慢有关，故选(D)。 答案：(1)开关　(2)A和B　(3)①(C)　②(B)　③(D) 6．(10分)在“探究法拉第电磁感应现象”的实验中： (1)已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关按如图所示部分连接，要把电路连接完整正确，则N连接到________(填“a”“b”“c”或“M”)，M连接到________(填“a”“b”“c”或“N”)。(4分) (2)正确连接电路后，开始实验探究，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动时，灵敏电流计指针向右偏转，由此可以判断__________。(2分) A．线圈A向上移动或滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动，都能引起灵敏电流计指针向左偏转 B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起灵敏电流计指针向右偏转 C．滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，灵敏电流计指针都静止在中央 D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断灵敏电流计指针偏转的方向 (3)某同学第一次将滑动变阻器的触头P慢慢向右移动，第二次将滑动变阻器的触头P快速向右移动，发现电流计的指针摆动的幅度第二次的大，原因是线圈中的__________(填“磁通量”“磁通量的变化”或“磁通量的变化率”)第二次比第一次的大。(2分) (4)某同学在实验室重做电磁感应现象的实验，他将电流表、线圈A和B、蓄电池和开关用导线连接成电路。当他接通、断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其可能的原因是______。(2分) A．开关接入电流表所在的回路 B．电流表的正负极接错 C．线圈B的接头接反 D．蓄电池的正负极接反 解析：(1)将电流计与线圈B串联成一个回路，所以N连接a；将电源、开关、滑动变阻器、线圈A串联成另一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，所以M连接c。 (2)由题意可知：当P向右加速滑动时，线圈A中的电流应越来越小，则其磁场减小，磁通量减小，此时线圈B中产生了电流使指针向右偏转，故可知当B中的磁通量减小时，电流计指针向右偏；线圈A向上移动时，线圈B中磁通量减小，指针向右偏转；而滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时，线圈B中磁通量增大，故指针应向左偏转，故A错误；当铁芯拔出或断开开关时，线圈A中磁场减小，故线圈B中磁通量减小，指针向右偏转，故B正确；滑片匀速运动时，线圈A中也会产生变化的磁场，线圈B中产生了感应电流使指针向右或向左偏转，故C错误；虽然线圈A、线圈B的绕线方向未知，但根据题意可以判断灵敏电流计指针偏转的方向，故D错误。 (3)两种情况下滑动变阻器的触头P移动的快慢不同，说明电流变化快慢不同、线圈B中的磁感应强度变化快慢不同，即磁通量的变化率不同，产生的感应电动势大小不同，线圈中磁通量的变化率第二次比第一次的大。 (4)如果将开关与电流表构成回路，当他接通、断开开关时，线圈B中的磁通量不变，电流表的指针不会偏转，故A正确；电流表的正负极接错、只是偏转方向变化，仍会偏转，故B错误；线圈B的接头接反，当他接通、断开开关时，线圈B中的磁通量会发生变化，电流表的指针会偏转，故C错误；蓄电池的正负极接反，当他接通、断开开关时，线圈B中的磁通量会发生变化，只是电流表的偏转方向变化，仍会偏转，故D错误。 答案：(1)a　c　(2)B　(3)磁通量的变化率　(4)A 学科网（北京）股份有限公司 $$