第十二章 第6讲　实验 探究影响感应电流方向的因素 专项训练-2027届高考物理一轮专题复习（人教版）

**基本信息** 聚焦电磁感应实验专项，通过多情境实验题整合楞次定律与法拉第电磁感应定律，强化现象分析与规律应用的科学探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础实验分析|题1-2、5|现象判断与结论推导|原磁场方向与磁通量变化→感应电流方向（楞次定律）| |仪器与传感器应用|题3、6|数据处理与仪器选择|磁通量变化率测量→感应电动势关系（法拉第定律）| |综合拓展|题4|电路设计与综合应用|电磁感应与电路、传感器结合→规律综合应用|

第6讲　实验:探究影响感应电流方向的因素 课时作业 1.(2025·浙江1月选考卷,14Ⅱ)在“探究影响感应电流方向的因素”实验中,电流从“-”接线柱流入灵敏电流表,指针左偏;从“G0”或“G1”接线柱流入,指针右偏。如图所示是某次实验中指针偏转角度最大的瞬间,则 (1)此时磁铁的运动状态是　　　　(选填“向上拔出”“静止”或“向下插入”)。  (2)只做以下改变,一定会增大图中电流表指针偏转角度的是　　　　。(多选)  A.磁铁静止,向上移动线圈 B.增大(1)中磁铁运动速度 C.将导线从接线柱G1移接至接线柱G0 D.将一个未与电路相接的闭合线圈套在图中线圈外 【答案】 (1)向上拔出　(2)BC 【解析】 (1)由题图可知,灵敏电流表指针左偏,可知感应电流从“-”接线柱流入,螺线管中产生的感应电流沿顺时针方向(俯视),感应电流产生的磁场方向向下,由楞次定律可知磁铁的N极向上拔出。 (2)磁铁静止,向上移动线圈,产生的感应电流不一定增大,指针偏角不一定会增大,A错误;增大(1)中磁铁运动速度,产生的感应电动势会增大,指针偏角会增大,B正确;减小灵敏电流表的量程,即将导线从接线柱G1移接至接线柱G0,可知灵敏电流表指针偏角变大,C正确;将一个未与电路相接的闭合线圈套在线圈外,线圈中的感应电流不变,灵敏电流表指针偏角不变,D 错误。 2.(2025·河南阶段练习)某学习小组的同学们正在探究“影响感应电流方向的因素”。 (1)同学们开始组装的实验装置如图甲所示,已知当电流从电流表的正接线柱流入时指针向右偏转,当将磁铁(其两磁极已标出)插入线圈时,我们可以观察到电流表的指针　　　　(选填“向左”“向右”或“不”)偏转;此时感应电流的磁场与磁铁的磁场之间存在　　　　(选填“引力”或“斥力”);若将该磁铁由线圈中向上抽出,则线圈与磁铁间存在　　　 　(选填“引力”或“斥力”)。  (2)为了进一步探究实验规律,该小组的同学们连接了如图乙所示的实验电路,将条形磁铁从线圈中快速向上抽出时,观察到的实验现象是　　　　。  A.灯泡A、B均不发光 B.灯泡A、B交替短暂发光 C.灯泡A短暂发光,灯泡B不发光 D.灯泡B短暂发光,灯泡A不发光 【答案】 (1)向右　斥力　引力　(2)D 【解析】 (1)由于穿过线圈的磁场向下且磁通量增加,则感应电流产生的磁场阻碍其增加,即感应电流磁场方向向上,线圈上端为N极,即线圈与磁铁间存在斥力,结合安培定则,可知感应电流从电流表正接线柱流入,即指针向右偏;当该磁铁由线圈中向上抽出时,由以上分析可知感应电流的磁场方向向下,线圈上端为S极,线圈与磁铁间有引力。 (2)根据楞次定律,结合安培定则可确定此时线圈上端电势高,由于二极管具有单向导电性,因此灯泡B短暂发光,灯泡A不发光,故选D。 3.(2025·湖北黄冈阶段练习)用如图甲所示装置做“探究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验。 (1)本实验中需要用到的传感器是光电门传感器和　　　　(选填“电压”或“电流”)传感器。  (2)让小车以不同速度靠近螺线管(磁铁进入螺线管后迅速停止)且磁铁靠近螺线管时,挡光片恰好经过光电门,记录下光电门挡光时间Δt内感应电动势的平均值E,改变速度多次实验,得到多组Δt与E,若以E为纵轴、　　　　为横轴作图可以得到直线图像。  (3)记录下小车某次匀速向左运动至最后停止的全过程中感应电动势与时间的变化关系,如图乙所示,挡光时间Δt内图像所围阴影部分面积为S,增大小车的速度再次实验得到的面积S′ 　　　　(选填“>”“<”或“=”)S。  【答案】 (1)电压　(2)　(3)= 【解析】 (1)本实验需要电压传感器获取感应电动势的变化情况。 (2)小车以不同速度靠近螺线管至最后停止的全过程中,由法拉第电磁感应定律E=,可知 E∝,故应该以为横轴作图。 (3)由公式E=可知,挡光时间Δt内图像所围阴影部分面积为S=E·Δt=n·ΔΦ,由于小车的初、末位置不变,磁通量的变化量ΔΦ相等,故面积为一个定值,即S′=S。 4.(2025·四川成都期中)某小组同学利用实验对“电磁感应现象”进行探究。 (1)如图甲,电池组、滑动变阻器、线圈A、带铁芯的线圈B、小量程电流表(表头)G及开关已部分连接。为了完成“探究感应电流产生的条件”的实验,请用笔画线代替导线将电路补充 完整。 (2)实验时同学们先将电流表G连接成如图乙所示电路,电流表G的指针从中央向左偏。现将它与一线圈串联进行图丙、丁所示的实验,那么图丙中的条形磁铁是向　　　　(选填“上”或“下”)运动的,图丁中的条形磁铁下端为　　　　(选填“N”或“S”)极。  (3)下表是该小组设计的记录表格的一部分,表中完成了实验现象的记录,还有一项需要推断的实验结果未完成,请帮助该小组完成,填入表中的横线上(选填“竖直向上”或“竖直向下”)。 操作 N极朝下插入螺线管 从上往下看的平面图 (B0表示磁铁磁场) 磁铁通过螺线管 磁通量的增减 增加 感应电流的方向 沿逆时针方向 感应电流的磁场B′的方向 　　　  (4)有同学设计了如图戊所示的实验装置,其中R为光敏电阻(其阻值随光照强度的增强而减小),闭合线圈L用绝缘轻绳悬挂,与长直螺线管共轴(线圈L平面与螺线管线圈平面平行),并位于螺线管左侧。当光照强度增强时,观察到线圈L将会　　　　(选填“向左”或“向右”)运动,同时线圈L有　　　　(选填“收缩”或“扩张”)的趋势。  【答案】 (1)图见解析　(2)下　S　(3)竖直向上　(4)向左　收缩 【解析】 (1)将电池组、开关、滑动变阻器和线圈B串联组成闭合回路,将线圈A和电流表组成产生感应电流的回路,如图所示。 (2)题图丙所示电路中,电流表G的指针从中央向左偏,说明感应电流从“+”接线柱流入,由安培定则可知,感应电流的磁场方向向下,与磁铁的磁场方向相反,可知磁铁穿过线圈的磁通量增加,即磁铁向下运动;题图丁中,电流表指针向右偏,回路中的感应电流方向为逆时针方向,根据安培定则可知,线圈中的感应电流产生的磁场方向向上,而磁铁向上运动,穿过线圈的磁通量减小,根据楞次定律,可知磁铁的磁场方向向上,即磁铁下端为S极。 (3)根据安培定则,感应电流的磁场B′的方向竖直向上。 (4)光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小,当光照强度增强时,电路中的电流增大,螺线管产生的磁场增强,穿过线圈L的磁通量增加,线圈L中产生的感应电流的磁场与螺线管的磁场方向相反,根据楞次定律,线圈L中感应电流的磁场阻碍其增加,则线圈L具有“远离”和“收缩”的趋势,即线圈L将会向左运动,同时线圈L有收缩的趋势。 5.某同学利用如图甲所示实验装置来完成“探究影响感应电流方向的因素”的实验。 (1)下表为该同学记录的实验现象: 序 号 磁体磁场 的方向(正视) 磁体运 动情况 指针偏 转情况 感应电流的 磁场方向(正视) 1 向下 插入线圈 向左 向上 2 向下 拔出线圈 向右 向下 3 向上 插入线圈 向右 向下 4 向上 拔出线圈 向左 向上 分析上述4组实验记录的感应电流的磁场方向与原磁场方向,可得出的结论是感应电流的磁场总要　 。  (2)该同学为了进一步研究实验,设计图乙所示实验装置,其中G1、G2为两个完全相同的电流表。已知闭合开关后,当滑动变阻器R的滑片P不动时,G1、G2两个电流表指针位置如图乙所示。若要使电流表G2的指针向右偏转,则进行的操作可能为　　　　。(多选)  A.闭合开关,等电路稳定后再断开开关的瞬间 B.断开开关,等电路稳定后再闭合开关的瞬间 C.滑动变阻器的滑片向M端迅速滑动 D.滑动变阻器的滑片向N端迅速滑动 【答案】 (1)阻碍引起感应电流的磁通量的变化 (2)AD 【解析】 (1)由该同学记录的实验现象可知,1、3磁铁向下和向上插入线圈,即穿过闭合回路的磁通量增大时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;2、4磁铁向下和向上拔出线圈,即穿过闭合回路的磁通量减小时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。由此得出的结论是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 (2)闭合开关后,线圈A中的电流方向是从上到下,电流表G1中的电流从正接线柱流向负接线柱,指针向右偏转;断开开关瞬间,线圈A中电流减小,穿过线圈B的磁通量减小,线圈B中的感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,由右手定则可知,电流表G2中的电流从正接线柱流向负接线柱,指针向右偏转,A正确。断开开关,等电路稳定后再闭合开关的瞬间,线圈A中电流增大,穿过线圈B的磁通量增大,线圈B中的感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,由右手定则可知,电流表G2中的电流从负接线柱流向正接线柱,指针向左偏转,B错误。滑动变阻器的滑片向M端迅速滑动,线圈A中电流增大,穿过线圈B的磁通量增大,线圈B中的感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,由右手定则可知,电流表G2中的电流从负接线柱流向正接线柱,指针向左偏转,C错误。滑动变阻器的滑片向N端迅速滑动,线圈A中电流减小,穿过线圈B的磁通量减小,线圈B中的感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,由右手定则可知,电流表G2中的电流从正接线柱流向负接线柱,指针向右偏转,D正确。 6.(2025·重庆北碚区模拟)某同学探究“影响感应电动势大小的因素”,所用器材与装置如图甲所示:玻璃管竖直固定,外面套有线圈,线圈两端与时间—电压测量系统(内阻可视为无穷大)相连。把三块强磁薄圆片叠加成一个圆柱形磁铁,在玻璃管正上方释放,测量系统测出磁铁下端经过线圈中某两个位置(图中未画出)的时间Δt与该段时间线圈中的平均电动势E。改变磁铁的释放位置,测得多组数据,画出E-Δt图线如图乙中实线所示。 (1)实验表明,磁铁经过两个位置的时间越长,穿过线圈的磁通量变化率越　　　　(选填“大”或“小”),线圈中的平均感应电动势越　　　　(选填“大”或“小”)。  (2)改变某个因素,重新实验,得到另一条E-Δt图线(图乙中虚线),则改变的因素可能是　　　。 (多选)  A.更多块强磁薄圆片叠加在一起 B.从更高的位置释放磁铁 C.换成绕线更密的线圈 D.磁铁上下颠倒后释放 (3)若以平均感应电动势E为纵坐标,　　　　为横坐标画出图线,其图线应是一条过原点的直线,则表明平均感应电动势与　　　　　　　成正比。  (4)写出一条影响实验准确度的因素 　 。  【答案】 (1)小　小　(2)AC (3)　磁通量的变化率 (4)磁铁每次下落轨迹不重合、磁铁通过线圈时左右晃动或翻滚、电压测量系统内阻不是无穷大或空气阻力的影响 【解析】 (1)由于磁铁通过两位置时磁通量的变化量相同,磁铁经过两个位置的时间越长,根据=n,可知穿过线圈的磁通量变化率越小,线圈中的平均感应电动势越小。 (2)改变某个因素,重新实验,得到的另一条E-Δt图线(题图乙中虚线)中图线斜率变化快,表明相同Δt对应的平均感应电动势更大,则可能是更多块强磁薄圆片叠加在一起或者换成绕线更密的线圈;若从更高的位置释放磁铁,并不影响图像的变化,只是对应点位于原图像上更偏上一些的实线上,磁铁的上下颠倒不影响图像,A、C正确,B、D错误。 (3)若以平均感应电动势E为纵坐标,以为横坐标作图像,得到一条过原点的直线,即=k(k为图线斜率且为常数),对应=n=nΔΦ·,即k=nΔΦ,则表明平均感应电动势与磁通量的变化率成正比。 (4)影响实验准确度的因素可能是磁铁每次下落轨迹不重合、磁铁通过线圈时左右晃动或翻滚、电压测量系统内阻不是无穷大或空气阻力的影响。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第6讲　实验:探究影响感应电流方向的因素 1.(2025·浙江1月选考卷,14Ⅱ)在“探究影响感应电流方向的因素”实验中,电流从“-”接线柱流入灵敏电流表,指针左偏;从“G0”或“G1”接线柱流入,指针右偏。如图所示是某次实验中指针偏转角度最大的瞬间,则 (1)此时磁铁的运动状态是　　　　(选填“向上拔出”“静止”或“向下插入”)。  (2)只做以下改变,一定会增大图中电流表指针偏转角度的是　　　　。(多选)  A.磁铁静止,向上移动线圈 B.增大(1)中磁铁运动速度 C.将导线从接线柱G1移接至接线柱G0 D.将一个未与电路相接的闭合线圈套在图中线圈外 2.(2025·河南阶段练习)某学习小组的同学们正在探究“影响感应电流方向的因素”。 (1)同学们开始组装的实验装置如图甲所示,已知当电流从电流表的正接线柱流入时指针向右偏转,当将磁铁(其两磁极已标出)插入线圈时,我们可以观察到电流表的指针　　　　(选填“向左”“向右”或“不”)偏转;此时感应电流的磁场与磁铁的磁场之间存在　　　　(选填“引力”或“斥力”);若将该磁铁由线圈中向上抽出,则线圈与磁铁间存在　　 　　(选填“引力”或“斥力”)。  (2)为了进一步探究实验规律,该小组的同学们连接了如图乙所示的实验电路,将条形磁铁从线圈中快速向上抽出时,观察到的实验现象是　　　　。  A.灯泡A、B均不发光 B.灯泡A、B交替短暂发光 C.灯泡A短暂发光,灯泡B不发光 D.灯泡B短暂发光,灯泡A不发光 3.(2025·湖北黄冈阶段练习)用如图甲所示装置做“探究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验。 (1)本实验中需要用到的传感器是光电门传感器和　　　　(选填“电压”或“电流”)传感器。  (2)让小车以不同速度靠近螺线管(磁铁进入螺线管后迅速停止)且磁铁靠近螺线管时,挡光片恰好经过光电门,记录下光电门挡光时间Δt内感应电动势的平均值E,改变速度多次实验,得到多组Δt与E,若以E为纵轴、　　　　为横轴作图可以得到直线图像。  (3)记录下小车某次匀速向左运动至最后停止的全过程中感应电动势与时间的变化关系,如图乙所示,挡光时间Δt内图像所围阴影部分面积为S,增大小车的速度再次实验得到的面积 S′　　　　(选填“>”“<”或“=”)S。  4.(2025·四川成都期中)某小组同学利用实验对“电磁感应现象”进行探究。 (1)如图甲,电池组、滑动变阻器、线圈A、带铁芯的线圈B、小量程电流表(表头)G及开关已部分连接。为了完成“探究感应电流产生的条件”的实验,请用笔画线代替导线将电路补充 完整。 (2)实验时同学们先将电流表G连接成如图乙所示电路,电流表G的指针从中央向左偏。现将它与一线圈串联进行图丙、丁所示的实验,那么图丙中的条形磁铁是向　　　　(选填“上”或“下”)运动的,图丁中的条形磁铁下端为　　　　(选填“N”或“S”)极。  (3)下表是该小组设计的记录表格的一部分,表中完成了实验现象的记录,还有一项需要推断的实验结果未完成,请帮助该小组完成,填入表中的横线上(选填“竖直向上”或“竖直向下”)。 操作 N极朝下插入螺线管 从上往下看的平面图 (B0表示磁铁磁场) 磁铁通过螺线管 磁通量的增减 增加 感应电流的方向 沿逆时针方向 感应电流的 磁场B′的方向 　　　　  (4)有同学设计了如图戊所示的实验装置,其中R为光敏电阻(其阻值随光照强度的增强而减小),闭合线圈L用绝缘轻绳悬挂,与长直螺线管共轴(线圈L平面与螺线管线圈平面平行),并位于螺线管左侧。当光照强度增强时,观察到线圈L将会　　　　(选填“向左”或“向右”)运动,同时线圈L有　　　　(选填“收缩”或“扩张”)的趋势。  5.某同学利用如图甲所示实验装置来完成“探究影响感应电流方向的因素”的实验。 (1)下表为该同学记录的实验现象: 序 号 磁体磁场 的方向 (正视) 磁体运 动情况 指针偏 转情况 感应电流的 磁场方向 (正视) 1 向下 插入线圈 向左 向上 2 向下 拔出线圈 向右 向下 3 向上 插入线圈 向右 向下 4 向上 拔出线圈 向左 向上 分析上述4组实验记录的感应电流的磁场方向与原磁场方向,可得出的结论是感应电流的磁场总要　 。  (2)该同学为了进一步研究实验,设计图乙所示实验装置,其中G1、G2为两个完全相同的电流表。已知闭合开关后,当滑动变阻器R的滑片P不动时,G1、G2两个电流表指针位置如图乙所示。若要使电流表G2的指针向右偏转,则进行的操作可能为　　　　。(多选)  A.闭合开关,等电路稳定后再断开开关的瞬间 B.断开开关,等电路稳定后再闭合开关的瞬间 C.滑动变阻器的滑片向M端迅速滑动 D.滑动变阻器的滑片向N端迅速滑动 6.(2025·重庆北碚区模拟)某同学探究“影响感应电动势大小的因素”,所用器材与装置如图甲所示:玻璃管竖直固定,外面套有线圈,线圈两端与时间—电压测量系统(内阻可视为无穷大)相连。把三块强磁薄圆片叠加成一个圆柱形磁铁,在玻璃管正上方释放,测量系统测出磁铁下端经过线圈中某两个位置(图中未画出)的时间Δt与该段时间线圈中的平均电动势E。改变磁铁的释放位置,测得多组数据,画出EΔt图线如图乙中实线所示。 (1)实验表明,磁铁经过两个位置的时间越长,穿过线圈的磁通量变化率越　　　　(选填“大”或“小”),线圈中的平均感应电动势越　　　　(选填“大”或“小”)。  (2)改变某个因素,重新实验,得到另一条 EΔt图线(图乙中虚线),则改变的因素可能是 　　　　。(多选)  A.更多块强磁薄圆片叠加在一起 B.从更高的位置释放磁铁 C.换成绕线更密的线圈 D.磁铁上下颠倒后释放 (3)若以平均感应电动势E为纵坐标,　　　　为横坐标画出图线,其图线应是一条过原点的直线,则表明平均感应电动势与　　　　　　　成正比。  (4)写出一条影响实验准确度的因素 　 。  学科网（北京）股份有限公司 $