实验14 探究影响感应电流方向的因素(专项训练)(全国通用) 2027年高考物理一轮复习讲练测
2026-08-10
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摘要:
**基本信息**
以实验探究为主线,通过原型验证、创新拓展、真题实战构建“操作-推理-应用”三阶训练体系,强化楞次定律的科学探究与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|教材原型实验|6题|聚焦电路连接、磁通量变化操作,验证感应电流方向规律|从实验操作到楞次定律核心原理的生成|
|拓展创新实验|4题|引入传感器、光敏电阻等新情境,考查规律迁移|原理应用到复杂情境的科学推理|
|重难创新演练|1题|结合改进装置,综合考查方向与电动势关系|多因素关联的科学论证|
|真题实战演练|1题|贴近高考命题,强化高频考点针对性|从模拟到实战的能力转化|
内容正文:
实验14 探究影响感应电流方向的因素
模拟·基础演练
1.【答案】(1) b c (2) 右 左 (3)穿过闭合回路的磁通量发生变化
2.【答案】(1)BC (2)向下插入
3.【答案】(1)会 (2)向左 (3)BD
4.【答案】(1)向右 (2)B (3) 下 S
5.【答案】 电流 向上 2 相同
6.【答案】(1)电流 (2) 增大 相反 引起感应电流的磁通量的变化 (3) 向右 向右
7.【答案】(1)电流流进电流计的方向与电流计指针偏转方向的关系 (2)向左 (3)C
8.【答案】(1)B (2)AB (3) 顺时针 向左
9.【答案】 ABC 逆 向上
感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化 B
10.【答案】(1)B (2)AB (3) 顺时针 向左
重难·创新演练
11.【答案】(1)向左 (2) 5.664/5.665/5.666/5.667 在误差允许的范围内感应电动势与磁通量的变化率成正比 (3)加倍
真题·实战演练
12.【答案】 电流 向上 2 相同
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实验14 探究影响感应电流方向的因素
目录
模拟·基础演练 1
题型01 教材原型实验 1
题型02 拓展创新实验 7
重难·创新演练 13
真题·实战演练 14
模拟·基础演练
考查重点:影响感应电流方向的因素
⏳题型01 教材原型实验
1.(2026·广西桂林·二模)物理探究小组选用图示器材和电路研究电磁感应规律。
(1)请将图中接线柱P与________(选填“a”或“b”或“c”)、Q与_________(选填“a”或“b”或“c”)连接起来,组成正确的实验电路;
(2)把A线圈插入B线圈中后,如果闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下,则下列操作出现的情况为:
①向右移动滑动变阻器滑片,灵敏电流计指针将向________(选填“左”或“右”)偏转;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,拔出线圈A中的铁芯,灵敏电流计指针将向________(选填“左”或“右”)偏转;
(3)根据所学知识结合本实验结果得出产生感应电流的本质是________________________。
【答案】(1) b c
(2) 右 左
(3)穿过闭合回路的磁通量发生变化
【详解】(1)[1][2]本实验中,原线圈A需要和电源、开关、滑动变阻器串联组成通电原回路,副线圈B需要和灵敏电流计组成检测感应电流的副回路,因此待接的接线柱P接滑动变阻器的,接线柱Q接灵敏电流计的。
(2)由题意,闭合开关时穿过副线圈B的磁通量增加,灵敏电流计右偏,可得规律:穿过B的磁通量增加时指针右偏,磁通量减少时指针左偏:
[1]向右移动滑动变阻器滑片,滑动变阻器接入电阻减小,原线圈电流增大,穿过B的磁通量增加,因此指针向右偏转;
[2]拔出A中的铁芯,磁场减弱,穿过B的磁通量减小,因此指针向左偏转。
(3)当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合回路中就会产生感应电流。
2.(2026·海南·模拟预测)实验“探究影响感应电流方向的因素”,方法如下。
(1)先判断灵敏电流表指针的偏转方向与电流流向的关系。
a.将灵敏电流表G按图1所示与电源和电阻连接,电流表指针右偏。
b.对调电源正、负极,电流表指针左偏。
下列结论与实验相符的是________(多选)。
A.电流从电流表G的“+”接线柱流入,指针右偏
B.电流从电流表G的“+”接线柱流入,指针左偏
C.电流从电流表G的“-”接线柱流入,指针右偏
D.电流从电流表G的“-”接线柱流入,指针左偏
(2)观察线圈的绕线方向:导线从接线柱A点起绕,经a到b绕到接线柱B。将线圈与灵敏电流表G相连。某次实验时,灵敏电流表G的指针右偏,如图2所示,此时磁铁的运动状态是________(填“向上抽出”“向下插入”或“静止”)。
【答案】(1)BC
(2)向下插入
【详解】(1)根据图1可知电流从电流表G的“-”接线柱流入,此时电流表指针右偏,则对调电源正、负极,电流反向,即电流从电流表G的“+”接线柱流入,此时电流表指针左偏,故AD错误、BC正确。
故选BC。
(2)灵敏电流表G的指针右偏,说明电流从电流表G的“-”接线柱流入,根据右手定则可知感应磁场向上,又原磁场向下,由楞次定律可知原磁通量增加,即此时磁铁的运动状态是向下插入。
3.(2026·重庆渝中·模拟预测)落磁实验是研究电磁感应现象的经典实验,某兴趣小组利用如图甲所示装置探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素, 图甲中灵敏电流计的正中间为零刻度, 电流从 “+” 极流入时,指针向右偏转。
(1)当强磁铁从图甲位置左右运动过程,灵敏电流计的指针________(选填“会”或“不会”) 偏转。
(2)当强磁铁从图甲位置向下靠近线圈,灵敏电流计的指针会________(选填“向左”或“向右”)偏转。
(3)仅将灵敏电流计更换成电流传感器,强磁铁从螺线管上端由静止下落(无桌面阻挡),电流传感器记录了强磁铁穿过线圈过程中电流 i 与时间 t的关系图像如图乙所示,下列说法正确的是_____。
A.t2 时刻的速度大小等于 t4时刻的速度大小
B.在t1∼t3时间段,强磁铁的加速度小于重力加速度
C.强磁铁穿过线圈的过程中,受到线圈的作用力先向上后向下
D.在t1∼t5的时间内,强磁铁重力势能的减少量大于其动能的增加量
【答案】(1)会
(2)向左
(3)BD
【详解】(1)感应电流产生的条件是闭合回路的磁通量发生变化。强磁铁左右运动时,穿过闭合线圈的磁通量会发生变化,电路产生感应电流,因此灵敏电流计指针会偏转。
(2)强磁铁N极向下靠近线圈,穿过线圈向下的磁通量增加。根据楞次定律,感应电流的磁场方向向上,阻碍磁通量增加;结合安培定则和电路接线可判断,电流从灵敏电流计的“-”极流入,题目规定电流从“+”极流入时指针向右偏转,因此指针向左偏转。
(3)A.是磁铁进入线圈过程电流峰值对应时刻,是离开线圈过程电流峰值对应时刻,磁铁一直向下加速下落,时刻位置更靠下,速度大于时刻速度,故A错误;
B.是磁铁进入线圈的过程,穿过线圈的磁通量持续变化,一直存在感应电流,安培力阻碍磁铁下落、方向向上,因此加速度,故B正确;
C.根据楞次定律“来拒去留”,磁铁进入和离开线圈时,安培力都阻碍相对运动,因此受到线圈的作用力始终向上,故C错误;
D.根据能量守恒,磁铁下落过程中,重力势能的减少量一部分转化为线圈的焦耳热,另一部分转化为磁铁的动能,因此重力势能的减少量大于动能的增加量,故D正确。
故选BD。
4.(2024·辽宁大连·模拟预测)如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。
(1)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后,将A线圈迅速插入B线圈中,电流计指针将________偏转;(填“向左”“向右”或“不”)
(2)连好电路后,并将A线圈插入B线圈中后,若要使灵敏电流计的指针向左偏转,可采取的操作是________;
A.插入铁芯 B.拔出线圈 C.变阻器的滑片向左滑动
(3)G为指针零刻度在中央的灵敏电流表,连接在直流电路中时的偏转情况如图1中所示,即电流从电流表G的左接线柱进时,指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验,则图2中的条形磁铁的运动方向是向________(填“上”、“下”),图3中的条形磁铁下端为________极(填“N”、“S”)。
【答案】(1)向右
(2)B
(3) 下 S
【详解】(1)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,说明线圈B中磁通量增加,产生的感应电流使指针向右偏转,那么合上开关后,将A线圈迅速插入B线圈中,线圈B中的磁通量也增加,产生的感应电流方向相同,故电流计指针也将向右偏转。
(2)A.据前面分析有插入铁芯会使得通过线圈B中的磁通量变大,则使灵敏电流计的指针向右偏转,故A错误;
B.拔出A线圈,会使得通过线圈B中的磁通量变小,则会使得灵敏电流计指针向左偏转,故B正确;
C.变阻器的滑片向左滑动,则通过线圈A中的电流变大,从而会使得通过线圈B中的磁通量变大,从而灵敏电流计的指针仍会向右偏转,故C错误。
故选B。
(3)[1]依题意有,可知实验时通过螺线管的电流是从上端流入、下端流出,则根据右手螺旋定则可知此时通电螺线管产生的磁场方向向下,而此时恰好条形磁铁的S极朝下,结合楞次定律,说明引起感应电流的磁场方向向上且磁通量在增大,可知条形磁铁应向下运动;
[2] 依题意有,可知实验时通过螺线管的电流是从下端流入、上端流出,则根据右手螺旋定则可知通电螺线管产生的磁场方向向上,而条形磁铁又向上远离螺线管,结合楞次定律,说明引起感应电流的磁场方向向上且通过螺线管的磁通量在减小,则可知条形磁铁的下端为S极。
5.(2024·广东汕头·二模)同学们在学习了感应电流产生的条件后,想通过实验探究影响感应电流方向的因素,实验过程如下:
(1)按照图1所示电路连接器材,闭合电键,电流表指针向右偏转,对调电源正负极,重复以上操作。该步骤目的是获得电流表指针偏转方向与__________方向的对应关系;
(2)按照图2所示电路连接器材,查明线圈中导线的绕向,以确定感应电流产生的磁场方向;
(3)分别改变磁体磁场的方向和磁体运动方向,观察指针偏转方向,使用表格中记录数据;根据第1步探究的对应关系,表中实验4中标有“▲”空格应填__________(选填“向上”、“向下”、“向左”或“向右”):
实验序号
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
▲
(4)根据表中所记录数据,进行如下分析:
①由实验1和__________(填实验序号)可得出结论:感应电流方向与磁体运动情况有关。
②由实验2、4得出的结论:穿过闭合回路的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场方向__________(选填“相同”、“相反”或“无关”)。
(5)经过进一步讨论和学习,同学们掌握了影响感应电流方向的因素及其结论,为电磁感应定律的学习打下了基础。
【答案】 电流 向上 2 相同
【详解】(1)[1]电流流向不同,对应指针偏转方向不同,所以该步骤目的是获得电流表指针偏转方向与电流方向的对应关系。
(3)[2]磁体磁场的方向向上,拔出线圈,根据安培定则可知,感应电流的磁场方向向上。
(4)①[3]要探究感应电流方向与磁体运动情况,需保证磁体磁场的方向和指针偏转情况相同,故由实验1和2可得出结论。
②[4]由实验2、4得出的结论:穿过闭合回路的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场方向相同。
6.(2024·新疆乌鲁木齐·二模)在“探究影响感应电流方向的因素”实验中:
(1)如图1用试触法查明检流计指针偏转方向与________方向的对应关系。观察线圈中导线的绕向如图2,结合指针的偏转方向确定感应电流的方向。
(2)如图3进行实验操作,下表为某同学记录的实验现象
序号
1
2
3
4
磁铁的磁场方向
向下
向下
向上
向上
磁铁的磁通量的变化
增大
减小
增大
减小
感应电流的磁场方向
向上
向下
向下
向上
①实验1、3得出的结论:穿过闭合回路的磁通量___________时,感应电流的磁场方向与磁铁的磁场方向___________;
②由实验得出的结论是:感应电流的磁场方向总要阻碍___________。
(3)如图4,若磁铁从Ⅰ位置移到Ⅱ位置过程,检流计指针向左偏转,那么磁铁从Ⅱ位置移到Ⅲ位置过程检流计指针___________(选填“向右”“向左”或“不”)偏转,磁铁从Ⅲ位置移到Ⅳ位置过程检流计指针向___________(选填“向右”“向左”或“不”)偏转。
【答案】(1)电流
(2) 增大 相反 引起感应电流的磁通量的变化
(3) 向右 向右
【详解】(1)先观察电流表指针偏转方向与电流方向的对应关系,查明线圈中导线的绕向,以便从指针的偏转方向确定感应电流的磁场方向。
(2)[1][2]由实验记录1、3可知,磁体插入线圈,穿过闭合回路的磁通量增大,感应电流的磁场与原磁场方向相反。
[3]由实验记录得出的结论是:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
(3)[1]若磁铁从Ⅰ位置移到Ⅱ位置过程,穿过线圈的磁感线向下且磁通量增加,检流计指针向左偏转;磁铁从Ⅱ位置移到Ⅲ位置过程穿过线圈的磁感线向下且磁通量减少,故检流计指针向右偏转;
[2]磁铁从Ⅲ位置移到Ⅳ位置过程,穿过线圈的磁感线向上且磁通量逐渐增多,故故检流计指针向右偏转。
⏳题型02 拓展创新实验
7.(2026·重庆沙坪坝·一模)“诚勤立达”学习小组的同学们正在探究“影响感应电流方向的因素”。
(1)同学们先按照图甲连接电路,不通电时,电流计指针停在正中央。当闭合开关时,观察到电流计指针向左偏。该步骤是为了判断___________。
(2)接着按照图乙组装实验装置,将条形磁铁从线圈中拔出的过程中,我们可以观察到电流计的指针___________(填“向左”“向右”或“不”)偏转。
(3)为了进一步探究实验规律,该小组的同学们连接了如图丙所示的实验电路,将条形磁铁向下插入线圈(未穿出)的过程中,观察到的实验现象是___________。
A.灯泡A、B均不发光
B.灯泡A、B交替发光
C.灯泡A发光,灯泡B不发光
D.灯泡B发光,灯泡A不发光
【答案】(1)电流流进电流计的方向与电流计指针偏转方向的关系
(2)向左
(3)C
【详解】(1)当闭合开关时,观察到电流计指针向左偏,说明当电流从电流计左接线柱流进电流计时,电流计的指针向左偏,本步骤是为了判断电流流进电流计方向与电流计指针偏转方向的关系。
(2)根据楞次定律可知,此时感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同,结合安培定则可知此时感应电流从上方流进螺线管,从下方流出螺线管,再流进电流计,因此电流计的指针向左偏转。
(3)根据楞次定律可知,此时感应电流产生的磁场方向穿过线圈向上,结合安培定则可知电流从上方流进螺线管,从下方流出螺线管,由于二极管具有单向导电性,因此灯泡A发光,灯泡B不发光。
故选C。
8.(2025·黑龙江大庆·模拟预测)甲、乙、丙三位同学分别利用如图所示的装置进行电磁感应现象的探究。
(1)如图a,甲同学在断开开关时发现电流计指针向左偏转,下列操作中也能使指针向左偏转的有________。
A.闭合开关
B.开关闭合时将A线圈从B线圈中拔出
C.开关闭合时,将滑动变阻器滑片向左滑动
D.将A线圈减速插入B线圈
(2)如图b所示,乙同学在研究电磁感应现象时,将一线圈两端与电流传感器相连,强磁铁从长玻璃管上端由静止下落,电流传感器记录了强磁铁穿过线圈过程中电流随时间变化的图像,如图c所示,时刻电流为0。下列说法正确的是( )
A.在时刻,穿过线圈的磁通量的变化率为0
B.在下落初始的一小段时间内,强磁铁的加速度小于重力加速度
C.强磁铁穿过线圈的过程中,受到线圈的作用力先向上后向下
D.在到的时间内,强磁铁重力势能的减少量等于其动能的增加
(3)丙同学设计了如图d所示的实验装置,其中R为光敏电阻(其阻值与光照强度呈负相关),轻质金属环A用轻绳悬挂,与长直螺线管共轴(A线圈平面与螺线管线圈平面平行),并位于螺线管左侧。当光照增强时,从右向左看,金属环A中电流方向为________(填“顺时针”或“逆时针”),A将会________(填“向左”或“向右”)运动。
【答案】(1)B
(2)AB
(3) 顺时针 向左
【详解】(1)断开开关时,A线圈中电流迅速减小,则B线圈中磁通量减小,出现感应电流,使灵敏电流计指针向左偏转;为了同样使指针向左偏转,应减小B线圈中的磁通量或增加B线圈中反向的磁通量。
A.闭合开关,A线圈中的电流突然增大,则B线圈中的磁通量增大,A错误;
B.开关闭合时将A线圈从B线圈中拔出,则B线圈中的磁通量减小,B正确;
C.开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动,滑动变阻器接入电路阻值减小,A线圈中的电流增大,则B线圈中的磁通量增大,C错误;
D.将A线圈减速插入B线圈,则B线圈中的磁通量增大,D错误。
故选B。
(2)A.时刻电流为0,说明感应电动势为零,由可知穿过线圈的磁通量的变化率为0,A正确;
B.由“来拒去留”可知在到时间内,强磁铁受到线圈向上的作用力F,且初始阶段有F小于重力,由牛顿第二定律可得
解得
可知,初始阶段强磁铁的加速度小于重力加速度,B正确;
C.由“来拒去留”可知强磁铁穿过线圈的过程中,受到线圈的作用力始终向上,C错误;
D.在到的时间内,强磁铁重力势能的减少量等于其动能的增加量加上线圈产生的内能,D错误。
故选AB。
(3)[1]根据安培定则,螺线管内部磁场向右,金属环中的磁场向右,当光照增强时,光敏电阻的阻值减小,回路电流增大,金属环的磁通量增大,根据增反减同,感应电流的磁场向左,根据安培定则,从右向左看,金属环A中电流方向为顺时针;
[2]金属环A是顺时针电流,螺线管是逆时针的电流,反向电流相互排斥,金属环将向左运动。
9.(2025·广西·模拟预测)某小组开展如下科学探究实验。
(1)下列实验中,零刻度在中央的灵敏电流计指针发生偏转的是____________。
A.甲实验中,使金属棒沿图示垂直磁场方向运动的过程中
B.乙实验中,将磁铁快速插入线圈的过程中
C.丙实验中,保持开关S闭合,快速移动滑动变阻器滑片的过程中
D.丙实验中,断开开关S,将小螺线管A快速从大螺线管B中抽出的过程中
(2)某同学利用如图乙所示的实验装置探究影响感应电流的方向因素,并设计下表用以记录实验结果,请完成表格中的①②:
线圈内磁通量增加时的情况
实验序号
磁体的磁场方向
感应电流的方向
感应电流的磁场方向
第1次
向下
①_____时针(俯视)
②_______
第2次
向上
顺时针(俯视)
感应电流的磁场方向
向下
本实验中可得到的实验结论是________________________。
(3)在做验证楞次定律实验时,得到了丁图中的电流波形,横坐标为时间t,纵坐标为电流I,根据图线分析可知:将条形磁铁的N极插入闭合线圈时得到如图所示图线①。现让该磁铁从很远处按原方向沿线圈的轴线匀速穿过线圈并向远处离去,如图戊所示,下面四个选项中能较正确地反映线圈中电流I与时间t关系的是_______________。
A.B.
C.D.
【答案】 ABC 逆 向上 感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化 B
【详解】(1)[1]A.导体棒沿图示方向切割磁感线,穿过闭合回路的磁通量发生了变化,会产生感应电流,A正确;
B.条形磁铁快速插入线圈的过程中,穿过线圈的磁通量发生了变化,会产生感应电流,B正确;
C.电路闭合,快速移动滑动变阻器的滑片,电路的电流发生较大变化,穿过线圈B的磁通量发生了变化,会产生感应电流,C正确;
D.断开开关S,螺线管A中没有电流,螺线管B中没有磁场,更无磁通量的变化,不会产生感应电流,D错误。
故选ABC。
(2)[2][3]表格中探究线圈内磁通量增加的情况,感应电流的磁场方向应向上,与磁铁的磁场方向相反,应用右手螺旋定则可得,线圈内感应电流的方向应为俯视逆时针方向。
[4]通过实验操作和表格分析得到出楞次定律,即感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化。
(3)[5]图示S极插入时的电流方向与N极插入时方向相反。
故B正确。
10.(25-26高三上·四川广汉·模拟预测)甲、乙、丙三位同学分别利用如图所示的装置进行电磁感应现象的探究。
(1)如图a,甲同学在断开开关时发现电流计指针向左偏转,下列操作中也能使指针向左偏转的有________。
A.闭合开关
B.开关闭合时将A线圈从B线圈中拔出
C.开关闭合时,将滑动变阻器滑片向左滑动
(2)如图b所示,乙同学在研究电磁感应现象时,将一线圈两端与电流传感器相连,强磁铁从长玻璃管上端由静止下落,电流传感器记录了强磁铁穿过线圈过程中电流随时间变化的图像,如图c所示,时刻电流为0。下列说法正确的是( )
A.在时刻,穿过线圈的磁通量的变化率为0
B.在到时间内,强磁铁的加速度小于重力加速度
C.强磁铁穿过线圈的过程中,受到线圈的作用力先向上后向下
D.在到的时间内,强磁铁重力势能的减少量等于其动能的增加
(3)丙同学设计了如图d所示的实验装置,其中R为光敏电阻(其阻值与光照强度呈负相关),轻质金属环A用轻绳悬挂,与长直螺线管共轴(A线圈平面与螺线管线圈平面平行),并位于螺线管左侧。当光照增强时,从右向左看,金属环A中电流方向为________(填“顺时针”或“逆时针”),A将会________(填“向左”或“向右”)运动。
【答案】(1)B (2)AB (3) 顺时针 向左
【详解】(1)断开开关时,A线圈中电流迅速减小,则B线圈中磁通量减小,出现感应电流,使灵敏电流计指针向左偏转;为了同样使指针向左偏转,应减小B线圈中的磁通量或增加B线圈中反向的磁通量。
A.闭合开关,A线圈中的电流突然增大,则B线圈中的磁通量增大,故A错误;
B.开关闭合时将A线圈从B线圈中拔出,则B线圈中的磁通量减小,故B正确;
C.开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动,滑动变阻器接入电路阻值减小,A线圈中的电流增大,则B线圈中的磁通量增大,故C错误。故选B。
(2)A.时刻电流为0,说明感应电动势为零,由可知穿过线圈的磁通量的变化率为0,故A正确;
B.由“来拒去留”可知在到时间内,强磁铁受到线圈向上的作用力F,且初始阶段有F小于重力,由可知初始阶段强磁铁的加速度小于重力加速度,故B正确;
C.由“来拒去留”可知强磁铁穿过线圈的过程中,受到线圈的作用力始终向上,故C错误;
D.在到的时间内,强磁铁重力势能的减少量等于其动能的增加量加上线圈产生的内能,故D错误。
故选AB。
(3)根据安培定则,螺线管内部磁场向右,金属环中的磁场向右,当光照增强时,光敏电阻的阻值减小,回路电流增大,金属环的磁通量增大,根据增反减同,感应电流的磁场向左,根据安培定则,从右向左看,金属环A中电流方向为顺时针;金属环A是顺时针电流,螺线管是逆时针的电流,反向电流相互排斥,金属环将向左运动。
重难·创新演练
设题创新:结合改进的实验装置考查影响感应电流方向和电动势大小的因素(T11)。
11.(2024·福建厦门·模拟预测)某同学正在探究影响感应电流方向的因素,已知当电流从灵敏电流计的正接线柱流入时,灵敏电流计的指针向右偏转。
(1)如图甲所示,导体棒ab向右匀速平移的过程中,电流计的指针将___________(填“向左”“向右”或“不发生”)偏转。
(2)该同学研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系时采用了如图乙所示的实验装置,该同学用螺旋测微器测量挡光片的宽度示数如图丙所示,则挡光片的宽度_______mm;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和内的感应电动势的平均值E,改变小车速度进行多次实验,得到多组数据,为了更直观地体现E和的关系,若以E为纵坐标,则横坐标应为___________;误差范围内绘制的图像为一条过原点的直线,则得出的结论是___________。
(3)其他条件都不变,若换用匝数加倍的线圈做实验,根据实验数据所作出的那条直线图像斜率___________(填“减半”“不变”或“加倍”)。
【答案】(1)向左
(2) 5.664/5.665/5.666/5.667 在误差允许的范围内感应电动势与磁通量的变化率成正比
(3)加倍
【详解】(1)导体棒ab向右匀速运动的过程中,根据右手定则可知,感应电流由电流计的负接线柱流入,结合题中条件可知,电流计的指针将向左偏转。
(2)[1]螺旋测微器的精度为0.01mm,转动刻度估读到0.1格,挡光片的宽度
(5.664~5.667)
[2]在挡光片每次经过光电门的过程中,磁铁与线圈之间相对位置的改变量都一样,即穿过线圈的磁通量的变化量相同,这种情况下与成正比,横坐标应该是;
[3]根据绘制的图像是一条直线,可以得出的结论是:在误差允许的范围内感应电动势与磁通量的变化率成正比。
(3)匝数n加倍后,产生的感应电动势加倍,图象纵坐标加倍横坐标不变,所以新图象的斜率加倍。
真题·实战演练
高频考点:影响感应电流方向的因素
12.(2024·广东江门·模拟预测)同学们在学习了感应电流产生的条件后,想通过实验探究影响感应电流方向的因素,实验过程如下:
(1)按照图1所示电路连接器材,闭合电键,电流表指针向右偏转,对调电源正负极,重复以上操作。该步骤目的是获得电流表指针偏转方向与__________方向的对应关系;(填“电流”或者“磁铁的运动”)
(2)按照图2所示电路连接器材,查明线圈中导线的绕向,以确定磁体运动时感应电流产生的磁场方向;
(3)分别改变磁体磁场的方向和磁体运动方向,观察指针偏转方向,使用表格中记录数据;根据第1步探究的对应关系,表中实验4中标有“▲”空格应填__________(选填“向上”、“向下”、“向左”或“向右”):
实验序号
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
▲
(4)根据表中所记录数据,进行如下分析:
①由实验1和__________(填实验序号)可得出结论:感应电流方向与磁体运动情况有关。
②由实验2、4得出的结论:穿过闭合回路的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场方向__________(选填“相同”、“相反”或“无关”)。
(5)经过进一步讨论和学习,同学们掌握了影响感应电流方向的因素及其结论,为电磁感应定律的学习打下了基础。
【答案】 电流 向上 2 相同
【详解】(1)[1]按照图1所示电路连接器材,闭合电键,电流表指针向右偏转,对调电源正负极,重复以上操作。该步骤目的是获得电流表指针偏转方向与电流方向的对应关系。
(3)[2]磁体磁场的方向向上,拔出线圈,发现指针向左偏转,根据实验序号1数据可知感应电流的磁场方向向上。
(4)①[3]要探究感应电流方向与磁体运动情况,需保证磁体磁场的方向相同,磁体运动方向不同,所以由实验1和2可得出结论:感应电流方向与磁体运动情况有关。
②[4]由实验2、4得出的结论:穿过闭合回路的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场方向相同。
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实验14 探究影响感应电流方向的因素
目录
模拟·基础演练 1
题型01 教材原型实验 1
题型02 拓展创新实验 5
重难·创新演练 9
真题·实战演练 10
模拟·基础演练
考查重点:影响感应电流方向的因素
⏳题型01 教材原型实验
1.(2026·广西桂林·二模)物理探究小组选用图示器材和电路研究电磁感应规律。
(1)请将图中接线柱P与________(选填“a”或“b”或“c”)、Q与_________(选填“a”或“b”或“c”)连接起来,组成正确的实验电路;
(2)把A线圈插入B线圈中后,如果闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下,则下列操作出现的情况为:
①向右移动滑动变阻器滑片,灵敏电流计指针将向________(选填“左”或“右”)偏转;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,拔出线圈A中的铁芯,灵敏电流计指针将向________(选填“左”或“右”)偏转;
(3)根据所学知识结合本实验结果得出产生感应电流的本质是________________________。
2.(2026·海南·模拟预测)实验“探究影响感应电流方向的因素”,方法如下。
(1)先判断灵敏电流表指针的偏转方向与电流流向的关系。
a.将灵敏电流表G按图1所示与电源和电阻连接,电流表指针右偏。
b.对调电源正、负极,电流表指针左偏。
下列结论与实验相符的是________(多选)。
A.电流从电流表G的“+”接线柱流入,指针右偏
B.电流从电流表G的“+”接线柱流入,指针左偏
C.电流从电流表G的“-”接线柱流入,指针右偏
D.电流从电流表G的“-”接线柱流入,指针左偏
(2)观察线圈的绕线方向:导线从接线柱A点起绕,经a到b绕到接线柱B。将线圈与灵敏电流表G相连。某次实验时,灵敏电流表G的指针右偏,如图2所示,此时磁铁的运动状态是________(填“向上抽出”“向下插入”或“静止”)。
3.(2026·重庆渝中·模拟预测)落磁实验是研究电磁感应现象的经典实验,某兴趣小组利用如图甲所示装置探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素, 图甲中灵敏电流计的正中间为零刻度, 电流从 “+” 极流入时,指针向右偏转。
(1)当强磁铁从图甲位置左右运动过程,灵敏电流计的指针________(选填“会”或“不会”) 偏转。
(2)当强磁铁从图甲位置向下靠近线圈,灵敏电流计的指针会________(选填“向左”或“向右”)偏转。
(3)仅将灵敏电流计更换成电流传感器,强磁铁从螺线管上端由静止下落(无桌面阻挡),电流传感器记录了强磁铁穿过线圈过程中电流 i 与时间 t的关系图像如图乙所示,下列说法正确的是_____。
A.t2 时刻的速度大小等于 t4时刻的速度大小
B.在t1∼t3时间段,强磁铁的加速度小于重力加速度
C.强磁铁穿过线圈的过程中,受到线圈的作用力先向上后向下
D.在t1∼t5的时间内,强磁铁重力势能的减少量大于其动能的增加量
4.(2024·辽宁大连·模拟预测)如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。
(1)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后,将A线圈迅速插入B线圈中,电流计指针将________偏转;(填“向左”“向右”或“不”)
(2)连好电路后,并将A线圈插入B线圈中后,若要使灵敏电流计的指针向左偏转,可采取的操作是________;
A.插入铁芯 B.拔出线圈 C.变阻器的滑片向左滑动
(3)G为指针零刻度在中央的灵敏电流表,连接在直流电路中时的偏转情况如图1中所示,即电流从电流表G的左接线柱进时,指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验,则图2中的条形磁铁的运动方向是向________(填“上”、“下”),图3中的条形磁铁下端为________极(填“N”、“S”)。
5.(2024·广东汕头·二模)同学们在学习了感应电流产生的条件后,想通过实验探究影响感应电流方向的因素,实验过程如下:
(1)按照图1所示电路连接器材,闭合电键,电流表指针向右偏转,对调电源正负极,重复以上操作。该步骤目的是获得电流表指针偏转方向与__________方向的对应关系;
(2)按照图2所示电路连接器材,查明线圈中导线的绕向,以确定感应电流产生的磁场方向;
(3)分别改变磁体磁场的方向和磁体运动方向,观察指针偏转方向,使用表格中记录数据;根据第1步探究的对应关系,表中实验4中标有“▲”空格应填__________(选填“向上”、“向下”、“向左”或“向右”):
实验序号
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
▲
(4)根据表中所记录数据,进行如下分析:
①由实验1和__________(填实验序号)可得出结论:感应电流方向与磁体运动情况有关。
②由实验2、4得出的结论:穿过闭合回路的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场方向__________(选填“相同”、“相反”或“无关”)。
(5)经过进一步讨论和学习,同学们掌握了影响感应电流方向的因素及其结论,为电磁感应定律的学习打下了基础。
6.(2024·新疆乌鲁木齐·二模)在“探究影响感应电流方向的因素”实验中:
(1)如图1用试触法查明检流计指针偏转方向与________方向的对应关系。观察线圈中导线的绕向如图2,结合指针的偏转方向确定感应电流的方向。
(2)如图3进行实验操作,下表为某同学记录的实验现象
序号
1
2
3
4
磁铁的磁场方向
向下
向下
向上
向上
磁铁的磁通量的变化
增大
减小
增大
减小
感应电流的磁场方向
向上
向下
向下
向上
①实验1、3得出的结论:穿过闭合回路的磁通量___________时,感应电流的磁场方向与磁铁的磁场方向___________;
②由实验得出的结论是:感应电流的磁场方向总要阻碍___________。
(3)如图4,若磁铁从Ⅰ位置移到Ⅱ位置过程,检流计指针向左偏转,那么磁铁从Ⅱ位置移到Ⅲ位置过程检流计指针___________(选填“向右”“向左”或“不”)偏转,磁铁从Ⅲ位置移到Ⅳ位置过程检流计指针向___________(选填“向右”“向左”或“不”)偏转。
⏳题型02 拓展创新实验
7.(2026·重庆沙坪坝·一模)“诚勤立达”学习小组的同学们正在探究“影响感应电流方向的因素”。
(1)同学们先按照图甲连接电路,不通电时,电流计指针停在正中央。当闭合开关时,观察到电流计指针向左偏。该步骤是为了判断___________。
(2)接着按照图乙组装实验装置,将条形磁铁从线圈中拔出的过程中,我们可以观察到电流计的指针___________(填“向左”“向右”或“不”)偏转。
(3)为了进一步探究实验规律,该小组的同学们连接了如图丙所示的实验电路,将条形磁铁向下插入线圈(未穿出)的过程中,观察到的实验现象是___________。
A.灯泡A、B均不发光
B.灯泡A、B交替发光
C.灯泡A发光,灯泡B不发光
D.灯泡B发光,灯泡A不发光
8.(2025·黑龙江大庆·模拟预测)甲、乙、丙三位同学分别利用如图所示的装置进行电磁感应现象的探究。
(1)如图a,甲同学在断开开关时发现电流计指针向左偏转,下列操作中也能使指针向左偏转的有________。
A.闭合开关
B.开关闭合时将A线圈从B线圈中拔出
C.开关闭合时,将滑动变阻器滑片向左滑动
D.将A线圈减速插入B线圈
(2)如图b所示,乙同学在研究电磁感应现象时,将一线圈两端与电流传感器相连,强磁铁从长玻璃管上端由静止下落,电流传感器记录了强磁铁穿过线圈过程中电流随时间变化的图像,如图c所示,时刻电流为0。下列说法正确的是( )
A.在时刻,穿过线圈的磁通量的变化率为0
B.在下落初始的一小段时间内,强磁铁的加速度小于重力加速度
C.强磁铁穿过线圈的过程中,受到线圈的作用力先向上后向下
D.在到的时间内,强磁铁重力势能的减少量等于其动能的增加
(3)丙同学设计了如图d所示的实验装置,其中R为光敏电阻(其阻值与光照强度呈负相关),轻质金属环A用轻绳悬挂,与长直螺线管共轴(A线圈平面与螺线管线圈平面平行),并位于螺线管左侧。当光照增强时,从右向左看,金属环A中电流方向为________(填“顺时针”或“逆时针”),A将会________(填“向左”或“向右”)运动。
9.(2025·广西·模拟预测)某小组开展如下科学探究实验。
(1)下列实验中,零刻度在中央的灵敏电流计指针发生偏转的是____________。
A.甲实验中,使金属棒沿图示垂直磁场方向运动的过程中
B.乙实验中,将磁铁快速插入线圈的过程中
C.丙实验中,保持开关S闭合,快速移动滑动变阻器滑片的过程中
D.丙实验中,断开开关S,将小螺线管A快速从大螺线管B中抽出的过程中
(2)某同学利用如图乙所示的实验装置探究影响感应电流的方向因素,并设计下表用以记录实验结果,请完成表格中的①②:
线圈内磁通量增加时的情况
实验序号
磁体的磁场方向
感应电流的方向
感应电流的磁场方向
第1次
向下
①_____时针(俯视)
②_______
第2次
向上
顺时针(俯视)
感应电流的磁场方向
向下
本实验中可得到的实验结论是________________________。
(3)在做验证楞次定律实验时,得到了丁图中的电流波形,横坐标为时间t,纵坐标为电流I,根据图线分析可知:将条形磁铁的N极插入闭合线圈时得到如图所示图线①。现让该磁铁从很远处按原方向沿线圈的轴线匀速穿过线圈并向远处离去,如图戊所示,下面四个选项中能较正确地反映线圈中电流I与时间t关系的是_______________。
A.B.
C.D.
10.(25-26高三上·四川广汉·模拟预测)甲、乙、丙三位同学分别利用如图所示的装置进行电磁感应现象的探究。
(1)如图a,甲同学在断开开关时发现电流计指针向左偏转,下列操作中也能使指针向左偏转的有________。
A.闭合开关
B.开关闭合时将A线圈从B线圈中拔出
C.开关闭合时,将滑动变阻器滑片向左滑动
(2)如图b所示,乙同学在研究电磁感应现象时,将一线圈两端与电流传感器相连,强磁铁从长玻璃管上端由静止下落,电流传感器记录了强磁铁穿过线圈过程中电流随时间变化的图像,如图c所示,时刻电流为0。下列说法正确的是( )
A.在时刻,穿过线圈的磁通量的变化率为0
B.在到时间内,强磁铁的加速度小于重力加速度
C.强磁铁穿过线圈的过程中,受到线圈的作用力先向上后向下
D.在到的时间内,强磁铁重力势能的减少量等于其动能的增加
(3)丙同学设计了如图d所示的实验装置,其中R为光敏电阻(其阻值与光照强度呈负相关),轻质金属环A用轻绳悬挂,与长直螺线管共轴(A线圈平面与螺线管线圈平面平行),并位于螺线管左侧。当光照增强时,从右向左看,金属环A中电流方向为________(填“顺时针”或“逆时针”),A将会________(填“向左”或“向右”)运动。
重难·创新演练
设题创新:结合改进的实验装置考查影响感应电流方向和电动势大小的因素(T11)。
11.(2024·福建厦门·模拟预测)某同学正在探究影响感应电流方向的因素,已知当电流从灵敏电流计的正接线柱流入时,灵敏电流计的指针向右偏转。
(1)如图甲所示,导体棒ab向右匀速平移的过程中,电流计的指针将___________(填“向左”“向右”或“不发生”)偏转。
(2)该同学研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系时采用了如图乙所示的实验装置,该同学用螺旋测微器测量挡光片的宽度示数如图丙所示,则挡光片的宽度_______mm;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和内的感应电动势的平均值E,改变小车速度进行多次实验,得到多组数据,为了更直观地体现E和的关系,若以E为纵坐标,则横坐标应为___________;误差范围内绘制的图像为一条过原点的直线,则得出的结论是___________。
(3)其他条件都不变,若换用匝数加倍的线圈做实验,根据实验数据所作出的那条直线图像斜率___________(填“减半”“不变”或“加倍”)。
真题·实战演练
高频考点:影响感应电流方向的因素
12.(2024·广东江门·模拟预测)同学们在学习了感应电流产生的条件后,想通过实验探究影响感应电流方向的因素,实验过程如下:
(1)按照图1所示电路连接器材,闭合电键,电流表指针向右偏转,对调电源正负极,重复以上操作。该步骤目的是获得电流表指针偏转方向与__________方向的对应关系;(填“电流”或者“磁铁的运动”)
(2)按照图2所示电路连接器材,查明线圈中导线的绕向,以确定磁体运动时感应电流产生的磁场方向;
(3)分别改变磁体磁场的方向和磁体运动方向,观察指针偏转方向,使用表格中记录数据;根据第1步探究的对应关系,表中实验4中标有“▲”空格应填__________(选填“向上”、“向下”、“向左”或“向右”):
实验序号
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
▲
(4)根据表中所记录数据,进行如下分析:
①由实验1和__________(填实验序号)可得出结论:感应电流方向与磁体运动情况有关。
②由实验2、4得出的结论:穿过闭合回路的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场方向__________(选填“相同”、“相反”或“无关”)。
(5)经过进一步讨论和学习,同学们掌握了影响感应电流方向的因素及其结论,为电磁感应定律的学习打下了基础。
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