2024屆高考物理一輪復(fù)習(xí)熱點(diǎn)題型歸類訓(xùn)練專題27法拉第電磁感應(yīng)定律(原卷版+解析)_第1頁
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文檔簡介

專題27法拉第電磁感應(yīng)定律

目錄

題型一實(shí)驗(yàn):探究影響感應(yīng)電流方向的因素.........................................1

題型二感應(yīng)電流的產(chǎn)生和方向判斷.................................................6

題型三楞次定律推論的應(yīng)用........................................................8

題型四”三定則、一定律”的應(yīng)用...................................................12

題型五法拉第電磁感應(yīng)定律的理解及應(yīng)用..........................................14

題型六導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢.........................................16

類型I平動(dòng)切割磁感線.......................................................18

類型2轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線.......................................................19

類型3有效長度問題..........................................................22

題型六自感現(xiàn)象.................................................................24

題型一實(shí)驗(yàn):探究影響感應(yīng)電流方向的因素

1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

如圖2所示,通過將條形磁體插入或拔出線圈來改變穿過螺線管的磁通量,根據(jù)電流表指針

的偏轉(zhuǎn)方向判斷感應(yīng)電流為方向。

2.實(shí)驗(yàn)結(jié)論

當(dāng)穿過線圈的磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向相反:當(dāng)穿過線圈的磁通量減

小時(shí),感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向相同。

3.注意事項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)前應(yīng)首先查明電流表中電流的流向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系,判斷的方法是:

采用如圖所示的電路,把一節(jié)干電池與電流表及線圈串聯(lián),由于電流表量程較小,所以在電

路中應(yīng)接入限流變阻器用電池采用舊電池,開關(guān)5米用瞬間接觸,記錄指針偏轉(zhuǎn)方向。

【例1】(2023?海南?統(tǒng)考模擬預(yù)測)某同學(xué)在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中,首先按圖甲接

線,判斷電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系,然后依次按圖乙將電流表與A線圈連

成一個(gè)閉合回路,按圖丙將電流表與導(dǎo)體棒而連成一個(gè)閉合回路(圖中N、S兩極上下正

對(duì))。在圖甲中,當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí),觀察到電流表指針向右偏轉(zhuǎn)(不通電時(shí)電流表指針停在

正中央),則:

(1)在圖乙中,在磁體S極插入線圈A的過程中,電流表的指針將偏轉(zhuǎn);磁體放在

A中不動(dòng)時(shí),電流表的指針將偏轉(zhuǎn)。(均選填“向左”、“向右”或“不發(fā)生”)

(2)在圖丙中,處在兩磁極之間的導(dǎo)體棒而向右移動(dòng)過程中,電流表的指針將偏轉(zhuǎn);

導(dǎo)體棒必豎直向上移動(dòng)過程中,電流表的指針將偏轉(zhuǎn)。(均選填“向左”、“向右”或“不

發(fā)生”)

【例2】.(2023?全國?高二專題練習(xí))為了探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象,如圖所示為“探究產(chǎn)牛感應(yīng)電

流的條件的實(shí)驗(yàn)裝置

+

圖1圖2

(1)如圖1所示,下列操作中,電流表的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是()

A.將條形磁鐵放在線圈中不動(dòng)

B.將條形磁鐵插入線圈

C.將條形磁鐵從線圈中拔出

D.將條形磁鐵從圖示位置向左移動(dòng)

(2)某實(shí)驗(yàn)小組將電池、線圈A、線圈B、滑動(dòng)變阻器、靈敏電流計(jì)、開關(guān)按照如圖2所

示的方式連接。當(dāng)閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針左偏。由此可知:

(a)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí),靈敏電流計(jì)的指針(填“左偏”、“不動(dòng)”、

“右偏”);

(b)將線圈A拔出時(shí),靈敏電流計(jì)的指針(填"左偏"、"不動(dòng)”、“右偏”)。

(3)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室按如圖2所示重做電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn),當(dāng)他接通、斷開開關(guān)時(shí),電

流表的指針都沒有偏轉(zhuǎn),其可能的原因_______。

A.開關(guān)接線柱斷路

B.電流表的正負(fù)極接錯(cuò)

C.線圈B的接頭接反

D.蓄電池的正負(fù)極接反

【例3】.(2023春?上海嘉定?高三統(tǒng)考階段練習(xí))為探究“影響感應(yīng)電流方向的因素”,某同

學(xué)實(shí)驗(yàn)如下:

(1)首先按圖甲所示連接電路,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn);再按圖乙所

示連接電路,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。進(jìn)行.匕述實(shí)驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)()

A.各儀器及導(dǎo)線是否完好

B.干電池是否為新電池

C.電流計(jì)測量的電流是否準(zhǔn)確

D.電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系

(2)接下來用如圖所示的裝置做實(shí)驗(yàn),圖中螺線管上的粗線標(biāo)示的是導(dǎo)線的繞行方向。某

次實(shí)驗(yàn)中在條形磁鐵插入螺線管的過程中,觀察到電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn),說明螺線管中的電

流方向(從上往下看)是沿(選填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針'')方向,由此可推斷磁鐵下端

的磁極為極。

(3)用通電螺線管代替條形磁鐵,實(shí)驗(yàn)器材如圖所示,請完善實(shí)物連接圖

(4)連好電路,并將B線圈插入A線圈中。在閉合電鍵瞬間,發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右

偏了一下,若要使靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn),滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)向滑動(dòng)。

【例4】.(2023?全國?模擬預(yù)測)甲、乙、丙三位同學(xué)利用如圖所示裝置探究影響感應(yīng)電流

方向的因素。

(1)如圖“,甲同學(xué)在斷開開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn),下列操作中同樣能使指

針向右偏轉(zhuǎn)的有,

A.閉合開關(guān)

B.開關(guān)閉合時(shí)將滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)

C.開關(guān)閉合時(shí)將A線圈從8線圈中拔出

D.開關(guān)閉合時(shí)將A線圈倒置再重新插入B線圈中

(2)為確切判斷3線圈中的感應(yīng)電流方向,應(yīng)在實(shí)驗(yàn)前先查明靈敏電流計(jì)

的關(guān)系。

(3)如圖b,乙同學(xué)將條形磁鐵從“線圈上方由靜止糕放,使其筆直落入“線圈中,多次

改變釋放高度,發(fā)現(xiàn)釋放百度越高,靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)過的角度越大。該現(xiàn)象說明了線圈

中(選填“磁通量'"'磁通量變化量''或"磁通量變化率”)越大,產(chǎn)生的感應(yīng)電流越

大。

(4)丙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖。所示的裝置來判斷感應(yīng)電流的方向。他先使用多用電表的歐姆擋

對(duì)二極管正負(fù)極進(jìn)行確認(rèn),某次測量時(shí)發(fā)現(xiàn)多用電表指針幾乎沒有偏轉(zhuǎn),說明此時(shí)黑表筆接

觸的是二極管的(選填“正極”或“負(fù)極”)。實(shí)驗(yàn)操作時(shí)將磁鐵插入線圈時(shí),只有燈

(選填"C”或"D”)短暫亮起。

題型二感應(yīng)電流的產(chǎn)生和方向判斷

1.產(chǎn)生感應(yīng)電流的三種情況

結(jié)論:

只要穿

過閉合

導(dǎo)體回

磁通量路的磁

通量發(fā)

〉變化生變化.

閉合導(dǎo)

體回路

中就有

感應(yīng)電

2.用楞次定律判斷

|明確要研究的而酢及原磁場B的方向

—口

3.用右手定則判斷

(1)掌心一磁感線穿入。

(2)拇指——指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向。

(3)四指一指向感應(yīng)電流的方向。

【例1】(2023?湖南?高三統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試)如圖所示,虛線I和II之間有垂直于紙面向里的勻

強(qiáng)磁場,閉合線圈自高處落下,依次經(jīng)過。、氏c三個(gè)位置.下列說法正確的是()

x"lx--又丁X

B

X「乂X:X

b:

二二/….XII

C[...................?

A.線畫在位置。不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流

B.線圈在位置力一定做加速運(yùn)動(dòng)

C.線圈只有位置。和位置。會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流

D.線圈〃、〃、。三個(gè)位置都有感應(yīng)電流產(chǎn)生

【例2】(2023?廣東?模擬預(yù)測)卜列關(guān)于甲、乙、丙、丁四幅圖的說法,正確的是()

A.圖甲中,當(dāng)兩導(dǎo)體棒以相同的速度在導(dǎo)軌上勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體棒中能產(chǎn)生感應(yīng)電流

B.圖乙中,當(dāng)導(dǎo)體棒而在勻強(qiáng)磁場中以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體棒中能產(chǎn)生感應(yīng)電流

C.圖丙中,當(dāng)閉合圓環(huán)導(dǎo)體(水平放置)某一直徑正上方的直導(dǎo)線中通有直電流時(shí),閉合

圓環(huán)導(dǎo)體中能產(chǎn)生感應(yīng)電流

D.圖丁中,當(dāng)滑動(dòng)變阻梏的滑片。向右滑動(dòng)時(shí),不閉合的導(dǎo)體環(huán)中能產(chǎn)生感應(yīng)電流

【例3】(2023?湖北武漢?統(tǒng)考模擬預(yù)測)如圖所示平面內(nèi),在通有圖示方向電流/的長直導(dǎo)

線右側(cè),固定一正方形導(dǎo)線框川心邊與直導(dǎo)線平行。調(diào)節(jié)電流/的大小,使得空訶各

點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加,則()

A.導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流逐漸增大

B.導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)口流沿順時(shí)針方向

C.導(dǎo)線框的be邊受到的安培力大小恒定

D.導(dǎo)線框整體受到的安培力方向水平向右

【例3】.(2022?廣東選擇考模擬)如圖為電磁剎車實(shí)驗(yàn)裝置,小車底面安裝有矩形導(dǎo)線框。機(jī)必

線框底面平行于地面,在小車行進(jìn)方向有與等寬、等長的有界勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂

直地面向上。小車進(jìn)入磁場前撤去牽引力,小車穿過磁場后滑行一段距禽停止。則小車()

A.進(jìn)入磁場時(shí),矩形導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)椤ㄓ岩玻?/p>

B.離開磁場時(shí),矩形導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)镠cA

C.穿過磁場的過程中,田間有一段時(shí)間矩形導(dǎo)線框中沒有感應(yīng)電流

D.穿過磁場的過程中,矩形導(dǎo)線框受到的安培力方向始終水平向左

題型三楞次定律推論的應(yīng)用

內(nèi)容例證

阻礙原磁通量變化——“增反減

同”%

磁鐵靠近線圈,8道與,,中方向相反

磁鐵靠近,是斥力

阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)——“來拒去留”

磁鐵遠(yuǎn)離.是引力

NQI

使回路面積有擴(kuò)大或縮小的趨

勢——“增縮減擴(kuò)”

P、Q是光滑固定導(dǎo)軌,〃、力是可動(dòng)金屬棒,磁鐵下移,。、

b靠近

A____

阻礙原電流的變化一“增反減

同“

合上S,8先亮

【例1】(2023,北京朝陽?統(tǒng)考二才慎)如圖所示,用細(xì)線吊起一個(gè)鋁環(huán),將磁鐵的N極沿鋁環(huán)

的中心軸線靠近鋁環(huán),鋁環(huán)向右擺動(dòng)。下列說法正確的是()

A.N極靠近鋁環(huán)時(shí),從左向右看鋁環(huán)中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針

B.鋁環(huán)右擺的過程中,磁鐵對(duì)鋁環(huán)做的功大于鋁環(huán)動(dòng)能的增加量

C.僅將鋁環(huán)改為鐵環(huán),鐵環(huán)也一定會(huì)向右擺動(dòng)

D.若將磁鐵的S極沿鋁環(huán)的中心軸線靠近鋁環(huán),鋁環(huán)將會(huì)向左擺動(dòng)

【例2】.(2023?北京東城,北京市廣渠門中學(xué)校考三模)在勻強(qiáng)磁場中放置一個(gè)金屬圓環(huán),

磁場方向與圓環(huán)平面垂直,規(guī)定圖1所示磁場方向?yàn)檎?。?dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度8隨時(shí)間,按圖2所

小的止弦規(guī)律變化時(shí),卜列說法止確的是()

圖1圖2

A.〃時(shí)刻,圓環(huán)中無感應(yīng)電流

B.G時(shí)刻,圓環(huán)上各點(diǎn)受到的安培力最大

C.乙~々時(shí)間內(nèi),圓環(huán)中感應(yīng)電流方向始終沿順時(shí)針方向

D.。時(shí)間內(nèi),圓環(huán)先出現(xiàn)擴(kuò)張趨勢,后出現(xiàn)收縮趨勢

【例3】.(2023?海南?統(tǒng)考模擬預(yù)測)如圖,固定的彈性金屬圓環(huán)與螺線管共軸,在閉合開

關(guān)S的瞬間,有關(guān)環(huán)中的感應(yīng)電流/的方向(從環(huán)的右側(cè)往左側(cè)看)和環(huán)形變的說法正確的

是()

A.順時(shí)針方向,擴(kuò)張B.順時(shí)針方向,收縮

C.逆時(shí)針方向,擴(kuò)張D.逆時(shí)針方向,收縮

【例4】.(2023?河北滄州?滄縣中學(xué)校考模擬預(yù)測)如圖甲所示,一長直導(dǎo)線與閉合金屬線

框位于同一豎直平面內(nèi),長直導(dǎo)線中的電流i隨時(shí)間,的變化關(guān)系如圖乙所示(以水平向右

為電流的正方向),則在()G時(shí)間內(nèi),下列說法正確的是()

A.穿過線框的磁通量一直減小

B.線框中始終產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流

C.線框先有收縮的趨勢后有擴(kuò)張的趨勢

D.線框所受安培力的合力先向下后向上

【例5】(2023?廣東?模擬預(yù)測)某同學(xué)設(shè)想的減小電梯墜落時(shí)造成傷害的一種應(yīng)急安全裝置

如圖所示,在電梯轎廂底部安裝永久強(qiáng)磁鐵,磁鐵N極朝上,電梯井道內(nèi)壁上鋪設(shè)若干金

屬線圈,線圈在電梯轎廂墜落時(shí)能自動(dòng)閉合,從而減小對(duì)箱內(nèi)人員的傷害。當(dāng)電梯轎廂墜落

到圖示位置時(shí),下列說法正確的是()

A.從上往下看,金屬線圈A中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向

B.從上往下看,金屬線圈B中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向

C.金屬線圈A對(duì)電梯轎廂下落有阻礙作用,B沒有阻礙作用

D.金屬線圈B有收縮的趨勢,A有擴(kuò)張的趨勢

題型四“三定則、一定律”的應(yīng)用

“三個(gè)定則”“一個(gè)定律”的比較

名稱用途選用原則

安培定則判斷電流產(chǎn)生的磁場(方向)分布因電生磁

左手定則判斷通電導(dǎo)線、運(yùn)動(dòng)電荷所受磁場力的方向因電受力

右手定則判斷導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向或電源正負(fù)極因動(dòng)牛.電

因磁通量

楞次定律判斷因回路磁通量改變而產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向

變化生電

【例1】(2023?全國?高三專題練習(xí))如圖所示,水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的

金屬棒PQ、MMMN的左邊有一如圖所示的閉合電路,當(dāng)PQ在一外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí),

MN向右運(yùn)動(dòng),則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是()

A.向右加速運(yùn)動(dòng)B.向左加速運(yùn)動(dòng)

C.向右減速運(yùn)動(dòng)D.向左減速運(yùn)動(dòng)

【例2】.(2021?全國?高三專題練習(xí))如圖所示,一電子以初速度丫沿與金屬板平行的方向

飛入MN極板間,發(fā)現(xiàn)電子向M板偏轉(zhuǎn),則可能是()

K亮e1導(dǎo)

A.電鍵S閉合瞬間

B.電鍵S由閉合到斷開瞬間

C.電鍵S是閉合的,變阻器滑片P向左迅速滑動(dòng)

D.電鍵S是閉合的,變阻器滑片P向右迅速滑動(dòng)

【例3】.(2023?高三單元測試)如圖甲所示,螺線管P穿過一固定圓形線圈Q,P中通有變

化的電流八規(guī)定圖示電流方向?yàn)檎?,電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示,則()

A.〃時(shí)刻,從上往下看,線圈Q中有順時(shí)針方向的電沆

B./2時(shí)刻,線圈Q中沒有感應(yīng)電流

C.〃~/2時(shí)間內(nèi),Q中電沆在增大

D.及~“時(shí)間內(nèi),Q中磁通量的變化率在增大

【例4】(2023?廣東?統(tǒng)考二模)如圖甲所示,驅(qū)動(dòng)線圈通過開關(guān)S與電源連接,發(fā)射線圈放

在絕緣且內(nèi)壁光滑的發(fā)射導(dǎo)管內(nèi)。閉合開關(guān)S后,在0~九內(nèi)驅(qū)動(dòng)線圈的電流驍隨時(shí)間,的

變化如圖乙所示。在這段時(shí)間內(nèi),下列說法正確的是()

/發(fā)射線圈

,電源j?[[[Q

三匚發(fā)動(dòng)線圈h發(fā)射導(dǎo)管

S甲

A.驅(qū)動(dòng)線圈內(nèi)部的磁場水平向左B.發(fā)射線圈內(nèi)部的感應(yīng)磁場水平向左

C./=()時(shí)發(fā)射線圈所受的安培力最大D.,=/()時(shí)發(fā)射線圈中的感應(yīng)電流最大

題型五法拉第電磁感應(yīng)定律的理解及應(yīng)用

1.感應(yīng)電動(dòng)勢

(1)感應(yīng)電動(dòng)勢:在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢.

(2)產(chǎn)生條件:穿過回路的磁通最發(fā)生改變,與電路是否閉合無關(guān).

2.法拉第電磁感應(yīng)定律

(I)內(nèi)容:閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小,跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比.

(2)公式:E=噂,其中〃為線圈匝數(shù).

(3)感應(yīng)電流與感應(yīng)電動(dòng)勢的關(guān)系:/=六.

(4)說明:E的大小與勿、AG無關(guān),決定于磁通量的變化率等.

2.若已知G一,圖像,則圖線上某一點(diǎn)的切線斜率為等.

3.當(dāng)A3僅由3的變化引起時(shí),£=/券,其中S為線圈在磁場中的有效面積.若8=Bo

+A/,則等="?

4.當(dāng)僅由S的變化引起時(shí),E=〃啥

5.當(dāng)B、S同時(shí)變化時(shí),則石=/戶818⑸切”?求瞬時(shí)值是分別求出動(dòng)生電動(dòng)勢Ei

和感生電動(dòng)勢£并進(jìn)行疊加.

【例1】(2022?上海?高考真題)如圖所示,將一個(gè)單位長度電阻為6的均勻圓形金屬線圈用

一根不可伸長的輕繩懸掛在天花板下,線圈的半徑為R,粗細(xì)不計(jì)。過圓心。的直線MN的

下方有方向始終垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度〃的大小隨時(shí)間/的變化關(guān)系為

8=練-制為>0#>0),直線MN與線圈的交點(diǎn)為“、b0則下列說法正確的是()

A.線圈中產(chǎn)生的電流大小恒為/=1

B.線圈中有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流

C.線圈所受到的安培力大小恒定不變

D.。-/。時(shí)間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的焦耳熱為。=怦Z

【例2】(2023?湖南長沙?長沙一中校考二模)如圖所示,固定的均勻矩形鋁框。血團(tuán)長度為

2L,寬度為L,左邊邊長為L的正方形區(qū)域而以.內(nèi)存在與鋁框平面垂直的勻強(qiáng)磁場。已知

鋁的電阻率為P,單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為〃,電子的電荷量為蔡某時(shí)刻起,磁感應(yīng)強(qiáng)

度以變化率絲=上均勻增加。則()

XXX:

XXX:

XXX:

be。

A.空間中產(chǎn)生順時(shí)針方向的恒定電場

B.鋁框中的自由電子受到電場力的作用順時(shí)針方向定向移動(dòng)形成電流

C.自由電子定向移動(dòng)的平均速率了=7-

6nep

D.一個(gè)電子沿鋁框運(yùn)動(dòng)一周,電場力做功卬=或7?

【例3】(2023?全國?高三專題練習(xí))如圖所示,用均勻?qū)Ь€做成的單匝正方形線圈的面積為

S,正方形的一半放在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場中,4,匕分別為兩對(duì)邊的中點(diǎn),線圈

的總電阻為上下列說法王確的是()

A.當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時(shí),線圈中的電流沿順時(shí)針方向

B.當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度以空的變化率增大時(shí),線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為工”

C.在磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小由4減小到零的過程中,通過線圈某一橫截面的電荷量為獸

2A

D.在線圈以岫為軸轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中,某一段時(shí)間內(nèi)線圈中沒有感應(yīng)電流

【例4】(2023?全國?高三專題練習(xí))水平桌面上放置著兩個(gè)用同一根均勻金屬絲制成的單匝

線圈1和線圈2,半徑分別為2R和R(俯視圖如圖1所示)。豎直方向有勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)

強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖2所示。線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢、電流強(qiáng)度、電功率分別用E、/、

P表示,不考慮兩個(gè)線圈間的影響,下列關(guān)系正確的是()

A.:E,=4:1,/[:/?=2:1B.:£2=4:1,[:勺=2:1

C.£:E?=2:1,R:6=8:1D.小呂=4:1,Z,:Z2=1:1

題型六導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢

1.大小計(jì)算

切割方式表達(dá)式

垂直切割E=Blv

傾斜切割E=Blvsin6>,其中。為u與B的夾角

旋轉(zhuǎn)切割(以一

E=^BPCD

端為軸)

2.方向判斷

⑴把產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的那部分電路或?qū)w當(dāng)作電源的內(nèi)電路,那部分導(dǎo)體相當(dāng)

于電源。

⑵若電路是不閉合的,則先假設(shè)有電流通過,然后應(yīng)用楞次定律或右手定則判

斷出電流的方向。

(3)電源內(nèi)部電流的方向是由負(fù)極(低電勢)流向正極(高電勢),外電路順著電流方

向每經(jīng)過一個(gè)電阻電勢都要降低。

3產(chǎn)生電動(dòng)勢的“四種”情形

磁場變化平動(dòng)切割轉(zhuǎn)動(dòng)切割旋轉(zhuǎn)切割

《Xx\XXXX

(xxx)XXXXX/Xj

情景圖x2反X°XX)x

xjy

XXXX

1

一段直導(dǎo)線繞一端垂直勻強(qiáng)繞與勻強(qiáng)磁場垂直

研究對(duì)回路(不一定

(或等效成直磁場勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)

象閉合)

導(dǎo)線)一段導(dǎo)體棒線框

E=NBS(osh\a>t

E=^Bl2co

表達(dá)式F=WA7E=Blvs\n6(從中性面

位置開始

計(jì)時(shí))

類型1平動(dòng)切割磁感線

【例1】(2023?陜西西安?統(tǒng)考一模)如圖,空間存在方向垂直紙面(豎直面)向里的足夠大

的磁場,以豎直向下為z地正方向,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為8=綜+依,式中為、々為常量,

紙面內(nèi)一質(zhì)量為,小邊長為。、總電阻為R的正方形導(dǎo)線框在磁場中由靜止開始下落,初始

時(shí)導(dǎo)線框底邊水平,最終線框?qū)蛩傧侣?,重力加速度大小為g,則線框勻速下落時(shí)的速度

大小為()

X

X

XXXXX

XXXXX

、'Z

mgR

B.D.

PF~kV~

【例2】(2023?全國?高三專題練習(xí))如圖所示,在光滑水平金屬框架上有一導(dǎo)體棒。瓦第一

次以速度u勻速向右平動(dòng),第二次以速度2□勻速向右平動(dòng),兩次移動(dòng)的距離相同,則兩種

情況下回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢和通過R的電荷量之比分別為()

B.1:2:1:1

D.1:2;2:1

【例3】.(2023?全國?高三專題練習(xí))如圖所示,水平面內(nèi)光滑的平行長直金屬導(dǎo)軌間距為L,

左端接電阻R,導(dǎo)軌上靜止放有一金屬棒。正方形虛線框內(nèi)有豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為A的

勻強(qiáng)磁場,該磁場正以速度丫勻速向右移動(dòng),則()

4XXxT

x8xx

xxx.

A.電阻R兩端的電壓恒為8小

B.電阻R中有從。向/?的電流

C.導(dǎo)體棒以速度v向左運(yùn)動(dòng)

D.導(dǎo)體棒也向右運(yùn)動(dòng),只是速度比y小

類型2轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線

【例3】(多選)(2022?廣東卷)如圖所示,水平放置足夠長光滑金屬導(dǎo)軌abc和de,ab與de

平行,權(quán)?是以O(shè)為圓心的圓弧導(dǎo)軌。圓弧反左側(cè)和扇形0兒內(nèi)有方向如圖的勻強(qiáng)磁場。金

屬桿OP的。端與e點(diǎn)用導(dǎo)線相接,P端與圓弧歷接觸良好。初始時(shí),可滑動(dòng)的金屬桿MN

靜止在平行導(dǎo)軌上。若桿。尸繞O點(diǎn)在勻強(qiáng)磁場區(qū)內(nèi)從6到c勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),回路中始終有電

流,則此過程中,下列說法正確的有()

A.桿OP產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢恒定

B.桿。。受到的安培力不變

C.桿MN做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

D.桿MN中的電流逐漸減小

【例4】(多選汝口圖所示,在紙面內(nèi)有半圓形輕質(zhì)導(dǎo)體框,。為圓心,圓半徑長為廣,40段、

弧段的電阻均為/?,8。段導(dǎo)體的電阻可忽略,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為仄方向垂直紙面向里

的勻強(qiáng)磁場的邊界與半圓直徑重合,現(xiàn)用外力使導(dǎo)體框在紙面內(nèi)繞O點(diǎn)以角速度①沿順時(shí)

針方向,從圖示位置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周,下列說法正確的是()

A.圓弧43段內(nèi)電流方向總是從A流向6

B.轉(zhuǎn)動(dòng)的前半周內(nèi)A、8兩端電壓為駕

C.轉(zhuǎn)動(dòng)的后半周內(nèi)通過。點(diǎn)的電荷量為喏

4A

D.外力對(duì)線框做的功為生誓

【例3】(2023?江蘇南通?海安高級(jí)中學(xué)校考模擬預(yù)測)如圖,長為L的導(dǎo)體棒MN在勻強(qiáng)磁

場8中繞平行于磁場的軸。0'以角速度/勻速轉(zhuǎn)動(dòng),棒與軸O。'間的夾角為夕,則U為

()

O

A.0B.—BcoL2sin2a

4

C.B(o{Lsina)2D.cosa)2

【例4】.(2023秋?河南鄭州?高三鄭州一中校考期末)一根長為L、下端固定的導(dǎo)線0A處

于勻強(qiáng)磁場中。磁場的方向豎直向上,大小為瓦若該導(dǎo)線以角速度繞豎直軸0。'旋轉(zhuǎn),

且角速度方向與磁場的方向相同,如圖所示。則導(dǎo)線中的電動(dòng)勢()

A.大小為B①心sin2a,方向由O—

2

B.大小為sina,方向由A—>。

2

C.大小為竺”sh?a,方向由A—。

2

D.大小為sine,方向由OTA

2

【例5】.(2023?廣東汕頭?統(tǒng)考三模)如圖甲是法拉第發(fā)明的銅盤發(fā)電機(jī),也是人類歷史上

第一臺(tái)發(fā)電機(jī)。利用這個(gè)發(fā)電機(jī)給平行金屬板電容器供電,如圖乙。已知銅盤的半徑為L,

加在盤下側(cè)的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為4,盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為①,每塊平行板長度為乩

板間距離也為,,板間加垂直紙面向內(nèi)、磁感應(yīng)強(qiáng)度為員的勻龍磁場。下列詵項(xiàng)正確的是

()

A.若圓盤按照圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng),那么平行板電容器。板電勢高

B.銅盤產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為耳雷=(已⑷^

C.若一電子從電容器兩板中間水平向右射入,恰能勺速直線運(yùn)動(dòng)從右側(cè)水平射出,則電子

射入時(shí)速度為F

D.若有一帶負(fù)電的小球從電容器兩板中間水平向右射入,在好合場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)又恰

好從極板右側(cè)射出,則小球的圓周運(yùn)動(dòng)半徑為當(dāng)

類型3有效長度問題

【例1】(2023?海南???海南華僑中學(xué)校考模擬預(yù)測)如圖所示,。權(quán)?,為水平放置的平行

“匚”形光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為/,力。間電阻為R,其它部分電阻不計(jì)。導(dǎo)軌間有垂

直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)做場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為瓦金屬桿放置在導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌的接觸

點(diǎn)為M、N。并與導(dǎo)軌成6角,金屬桿以。的角速度繞N點(diǎn)由圖示位置逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到與

導(dǎo)軌必垂直。轉(zhuǎn)動(dòng)過程中金屬桿與導(dǎo)軌始終接觸良好,金屬桿電阻忽略不計(jì),則在金屬桿

轉(zhuǎn)動(dòng)過程中()

A.M、N兩點(diǎn)電勢相等

B.金屬桿中感應(yīng)電流的方向由M流向N

C.電路中感應(yīng)電流的大小始終為變?

2R

D.電路中通過的電荷量為一心

RtanO

【例2】(2023?全國?高三專題練習(xí))如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為屎方向垂直紙面向里

的勻強(qiáng)磁場中,長為L的金屬桿MN在平行金屬導(dǎo)軌上以速度v向右勻速滑動(dòng)。金屬導(dǎo)軌

電阻不計(jì),金屬桿與導(dǎo)軌的夾角為仇電阻為2凡"間電阻為R,M、N兩點(diǎn)間電勢差為U,

則M、N兩點(diǎn)電勢的高低及U的大小分別為()

M

A.M點(diǎn)電勢高,吟

BLvsinO

B.M點(diǎn)電勢高,Urr=-------

C.N點(diǎn)電勢高,U-

、,-BLvsin?

D.N點(diǎn)電勢高,U=-------

【例3】.(2023?全國?高三專題練習(xí))如圖所示,由均勻?qū)Ь€制成的,半徑為R的圓環(huán),以

v的速度勻速進(jìn)入一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場。當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到圖示位置(40b=90。)

時(shí),。、方兩點(diǎn)的電勢差為()

x

x

X

X

X

X

X

X

C.",

A.OBR\,B.旺BRvBRv

2D?乎

【例4】(2023?寧夏石嘴山?平羅中學(xué)校考二模)如圖所示,電阻不計(jì)的水平U形光滑導(dǎo)軌上

接一個(gè)阻值為飛的電阻,放在豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為6的勻強(qiáng)磁場中,一個(gè)半徑為£、

質(zhì)量為加、電阻為,?的半圓形硬導(dǎo)體棒AC(直徑與導(dǎo)軌垂直,并接觸良好),在水平向右

的恒定外力戶的作用下,曰靜止開始運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度為v時(shí),位移為d,下列說法正確的是()

A.此時(shí)4c兩端電壓為MC=2BL,

4B?Z?v'

B.此時(shí)桿克服安培力做功的功率為夕==

%+「

C.此過程中導(dǎo)體棒4c的平均速度小于]

2BLd

D.此過程中通過電阻《的電荷量為<7=不二~

題型六自感現(xiàn)象

1.自感現(xiàn)象的四大特點(diǎn)

(1)日感電動(dòng)勢總是阻礙線圈中原電流的變化。

(2)通過線圈中的電流不能發(fā)生突變,只能緩慢變化.

(3)電流粒定時(shí),自感線圈就相當(dāng)于普通導(dǎo)體。

(4)線圈的自感系數(shù)越大,自感現(xiàn)象越明顯,自感電動(dòng)勢只是延緩了過程的進(jìn)行,但它不能

使過程停止,更不能使過程反向。

2.通電自感和斷電自感的比較

器材AHA2同規(guī)格,R=RL,L較大L很大(有鐵芯),RL<RA

S閉合瞬間,A2燈立即亮起來,Ai燈逐漸變開關(guān)S斷開時(shí),燈A突然閃亮

現(xiàn)象

亮,最終一樣亮一下后再漸漸熄滅

[例1](2022?天津紅橋區(qū)一模)如圖所示燈泡Ai、Az的規(guī)格完全相同,線圈L的電阻不計(jì),

下列說法中正確的是()

A.當(dāng)接通電路時(shí),Ai和A2始終一樣亮

B.當(dāng)接通電路時(shí),A?先達(dá)到最大亮度,Ai后達(dá)到最大亮度,最后兩燈一樣亮

C.當(dāng)斷開電路時(shí),A2立即熄滅、Ai過一會(huì)兒才熄滅

D.當(dāng)斷開電路時(shí),兩燈都立即熄滅

【例2】(2023?北京東城?北京市廣渠門中學(xué)??既#襞軦、線圈L、電池組E和開關(guān)

S連接成如圖所示的電路,先閉合開關(guān)S,使燈泡發(fā)光,然后斷開開關(guān)S,觀察到燈泡閃亮

的現(xiàn)象。下列說法正確的是()

A

ab

-L-

—I1——/一

ES

A.閉合S瞬間線圈L不產(chǎn)生自感電動(dòng)勢

B.斷開S瞬間電路中。點(diǎn)電勢低于〃點(diǎn)

C.斷開S前后通過燈泡A的電流大小不變

D.閉合S后電源輸出的電功率等于燈泡A和線圈L的發(fā)熱功率之和

【例31(2()23?江蘇蘇州,統(tǒng)考三模)如圖是演示自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置,小燈泡電阻與自感

線圈的直流電阻相同,電源內(nèi)阻不能忽略,關(guān)于該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象下列說法正確的是()

A.接通開關(guān)后小燈泡慢慢變亮直至亮度穩(wěn)定

B.接通開關(guān)電路穩(wěn)定后通過小燈泡的電流為零

C.接通開關(guān)電路穩(wěn)定后再斷開瞬間線圈兩端電壓大小不變

D.接通開關(guān)電路穩(wěn)定后再斷開小燈泡閃亮一下后逐漸熄滅

【例4】(2023?湖南?校聯(lián)考模擬預(yù)測)相同的電燈A、兒和自感系數(shù)較大的電感線圈L接入

如圖甲的電路中,電源電動(dòng)勢為£,內(nèi)阻不計(jì)。閉合開關(guān)S待電路穩(wěn)定后開始計(jì)時(shí),4時(shí)刻

斷開開關(guān)S,4時(shí)刻整個(gè)電路的電流均為零。乙前后通過電燈人的電流-時(shí)間(加-/)圖像如

圖乙,用人和乙分別表示開關(guān)S斷開瞬間通過電燈4的電流大小。下列說法正確的是()

A.電感線圈的直流電阻不可忽略

B.斷開開關(guān)S后,電燈4、4電流大小始終相等

C.斷開開關(guān)S后,流過電燈&的電流方向向左

D.線圈的自感系數(shù)是由線圈本身決定,與是否有鐵芯無關(guān)

【例5】(2023?寧夏銀川?六盤山高級(jí)中學(xué)??寄M預(yù)測)如圖所示的電路中,Ai和A2是完

全相同的燈泡,線圈L的電阻可以忽略,下列說法中正確的是()

A.閉合開關(guān)5接通電路時(shí),A2始終比Ai亮

B.閉合開關(guān)S接通電路時(shí),Ai先亮,A2后亮,最后一樣亮

C.斷開開關(guān)S切斷電路時(shí),A?先熄滅,Ai過一會(huì)兒才熄滅

D.斷開開關(guān)S切斷電路時(shí),Ai和A?都要過一會(huì)兒才熄滅

專題27法拉第電磁感應(yīng)定律

目錄

題型一實(shí)驗(yàn):探究影響感應(yīng)電流方向的因素.........................................1

題型二感應(yīng)電流的產(chǎn)生和方向判斷.................................................6

題型三楞次定律推論的應(yīng)用........................................................8

題型四“三定則、一定律”的應(yīng)用...................................................12

題型五法拉第電磁感應(yīng)定律的理解及應(yīng)用..........................................14

題型六導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢.........................................16

類型1平動(dòng)切割磁感線.......................................................18

類型2轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線.......................................................19

類型3有效長度問題..........................................................22

題型六自感現(xiàn)象..................................................................24

題型一實(shí)驗(yàn):探究影響感應(yīng)電流方向的因素

1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

如圖2所示,通過將條形磁體插入或拔出線圈來改變穿過螺線管的磁通量,根據(jù)電流表指針

的偏轉(zhuǎn)方向判斷感應(yīng)電流的方向。

2.實(shí)驗(yàn)結(jié)論

當(dāng)穿過線圈的磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向相反;當(dāng)穿過線圈的磁通量減

小時(shí),感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向相同。

3.注意事項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)前應(yīng)首先查明電流表中電流的流向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系,判斷的方法是:

采用如圖所示的電路,把一節(jié)干電池與電流表及線圈串聯(lián),由于電流表量程較小,所以在電

路中應(yīng)接入限流受阻器用電池采用舊電池,開關(guān)S采用瞬間接觸,記錄指針偏轉(zhuǎn)方向。

【例1】(2023?海南?統(tǒng)考模擬預(yù)測)某同學(xué)在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中,首先按圖甲接

線,判斷電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系,然后依次按圖乙將電流表與A線圈連

成一個(gè)閉合回路,按圖丙將電流表與導(dǎo)體棒而連成一個(gè)閉合回路(圖中N、S兩極上下正

對(duì))。在圖甲中,當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí),觀察到電流表指針向右偏轉(zhuǎn)(不通電時(shí)電流表指針停在

正中央),則:

(1)在圖乙中,在磁體S極插入線圈A的過程中,電流表的指針將偏轉(zhuǎn);磁體放在

A中不動(dòng)時(shí),電流表的指針將偏轉(zhuǎn)。(均選填“向左”、“向右”或“不發(fā)生”)

(2)在圖丙中,處在兩磁極之間的導(dǎo)體棒而向右移動(dòng)過程中,電流表的指針將偏轉(zhuǎn);

導(dǎo)體棒必豎直向上移動(dòng)過程中,電流表的指針將偏轉(zhuǎn)。(均選填“向左”、“向右”或“不

發(fā)生”)

【答案】向左不發(fā)牛向右不發(fā)牛

【詳解】(1)在磁體S極插入線圈A的過程中,線圈A中向上的磁通量增加,根據(jù)楞

次定律可知,感應(yīng)電流從電流表的極流入,故電流表的指針將向左偏轉(zhuǎn);磁體放在A中

不動(dòng)時(shí),線圈A中的磁通量不變,故回路中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生。

(2)⑶[4]當(dāng)導(dǎo)體棒他向右移動(dòng)時(shí),根據(jù)右手定則可知,感應(yīng)電流從電流表的“一”極流入,

故電流表的指針將向右偏轉(zhuǎn);當(dāng)導(dǎo)體棒必豎直向上移動(dòng)時(shí),導(dǎo)體棒沒有切割磁感線,故回

路中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生。

【例2】.(2023?全國?高三專題練習(xí))為了探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象,如圖所示為“探究產(chǎn)生感應(yīng)電

流的條件的實(shí)驗(yàn)裝置”。

圖1圖2

(1)如圖1所示,下列操作中,電流表的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是()

A.將條形磁鐵放在線圈中不動(dòng)

B.將條形磁鐵插入線圈

C.將條形磁鐵從線圈中拔出

D.將條形磁鐵從圖示位置向左移動(dòng)

(2)某實(shí)驗(yàn)小組將電池、線圈A、線圈B、滑動(dòng)變阻器、靈敏電流計(jì)、開關(guān)按照如圖2所

示的方式連接。當(dāng)閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針左偏。由此可知:

(a)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí),靈敏電流計(jì)的指針(填“左偏”、“不動(dòng)”、

“右偏”);

(b)將線圈A拔出時(shí),靈敏電流計(jì)的指針(填"左偏"、“不動(dòng)”、“右偏”)。

(3)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室按如圖2所示重做電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn),當(dāng)他接通、斷開開關(guān)時(shí),電

流表的指針都沒有偏轉(zhuǎn),其可能的原因______。

A.開關(guān)接線柱斷路

B.電流表的正負(fù)極接錯(cuò)

C.線圈B的接頭接反

D.蓄電池的正負(fù)極接反

【答案】A右偏右偏A

【詳解】(1)[l]A.將條形磁鐵放在線圈中不動(dòng),線圈內(nèi)磁通量不變,沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,

電流表的指針不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),故A符合題意;

B.將條形磁鐵插入線圈,線圈內(nèi)磁通量增加,有感應(yīng)電流產(chǎn)生.,電流表的指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),

故B不符合題意;

C.將條形磁鐵從線圈中拔出,線圈內(nèi)磁通量減少,有感應(yīng)電流產(chǎn)生,電流表的指針會(huì)發(fā)生

偏轉(zhuǎn),故c不符合題意;

D.將條形磁鐵從圖示位置向左移動(dòng),線圈內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度變小,磁通量減小,有感應(yīng)電流產(chǎn)

生,電流表的指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),故D不符合題意。

故選A。

(2)[2][3]閉合開關(guān)時(shí)靈敏電流計(jì)的指針左偏,即線圈內(nèi)磁通量增加時(shí),靈敏電流計(jì)的指針

左偏?;瑒?dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí),接入的有效電阻變大,回路中電流變小,線圈內(nèi)

的磁場變?nèi)酰磐繙p少,所以靈敏電流計(jì)的指針右偏;將線圈A拔出時(shí),線圈內(nèi)磁通量

減小,靈敏電流計(jì)的指針右偏。

(3)|4]A.若開關(guān)和靈敏電流計(jì)不能構(gòu)成I可路,則開關(guān)閉合、斷開時(shí),不會(huì)引起線圈B的

磁通量變化,電流計(jì)指針不會(huì)偏轉(zhuǎn),故A正確;

B.電流表的正負(fù)極接錯(cuò),只是偏轉(zhuǎn)方向變化,故B錯(cuò)誤;

C.線圈B的接頭接反,開關(guān)閉合、斷開時(shí),線圈B的磁通量會(huì)發(fā)生變化,指針會(huì)偏轉(zhuǎn),故

C錯(cuò)誤;

D.蓄電池的正負(fù)極接反,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向變化,故D錯(cuò)誤。

故選Ao

【例3】.(2023春?上海嘉定?高三統(tǒng)考階段練習(xí))為探究“影響感應(yīng)電流方向的因素”,某同

學(xué)實(shí)驗(yàn)如下:

(1)首先按圖甲所示連接電路,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn):再按圖乙所

示連接電路,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)()

A.各儀器及導(dǎo)線是否完好

B.干電池是否為新電池

C.電流計(jì)測量的電流是否準(zhǔn)確

D.電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系

(2)接下來用如圖所示的裝置做實(shí)驗(yàn),圖中螺線管上的粗線標(biāo)示的是導(dǎo)線的繞行方向。某

次實(shí)驗(yàn)中在條形磁鐵插入螺線管的過程中,觀察到電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn),說明螺線管中的電

流方向(從上往下看)是沿(選填"順時(shí)針''或"逆時(shí)針'')方向,由此可推斷磁鐵下端

的磁極為極。

(3)用通電螺線管代替條形磁鐵,實(shí)驗(yàn)器材如圖所示,請完善實(shí)物連接圖

(4)連好電路,并將B線圈插入A線圈中。在閉合電鍵瞬間,發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右

偏了一下,若要使靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn),滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)向滑動(dòng)。

【答案】D順時(shí)針

【詳解】(1)[1]閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)電流

計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系。

故選D。

(2)[2][3]電流由左向右時(shí),電流表向左偏轉(zhuǎn),觀察到電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn),說明螺線管

中的電流方向(從上往下看)是沿順時(shí)針方向,根據(jù)右手螺旋定則可知磁鐵下端的磁極為S

極;

(3)[4]根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理連接實(shí)物圖如圖:

(4)[5]在閉合電鍵瞬間,發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下,可知電流增大時(shí),靈敏電

流計(jì)的指針向右偏,若要使靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn),需減小電流,則滑動(dòng)變阻器的滑片

應(yīng)向右滑。

【例4】.(2023?全國?模擬預(yù)測)甲、乙、丙三位同學(xué)利用如圖所示裝置探究影響感應(yīng)電流

方向的因素。

圖a

L

圖b

(i)如圖“,甲同學(xué)在即開開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn),下列操作中同樣能使指

針向右偏轉(zhuǎn)的有

A.閉合開關(guān)

B.開關(guān)閉合時(shí)將滑動(dòng)變I旦器的滑片向左滑動(dòng)

C.開關(guān)閉合時(shí)將A線圈從8線圈中拔出

D.開關(guān)閉合時(shí)將A線圈倒置再重新插入8線圈中

(2)為確切判斷B線圈中的感應(yīng)電流方向,應(yīng)在實(shí)驗(yàn)前先查明靈敏電流計(jì)

的關(guān)系。

(3)如圖乙同學(xué)將條形磁鐵從H線圈上方由靜止釋放,使其筆直落入8線圈中,多次

改變釋放高度,發(fā)現(xiàn)移放高度越高,靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)過的角度越大。該現(xiàn)象說明了線圈

中(選填“磁通量磁通量變化量”或“磁通量變化率“)越大,產(chǎn)生的感應(yīng)電流越

大。

(4)丙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖c所示的裝置來判斷感應(yīng)電流的方向。他先使用多用電表的歐姆擋

對(duì)二極管正負(fù)極進(jìn)行確認(rèn),某次測量時(shí)發(fā)現(xiàn)多用電表指針幾乎沒有偏轉(zhuǎn),說明此時(shí)黑表筆接

觸的是二極管的(選填“正極”或"負(fù)極實(shí)驗(yàn)操作時(shí)將磁鐵插入線圈時(shí),只有燈

(選填"C”或"D”)短暫亮起。

t答案】CD/DC指針偏轉(zhuǎn)方向與流入電流方向磁通品變化率負(fù)極

C

【詳解】(1)[1]斷開開關(guān)時(shí),A線圈中電流迅速減小,則B線圈中磁通減小,出現(xiàn)感應(yīng)電

流,使靈敏電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn);為了同樣使指針向右偏轉(zhuǎn),應(yīng)減小B線圈中的磁通量或

增加B線圈中反向的磁通量。

A.閉合開關(guān),A線圈中的電流突然增大,則B線圈中的磁通量增大,故A錯(cuò)誤;

B.開關(guān)閉合時(shí)將滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng),A線圈中的電流增大,則B線圈中的磁通量

增大,故B錯(cuò)誤;

C.開關(guān)閉合時(shí)將A線圈從B線圈中拔出,則B線圈中的磁通量減小,故C正確;

D.開關(guān)閉合時(shí)將A線圈倒置,再重新插入B線圈中,則B線圈中反向的磁通量增加,故D

正確。

故選CDo

(

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