2025年高考物理復(fù)習(xí)十三：探究影響感應(yīng)電流方向的因素（含解析）

PAGE實(shí)驗(yàn)搶分專練(十三)探究影響感應(yīng)電流方向的因素(40分鐘50分)1.(8分)在“研究磁通量變化時(shí)感應(yīng)電流的方向”實(shí)驗(yàn)中,將螺線管與電流計(jì)組成閉合回路,實(shí)驗(yàn)裝置如圖。將條形磁鐵的N極、S極分別插入、抽出線圈,線圈中的感應(yīng)電流方向分別如甲、乙、丙、丁圖所示。則甲圖中在線圈內(nèi)部感應(yīng)電流磁場的方向與條形磁鐵磁場的方向______________,由此可知,感應(yīng)電流的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的__________的增加。再經(jīng)過思考乙、丙、丁圖所示的情況,本實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是_____________________________。

2.(8分)(2023·上海虹口區(qū)模擬)在“研究磁通量變化時(shí)感應(yīng)電流的方向”的實(shí)驗(yàn)中,(1)首先要判斷靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向與通入電流方向的關(guān)系,可在圖1中通過靈敏電流計(jì)、開關(guān)、______________連線組成閉合電路判斷。

(2)若電流從電流計(jì)“+”接線柱流入時(shí)電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn),在圖2中能觀察到明顯的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,且圖中標(biāo)出的電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向正確的是________。

(3)如圖3所示電路,從上往下看線圈的繞制方向?yàn)開___________(選填“順時(shí)針方向”或“逆時(shí)針方向”)。

3.(8分)某學(xué)習(xí)小組用如圖甲所示的裝置探究“影響感應(yīng)電流方向的因素”,螺線管與電流計(jì)構(gòu)成閉合電路,條形磁鐵N極朝下,請回答下列問題:(1)要想使電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),即有感應(yīng)電流產(chǎn)生,小紅進(jìn)行了以下四種操作,其中可行的是________(選填選項(xiàng)前的字母)。

A.螺線管不動(dòng),磁鐵勻速插入或拔出螺線管B.螺線管不動(dòng),磁鐵加速插入或拔出螺線管C.磁鐵與螺線管保持相對靜止,一起勻速向上運(yùn)動(dòng)D.磁鐵與螺線管保持相對靜止,一起在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)(2)在(1)的研究中,小紅發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向會(huì)有不同,也就是感應(yīng)電流方向不同,根據(jù)(1)中的操作,則感應(yīng)電流方向與下列哪些因素有關(guān)________(選填選項(xiàng)前的字母)。

A.螺線管的匝數(shù)B.磁鐵的磁性強(qiáng)弱C.磁鐵運(yùn)動(dòng)的方向D.磁鐵運(yùn)動(dòng)的速度大小4.(8分)為觀察電磁感應(yīng)現(xiàn)象,某學(xué)生將電流表、線圈A和B、電池組、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)接成如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路:(1)(單選)該同學(xué)將線圈B放置在線圈A中,閉合、斷開開關(guān)時(shí),電流表指針都沒有偏轉(zhuǎn),其原因是________。

A.開關(guān)的位置接錯(cuò)B.電流表的正、負(fù)接線柱上導(dǎo)線接反C.線圈B的兩個(gè)接線柱上導(dǎo)線接反D.電池組的正、負(fù)極接反(2)電路連接的錯(cuò)誤改正后,該同學(xué)在閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表指針向右偏轉(zhuǎn),則如果向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片(滑動(dòng)變阻器接入電路的方式仍然如圖中所示),則電流表的指針向________(選填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)。

5.(9分)在圖甲中,不通電時(shí)電流表指針停在正中央,當(dāng)閉合開關(guān)時(shí),觀察到電流表指針向左偏?，F(xiàn)在按圖乙連接方式將電流表與螺線管B連成一個(gè)閉合回路,將螺線管A與電池、滑動(dòng)變阻器和開關(guān)串聯(lián)成另一個(gè)閉合回路:(1)將S閉合后,將螺線管A插入螺線管B的過程中,電流表的指針將______________(選填“向左”“向右”或“不發(fā)生”)偏轉(zhuǎn);

(2)螺線管A放在B中不動(dòng),電流表的指針將________(選填“向左”“向右”或“不發(fā)生”)偏轉(zhuǎn);

(3)螺線管A放在B中不動(dòng),滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng),電流表的指針將____________(選填“向左”“向右”或“不發(fā)生”)偏轉(zhuǎn);

(4)螺線管A放在B中不動(dòng),突然切斷開關(guān)S時(shí),電流表的指針將______________(選填“向左”“向右”或“不發(fā)生”)偏轉(zhuǎn)。

6.(9分)在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象和磁通量變化時(shí)感應(yīng)電流方向的實(shí)驗(yàn)中,所需的實(shí)驗(yàn)器材如圖所示?，F(xiàn)已用導(dǎo)線連接了部分實(shí)驗(yàn)電路。(1)請用實(shí)線作為導(dǎo)線從箭頭1和2處連接其余部分電路;(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),將線圈L1插入L2中,合上開關(guān)瞬間,觀察到電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),這個(gè)現(xiàn)象揭示的規(guī)律是_______________;

(3)(多選)某同學(xué)設(shè)想使一線圈中電流逆時(shí)針流動(dòng),另一線圈中感應(yīng)電流順時(shí)針流動(dòng),可行的實(shí)驗(yàn)操作是________。

A.抽出線圈L1B.插入鐵芯C.使變阻器滑片左移D.斷開開關(guān)解析版1.(8分)在“研究磁通量變化時(shí)感應(yīng)電流的方向”實(shí)驗(yàn)中,將螺線管與電流計(jì)組成閉合回路,實(shí)驗(yàn)裝置如圖。將條形磁鐵的N極、S極分別插入、抽出線圈,線圈中的感應(yīng)電流方向分別如甲、乙、丙、丁圖所示。則甲圖中在線圈內(nèi)部感應(yīng)電流磁場的方向與條形磁鐵磁場的方向______________,由此可知,感應(yīng)電流的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的__________的增加。再經(jīng)過思考乙、丙、丁圖所示的情況,本實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是_____________________________。

【解析】根據(jù)安培定則可知,甲圖中在線圈內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電流磁場的方向向上,與條形磁鐵磁場的方向相反;故說明感應(yīng)電流的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的增加;同理可知,乙圖線圈中磁場增加,感應(yīng)電流的磁場與條形磁鐵的方向相反;丙、丁兩圖線圈中磁場減弱,線圈中感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同,則說明感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。答案:相反磁通量感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化2.(8分)(2023·上海虹口區(qū)模擬)在“研究磁通量變化時(shí)感應(yīng)電流的方向”的實(shí)驗(yàn)中,(1)首先要判斷靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向與通入電流方向的關(guān)系,可在圖1中通過靈敏電流計(jì)、開關(guān)、______________連線組成閉合電路判斷。

(2)若電流從電流計(jì)“+”接線柱流入時(shí)電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn),在圖2中能觀察到明顯的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,且圖中標(biāo)出的電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向正確的是________。

(3)如圖3所示電路,從上往下看線圈的繞制方向?yàn)開___________(選填“順時(shí)針方向”或“逆時(shí)針方向”)。

【解析】(1)要判斷靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向與通入電流方向的關(guān)系,可在圖1中通過靈敏電流計(jì)、開關(guān)、電源、20kΩ電阻連線組成閉合電路判斷。(2)當(dāng)磁鐵按圖A、B所示的方式向線圈靠近時(shí),穿過線圈的磁通量向下增加,根據(jù)楞次定律可知,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流從正極流入電流計(jì),則電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn),選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;當(dāng)磁鐵按圖C、D所示的方式靠近線圈時(shí),由對稱性可知,穿過線圈的磁通量總是零,線圈中不會(huì)有感應(yīng)電流,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。(3)如圖所示電路,磁鐵N極遠(yuǎn)離,通過線圈的磁通量向下減少,根據(jù)楞次定律,線圈中感應(yīng)電流的磁場方向向下,根據(jù)右手螺旋定則,從上往下看線圈的繞制方向?yàn)轫槙r(shí)針方向。答案:(1)電源、20kΩ電阻(2)A(3)順時(shí)針方向3.(8分)某學(xué)習(xí)小組用如圖甲所示的裝置探究“影響感應(yīng)電流方向的因素”,螺線管與電流計(jì)構(gòu)成閉合電路,條形磁鐵N極朝下,請回答下列問題:(1)要想使電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),即有感應(yīng)電流產(chǎn)生,小紅進(jìn)行了以下四種操作,其中可行的是________(選填選項(xiàng)前的字母)。

A.螺線管不動(dòng),磁鐵勻速插入或拔出螺線管B.螺線管不動(dòng),磁鐵加速插入或拔出螺線管C.磁鐵與螺線管保持相對靜止,一起勻速向上運(yùn)動(dòng)D.磁鐵與螺線管保持相對靜止,一起在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)(2)在(1)的研究中,小紅發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向會(huì)有不同,也就是感應(yīng)電流方向不同,根據(jù)(1)中的操作,則感應(yīng)電流方向與下列哪些因素有關(guān)________(選填選項(xiàng)前的字母)。

A.螺線管的匝數(shù)B.磁鐵的磁性強(qiáng)弱C.磁鐵運(yùn)動(dòng)的方向D.磁鐵運(yùn)動(dòng)的速度大小【解析】(1)螺線管不動(dòng),磁鐵不管是勻速還是加速插入或拔出螺線管磁通量都會(huì)發(fā)生改變,會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),故A、B正確;磁鐵與螺線管保持相對靜止,一起勻速向上運(yùn)動(dòng)或一起在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),螺線管磁通量都不發(fā)生變化,故不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn),故C、D錯(cuò)誤。(2)根據(jù)(1)的操作會(huì)發(fā)現(xiàn)磁鐵插入或拔出螺線管時(shí)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向會(huì)有不同,故可知感應(yīng)電流方向與磁鐵運(yùn)動(dòng)的方向有關(guān),故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。答案:(1)A、B(2)C4.(8分)為觀察電磁感應(yīng)現(xiàn)象,某學(xué)生將電流表、線圈A和B、電池組、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)接成如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路:(1)(單選)該同學(xué)將線圈B放置在線圈A中,閉合、斷開開關(guān)時(shí),電流表指針都沒有偏轉(zhuǎn),其原因是________。

A.開關(guān)的位置接錯(cuò)B.電流表的正、負(fù)接線柱上導(dǎo)線接反C.線圈B的兩個(gè)接線柱上導(dǎo)線接反D.電池組的正、負(fù)極接反(2)電路連接的錯(cuò)誤改正后,該同學(xué)在閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表指針向右偏轉(zhuǎn),則如果向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片(滑動(dòng)變阻器接入電路的方式仍然如圖中所示),則電流表的指針向________(選填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)。

【解析】(1)該同學(xué)將線圈B放置在線圈A中,線圈A中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢;再閉合開關(guān),磁通量不變,無感應(yīng)電動(dòng)勢,故電流表指針不偏轉(zhuǎn);應(yīng)改為開關(guān)閉合后,再將線圈B放置在線圈A中;或者將開關(guān)接在B線圈所在回路中,故選A。(2)閉合開關(guān)時(shí),磁通量增加,電流表指針向右偏轉(zhuǎn);向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電阻變小,電路電流變大,磁通量也增加,故感應(yīng)電流方向相同,即電流表指針也向右偏轉(zhuǎn)。答案:(1)A(2)右5.(9分)在圖甲中,不通電時(shí)電流表指針停在正中央,當(dāng)閉合開關(guān)時(shí),觀察到電流表指針向左偏?，F(xiàn)在按圖乙連接方式將電流表與螺線管B連成一個(gè)閉合回路,將螺線管A與電池、滑動(dòng)變阻器和開關(guān)串聯(lián)成另一個(gè)閉合回路:(1)將S閉合后,將螺線管A插入螺線管B的過程中,電流表的指針將______________(選填“向左”“向右”或“不發(fā)生”)偏轉(zhuǎn);

(2)螺線管A放在B中不動(dòng),電流表的指針將________(選填“向左”“向右”或“不發(fā)生”)偏轉(zhuǎn);

(3)螺線管A放在B中不動(dòng),滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng),電流表的指針將____________(選填“向左”“向右”或“不發(fā)生”)偏轉(zhuǎn);

(4)螺線管A放在B中不動(dòng),突然切斷開關(guān)S時(shí),電流表的指針將______________(選填“向左”“向右”或“不發(fā)生”)偏轉(zhuǎn)。

【解析】在圖甲中,閉合開關(guān),電流從正接線柱流入電流表,電流表指針向左偏轉(zhuǎn),即電流從哪個(gè)接線柱流入,指針就向哪側(cè)偏轉(zhuǎn);在圖乙中,閉合開關(guān)后,由安培定則可知,線圈A中的電流產(chǎn)生的磁場豎直向下;(1)將S閉合后,將螺線管A插入螺線管B的過程中,穿過B的磁場向下,磁通量變大,由楞次定律可知,感應(yīng)電流從電流表正接線柱流入,則電流表的指針將向左偏轉(zhuǎn);(2)螺線管A放在B中不動(dòng),穿過B的磁通量不變,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流表的指針將不發(fā)生偏轉(zhuǎn);(3)螺線管A放在B中不動(dòng),穿過B的磁場向下,將滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí),穿過B的磁通量變小,由楞次定律可知,感應(yīng)電流從電流表負(fù)接線柱流入,則電流表的指針將向右偏轉(zhuǎn);(4)螺線管A放在B中不動(dòng),穿過B的磁場向下,突然切斷開關(guān)S時(shí),穿過B的磁通量減小,由楞次定律可知,感應(yīng)電流從電流表負(fù)接線柱流入,則電流表的指針將向右偏轉(zhuǎn)。答案:(1)向左(2)不發(fā)生(3)向右(4)向右6.(9分)在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象和磁通量變化時(shí)感應(yīng)電流方向的實(shí)驗(yàn)中,所需的實(shí)驗(yàn)器材如圖所示。現(xiàn)已用導(dǎo)線連接了部分實(shí)驗(yàn)電路。(1)請用實(shí)線作為導(dǎo)線從箭頭1和2處連接其余部分電路;(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),將線圈L1插入L2中,合上開關(guān)瞬間,觀察到電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),這個(gè)現(xiàn)象揭示的規(guī)律是_______________;

(3)(多選)某同學(xué)設(shè)想使一線圈中電流逆時(shí)針流動(dòng),另一線圈中感應(yīng)電流順時(shí)針流動(dòng),可行的實(shí)驗(yàn)操作是________。

A.抽出線圈L1B.插入鐵芯C.使變阻器滑片左移D.