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文檔簡介
電磁感應現(xiàn)象、楞次定律考點一電磁感應現(xiàn)象的理解和判斷1.磁通量(1)Φ=BS.(2)適用條件:①勻強磁場.②S為垂直磁場的有效面積.(3)磁通量是標量(填“標量”或“矢量”).(4)物理意義:相當于穿過某一面積的磁感線的條數(shù).如圖1所示,矩形abcd、abb′a′、a′b′cd的面積分別為S1、S2、S3,勻強磁場的磁感應強度B與平面a′b′cd垂直,則:圖1①通過矩形abcd的磁通量為BS1cosθ或BS3.②通過矩形a′b′cd的磁通量為BS3.③通過矩形abb′a′的磁通量為0.(5)磁通量變化:ΔΦ=Φ2-Φ1.2.電磁感應現(xiàn)象(1)當穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化時,閉合導體回路中有感應電流產(chǎn)生,這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫作電磁感應.(2)感應電流產(chǎn)生的條件穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化.3.實質(zhì)產(chǎn)生感應電動勢,如果電路閉合,則有感應電流.如果電路不閉合,則只有感應電動勢而無感應電流.技巧點撥1.(多選)如圖2所示,一輕質(zhì)絕緣橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán),橫桿可繞中心點自由轉(zhuǎn)動,老師拿一條形磁體插向其中一個小環(huán),后又取出插向另一個小環(huán),同學們看到的現(xiàn)象及現(xiàn)象分析正確的是()圖2A.磁體插向左環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動B.磁體插向右環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動C.磁體插向左環(huán),左環(huán)中不產(chǎn)生感應電動勢和感應電流D.磁體插向右環(huán),右環(huán)中產(chǎn)生感應電動勢和感應電流答案BD2.如圖3所示,一個U形金屬導軌水平放置,其上放有一個金屬導體棒ab,有一磁感應強度為B的勻強磁場斜向上穿過軌道平面,且與豎直方向的夾角為θ.在下列各過程中,一定能在軌道回路里產(chǎn)生感應電流的是()圖3A.a(chǎn)b向右運動,同時使θ減小B.使磁感應強度B減小,θ角同時也減小C.a(chǎn)b向左運動,同時增大磁感應強度BD.a(chǎn)b向右運動,同時增大磁感應強度B和θ角(0°<θ<90°)答案A解析設此時回路面積為S,據(jù)題意,磁通量Φ=BScosθ,S增大,θ減小,cosθ增大,則Φ增大,A正確;B減小,θ減小,cosθ增大,Φ可能不變,B錯誤;S減小,B增大,Φ可能不變,C錯誤;S增大,B增大,θ增大,cosθ減小,Φ可能不變,D錯誤.考點二感應電流方向的判定1.楞次定律(1)內(nèi)容:感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化.(2)適用范圍:一切電磁感應現(xiàn)象.2.右手定則(1)內(nèi)容:如圖4,伸開右手,使拇指與其余四個手指垂直,并且都與手掌在同一個平面內(nèi);讓磁感線從掌心進入,并使拇指指向?qū)Ь€運動的方向,這時四指所指的方向就是感應電流的方向.圖4(2)適用情況:導線切割磁感線產(chǎn)生感應電流.技巧點撥1.用楞次定律判斷(1)楞次定律中“阻礙”的含義:(2)應用楞次定律的思路:2.用右手定則判斷該方法只適用于導體切割磁感線產(chǎn)生的感應電流,注意三個要點:(1)掌心——磁感線穿入;(2)拇指——指向?qū)w運動的方向;(3)四指——指向感應電流的方向.例題精練3.如圖5所示,一個N極朝下的條形磁體豎直下落,恰能穿過水平放置的固定矩形導線框,則()圖5A.磁體經(jīng)過位置①時,線框中感應電流沿abcd方向;經(jīng)過位置②時,線框中感應電流沿adcb方向B.磁體經(jīng)過位置①時,線框中感應電流沿adcb方向;經(jīng)過位置②時,線框中感應電流沿abcd方向C.磁體經(jīng)過位置①和②時,線框中的感應電流都沿abcd方向D.磁體經(jīng)過位置①和②時,線框中感應電流都沿adcb方向答案A解析當磁體經(jīng)過位置①時,穿過線框的磁通量向下且不斷增加,由楞次定律可確定感應電流的磁場方向向上,阻礙磁通量的增加,根據(jù)右手螺旋定則可判定感應電流應沿abcd方向;同理可判斷當磁體經(jīng)過位置②時,感應電流沿adcb方向,故選A.考點三楞次定律的推論內(nèi)容例證阻礙原磁通量變化——“增反減同”磁體靠近線圈,B感與B原方向相反阻礙相對運動——“來拒去留”磁體靠近,是斥力磁體遠離,是引力使回路面積有擴大或縮小的趨勢——“增縮減擴”P、Q是光滑固定導軌,a、b是可動金屬棒,磁體下移,a、b靠近使閉合線圈遠離或靠近磁體——“增離減靠”當開關S閉合時,左環(huán)向左擺動、右環(huán)向右擺動,遠離通電線圈自感電動勢阻礙原電流的變化——“增反減同”合上S,B先亮說明以上五種情況“殊途同歸”,實質(zhì)上都是以不同的方式阻礙磁通量的變化例題精練4.如圖6所示,粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的矩形金屬線圈.當一豎直放置的、磁極不明的條形磁鐵從線圈中線AB正上方快速經(jīng)過時,若線圈始終不動,則關于線圈受到的支持力FN及其在水平方向運動趨勢的正確判斷是()圖6A.FN先小于mg后大于mg,運動趨勢向右B.FN先小于mg后大于mg,運動趨勢向左C.FN先大于mg后小于mg,運動趨勢向右D.由于磁鐵磁極極性不明,無法判斷答案C解析條形磁鐵從線圈正上方由左向右運動的過程中,線圈中的磁通量先增大后減小,根據(jù)楞次定律的推論“來拒去留”可知,線圈先有向下和向右運動的趨勢,后有向上和向右運動的趨勢;故線圈受到的支持力先大于重力后小于重力,同時運動趨勢向右,C項正確.考點四“三定則、一定律”的應用1.“三個定則”“一個定律”的比較名稱基本現(xiàn)象應用的定則或定律電流的磁效應運動電荷、電流產(chǎn)生磁場安培定則磁場對電流的作用磁場對運動電荷、電流有作用力左手定則電磁感應部分導體做切割磁感線運動右手定則閉合回路磁通量變化楞次定律2.“三個定則”和“一個定律”的因果關系(1)因電而生磁(I→B)→安培定則;(2)因動而生電(v、B→I安)→右手定則;(3)因電而受力(I、B→F安)→左手定則;(4)因磁而生電(S、B→I安)→楞次定律.3.解題思路(1)應用楞次定律時,一般要用到安培定則來分析原來磁場的分布情況.(2)研究感應電流受到的安培力,一般先用右手定則確定電流方向,再用左手定則確定安培力的方向,或者直接應用楞次定律的推論確定.(3)“三定則、一定律”中只要是涉及力的判斷都用左手判斷,涉及“電生磁”或“磁生電”的判斷都用右手判斷,即“左力右電”.例題精練5.如圖7所示,在同一水平面內(nèi)有兩根光滑平行金屬導軌MN和PQ,在兩導軌之間豎直放置通電螺線管,ab和cd是放在導軌上的兩根金屬棒,它們分別放在螺線管的左、右兩側(cè),保持開關閉合,最初兩金屬棒處于靜止狀態(tài).當滑動變阻器的滑片向左滑動時,兩根金屬棒與導軌構成的回路中感應電流方向(俯視圖)及ab、cd兩棒的運動情況是()圖7A.感應電流為順時針方向,兩棒相互靠近B.感應電流為順時針方向,兩棒相互遠離C.感應電流為逆時針方向,兩棒相互靠近D.感應電流為逆時針方向,兩棒相互遠離答案D解析當滑動變阻器滑片向左滑動時,電路中的電流變大,螺線管的磁場增強,根據(jù)安培定則,由電流方向可確定螺線管內(nèi)的磁場方向垂直導軌向下,由于螺線管處于兩棒中間,所以穿過兩棒與導軌所圍成的回路磁通量變大,并由楞次定律的“增反減同”可得,回路產(chǎn)生逆時針方向的感應電流(俯視),根據(jù)左手定則可判斷安培力的方向,故ab棒所受安培力方向向左,cd棒所受安培力方向向右,兩棒相互遠離,故D正確,A、B、C錯誤.拓展點實驗:探究影響感應電流方向的因素1.實驗設計如圖8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)方向判斷感應電流的方向.圖82.實驗器材電流表、條形磁體、螺線管、電池、開關、導線、滑動變阻器等.3.實驗現(xiàn)象相對運動情況原磁場方向向下向下向上向上Φ的變化情況增加減小減小增加線圈中感應電流的方向自下而上自上而下自下而上自上而下感應電流的磁場方向(線圈中)向上向下向上向下感應電流的磁場方向與原磁場方向的關系相反相同相同相反4.實驗結論當穿過線圈的磁通量增加時,感應電流的磁場與原磁場的方向相反;當穿過線圈的磁通量減小時,感應電流的磁場與原磁場的方向相同.5.注意事項實驗前應先查明電流的流向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關系,判斷的方法是:采用如圖9所示的電路,把一節(jié)干電池與電流表串聯(lián),由于電流表量程較小,所以在電路中應接入滑動變阻器R,用限流接法,電池采用舊電池,開關S采用瞬間接觸,記錄指針偏轉(zhuǎn)方向.圖9例題精練6.如圖10所示是“研究電磁感應現(xiàn)象”的實驗裝置.圖10(1)將圖中所缺導線補接完整.(2)如果在閉合開關時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下,那么合上開關后把線圈A迅速從線圈B中拔出時,電流計指針將________(選填“向右偏”“向左偏”或“不偏轉(zhuǎn)”).答案(1)見解析圖(2)向左偏解析(1)探究電磁感應現(xiàn)象實驗電路分兩部分,要使原線圈產(chǎn)生磁場必須對其通電,故電源、開關、滑動變阻器、原線圈組成閉合電路,靈敏電流計與副線圈組成另一個閉合電路,如圖所示.(2)閉合開關瞬間,通過線圈B的磁通量增大,感應電流的磁場阻礙原磁場磁通量的增大,感應電流磁場方向和原磁場方向相反,靈敏電流計指針向右偏,而把A從B中拔出來時,通過線圈B的磁通量減小,感應電流的磁場要阻礙原磁場磁通量的減小,感應電流方向與閉合開關瞬間的感應電流方向相反,故靈敏電流計指針向左偏.綜合練習一.選擇題(共7小題)1.(倉山區(qū)校級期中)如圖甲所示,通電螺線管右側(cè)有一金屬圓環(huán),在螺線管中通入如圖乙所示的正弦交變電流,規(guī)定甲圖中所示電流方向為正方向。在B時刻,金屬環(huán)()A.磁通量最大 B.感應電動勢為零 C.感應電流為逆時針方向(從左向右方向觀察) D.受到水平向左的安培力作用【分析】根據(jù)圖乙所示圖象判斷螺線管產(chǎn)生的磁感應強度如何變化,然后判斷穿過金屬環(huán)的磁通量如何變化;應用法拉第電磁感應定律判斷感應感應電動勢大小;根據(jù)楞次定律判斷感應電流方向;根據(jù)左手定則判斷金屬環(huán)的受力情況。【解答】解:AD、由圖乙所示圖象可知,在B時刻,螺線管中的電流為零,螺線管產(chǎn)生的磁感應強度為零,穿過金屬環(huán)的磁通量為零,由于磁感應強度為零此時金屬環(huán)不受安培力,故AD錯誤;B、由圖乙所示圖象可知,B時刻圖線的斜率最大,當電流變化率最大時,電流產(chǎn)生的磁感應強度變化率ΔBΔt最大,由法拉第電磁感應定律E=nΔΦΔt=C、由圖乙所示圖象可知,從A到B過程,通過螺線管的電流減小,電流產(chǎn)生的磁感應強度減小,穿過金屬環(huán)的磁通量減小;由安培定則可知,磁感應強度向左,根據(jù)楞次定律可知金屬環(huán)中的感應電流產(chǎn)生的磁場向左,由安培定則可知,從左向右方向觀察,感應電流為逆時針方向,故C正確;故選:C。【點評】根據(jù)圖乙所示圖象判斷電流產(chǎn)生的磁感應強度如何變化是解題的關鍵;掌握楞次定律與安培定則應用法拉第電磁感應定律即可解題。2.(龍子湖區(qū)校級月考)如圖所示為實驗室所用的某種靈敏天平,安裝在天平臂一端(圖中的右端)的金屬片置于蹄形磁鐵的兩個磁極之間,該裝置有利于振動的天平臂迅速平靜下來,現(xiàn)因物體放置在秤上引起天平臂的擺動帶動金屬片上下運動,則以下說法正確的是()A.當金屬片上下運動,由于穿過金屬片的磁通量沒有發(fā)生變化,因此金屬片中沒有感應電流 B.當金屬片上下運動時,金屬片中會產(chǎn)生逆時針方向的渦流 C.當金屬片向上運動時,金屬片受到向下的磁場力 D.由于金屬片在上下運動,受到的磁場力總是阻礙金屬片的運動,使其機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,導致物體質(zhì)量測量值偏小【分析】依據(jù)閉合回路的磁通量變化,來判定是否存在感應電流;根據(jù)楞次定律來判定感應電流的方向;再由楞次定律阻礙相對運動角度來分析;根據(jù)平衡原理來測量質(zhì)量。【解答】解:A、當金屬片上下運動,由于穿過金屬片的磁通量發(fā)生變化,因此金屬片中有感應電流,故A錯誤;B、當金屬片上下運動時,金屬片中會產(chǎn)生方向相反的渦流,依據(jù)楞次定律,當金屬片向上運動時,導致穿過金屬片的磁通量減小,金屬片中會產(chǎn)生順時針方向渦流,當金屬片向下運動時,導致穿過金屬片的磁通量增大,金屬片中會產(chǎn)生逆時針方向的渦流,故B錯誤;C、當金屬片向上運動時,根據(jù)楞次定律的推論“來拒去留”,則金屬片受到向下的磁場力,阻礙其離開,故C正確;D、由于金屬片在上下運動,受到的磁場力總是阻礙金屬片的運動,使其機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,致使振動的天平臂迅速平靜下來,但物體質(zhì)量測量值仍不變,故D錯誤;故選:C。【點評】考查感應電流產(chǎn)生的條件,掌握楞次定律的應用,理解“增反減同”“來拒去留”的內(nèi)涵,注意搞清靈敏天平的原理是解題的關鍵。3.(天河區(qū)二模)如圖是飛機在上海市由北往南飛行表演過程畫面,當飛機從水平位置飛到豎直位置時,相對于飛行員來說,關于飛機的左右機翼電勢高低的說法正確的是()A.不管水平飛行還是豎直向上飛行,都是飛機的左側(cè)機翼電勢高 B.不管水平飛行還是豎直向上飛行,都是飛機的右機翼電勢高 C.水平飛行時,飛機的右側(cè)機翼電勢高,豎直向上飛行時,飛機的左側(cè)機翼電勢高 D.水平飛行時,飛機的左側(cè)機翼電勢高;豎直向上飛行時,飛機的右側(cè)機翼電勢高【分析】地磁場在北半球有豎直向下和由南向北的水平分量,當飛機在北半球水平飛行時,兩機翼的兩端點之間會有一定的電勢差,相當于金屬棒在切割磁感線一樣。從飛行員角度看,則由右手定則可判段。【解答】解:地磁場在北半球有豎直向下和由南向北的水平分量,由北往南飛水平飛行時,飛機的兩翼切割豎直向下的磁感線,根據(jù)右手定則可知,左側(cè)機翼電勢高;豎直向上飛行時,兩翼切割水平方向的磁感線,根據(jù)右手定則可知,機翼右側(cè)電勢高,故D正確,ABC錯誤;故選:D。【點評】機翼的運動,類似于金屬棒在磁場中切割磁感線一樣會產(chǎn)生電動勢,而電源內(nèi)部的電流方向則是由負極流向正極的。4.(嘉定區(qū)二模)如圖所示,在同一平面內(nèi),同心的兩個導體圓環(huán)中通以異向的電流時()A.兩環(huán)都有向內(nèi)收縮的趨勢 B.兩環(huán)都有向外擴張的趨勢 C.內(nèi)環(huán)有收縮的趨勢,外環(huán)有擴張的趨勢 D.內(nèi)環(huán)有擴張的趨勢,外環(huán)有收縮的趨勢【分析】根據(jù)電流與電流的作用力關系進行判斷,同向電流相互吸引,異向電流相互排斥,從而即可判定。【解答】解:同向電流相互吸引,異向電流相互排斥,知兩線圈的運動情況是相互排斥,所以內(nèi)環(huán)有收縮趨勢,外環(huán)有擴張趨勢,故C正確,ABD錯誤。故選:C。【點評】解決本題可以根據(jù)同向電流、異向電流的關系進行判定。注意同向電流相互吸引,異向電流相互排斥;也可以首先判斷出外環(huán)產(chǎn)生的磁場,然后使用安培定則判斷出內(nèi)環(huán)受到的安培力的方向,最后根據(jù)牛頓第三定律判斷出外環(huán)受力的方向。5.(楊浦區(qū)校級期中)如圖,磁場垂直于紙面,磁感應強度在豎直方向均勻分布,水平方向非均勻分布。一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于O點,將圓環(huán)拉至位置a后無初速釋放,在圓環(huán)從a擺向b的過程中()A.感應電流方向先逆時針后順時針再逆時針 B.感應電流方向一直是逆時針 C.安培力方向始終與速度方向相反 D.安培力方向始終沿豎直方向【分析】本題由楞次定律可得出電流的方向,重點在于弄清何時產(chǎn)生電磁感應,以及磁通量是如何變化的;由左手定則判斷安培力的方向【解答】解:AB、銅制圓環(huán)在由a開始運動時,中線左側(cè)時,磁通量先向里并增大,銅制圓環(huán)感應電流的磁場向外,感應電流為逆時針;從圓環(huán)右側(cè)開始越過中線到有一半越過中線過程中,因向里的磁通量較大,故磁通量向里減小,而一半越過中線時,磁通量達最小,然后再向右運動過程中,向外的磁通量增大,故總磁通量向外增大;所以由楞次定律可知,越過中心的全過程中,銅制圓環(huán)感應電流的磁場向里,感應電流為順時針;當圓環(huán)全部越過最低點以后,銅制圓環(huán)磁通量向外并減小,所以銅制圓環(huán)感應電流的磁場向外,感應電流為逆時針,故A正確,B錯誤;CD、再看安培力方向,由于磁感應強度在豎直方向均勻分布,把銅環(huán)分成若干份,則可知對稱的一小段在豎直方向的安培力是大小相等,方向相反的,故合力方向始終沿水平方向,故和速度方向會有一定夾角,故CD錯誤。故選:A。【點評】本題考查法拉第電磁感應定律,安培力左手定則,力的合成等,難度較大.注意研究銅制圓環(huán)在越過最低點過程中這一環(huán)節(jié),如果丟掉這一環(huán)節(jié),A、B二者就會錯選B.6.(孝義市月考)如圖所示,北京某中學生在自行車道上從東往西沿直線以速度v騎行,該處地磁場的水平分量大小為B1,方向由南向北,豎直分量大小為B2,假設自行車的車把為長為L的金屬平把,下列結論正確的是()A.圖示位置中輻條上A點比B點電勢低 B.左車把的電勢比右車把的電勢低 C.自行車左拐改為南北騎向,輻條A點比B點電勢高 D.自行車左拐改為南北騎向,輻條A點比B點電勢低【分析】自行車輻條和車把切割磁感線,由右手定則判斷電勢的高低,電源內(nèi)部電流方向由負極流向正極,當與磁場平行時,不切割磁感線,不會產(chǎn)生感應電動勢。【解答】解:A、自行車行駛時,輻條切割磁感線,從東往西沿直線以速度v騎行,根據(jù)右手定則判斷可知,題目中圖示位置中輻條A點電勢比B點電勢低,故A正確;B、在行駛過程中,車把與豎直分量的磁場切割,因此產(chǎn)生感應電流,根據(jù)右手定則可知,左車把的電勢比右車把的電勢高,故B錯誤;CD、自行車左拐改為南北騎向,自行車輻條沒有切割磁感線,AB電勢等高,故CD錯誤。故選:A。【點評】本題首先要有空間想象能力,再運用右手定則判斷電勢的高低,注意與左手定則的區(qū)別,同時關注磁場的方向與運動的方向,理解電源內(nèi)部電流方向由負極流向正極是解題的關鍵。7.(宜城市期中)2019年10月1日,偉大祖國70華誕,舉國歡慶,盛大閱兵儀式在京隆重舉行。當空軍司令員丁來杭上將帶著領航梯隊駕機從天安門城樓上空飛過時場面極其震撼。當飛行員駕機沿長安街由東向西方向做飛行表演時,飛行員左右兩機翼端點哪一點電勢高()A.飛行員右側(cè)機翼電勢低,左側(cè)高 B.飛行員右側(cè)機翼電勢高,左側(cè)電勢低 C.兩機翼電勢一樣高 D.條件不具備,無法判斷【分析】由于地磁場的存在,當飛機在北半球水平飛行時,兩機翼的兩端點之間會有一定的電勢差,相當于金屬棒在切割磁感線一樣。由右手定則可判定電勢的高低。【解答】解:當飛機在北半球飛行時,由于地磁場的存在,且地磁場的豎直分量方向豎直向下,由于感應電動勢的方向與感應電流的方向是相同的,由低電勢指向高電勢,由右手定則可判知,在北半球,不論沿何方向水平飛行,都是飛機的左方機翼電勢高,右方機翼電勢低,但由于是飛行表演,所以飛行角度不確定,如果倒過來飛,則方向相反,因此無法判定,故D正確,ABC錯誤。故選:D。【點評】本題要了解地磁場的分布情況,掌握右手定則;對于機翼的運動,類似于金屬棒在磁場中切割磁感線一樣會產(chǎn)生電動勢,而電源內(nèi)部的電流方向則是由負極流向正極的,注意處于南、北半球是解題的關鍵。二.多選題(共5小題)8.(射陽縣期末)如圖所示裝置中,閉合銅環(huán)A靜止懸掛在通電螺線管的M端,螺線管的軸線垂直于環(huán)面并正對環(huán)心.要使銅環(huán)向螺線管靠近,下列各操作中可以實現(xiàn)的是()A.開關S由斷開到接通的瞬間 B.開關S由接通到斷開的瞬間 C.將滑片P向C滑動的過程中 D.將滑片P向D滑動的過程中【分析】明確楞次定律的應用,知道“來拒去留”的意義,從而分析電路中電流的變化,再根據(jù)電路結構分析開關通斷和滑片的移動.【解答】解:只有電路中電流減小時銅環(huán)才能向螺線管靠近,則由楞次定律可知,開關斷開瞬間和將滑片向C滑動過程可以減小線圈中的電流,從而使A向右靠近。故BC正確,AD錯誤。故選:BC。【點評】本題考查楞次定律的應用,要注意明確楞次定律中“來拒去留”的基本應用,同時明確滑片的移動對電路的影響.9.(大武口區(qū)校級期末)如圖所示,要使Q線圈產(chǎn)生圖示方向的電流,可采用的方法有()A.閉合電鍵K后,把R的滑片左移 B.閉合電鍵K后,把P中的鐵芯從左邊抽出 C.閉合電鍵K后,把Q靠近P D.無需閉合電鍵K,只要把Q靠近P即可【分析】明確楞次定律的應用,知道當通過閉合回路中的磁通量發(fā)生變化,就會產(chǎn)生感應電流,根據(jù)楞次定律判斷感應電流的方向。【解答】解:A、閉合電鍵,在P中的磁場從無到有,穿過P的磁場也穿過Q,知Q中產(chǎn)生感應電流,根據(jù)楞次定律,左邊導線的電流向下。故A正確。B、閉合電鍵K后,將P中的鐵芯從左邊抽出,Q中的磁場方向從左向右,且在減小,根據(jù)楞次定律,左邊導線電流方向向上。故B錯誤。C、閉合電鍵,將Q靠近P,Q中的磁場方向從左向右,且在增強,根據(jù)楞次定律,左邊導線的電流向下。故C正確。D、不論合電鍵K,則左側(cè)線圈中不會產(chǎn)生磁場,則移動Q時不會引起P中磁通量的變化,故沒有感應電流,故D錯誤。故選:AC。【點評】解決本題的關鍵掌握感應電流產(chǎn)生的條件,以及會運用楞次定律判斷感應電流的方向。10.(包頭期末)如圖是法拉第圓盤發(fā)電機的示意圖:銅盤安裝在水平的銅軸上,它的邊緣正好在兩個磁極之間(磁極之間是勻強磁場),兩塊銅片C、D分別與轉(zhuǎn)動軸和銅盤的邊緣良好接觸。使銅盤按圖示箭頭方向轉(zhuǎn)動電阻R中就有電流通過。下列判斷正確的是()A.電阻R中電流方向向上 B.電阻R中電流方向向下 C.D點的電勢高于C點 D.C點的電勢高于D點【分析】銅盤切割磁感線,產(chǎn)生感應電流。根據(jù)右手定則判斷CD間感應電流方向,即可知道電勢高低。【解答】解:AB、由于銅盤切割磁感線,從而在電路中形成感應電流,根據(jù)右手定則可知,電流從D點流出,經(jīng)電阻R流向C點,故電阻R中電流方向向上,故A正確,B錯誤。CD、圓盤為電源,電流由C點流向D點,電源內(nèi)部電流是從負極流向正極的,故D點的電勢高于C點的電勢,故C正確,D錯誤。故選:AC。【點評】本題考查了右手定則的應用,明確圓盤切割磁感線相當于電源,內(nèi)部電流方向是從負極到正極。11.(宜昌期末)著名物理學家費曼設計了一個如圖所示實驗,用一輕繩懸掛一圓形輕質(zhì)絕緣板,板的四周固定一些帶正電的輕質(zhì)小球,在圓形絕緣板正上方用支架(圖中未畫出)固定一個線圈,線圈與電源、開關構成回路,線圈與輕繩、圓板無接觸。則下列說法正確的是()A.在閉合開關瞬間,圓板靜止不動 B.在閉合開關瞬間,圓板逆時針轉(zhuǎn)動(自上而下看) C.不管板上小球的電性如何,開關閉合瞬間,圓板轉(zhuǎn)動方向相同 D.開關斷開瞬間與開關閉合瞬間圓板轉(zhuǎn)動方向相反【分析】由題,在線圈接通電源的瞬間,線圈中的電流是增大的,產(chǎn)生的磁場是逐漸增強的,逐漸增強的磁場會產(chǎn)生電場(麥克斯韋電磁理論)。在小球所在圓周處相當于有一個環(huán)形電場,小球因帶電而受到電場力作用從而會讓圓板轉(zhuǎn)動。根據(jù)安培定則結合楞次定律判斷感應電場的方向。【解答】解:A、線圈接通電源瞬間,則變化的磁場產(chǎn)生變化的電場,從而導致帶電小球受到電場力作用,使圓板轉(zhuǎn)動,故A錯誤。B、在閉合開關瞬間,向下的磁通量增加,根據(jù)楞次定律可知,產(chǎn)生逆時針的感應電場,圓板逆時針轉(zhuǎn)動,(自上而下看),故B正確。C、閉合開關瞬間,圓板上產(chǎn)生逆時針感應電場,小球電性的不同,受到的電場力方向不同,圓板轉(zhuǎn)動方向不同,故C錯誤。D、開關斷開瞬間與開關閉合瞬間,根據(jù)楞次定律可知,圓板上產(chǎn)生的感應電場方向相反,則圓板轉(zhuǎn)動方向相反,故D正確。故選:BD。【點評】本題是安培定則、左手定則和楞次定律的綜合應用,還要抓住產(chǎn)生感應電流的條件進行分析。12.(沙市區(qū)校級月考)如圖,圓環(huán)形導體線圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一豎直螺線管b,二者軸線重合,螺線管與電源和滑動變阻器連接成如圖所示的電路。若將滑動變阻器的滑片P向上滑動,下列表述正確的是()A.線圈a有縮小的趨勢 B.穿過線圈a的磁通量變小 C.線圈a對水平桌面的壓力FN將增大 D.線圈a中將產(chǎn)生俯視順時針方向的感應電流【分析】此題的關鍵首先明確滑動觸頭向上滑動時通過判斷出線圈b中的電流減小,然后根據(jù)楞次定律判斷出線圈a中感應電流的方向。根據(jù)感應電流產(chǎn)生的效果總是阻礙引起感應電流的原因,可以很好判斷線圈的運動趨勢。【解答】解:ABD、滑片向上滑動,回路電阻變大,電流減小,螺線管產(chǎn)生磁場變?nèi)酰€圈a面積不變,線圈a的磁通量變小,根據(jù)楞次定律,“增縮減擴”原理可以判斷,線圈a有擴張的趨勢,根據(jù)安培定則判斷穿過a線圈的磁感應強度豎直向下,根據(jù)楞次定律可知,a線圈的感應電流產(chǎn)生磁場豎直向下,根據(jù)安培定則判斷,線圈a中將產(chǎn)生俯視順時針方向的感應電流,故A錯誤,BD正確;C、根據(jù)楞次定律,“來拒去留”原理可判斷,a線圈磁通量減少,所以線圈a有靠近b的趨勢,對桌面壓力變小,故C錯誤;故選:BD。【點評】首先應掌握楞次定律的基本應用,楞次定律的第二描述是能量守恒定律在電磁感應現(xiàn)象中得出的必然結果。一般在解決有關相對運動類問題時用楞次定律的第二描述將會非常簡便。三.填空題(共7小題)13.(鳳陽縣校級期中)如圖所示,線圈A繞在一鐵芯上,A中導線接有一電阻R.在把磁鐵N極迅速靠近A線圈的過程中,通過電阻R的感應電流的方向為Q指向(填“P”、“Q”);若線圈A能自由移動,則它將向左移動(填“向左”、“向右”或“不”).【分析】當磁鐵迅速靠近A線圈的過程中,因磁通量的變化,根據(jù)楞次定律,即可求解通過電阻R的感應電流的方向;由楞次定律的另一種表述:近則斥、離則吸,即可解答.【解答】解:當把軟鐵迅速靠近A線圈的過程中,根據(jù)楞次定律,增反減同,則感應電流方向由Q到P,由楞次定律的相對運動表述:近則斥、離則吸,可知:線圈A將向左移動.故答案為:Q,P;向左.【點評】考查理解楞次定律的應用,注意楞次定律的總結性規(guī)律:近則斥、離則吸;增則縮,減則擴;增則反,減則同.14.(惠安縣校級月考)演示實驗1中,磁體相對線圈運動,線圈內(nèi)磁場發(fā)生變化,變強或者變?nèi)酰ň€圈面積不變),從而引起線圈中的磁通量發(fā)生變化,有感應電流電流產(chǎn)生;當磁體在線圈中靜止時,線圈內(nèi)磁場不變,線圈內(nèi)的磁通量不變,無電流產(chǎn)生.(如圖1)演示實驗2如圖2中,通、斷電瞬間,變阻器滑動片快速移動過程中,線圈A中電流發(fā)生變化,導致線圈B內(nèi)磁場發(fā)生變化,變強或者變?nèi)酰ň€圈面積不變),從而引起線圈中的磁通量發(fā)生變化,有感應電流產(chǎn)生;當線圈A中電流恒定時,線圈內(nèi)磁場不變,無電流產(chǎn)生.【分析】根據(jù)感應電流產(chǎn)生的條件分析答題:穿過閉合回路的磁通量方式變化時,電路中有感應電流產(chǎn)生;磁通量的變化可能是由:面積的變化、磁感應強度的變化、磁場方向與面的方法發(fā)生變化而引起的.【解答】解:演示實驗1中,磁體相對線圈運動,線圈內(nèi)磁場發(fā)生變化,磁體插入線圈,磁場變強,磁體從線圈中拔出,磁場變?nèi)酰瑥亩鹁€圈中的磁通量發(fā)生變化,有感應電流產(chǎn)生;當磁體在線圈中靜止時,線圈內(nèi)磁通量不變,無電流產(chǎn)生;演示實驗2中,通、斷電瞬間,變阻器滑動片快速移動的過程中,線圈A中電流發(fā)生變化,導致線圈B內(nèi)磁場發(fā)生變化,變強或者變?nèi)酰ň€圈面積不變),磁通量發(fā)生變化,有感應電流產(chǎn)生;當線圈A中電流恒定時,線圈內(nèi)磁場不變,無電流產(chǎn)生.故答案為:變化磁通量感應電流不變不變變化變化磁通量感應不變【點評】本題考查了判斷是否產(chǎn)生感應電流,知道感應電流產(chǎn)生的條件,根據(jù)題意分析即可正確解題.15.(徐匯區(qū)校級期中)兩金屬棒ab和cd連成一回路,分別放在兩個方向相反的勻強磁場中,如圖所示,現(xiàn)要使cd向右運動,那么cd中電流方向上,ab應向上運動.【分析】根據(jù)cd中的運動可確定受力方向,再根據(jù)左手定則可明確cd中的電流方向,再對ab由右手定則分析ab的運動方向.【解答】解:要使cd向右運動,則cd應受向右的安培力,根據(jù)左手定則可知,電流應由d到c,方向向上;由電路規(guī)律可知ab中電流由b到a,則由右手定則可知,ab應向上運動;故答案為:上,上【點評】本題考查左手定則和右手定則的應用,要特別注意左手定則和右手定則的應用,明確它們的區(qū)別,注意左手定則應用在“因電而動”而右手定則應用在“因動而電”.16.(江蘇學業(yè)考試)如圖所示,條形磁鐵A沿豎直方向插入線圈B的過程中,電流表G的讀數(shù)不為零(填“為零”或“不為零”);若條形磁鐵A在線圈B中保持不動,電流表G的讀數(shù)為零(填“為零”或“不為零”).【分析】明確感應電流產(chǎn)生的條件;當穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時,電路中產(chǎn)生感應電流,從而電流表G讀數(shù)不為零.【解答】解:由圖示可知,穿過線圈的磁場方向豎直向上,當把磁鐵插入線圈時,穿過線圈的磁通量增大,由楞次定律可知,感應電流的磁場方向與原磁場方向相反,電流表G指針不為零;保持磁鐵在線圈中靜止,穿過線圈的磁通量不變,線圈中不產(chǎn)生感應電流,電流表G指針為零.故答案為:不為零;為零【點評】本題考查了楞次定律的應用以及感應電流的產(chǎn)生條件,要注意明確掌握楞次定律是正確解題的關鍵.17.(扶余縣校級期末)如圖所示,均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置,當a繞O點在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時,b中產(chǎn)生順時針方向的感應電流,且具有擴張趨勢,由此可知,圓環(huán)a逆時針加速旋轉(zhuǎn)(填“順”或“逆”、“加”或“減”)【分析】本題中是由于a的轉(zhuǎn)動而形成了感應電流,而只有a中的感應電流的變化可以在b中產(chǎn)生磁通量的變化,才使b中產(chǎn)生了感應電流;因此本題應采用逆向思維法分析判斷.【解答】解:當帶正電的絕緣圓環(huán)a逆時針加速旋轉(zhuǎn)時,相當于逆時針方向電流,并且在增大,根據(jù)右手定則,其內(nèi)(金屬圓環(huán)a內(nèi))有垂直紙面向外的磁場,其外(金屬圓環(huán)b處)有垂直紙面向里的磁場,并且磁場的磁感應強度在增加,金屬圓環(huán)b包圍的面積內(nèi)的磁場的總磁感應強度是垂直紙面向外(因為向外的比向里的磁通量多,向外的是全部,向里的是部分)而且增大,根據(jù)楞次定律,b中產(chǎn)生的感應電流的磁場垂直紙面向外,磁場對電流的作用力向里,所以b中產(chǎn)生順時針方向的感應電流,根據(jù)左手定則,磁場對電流的作用力向外,所以具有擴張趨勢.故答案為:逆,加.【點評】本題綜合考查電流的磁場(安培定則),磁通量,電磁感應,楞次定律,磁場對電流的作用力,左手定則等.本題的每一選項都有兩個判斷,有的同學習慣用否定之否定法,如A錯誤,就理所當然的認為B和C都正確,因為二者相反:順時針減速旋轉(zhuǎn)和逆時針加速旋轉(zhuǎn),但本題是單選題,甚至陷入矛盾.他們忽略了本題有兩個判斷,一個是電流方向,另一個是收縮趨勢還是擴張趨勢.如果只有一個判斷,如b中產(chǎn)生的感應電流的方向,可用此法.所以解題經(jīng)驗不能做定律或定理用.18.(徐匯區(qū)校級期中)如圖,導體棒ab在磁場中沿金屬導軌向右做切割磁感線運動,導體棒cd靜止在導軌上.a(chǎn)b中的感應電流方向上(填向上或是向下)和cd受到的磁場力方向右(填向左或是向右).【分析】先根據(jù)右手定則判斷感應電流的方向:磁感線穿過掌心,大拇指指向?qū)w運動的方向,四指所指的方向就是感應電流的方向;再根據(jù)左手定則判斷安培力方向:磁感線從掌心進入,并使四指指向電流的方向,這時拇指所指的方向就是安培力的方向.【解答】解:根據(jù)右手定則判斷知,ab棒中感應電流方向由b→a,即電流向上;流過cd棒的電流由c→d,由左手定則判斷知cd棒所受安培力方向向右,如圖所示故答案為:上;右.【點評】本題的關鍵就是區(qū)分開左手定則和右手定則,知道它們使用的條件和用法的區(qū)別,不能混淆.明確右手定則用在“先動后電”而左手定則用在:先電后動.19.(鄒平縣校級月考)右手定則:伸開右手,讓大拇指跟其余四指相互垂直,并且都跟手掌在同一平面內(nèi),讓磁感線從掌心進入,大拇指指向運動方向,其余四指所指的方向就是感應電流的方向.【分析】根據(jù)右手定則來判斷即可,讓磁感線從掌心進入,讓大拇指指向?qū)Ь€運動方向,則四指所指方向即為電流方向.【解答】解:右手定則的基本內(nèi)容為:伸開右手,使拇指與其余四個手指垂直,并且都與手掌在同一個平面內(nèi);讓磁感線從掌心進入,并使拇指指向?qū)Ь€運動的方向,這時四指所指的方向就是電流的方向.故答案為:相互垂直,掌心;運動;感應電流【點評】本題考查右手定則的內(nèi)容,要注意明確右手定則的內(nèi)容,并注意區(qū)分右手定則是因動而電,左手定則是因電而動.四.實驗題(共7小題)20.(天心區(qū)校級期中)鐵棒和鋼棒本來不能吸引鋼鐵,當磁體靠近它或與它接觸時,它便有了吸引鋼鐵的性質(zhì),也就是被磁化了。軟鐵磁化后,磁性很容易消失,稱為軟磁性材料。而鋼等物質(zhì)在磁化后,磁性能夠保持,稱為硬磁性材料。硬磁性材料可以做成永磁體,還可用來記錄聲音。錄音機的磁帶上就附有一層硬磁性材料制成的小顆粒。錄音時,聲音先轉(zhuǎn)變成強弱變化的電流,這樣的電流通過錄音磁頭,產(chǎn)生了強弱變化的磁場。磁帶滑過時,磁帶上的小顆粒被強弱不同的磁場磁化,于是記錄了一連串有關磁性變化的信息(如圖所示)。閱讀上面文字,完成下列內(nèi)容:(1)磁帶上的硬磁性材料記錄了聲音、圖象等信息;錄音機在把聲信號變成磁信號的過程中,要先把聲信號變成電信號。(2)標出如圖所示位置時刻,磁頭線圈中的電流方向。【分析】(1)由題,錄音機的磁帶上就附有一層硬磁性材料制成的小顆粒,可知磁帶上有硬磁性材料用來記錄聲音信號;錄音機在把聲信號變成磁信號的過程中,要先把聲信號變成電信號。(2)根據(jù)磁帶的走帶方向可知,此時處于錄音階段,然后結合安培定則標出如圖所示位置時刻,磁頭線圈中的電流方向。【解答】解:(1)在外磁場撤去以后,硬磁性材料還能具有很強的剩磁,但軟磁性材料卻沒有明顯的剩磁,而磁帶錄音后,則由聲信號變成了磁信號,這些信號需要保留下來。所以磁帶上的材料必須是硬磁性材料。(2)由圖可知磁帶右側(cè)的磁性顆粒的磁極的分布特點是規(guī)則的,顯然是沒有記錄信號的,結合磁帶的走帶方向可知,此時處于錄音階段,則說明磁帶上的硬磁性材料處于被磁化過程,由圖可以看出,鐵芯的左側(cè)為N極(磁化過程中,相接觸的部分為異名磁極),右側(cè)為S極,然后根據(jù)右手安培定則就可以判斷出電流的方向。故答案為:(1)硬磁性材料,電;(2)電流方向如圖所示【點評】該題屬于信息給予的題目,考查我們的分析能力,解答的關鍵是正確判斷處走帶的過程對應的是錄音還是拾音。21.(三明期末)干簧管繼電器(如圖甲b)由干簧管(如圖甲a)和繞在干簧管外的線圈組成。當線圈中有一定的電流時,線圈產(chǎn)生的磁場使密封在干簧管內(nèi)的兩個鐵質(zhì)簧片磁化,兩個簧片在磁力作用下由原來的分離狀態(tài)變成閉合狀態(tài)。線圈中沒有電流時,磁場消失,簧片在彈力作用下回復到分離狀態(tài)。(1)由以上信息可知,干簧管繼電器在工作中起了開關的作用;(2)某同學想利用圖乙中所提供的器材,設計出一個以熱敏電阻為傳感器的簡易報警器(當溫度過高時,電鈴會響鈴報警)。將熱敏電阻R安裝在需要探測溫度的地方,當環(huán)境溫度正常時,干簧繼電器兩個簧片處于分離狀態(tài),電鈴不響;當環(huán)境溫度超過某一值時,干簧管繼電器兩個簧片將處于閉合狀態(tài),電鈴響。請根據(jù)上述信息正確將圖中A、B、C、D四個接線柱的接線接好;(3)若該熱敏電阻的阻值隨溫度的變化規(guī)律如圖丙所示。由圖可知,當環(huán)境溫度為40℃時,熱敏電阻阻值約為40Ω.當環(huán)境溫度升高時,熱敏電阻阻值將減小(選填“增大”、“減小”或“不變”);(4)若圖乙中干簧管繼電器的供電電壓E=3V(內(nèi)阻可忽略不計),干簧管繼電器線圈用漆包線繞成,不考慮其自感作用。若線圈電阻為30Ω,且當線圈中的電流大于等于50mA時,干簧繼電器的兩個簧片將閉合,電鈴報警。請計算說明,環(huán)境溫度高于50℃時,電鈴報警。【分析】(1)分析實驗原理,從而明確實驗中開關的作用;(2)從圖乙中找出40℃對應的熱敏電阻的阻值,由圖象分析熱敏電阻阻值隨溫度的變化關系;(3)由題干中“當環(huán)境溫度超過某一值時,繼電器的下觸點接觸,上觸點分離,警鈴響”判斷出警鈴和指示燈的連接情況;(4)由題干中“當線圈中的電流大于等于50mA時,繼電器的銜鐵將被吸合,警鈴響”,結合歐姆定律求出熱敏電阻接入電路的阻值的最大阻值,從圖象上找到對應的溫度就可以解決問題。【解答】解:(1)根據(jù)題意可知,干簧管繼電器在工作中起到了開關的作用;(2)解:根據(jù)熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小,在溫度較低時,則熱敏電阻阻值較大,電路的電流較小,則干簧管的磁場較弱,因此另一電路不能導通;當溫度較高時,電流增大,磁場增加,導致干簧管接通,導致另一電路導通,從而報警。電路圖如下所示;(3)分析丙圖,找到熱敏電阻40℃對應的阻值為40Ω,并且分析圖象發(fā)現(xiàn):溫度升高時,熱敏電阻阻值減小;(4)當線圈中的電流I=50mA=0.05A時,繼電器的銜鐵將被吸合,警鈴報警控制電路的總電阻R總=UI熱敏電阻R=R總﹣R0=60Ω﹣30Ω=30Ω由圖乙可知,此時t=50℃所以,當溫度t≥50℃時,警鈴報警。故答案為:(1)開關;(2)如圖所示;(3)40;減小;(4)50。【點評】本題既考查電磁繼電器原理的分析,也考查了學生的讀圖能力,綜合性比較強,解題時要仔細分析。注意培養(yǎng)分析問題的能力。22.(楊浦區(qū)一模)如圖所示為“研究電磁感應現(xiàn)象”的實驗裝置,部分導線已連接。(1)用筆線代替導線將圖中未完成的電路連接好;(2)將線圈A插入線圈B中,合上開關S,能使線圈B中感應電流的磁場方向與線圈A中原磁場方向相反的實驗操作是AC;A.插入鐵芯FB.拔出線圈AC.使變阻器阻值R變小D.斷開開關S(3)某同學第一次將滑動變阻器的觸頭從變阻器的左端快速滑到右端,第二次將滑動變阻器的觸頭從變阻器的左端慢慢滑到右端,發(fā)現(xiàn)電流計的指針擺動的幅度大小不同,第一次比第二次的幅度大(填寫“大”或“小”),原因是線圈中的磁通量變化率(填寫“磁通量”或“磁通量的變化”或“磁通量變化率”)第一次比第二次的大。【分析】(1)注意該實驗中有兩個回路,一是電源、電鍵、變阻器、小螺線管串聯(lián)成的回路,二是電流計與大螺線管串聯(lián)成的回路,據(jù)此可正確解答。(2)由楞次定律可知,感應電流磁場總是阻礙原磁通量的變化,當原磁通量變大時,感應電流磁場與原磁場方向相反。(3)由法拉第電磁感應定律可知,感應電動勢與磁通量的變化率成正比,磁通量的變化率越大,感應電動勢越大,電路中的感應電流越大。【解答】解:(1)將電源、電鍵、變阻器、線圈A串聯(lián)成一個回路,注意滑動變阻器接一上一下兩個接線柱,再將電流計與線圈B串聯(lián)成另一個回路,電路圖如圖所示。(2)1)A、插入鐵芯F時,穿過線圈L2的磁通量變大,感應電流磁場與原磁場方向相反,故A正確;B、拔出線圈L1,穿過線圈L2的磁通量變小,感應電流磁場方向與原磁場方向相同,故B錯誤;C、使變阻器阻值R變小,原電流變大,原磁場增強,穿過線圈L2的磁通量變大,感應電流磁場方向與原磁場方向相反,故C正確;D、斷開開關,穿過線圈L2的磁通量減小,感應電流磁場方向與原磁場方向相同,故D錯誤;故選AC。(3)第一次將滑動變阻器的觸頭P從變阻器的左端快速滑到右端,線圈L1的電流變化快,電流產(chǎn)生的磁場變化快,穿過線圈L2的磁通量變化快,感應電動勢大,感應電流大,電流計的指針擺動的幅度大;第二次將滑動變阻器的觸頭P從變阻器的左端慢慢滑到右端,線圈L1的電流變化慢,穿過線圈L2的磁通量變化慢,感應電動勢小,感應電流小,電流計的指針擺動的幅度小;故答案為:(1)電路圖如上圖所示;(2)AC;(3)大;磁通量變化率。【點評】本題考查研究電磁感應現(xiàn)象及驗證楞次定律的實驗,對于該實驗注意兩個回路的不同。知道感應電流產(chǎn)生的條件即可正確解題。23.(蘇州期末)如圖所示的器材可用來研究電磁感應現(xiàn)象及判定感應電流的方向。①在給出的實物圖中,用筆畫線代替導線將實驗儀器連成完整的實驗電路。②如果在閉合開關時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下,那么合上開關后,將原線圈迅速從副線圈拔出時,電流計指針將向左偏;原線圈插入副線圈后,將滑動變阻器滑片迅速向右移動時,電流計指針將向左偏(以上兩空選填“向右偏”、“向左偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)。【分析】(1)注意在該實驗中有兩個回路,一個由線圈L2和電流計串聯(lián)而成,另一個由電鍵、滑動變阻器、電壓、線圈L1串聯(lián)而成。(2)根據(jù)題意應用楞次定律分析答題。【解答】解:①將線圈L2和電流計串聯(lián)形成一個回路,將電鍵、滑動變阻器、電壓、線圈L1串聯(lián)而成另一個回路即可,實物圖如下所示:②如果在閉合開關時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下,說明穿過線圈的磁通量增加,電流計指針向右偏,合上開關后,將原線圈迅速從副線圈拔出時,穿過線圈的磁通量減少,電流計指針將向左偏;原線圈插入副線圈后,將滑動變阻器滑片迅速向右移動時,穿過線圈的磁通量減少,電流計指針將向左偏。故答案為:(1)實驗電路圖如圖所示;(2)向左偏;向左偏。【點評】知道探究電磁感應現(xiàn)象的實驗有兩套電路,這是正確連接實物電路圖的前提與關鍵。對于該實驗,要明確實驗原理及操作過程,平時要注意加強實驗練習。24.(鄭州模擬)在研究電磁感應現(xiàn)象和磁通量變化時感應電流方向的實驗中,所需的實驗器材如圖所示。現(xiàn)已用導線連接了部分實驗電路。(1)請畫實線作為導線從箭頭1和2處連接其余部分電路;(2)實驗時,將L1插入線圈L2中,合上開關瞬間,觀察到檢流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),這個現(xiàn)象揭示的規(guī)律是閉合回路中磁通量發(fā)生變化時,閉合電路中產(chǎn)生感應電流;(3)(多選)某同學設想使一線圈中電流逆時針流動,另一線圈中感應電流順時針流動,可行的實驗操作是BC(A)抽出線圈L1(B)插入軟鐵棒(C)使變阻器滑片P左移(D)斷開開關。【分析】(1)由該實驗的原理可知小線圈應與電源相連,大線圈與電流表相連;(2)檢流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)說明電路中產(chǎn)生了電流,根據(jù)電路中發(fā)生的變化可知實驗所揭示的規(guī)律;(3)由題意可知,感應電流與原電流相反,由安培定則可知磁場方向也應相反,則由楞次定律可知可行的方法。【解答】解:(1)本實驗中L1與電源相連,通過調(diào)節(jié)滑動變阻器使L2中的磁通量發(fā)生變化,從而使L2產(chǎn)生電磁感應線象,故L2應與檢流計相連;答案如圖:(2)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)說明電路中有電流產(chǎn)生,產(chǎn)生的原因是閉合回路中磁通量發(fā)生了變化;故結論為:閉合電路中磁通量發(fā)生變化時,閉合電路中產(chǎn)生感應電流。(3)感應電流的方向與原電流方向相反,則它們的磁場也一定相反,由楞次定律可知,原磁場應增強,故可以加入鐵芯或使變阻器滑片P左移;故答案為:BC;故答案為:(2)閉合電路中磁通量發(fā)生變化時,閉合電路中產(chǎn)生感應電流;(3)BC。【點評】實驗題應根據(jù)實驗的原理進行分析,注意結合實驗的現(xiàn)象得出實驗的結論,同時根據(jù)實驗的原理記憶實驗中的儀器及誤差分差。25.(浙江模擬)(1)一靈敏電流計(電流表),當電流從它的正接線柱流入時,指針向正接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn).現(xiàn)把它與一個線圈串聯(lián),試就如圖中各圖指出:①圖(a)中靈敏電流計指針的偏轉(zhuǎn)方向為偏向正極(填“偏向正極”或“偏向負極”).②圖(b)中磁鐵下方的極性是S極(填“N極”或“S極”).(2)利用盛沙的漏斗演示簡諧振動,如果考慮漏斗里砂子逐漸減少,則沙擺的周期將C.A.逐漸增大B.逐漸減少C.先增大后減少D.先減小后增大.【分析】根據(jù)磁鐵的運動方向分析磁通量變化,由楞次定律確定感應電流方向,結合題給條件:當電流從它的正接線
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