2024届高三物理二轮复习实验部分微专题复习-探究感应电流产生条件实验专题（含解析）

这是一份2024届高三物理二轮复习实验部分微专题复习-探究感应电流产生条件实验专题（含解析），共15页。试卷主要包含了实验题等内容，欢迎下载使用。

a.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A线圈
C.变阻器的滑片向左滑动
D.断开电键S瞬间．
b. 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(4)中的条形磁铁下端为________极(填“N”、“S”)。
(1)如图甲所示为某实验小组探究感应电流方向的规律的实验装置，关于实验过程中应该注意的事项和实验现象，以下说法正确的是________(多选)
A.实验前应该先仔细观察，清楚线圈的绕向
B.开关闭合后，将滑动变阻器的滑片匀速滑动使接入电路的阻值逐渐减小，会观察到电流计指针不发生偏转
C.开关闭合后．线圈A从线圈B中拔出和插入过程中会观察到电流计指针偏转方向相反
D.开关闭合与断开瞬间，电流计指针都会偏转，但偏转方向相同
(2)当电流从灵敏电流计正接线柱流入时指针向正接线柱一侧偏转。现将其与线圈相连之后，将上端为S极的磁铁插入线圈中，如图乙所示电流计指针偏转的方向应为偏向________接线柱(填“正”或“负”)。根据图丙中电流计指针偏转方向可以判断出插入线圈磁铁下端的磁极为________极(填“N”或“S”)。
(3)应用可拆变压器进行“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，原线圈所接的电源应是________。
副线圈所接的电表可以是________。
A.多用电表(欧姆挡) B.直流电压表 C.交流电压表 D.直流电流表
如图甲是探究“怎样产生感应电流”的实验装置。ab是一根导体杆，通过导线、开关连接在灵敏电流计的两接线柱上。
(1)本实验中，如果________，我们就认为有感应电流产生。
(2)闭合开关后，若导体杆不动，磁铁左右水平运动，电路________(选填“有”或“无”)感应电流。
(3)小李所在实验小组想进一步探究“感应电流的大小跟哪些因素有关”，小李猜想：“可能跟导体杆切割磁感线运动的快慢有关。”请你根据图示的实验装置，帮助小李设计实验来验证她的猜想，你设计的实验做法是：____________________________________________________________．
(4)在探究电磁感应现象的实验中，电流表刻度盘上的零刻度线在正中间，当电池的正极接电流表的右接线柱，电池的负极与电流表的左接线柱相碰时，指针向右偏转。如图乙所示电路，将线圈A放在线圈B中，在合上开关S的瞬间，电流表指针应向________偏转；保持开关闭合，将线圈A从线圈B中拔出时，电流表指针应向________偏转。
(1)如图甲所示为某实验小组探究感应电流方向的规律的实验装置，关于实验过程中应该注意的事项和实验现象，以下说法正确的是________(多选)
A.实验前应该先仔细观察，清楚线圈的绕向
B.开关闭合后，将滑动变阻器的滑片匀速滑动使接入电路的阻值逐渐减小，会观察到电流计指针不发生偏转
C.开关闭合后．线圈A从线圈B中拔出和插入过程中会观察到电流计指针偏转方向相反
D.开关闭合与断开瞬间，电流计指针都会偏转，但偏转方向相同
(2)当电流从灵敏电流计正接线柱流入时指针向正接线柱一侧偏转。现将其与线圈相连之后，将上端为S极的磁铁插入线圈中，如图乙所示电流计指针偏转的方向应为偏向________接线柱(填“正”或“负”)。根据图丙中电流计指针偏转方向可以判断出插入线圈磁铁下端的磁极为________极(填“N”或“S”)。
(3)应用可拆变压器进行“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，原线圈所接的电源应是________。
副线圈所接的电表可以是________。
A.多用电表(欧姆挡) B.直流电压表 C.交流电压表 D.直流电流表
下图为“研究感应电流产生的条件”的实验电路图．
(1)请在图中连线，把实验装置连接完整．
(2)开始实验时，滑动变阻器滑片P应该放置在____(填“a”或“b”)端．
(3)闭合开关后，请写出二种使线圈B中产生感应电流的方法：①__________；②________________。
某同学用如图所示的实验装置探究线圈B中产生感应电流的条件，他已完成了实验电路的部分连接。
(1)请将未完成的部分连接完成。
(2)若他还想知道线圈B中感应电流的方向，在连接电路前，他需要首先判断__________和_________________的关系。
(3)正确连接实验电路后，能观察到电流表指针有摆动的操作有________________________________。(至少写出三种)
如图是三个成功的演示实验，回答下列问题。

(1)在实验中，电流表指针偏转的原因是_______________________。
(2)电流表指针偏转角跟感应电动势的大小成________关系。
(3)第一个成功实验(如图甲所示)中，将条形磁铁从同一高度插入到线圈中同一位置，快速插入和缓慢插入相同的量是_______，不同的量是___________。
(4)从三个成功的演示实验可归纳出的结论是_______________。
(1)绕在同一铁芯上的线圈Ⅰ、Ⅱ按图所示方法连接，判断在以下各情况中，线圈Ⅱ中是否有感应电流产生。
①闭合电健K的瞬时_________；
②保持电键K闭合的时候_________；
③断开电健K的瞬时_________；
④电键K闭合将变阻器R0的滑动端向左滑动时_________；(以上各空均填“有”或“无”)。
(2)为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图所示，已知线圈由a端开始绕至b端，当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转。
①将磁铁N极向下插入线圈，发现指针向左偏转，俯视线圈，其绕向为___________(填：“顺时针”或“逆时针”)；
②当条形磁铁从图示中的虚线位置向右远离L时，指针向右偏转，俯视线圈，其绕向为___________(填：“顺时针”或“逆时针”)。
答案和解析
1.【答案】a(1)向右；(2)BD；
b：下；S。
【解析】
a【分析】
本题考查研究电磁感应现象，由实验现象得出实验结论。
【解答】
(1)如果在闭合开关时，穿过副线圈的磁通量增加，灵敏电流计的指针向右偏，那么合上开关后，将原线圈迅速插入副线圈中，穿过副线圈的磁通量增加，电流计指针将向右偏转。
(2)
A.插入铁芯，穿过副线圈的磁通量增加，灵敏电流计的指针向右偏，故A错误；
B.拔出A线圈，穿过副线圈的磁通量减少，电流计指针将向左偏转，故B正确；
C.变阻器的滑片向左滑动，电阻减小，电流增大，穿过副线圈的磁通量增加，灵敏电流计的指针向右偏，故C错误；
D.断开电键S瞬间，穿过副线圈的磁通量减少，电流计指针将向左偏转，故D正确。
故选BD。
故答案为：(1)向右；(2)BD。
b【分析】
熟练掌握并应用楞次定律是求解的关键。
由图(1)可判断电流流向与指针的偏转方向，结合楞次定律即可求解图(2)(3)(4)的问题。
【解答】
图(2)条形磁铁的运动方向向下，穿过线圈的磁通量向上增加，感应电流的磁场向下，俯视电流顺时针，即电流从电流表G的左接线柱进时，指针也从中央向左偏。
图(3)图(2)磁场反向，电流反向，电流计的指针从中央向右偏；
图(4)图(3)中电流方向相同，但条形磁铁抽出，条形磁铁下端应和图(3)相反，故下端为S极。
故答案为：下；S。
2.【答案】(1)AC；(2)正， S ；(3)B；C。
【解析】
(1)(2)
【分析】
解决此类问题的关键是知道产生感应电流的条件；本题难度不大，是一道基础题，知道感应电流产生的条件、影响感应电流方向的因素即可正确解题。
【解答】
(1)
A.实验前应该先仔细观察，清楚线圈的绕向，故A正确；
BCD.只要是通过闭合回路的磁通量发生了变化，电路中就会产生感应电流，开关闭合与断开的瞬间、滑动变阻器的滑片匀速滑动、线圈A从线圈B中拔出和插入过程等都会引起磁通量的变化，故电流计的指针都会偏转；但线圈A从线圈B中拔出和插入过程和开关闭合与断开瞬间电流方向相反，故指针偏转方向相反，故C正确，BD错误。
故选AC。
(2)上端为S极的磁铁插入线圈中时，穿过线圈的磁通量向下变大，由楞次定律可知，线圈中感应电流产生的磁场向上，由安培定则可知，电流由正接线柱流入，故指针向正接线柱偏转；而图丙中电流计指针向负接线柱偏转，是因为感应电流从负接线柱流入，由安培定则可知，感应电流的磁场向下，又因磁铁向下运动，故磁铁的下端是S极。
(3)
【分析】
“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，电源必须是交流电源，电表必须是交流电压表或交流电流表；
本题考查的是变压器的原理。
【解答】
变压器的工作原理是互感现象，故只有交流电源才能使用变压器变压，出于安全分析选择低压交流电源，所以应选B；在变压器的原副线圈中电表必须是交流电表，故副线圈所接的电表只能是交流电表，所以应选C。
故答案为：(1)AC；(2)正， S ；(3)B；C。
3.【答案】(1)灵敏电流计的指针偏转;
(2)有;
(3)闭合开关，保持其他条件不变，只改变导体切割磁感线运动的速度，观察灵敏电流计的指针偏转程度。
(4)左， 右．
【解析】
【分析】
(1)在探究感应电流的实验中，是通过灵敏电流表指针的偏转来确定感应电流的产生的;
(2)产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动;
(3)要验证感应电流的大小和导体切割磁感线运动快慢的关系，就要控制其它因素一定，而导体的运动的速度不同．
(4)电源与线圈构成一回路，而另一线圈与检流表又构成一个回路。当上方线圈中的磁通量发生变化时，导致下方线圈的磁通量也跟着变化，从而出现感应电流。
此题考查了探究电磁感应现象的实验，而且做了延伸，让我们自己设计实验验证感应电流的大小和导体运动快慢的关系;
【解答】
(1)感应电流就是通过灵敏电流表的指针偏转来体现的，若灵敏电流表的指针发生偏转，就说明产生了感应电流;
(2)磁铁左右水平运动，以磁铁为参照物，导线就是水平运动的，做的是切割磁感线的运动，所以就会产生感应电流;
(3)要验证感应电流的大小和导体运动快慢的关系，就要控制其它因素一定，而导体的运动快慢不同，通过观察电流表的指针偏转情况，得出感应电流的大小和导体运动速度的关系。
(4)当开关闭合时，穿过线圈B的磁通量增大，产生的感应电流的磁场与原磁场方向相反，由穿过线圈A的电流方向以及右手螺旋定则可知，线圈A的下端为S极，穿过线圈B的原磁场方向向上，感应电流的磁场向下由右手螺旋定则可知电流从电流表左端流入，由题干可知电流从右接线柱流入时指针右偏，所以在合上电键S的瞬间，电流表指针应向左偏转，将原线圈A从副线圈B中拔出时，磁通量减小，感应电流磁场与原磁场方向相同，同理可知电流表指针应向右偏转。
故答案为：
(1)灵敏电流计的指针偏转;
(2)有;
(3)闭合开关，保持其他条件不变，只改变导体切割磁感线运动的速度，观察灵敏电流计的指针偏转程度。
(4)左， 右．
4.【答案】(1)AC；(2)正， S ；(3)B；C。
【解析】
(1)(2)
【分析】
解决此类问题的关键是知道产生感应电流的条件；本题难度不大，是一道基础题，知道感应电流产生的条件、影响感应电流方向的因素即可正确解题。
【解答】
(1)
A.实验前应该先仔细观察，清楚线圈的绕向，故A正确；
BCD.只要是通过闭合回路的磁通量发生了变化，电路中就会产生感应电流，开关闭合与断开的瞬间、滑动变阻器的滑片匀速滑动、线圈A从线圈B中拔出和插入过程等都会引起磁通量的变化，故电流计的指针都会偏转；但线圈A从线圈B中拔出和插入过程和开关闭合与断开瞬间电流方向相反，故指针偏转方向相反，故C正确，BD错误。
故选AC。
(2)上端为S极的磁铁插入线圈中时，穿过线圈的磁通量向下变大，由楞次定律可知，线圈中感应电流产生的磁场向上，由安培定则可知，电流由正接线柱流入，故指针向正接线柱偏转；而图丙中电流计指针向负接线柱偏转，是因为感应电流从负接线柱流入，由安培定则可知，感应电流的磁场向下，又因磁铁向下运动，故磁铁的下端是S极。
(3)
【分析】
“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，电源必须是交流电源，电表必须是交流电压表或交流电流表；
本题考查的是变压器的原理。
【解答】
变压器的工作原理是互感现象，故只有交流电源才能使用变压器变压，出于安全分析选择低压交流电源，所以应选B；在变压器的原副线圈中电表必须是交流电表，故副线圈所接的电表只能是交流电表，所以应选C。
故答案为：(1)AC；(2)正， S ；(3)B；C。
5.【答案】(1)如图：；(2)a；(3)移动滑片P；断开开关(或插入拔出A)。
【解析】
【试题解析】
【分析】
(1)电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，检流计与副线圈组成另一个闭合电路；
(2)开始实验时，滑动变阻器接入电阻的阻值应该最大；
(3)产生感应电流的条件是：回路闭合，有磁通量的变化。
本题主要考查电磁感应的产生条件，实验中要注意电路的连接原理以及产生感应电流的条件。
【解答】
(1)连接电路如图所示：；
(2)开始实验时，滑动变阻器接入电阻的阻值应该最大；因此开始实验时，滑片应该放置在a；
(3)产生感应电流的条件是：回路闭合，有磁通量的变化，因此闭合电键后，请写出两种使线圈B中产生感应电流的方法为：移动滑片P，断开开关(或插入拔出A)。
故答案为：(1)如图：；(2)a；(3)移动滑片P；断开开关(或插入拔出A)。
6.【答案】(1)实物连线如图示：
(2)电流表的指针的偏转方向，电流的方向
(3)开关闭合瞬间、开关断开瞬间、开关闭合后时滑动变阻器的滑片向右或向左移动
【解析】
【分析】
(1)由实验原理判断实物连线图；
(2)由实验原理及操作步骤判断得解；
(3)由产生感应电流的条件判断得解。
本题主要考查感应电流产生的条件及实验原理及步骤，熟悉该实验的原理及过程是解题的关键，难度一般。
【解答】
(1)由实验原理可知，通过滑动变阻器滑片的移动改变线圈A中的电流，时穿过线圈B的磁通量变化，故滑动变阻器擦婚恋在电路中，故电路如图：；
(2)由该实验的实验步骤及楞次定律可知，为探究线圈B中感应电流的方向，在连接电路前，他需要首先判断A中电流的方向及指针偏转的方向间的关系，由此才能在实验中的动态变化过程中确定线圈B中电流的流向及指针的偏转方向；
(3)正确连接实验电路后，，由感应电流产生的条件可知，只有当线圈B中的磁通量变化时，才有感应电流产生；要使B中的磁通量变化，就必须使A中的电流变化，使A中的电流变化的方向有多种：开关闭合瞬间、开关断开瞬间、开关闭合后时滑动变阻器的滑片向右或向左移动，以上这些方法都可使A中的电流发生变化，使B中产生感应电流。
故填：
(1)实物连线如图示：；(2)电流表的指针的偏转方向，电流的方向；(3)开关闭合瞬间、开关断开瞬间、开关闭合后时滑动变阻器的滑片向右或向左移动。
7.【答案】(1)穿过线圈的磁通量发生变化；
(2)正比；
(3)磁通量的变化量；磁通量的变化率；
(4)只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生
【解析】
【分析】
解决本题的关键知道感应电流的产生条件，以及知道感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
【解答】
(1)闭合回路，当磁通量发生变化，会产生感应电流，电流表指针发生偏转；
(2)电流表的电流I=ER总，知电流表指针的偏角与感应电动势的大小成正比；
(3)将条形磁铁从同一高度插入到线圈中同一位置，快速插入和慢速插入磁通量的变化量相同，所用的时间不同，则磁通量的变化率不同；
(4)通过三个实验可以得出穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路就会产生感应电流；感受应电动势的大小与磁通量变化的快慢有关。
8.【答案】(1)①有；②无；③有；④有；(2)①顺时针；②逆时针
【解析】
【分析】
考察感应电流产生条件，以及楞次定律阻碍变化规律分析感应电流
【解答】
(1)
①闭合K瞬间，Ⅱ闭合回路磁通量变化，有感应电流
②保持K闭合，Ⅱ闭合回路磁通量没有变化，没有感应电流
③断开K瞬间，Ⅱ闭合回路磁通量变化，有感应电流
④电键K闭合将变阻器R0的滑动端向左滑动，Ⅱ闭合回路磁通量变化，有感应电流
(2)
①指针左偏，说明电流从左端流入，又知道线圈从a开绕至b
N极向下插入线圈，线圈向下磁通量变大，因此俯视时感应电流为逆时针，那么绕向就是顺时针
②指针右偏，说明电流从右端流入，又知道线圈从a开绕至b
当条形磁铁从图示中的虚线位置向右远离L时，磁通量向上减小，俯视电流为逆时针，那么绕向为逆时针