备考2025届高考物理一轮复习分层练习第十二章电磁感应实验十四探究影响感应电流方向的因素

试验十四探究影响感应电流方向的因素
1.[2024上海青浦区二模]图示为探讨电磁感应现象的试验装置图，A、B是套在同一圆形铁芯上的两个线圈.事先已经探明：电流从正极流入灵敏电流计G时，指针向右偏转.现将开关S闭合，再稳定一段时间，视察到电流计的指针先向左偏转，最终回到中间位置不动.指针回到中间不再偏转的缘由是：穿过线圈B的磁通量不变，线圈B中不产生感应电流，电流计的指针不发生偏转.
解析开关闭合时，线圈A的上端为N极、下端为S极，穿过线圈B的磁场方向向下；闭合开关瞬间，穿过线圈B的磁通量增加，线圈B中感应电流的磁场方向向上，依据安培定则可知线圈B的下端相对于电源的正极，电流从电流计的负接线柱流入，电流计的指针向左偏转；闭合开关，线圈A中产生的磁场稳定后，线圈A产生的磁感应强度不发生变更，穿过线圈B的磁通量不变，线圈B中不产生感应电流，电流计的指针不发生偏转.
2.[2024湖北武汉部分学校调研]某同学用如图所示的装置探究影响感应电流方向的因素，其中A、B是具有单向导电性的二极管.关于试验现象，下列说法正确的是AC.
A.将磁铁N极快速靠近线圈，二极管A将闪亮
B.将磁铁S极快速靠近线圈，二极管A将闪亮
C.将磁铁N极快速远离线圈，二极管B将闪亮
D.将磁铁S极快速远离线圈，二极管B将闪亮
解析
的绕线方向如图2粗线所示.
图1 图2
（1）接通电源，闭合开关，G表指针会有大的偏转，几秒后G表指针停在中间不动.将滑动变阻器的滑片快速向右滑动时，G表指针左偏（选填“不动”“右偏”“左偏”或“不停振动”）；快速抽出铁芯时，G表指针右偏（选填“不动”“右偏”“左偏”或“不停振动”）.
（2）断开开关和电源，将铁芯重新插入内线圈中，把直流输出改为沟通输出，其他均不变.接通电源，闭合开关，G表指针不停振动（选填“不动”“右偏”“左偏”或“不停振动”）.
解析（1）将滑动变阻器的滑片快速向右滑动时，接入电路的电阻减小，电流增大，内线圈的磁通量方向向下，且大小增大，依据楞次定律可推断外线圈内的感应电流方向从A接线柱流入，故G表指针向左偏.快速抽出铁芯时，磁通量减小，G表指针向右偏.
（2）把直流输出改为沟通输出后，外线圈中的电流方向不断发生变更，故G表指针不停振动.
4.如图所示为“探究影响感应电流方向的因素”的试验装置.
（1）将图中所缺的导线补接完整.
（2）假如在闭合开关时发觉灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，下列说法正确的是AD.
A.将原线圈快速插入副线圈时，电流计指针将向右偏转
B.将原线圈插入副线圈后，电流计指针始终偏在零点右侧
C.原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器的滑片快速向左滑移时，电流计指针将向右偏转
D.原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器的滑片快速向左滑移时，电流计指针将向左偏转
答案（1）如图所示
5.某小组的同学做“探究影响感应电流方向的因素”的试验.
（1）首先按图甲连接电路，闭合开关后，电流计指针向右偏转；再按图乙连接电路，闭合开关后，电流计指针向左偏转.进行上述操作的目的是C.
图甲图乙
A.检查电流计对电路中电流的测量是否精确
B.检查干电池是否为新电池
C.推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系
（2）接下来用图丙所示的装置做试验，图中螺线管上的粗线标示的是导线的绕行方向.某次试验时在条形磁铁插入螺线管的过程中，视察到电流计指针向右偏转，说明螺线管中的电流方向（从上往下看）为顺时针（选填“顺时针”或“逆时针”）方向.
图丙
（3）下表是该小组的同学设计的试验记录表的一部分，表中记录了试验现象，还有一项须要推断的试验结果未填写，请帮助该小组的同学填写.垂直于纸面对外（选填“垂直于纸面对外”或“垂直于纸面对里”）.
操作N极朝下插入螺线管
从上往下看的平面图（B0表示原磁场，即磁铁产
生的磁场）
原磁场通过螺线管的磁通量的变更增加
感应电流的方向（从上往下看）沿逆时针方向
感应电流的磁场B'的方向（从上往下看）
（4）该小组的同学通过试验探究，对楞次定律有了比较深刻的相识.结合以上试验，有同学认为，理解楞次定律，关键在于理解B'（填“B0”或“B'”）总是要阻碍B0（填“B0”或“B'”）的磁通量的变更.
解析（1）题中操作及电流计的指针偏转方向说明电流从电流计的“＋”接线柱流入时，电流计指针向右偏转，电流从电流计的“－”接线柱流入时，电流计指针向左偏转.进行上述试验的目的是推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系，以便于在后续试验中依据电流计指针的偏转方向推断螺线管中的电流方向.
（2）电流计指针向右偏转，说明电流从电流计的“＋”接线柱流入，则螺线管中的电流方向（从上往下看）沿顺时针方向.
（3）从上往下看，感应电流的方向沿逆时针方向，由安培定则可推断出感应电流的磁场B'的方向垂直于纸面对外.
（4）理解楞次定律，关键在于理解感应电流的磁场B'总是要阻碍原磁场B0的磁通量的变更.
6.[试验目的创新]图甲是探究“怎样产生感应电流”的试验装置.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）本试验中，假如灵敏电流计的指针偏转，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，电路有（选填“有”或“无”）感应电流.
（3）小李所在的试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.”请你依据图示的试验装置，帮助小李设计试验来验证她的猜想，你设计的试验做法是闭合开关，保持其他条件不变，只变更导体杆切割磁感线运动的速度，视察灵敏电流计的指针偏转程度.
（4）在探究电磁感应现象的试验中，电流计刻度盘上的零刻度线在正中间，当电池的正极接电流计的右接线柱，电池的负极与电流计的左接线柱相碰时，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，电流计指针应向左偏转；保持开关闭合，将线圈A从线圈B中拔出时，电流计指针应向右偏转.
解析（1）有微弱的电流通过灵敏电流计，其指针就会摇摆.
（2）由题图甲可知，导体杆不动，磁铁左右水平运动，此时也相当于导体杆做切割磁感线运动，会产生感应电流.
（3）本试验设计要应用限制变量法.在其他条件不变的状况下，只变更导体杆切割磁感线运动的速度，然后视察电流计指针的偏转程度.
（4）由“当电池的正极接电流计的右接线柱，电池的负极与电流计的左接线柱相碰时，指针向右偏转”，可知线圈B中感应电流从电流计右端进，左端出时，电流计指针向右偏.将线圈A放在线圈B中，在合上开关S的瞬间，线圈B中的磁通量向上增大，依据楞次定律可知线圈B中的感应电流从电流计左端进，右端出，指针向左偏；将原线圈A从副线圈B 中拔出时，线圈B中的磁通量向上减小，依据楞次定律可知线圈B中的感应电流从电流计右端进，左端出，指针向右偏.。