运动方向有关;
(5)[7]如果将蹄形磁铁翻转一下,S极在上,N极在下,即改变了磁场方向,则在导体运动方向不变时,电流方向相反,所以重做上述实验,会发现感应电流的方向与磁场方向有关.
12.小明利用如图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”.
(1)磁铁不动,闭合开关,导体棒沿________(选填“上下”或“左右”)方向运动时,电流表指针会发生偏转.
(2)导体棒不动,闭合开关,磁铁上下运动,电流表指针______(选填“会”或“不会”)发生偏转.
(3) 断开开关,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,电流表指针都不发生偏转.由此小明得出结论:闭合电路得一部分导体在磁场中做_________运动时,电路中就产生感应电流.
(4)小明进一步猜想,感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关.为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关,他应进行的操作是:__________.
【答案】左右 不会 切割磁感线 用磁性不同(大小不同)的两块磁铁,让导体棒分别以相同的速度向相同的方向运动,观察电流表指针偏转角度的大小 【解析】
分析:根据产生感应电流的条件分析即可以做出前三问;运用控制变量法设计实验解决第四问.
解答:(1)磁铁不动,闭合开关,导体棒沿左右方向运动时能切割磁感线,电路中会产生感应电流,故电流表指针能发生偏转;
(2)导体棒不动,闭合开关,磁铁上下运动,没有切割磁感线,电路中不会产生感应电流,故电流表指针不能发生偏转;
(3) 断开开关,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,电流表指针都不发生偏转.因为电路没有闭合,由此小明得出结论:闭合电路得一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就产生感应电流.
(4)小明进一步猜想,感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关.为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关,应采用控制变量法,具体操作为:用磁性不同(大小不同)的两块磁铁,让导体棒分别以相同的速度向相同的方向运动,观察电流表指针偏转角度的大小;
故答案为 (1). 左右 (2). 不会 (3). 切割磁感线 (4). 用磁性不同(大小不同)的两块磁铁,让导体棒分别以相同的速度向相同的方向运动,观察电流表指针偏转角度的大小; 【点睛】本题重点是电磁感应现象的条件有两个,一为闭合回路、二为部分导体切割磁感
线,两个缺一不可.
13.用如图甲、乙所示的装置,分别探究“通电螺线管外部磁场的分布”和“电磁感应现象”.
(1)在图甲中,闭合开关后,通电螺线管的右端为______极.(选填“N”或“S”) (2)在图甲实验过程中,将电源正负极对调,发现小磁针的偏转方向发生改变.这样操作是为了探究通电螺线管外部磁场方向和______________有关.
(3)图乙中,闭合电路中的一部分导体AB静止不动,当磁体左右运动时,灵敏电流计的指针___(选填“会”或“不会”)偏转.这说明闭合电路的部分导体在磁场中做______运动时,导体中会产生感应电流. 【答案】N 电流方向 会 切割磁感线 【解析】
试题分析:(1)由图知:闭合开关,电流从螺线管右侧流入,从左侧流出.用右手握住螺线管,四指指向电流方向,则大拇指所指的方向即通电螺线管的右端为N极,另一端为S极.如下图所示:
(2)改变电源的正负极后,螺线管中的电流方向发生了改变,小磁针的N极指向与原来相反,说明磁场的方向相反,由此可以确定,螺线管磁场的方向与电流方向有关;(3)闭合电路中的一部分导体左右运动时,在磁场中做切割磁感线的运动,导体中就会产生感应电流,灵敏电流计的指针会偏转. 【考点定位】通电螺线管的磁场
14.小明用如图甲、乙所示的装置,分别探究“通电螺线管外部磁场的分布”和“电磁感应现象”.
(1)在图甲中,闭合开关后,通电螺线管的右端为____极.(选填“N”或“S”) (2)在图甲实验过程中,将电源正负极对调,发现小磁针的偏转方向发生改变,这样操作是为了探究通电螺线管外部磁场方向和_____有关.
(3)图乙中,闭合电路中的一部分导体AB静止不动,当磁体左右运动时,灵敏电流计的指针___(选填“会”或“不会”)偏转.这说明闭合电路的部分导体在磁场中做__运动时,导体中会产生感应电流.
(4)小明观察在图乙实验中发现电流表指针偏转不明显,为了使指针偏转明显,请你从实验装置和操作上各提一条改进建议.
装置改进:___________________操作改进:_____________
【答案】N; 电流方向; 会; 切割磁感线; 换强磁铁(或绕制线圈); 快速移动导体(或磁铁)。 【解析】 【分析】 【详解】
(1)在图甲中,闭合开关后,根据安培定则判断,右手握住螺线管,四指弯曲指向电流的方向,则大母指的指向即为螺线管的磁场方向,即大母指所指的右端为N极;
(2)在图甲实验过程中,将电源正负极对调,发现小磁针的偏转方向发生改变,即电流方向影响磁场的方向,所以这样操作是为了探究通电螺线管外部磁场方向和电流方向有关; (3)图乙中,闭合电路中的一部分导体AB静止不动,当磁体左右运动时,导体能切割磁感线,所以灵敏电流计的指针会偏转.这说明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流;
(4)小明观察在图乙实验中发现电流表指针偏转不明显,为了使指针偏转明显,从实验装置上的改进为:换用磁性更强的磁体或用多匝线圈代替导体进行实验,这样产生的感应电流大,现象明显;
从操作上的改进建议为:加快导体(或磁体)切割磁感线运动的速度,因为速度越快,产生的感应电流也越大,现象明显。
15.在探究“感应电流产生的条件”实验中:
(1)如图,a、b两接线柱间应接入_____(选填“大”或“小”)量程电流表。 (2)闭合开关后,要使电路中产生感应电流,导体cd应_____运动(选填“上下”或“左右”),这是一种_____现象,利用这一原理可制成_____(选填“电动机”或“发电机”)。
(3)要使电流表指针偏转方向发生改变,可以采取的方法有_____(答出一种方法即可)。
(4)如果将电流表换成_____,可以进行磁场对通电导体的作用实验。
【答案】小 左右 电磁感应 发电机 应保持磁场方向不变,改变导体的运动方向 电源 【解析】 【详解】
(1)感应电流的有无是通过灵敏电流计的指针是否偏转来体现的,若灵敏电流表的指针发生偏转,就说明产生了感应电流,由于感应电流比较小,故应选用小量程电流表; (2)如图磁体上端是N极,下端是S极,则磁感线方向是上下方向的,当闭合开关,让导体竖直上下运动时,不切割磁感线,所以不能产生感应电流;要使电路中有感应电流,必须让导体在磁场中做切割磁感线运动,如将cd沿水平方向左右运动等,这一现象叫电磁感应,实际应用是发电机;
(3)要使电流表指针偏转方向发生改变,即改变感应电流的方向,应保持磁场方向不变,改变导体的运动方向或保持导体运动方向不变,改变磁场方向;
(4)磁场对通电导体的作用,电路中一定有电源,所以把小量程电流表换成电源,导体cd成为通电导体在蹄型磁体的磁场中受力的作用。
上海上南中学东校物理电与磁单元测试卷(含答案解析)
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