1、 第第 88 节节 研究电磁感应现象研究电磁感应现象 【2019 年 4 月浙江物理选考】在“探究电磁感应的产生条件”实验中，实验连线后如图 1所示，感应 线圈组的内外线圈的绕线方向如图 2 粗线所示。 （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 器的触头迅速向右滑动时，G 表指针_（“不动”、“右偏”、“左偏”、“不停振动”） ；迅速抽出铁芯时， G 表指针_（“不动”、“右偏”、“左偏”、“不停振动”） 。 （2）断开开关和电源，将铁芯重新插入内线圈中，把直流输出改为交流输出，其他均不变。接通 电源，闭合开关，G表指针_（“不动”、“右偏”、
2、“左偏”、“不停振动”） 。 （3）仅用一根导线，如何判断 G表内部线圈是否断了？ _ 【答案】 (1). 左偏 (2). 右偏 (3). 不停振动 (4). 短接 G表前后各摇动 G 表一次，比 较指针偏转，有明显变化，则线圈断了；没有明显偏转则未断。 【解析】 【详解】 （1）将滑动变阻器的触头迅速向右滑动时，电阻减小，回路电流变大，根据线圈中导线的 绕向可知磁通量向下增加，根据楞次定律可知，A 线圈中产生的感应电流使 G 表指针左偏；迅速抽出铁 芯时，磁通量减小，产生的感应电流方向与上述方向相反，则 G 表指针右偏。 （2）断开开关和电源，将铁芯重新插入内线圈中，把直流输出改为交流输出，
3、其他均不变。接通 电源，闭合开关，由于穿过线圈的磁通量大小方向都不断变化，在线圈 A 中产生的感应电流大小方向不 断变化，则 G 表指针不停振动。 （3）根据阻尼原理，短接 G 表，前后各摇动 G 表一次，比较指针偏转，有明显变化，则线圈断了； 没有明显偏转则未断。 1. 2013 年上海卷年上海卷 26 （3 分）演示地磁场存在的实验装置（由环形线圈，微电流传感器，DIS 等组成）如图所示。首 先将线圈竖直放置，以竖直方向为轴转动，屏幕上的电流指针 （填：“有”或“无”）偏转；然后仍将线圈竖直放置，使其平面与东西向 平行，并从东向西移动，电流指针 （填：“有”或“无”）偏转；最 后将线圈水平
4、放置，使其从东向西移动，电流指针 （填：“有”或 “无”）偏转。 答案：有 无 无 解析：首先将线圈竖直放置，以竖直方向为轴转动，线圈中磁通量变化，屏幕上的电流指针有偏转。 然后仍将线圈竖直放置，使其平面与东西向平行，并从东向西移动，线圈中磁通量不变化，电流指针无 偏转。最后将线圈水平放置，使其从东向西移动，线圈中磁通量不变化，电流指针无偏转。 2.2012 年物理上海卷年物理上海卷 26 （4 分）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。己知线圈由 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 极向下从线圈上方竖直插入
5、L 时，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： （1）顺时针， （2）逆时针， 解析： （1）由题可知，在螺线管内电流从 b 流向 a，而根据楞次定律（增反减同）螺线管中产生的 磁场与原磁场方向相反（向上） ，再根据右手螺旋定则可知电流方向为逆时针方向（俯视线圈） ，因此从 a 向 b 看导线绕向为顺时针方向 （2）由题可知在螺线管内电流从 a 流向 b，而根据楞次定律（增反减同）螺线管中产生的磁场与原 磁场方向相同（向上
6、）再根据右手螺旋定则可知感应电流方向与（1）相同，而电流的流向与（1）相反， 因此绕向一定与（1）相反为逆时针方向（俯视线圈） 。 3.2011年上海卷年上海卷 28（5分）在“研究回路中感应电动 势大小与磁通量变化快慢的关系”实验（见 图(a)）中，得到E-1/t 图线如图(b)所示。 （1）（多选题）在实验中需保持不变的是 A挡光片的宽度 B小车的释放 (a) E 1/t O (b) S N S N a b L 位置 C导轨倾斜的角度 D光电门的位置 （2）线圈匝数增加一倍后重做该实验，在图(b)中画出实验图线。 答案： （1）AD； （2）如图。 解析：本题考查研究回路中感应电动势大小与
7、磁通量变化快慢的关系实验。 （1）实验的原理是通过小车释放的位置或者导轨倾斜度来改变磁铁通过光 电门时的时间t， 在光电门的位置与螺线管的位置距离恒定时， 磁铁上相同宽度 的挡光片在通过光电门的过程中，在螺线管中产生的磁通量的变化量相同， 控制变量。根据法拉第电磁感应定律EN t ，来研究E与 1 t是否成正比。故根 据实验目的，实验中要控制不变的物理量有挡光片的宽度d不变，A对；光电门与 螺线管的距离不变，即固定螺线管的位置时，光电门的位置不变，D对；而小车从不同的位置释放或改 变导轨倾斜度来改变t，故B、C错。 （2）由 EN t ，可知当线圈匝数增加一倍后重新做实验，E 1 t 图线的斜率 N 将会加倍， 故将题中 E 1 t 图线的每个纵坐标点都乘以 2，描点后连成一条直线即可。
