Question

4．如圖所示的電路可用來研究電磁感應現象及判定感應電流的方向．
（1）在圖中用實線代替導線把它們連成實驗電路．
（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F               B．拔出線圈A
C．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P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P從變阻器的左端慢慢滑到右端，發現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．
（4）在電鍵剛閉合時電流表指針右偏，則電鍵閉合后滑動變阻器的滑動觸頭向右移動時，電流計指針將右偏（填“左偏”、“右偏”、“不偏”）．

Answer 1

分析 （1）注意該實驗中有兩個回路，一是電源、電鍵、變阻器、小螺線管串聯成的回路，二是電流計與大螺線管串聯成的回路，據此可正確解答．
（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．
（4）根據磁通量的變化與指針偏轉情況分析答題．

解答 解：（1）將電源、電鍵、變阻器、線圈A串聯成一個回路，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；
（4）在電鍵剛閉合時電流表指針右偏，說明穿過線圈的磁通量增加時電流表指針向右偏轉，則電鍵閉合后滑動變阻器的滑動觸頭向右移動時，電路電流變大，穿過線圈的磁通量增加，電流計指針將向右偏轉．
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）AC；（3）大；磁通量變化率；（4）右偏．

點評 本題考查研究電磁感應現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．知道感應電流產生的條件即可正確解題．