10 在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验中,某小组同学利用如图所示的装置进行研究,每次实验中蹄形磁体均处于静止状态,他们将实验情况记录在下表中。

|实验序号|磁极位置|开关情况|导体运动情况|灵敏电流计指针的偏转情况|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
|1|上N下S|闭合|不运动|不偏转|
|2|上N下S|闭合|上下运动|不偏转|
|3|上N下S|闭合|
水平向右运动|向左偏转|
|4|上N下S|闭合|水平向左运动|向右偏转|
|5|上N下S|断开|水平向右运动|不偏转|
|6|上S下N|闭合|水平向左运动|向左偏转|
(1)小明同学认为:“只要闭合电路的一部分在磁场中运动,就会产生感应电流。”请根据该小组同学的研究过程,判断小明的观点是否正确,并简述依据。
(2)研究影响感应电流方向的因素:
① 分析比较实验序号
② 分析比较实验序号
|实验序号|磁极位置|开关情况|导体运动情况|灵敏电流计指针的偏转情况|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
|1|上N下S|闭合|不运动|不偏转|
|2|上N下S|闭合|上下运动|不偏转|
|3|上N下S|闭合|
|4|上N下S|闭合|水平向左运动|向右偏转|
|5|上N下S|断开|水平向右运动|不偏转|
|6|上S下N|闭合|水平向左运动|向左偏转|
(1)小明同学认为:“只要闭合电路的一部分在磁场中运动,就会产生感应电流。”请根据该小组同学的研究过程,判断小明的观点是否正确,并简述依据。
小明的观点是错误的,实验序号2中导体在闭合电路中运动
,但未产生感应电流
。(2)研究影响感应电流方向的因素:
① 分析比较实验序号
3和4
可知,感应电流的方向与导体的运动情况
有关。② 分析比较实验序号
4和6
可知,感应电流的方向与磁场方向
有关。答案
10.(1) 小明的观点是错误的,实验序号2中导体在闭合电路中运动,但未产生感应电流
(2) ① 3 和 4 导体的运动情况 ② 4 和 6 磁场方向
(2) ① 3 和 4 导体的运动情况 ② 4 和 6 磁场方向
解析
【分析】
本题围绕电磁感应实验展开,需明确感应电流产生的两个条件:闭合电路的一部分导体、做切割磁感线运动;感应电流的方向与导体运动方向、磁场方向有关,实验中运用控制变量法分析。对于问题(1),需寻找小明观点的反例,即闭合电路中导体运动但无感应电流的情况;对于问题(2),需根据控制变量法,分别控制磁场方向不变改变运动方向,以及控制运动方向不变改变磁场方向,分析实验数据得出结论。
【解析】
(1)感应电流产生的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。小明认为“只要闭合电路的一部分在磁场中运动,就会产生感应电流”,但实验序号2中,开关闭合(电路闭合),导体上下运动(在磁场中运动),此时导体运动方向与磁感线方向平行,未切割磁感线,灵敏电流计不偏转,无感应电流,因此小明的观点错误。
(2)①要探究感应电流方向与导体运动方向的关系,需控制磁场方向相同,改变导体运动方向,实验序号3和4中,磁极均为上N下S(磁场方向相同),导体运动方向分别为水平向右、水平向左,灵敏电流计偏转方向不同,说明感应电流方向与导体的运动情况有关;
②要探究感应电流方向与磁场方向的关系,需控制导体运动方向相同,改变磁场方向,实验序号4和6中,导体均水平向左运动,磁极分别为上N下S、上S下N(磁场方向相反),灵敏电流计偏转方向不同,说明感应电流方向与磁场方向有关。
【答案】
(1)小明的观点是错误的,实验序号2中导体在闭合电路中运动,但未产生感应电流;(2)①3和4;导体的运动情况;②4和6;磁场方向
【知识点】
电磁感应现象;感应电流的产生条件;感应电流方向的影响因素
【点评】
本题为探究电磁感应的基础实验题,重点考查感应电流的产生条件及影响感应电流方向的因素,解题关键是运用控制变量法分析实验数据,难度适中,适合初中学生掌握。
【难度系数】
0.5
本题围绕电磁感应实验展开,需明确感应电流产生的两个条件:闭合电路的一部分导体、做切割磁感线运动;感应电流的方向与导体运动方向、磁场方向有关,实验中运用控制变量法分析。对于问题(1),需寻找小明观点的反例,即闭合电路中导体运动但无感应电流的情况;对于问题(2),需根据控制变量法,分别控制磁场方向不变改变运动方向,以及控制运动方向不变改变磁场方向,分析实验数据得出结论。
【解析】
(1)感应电流产生的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。小明认为“只要闭合电路的一部分在磁场中运动,就会产生感应电流”,但实验序号2中,开关闭合(电路闭合),导体上下运动(在磁场中运动),此时导体运动方向与磁感线方向平行,未切割磁感线,灵敏电流计不偏转,无感应电流,因此小明的观点错误。
(2)①要探究感应电流方向与导体运动方向的关系,需控制磁场方向相同,改变导体运动方向,实验序号3和4中,磁极均为上N下S(磁场方向相同),导体运动方向分别为水平向右、水平向左,灵敏电流计偏转方向不同,说明感应电流方向与导体的运动情况有关;
②要探究感应电流方向与磁场方向的关系,需控制导体运动方向相同,改变磁场方向,实验序号4和6中,导体均水平向左运动,磁极分别为上N下S、上S下N(磁场方向相反),灵敏电流计偏转方向不同,说明感应电流方向与磁场方向有关。
【答案】
(1)小明的观点是错误的,实验序号2中导体在闭合电路中运动,但未产生感应电流;(2)①3和4;导体的运动情况;②4和6;磁场方向
【知识点】
电磁感应现象;感应电流的产生条件;感应电流方向的影响因素
【点评】
本题为探究电磁感应的基础实验题,重点考查感应电流的产生条件及影响感应电流方向的因素,解题关键是运用控制变量法分析实验数据,难度适中,适合初中学生掌握。
【难度系数】
0.5
11 根据图中小磁针静止时的指向,标出磁体的N、S极和磁感线方向。
12 根据通电螺线管N极的位置,在图中标出电源的正、负极和磁感线方向。


12 根据通电螺线管N极的位置,在图中标出电源的正、负极和磁感线方向。
答案
11 如答图所示。
12 如答图所示。
解析
【分析】
11题:根据磁极间异名磁极相互吸引的规律,结合小磁针静止时的指向,可判断磁体的磁极;磁体外部的磁感线总是从N极出发,回到S极,据此标注磁感线方向。
12题:利用安培定则(右手螺旋定则),结合螺线管的N极位置判断电流方向,进而确定电源正负极;再根据磁体外部磁感线从N极出发回到S极的规律,标注磁感线方向。
【解析】
11题:
步骤1:判断磁体磁极:小磁针静止时S极向左,根据异名磁极相互吸引,可知左侧磁体右端为S极,右侧磁体左端为N极,因此左侧磁体左端为N极,右侧磁体右端为S极。
步骤2:标注磁感线:磁体外部磁感线从N极指向S极,因此两磁体间及周围的磁感线箭头均从左磁体N极指向右磁体S极。
12题:
步骤1:判断电流方向:右手握住螺线管,大拇指指向螺线管左端的N极,四指弯曲方向为电流方向,可知电流从螺线管右端流入、左端流出。
步骤2:确定电源正负极:电流从电源正极流出、负极流入,因此电源右端为正极,左端为负极。
步骤3:标注磁感线:螺线管外部磁感线从N极(左端)指向S极(右端),故上方磁感线箭头方向为从左到右。
【答案】
11 如答图所示。
12 如答图所示。
【知识点】
磁极间相互作用、磁感线、安培定则
【点评】
本题为电磁学基础题,考查磁极判断、磁感线特点及安培定则的应用,需掌握相关规律即可解答,是常见的基础题型。
【难度系数】
0.5
11题:根据磁极间异名磁极相互吸引的规律,结合小磁针静止时的指向,可判断磁体的磁极;磁体外部的磁感线总是从N极出发,回到S极,据此标注磁感线方向。
12题:利用安培定则(右手螺旋定则),结合螺线管的N极位置判断电流方向,进而确定电源正负极;再根据磁体外部磁感线从N极出发回到S极的规律,标注磁感线方向。
【解析】
11题:
步骤1:判断磁体磁极:小磁针静止时S极向左,根据异名磁极相互吸引,可知左侧磁体右端为S极,右侧磁体左端为N极,因此左侧磁体左端为N极,右侧磁体右端为S极。
步骤2:标注磁感线:磁体外部磁感线从N极指向S极,因此两磁体间及周围的磁感线箭头均从左磁体N极指向右磁体S极。
12题:
步骤1:判断电流方向:右手握住螺线管,大拇指指向螺线管左端的N极,四指弯曲方向为电流方向,可知电流从螺线管右端流入、左端流出。
步骤2:确定电源正负极:电流从电源正极流出、负极流入,因此电源右端为正极,左端为负极。
步骤3:标注磁感线:螺线管外部磁感线从N极(左端)指向S极(右端),故上方磁感线箭头方向为从左到右。
【答案】
11 如答图所示。
12 如答图所示。
【知识点】
磁极间相互作用、磁感线、安培定则
【点评】
本题为电磁学基础题,考查磁极判断、磁感线特点及安培定则的应用,需掌握相关规律即可解答,是常见的基础题型。
【难度系数】
0.5
登录