实验特训04 探究影响感应电流方向的因素（解析版）-2025高考物理一轮新题型综合特训（上海专用）

这是一份实验特训04 探究影响感应电流方向的因素（解析版）-2025高考物理一轮新题型综合特训（上海专用），共16页。试卷主要包含了实验题等内容，欢迎下载使用。


一、实验题
1．（1）探究电磁感应现象应选用如图 （选填“甲”或“乙”）所示的装置进行实验。在这个现象中感应电流的方向与 的方向和磁感线方向有关。
（2）如图丙所示，A为弹簧测力计（量程足够大），B为条形磁铁（下端为S极），C为螺线管，螺线管线圈的电阻忽略不计。闭合开关S1，记下弹簧测力计示数。现将S1断开，S2由1改接到2，则弹簧测力计的示数将 ；若S2接2不变，再闭合S1，弹簧测力计的示数将 。（均选填“变大”“变小”或“不变”）
【答案】 甲 导体切割磁感线运动（或“导体运动”） 变小 变大
【详解】（1）[1][2]探究电磁感应现象的实验装置，只需要有磁场、导体棒、电流表即可，不需要电源，分析图甲与乙可知，探究电磁感应现象应选用甲图装置，在电磁感应现象中，感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向和磁感线的方向有关。
（2）[3]根据安培定则，由图丙可知，闭合开关，螺线管上端是N极，条形磁铁下端是S极，条形磁铁受到向下的吸引力，现将S1断开，S2由1改到2，电路电流变小，通电的螺线管圈数变少，电磁铁的磁性变弱，螺线管对条形磁铁的吸引力变小，弹簧测力计示数变小；
[4]若S2接2不变，闭合S1，电阻R2短路，电路电流变大 ，螺线管的磁场变强，条形磁铁受到的吸引力变大，弹簧测力计的示数变大。
2．（1）在探究楞次定律的实验中，除需要已知绕向的螺线管、条形磁铁外，还要用到一个电表，请从下列电表中选择 。
A．量程为的电压表
B．量程为的电流表
C．量程为的电流表
D．零刻度在中间的灵敏电流计
（2）某同学按下列步骤进行实验：
①将已知绕向的螺线管与电表连接；
②设计表格：记录将磁铁N、S极插入或抽出过程中引起感应电流的磁场方向、磁通量的变化、感应电流的方向、感应电流的磁场方向；
③分析实验结果，得出结论。
上述实验中，漏掉的实验步骤是要查明 的关系。
（3）在上述实验中，当磁铁插入螺线管的速度越快，电表指针偏角 （选填“不变”“变大”或“变小”）。
（4）如图所示，图（甲）为某实验小组利用微电流传感器做验证楞次定律实验时，在计算机屏幕上得到的波形．横坐标为时间t，纵坐标为电流I，根据图线分析知道：将条形磁铁的N极插入圆形闭合线圈时得到图（甲）内①所示图线，现用该磁铁，如图（乙）所示，从很远处按原方向沿一圆形线圈的轴线匀速运动，并穿过线圈向远处而去，图（丙）中较正确地反映线圈中电流I与时间t关系的是 。
【答案】 D 电流流入电表方向与电表指针偏转方向 变大 B
【详解】（1）[1]在探究楞次定律的实验中，除需要已知绕向的螺线管、条形磁铁外，还要用到一个零刻度在中间的灵敏电流计。
故选D；
（2）[2]依据以上操作，实验中，漏掉的实验步骤是要查明电流流入电表方向与电表指针偏转方向的关系；
（3）[3]当磁铁插入螺线管的速度越快，磁通量变化越快，感应电流也较大，电表指针偏角变大；
（4）[4]条形磁铁的N极迅速插入感应线圈时，得到图（甲）中①所示图线，现有如图（乙）所示磁铁自远处匀速沿一圆形线圈的轴线运动，并穿过线圈向远处而去，由楞次定律得出感应电流方向为顺时针（从左向右看），即为正方向；当远离感应线圈时，则感应电流方向为负方向。
故选B。
3．（1）如图所示，是长直密绕通电螺线管，应用DIS的磁传感器b沿a的轴线从O点自左向右匀速穿过通电螺线管a。能正确反映通电螺线管内部磁感应强度B随x变化规律的是：
A． B． C． D．
（2）为观察电磁感应现象，某学生将电流表、螺线管A和B、电池组、滑动变阻器、电键接成如图所示的实验电路：
a该同学将线圈B放置在线圈A中，闭合、断开电键时，电流表指针都没有偏转，其原因是
A．电键的位置接错
B．电流表的正、负接线柱上导线接反
C．线圈B的两个接线柱上导线接反
D．蓄电池的正、负极接反
b电路连接的错误改正后，该同学在闭合电键时发现电流表指针向右偏转，则如果向右移动滑动变阻器的滑片（滑动变阻器接入电路的方式仍然如图中所示），则电流表的指针向 （选填“左”或“右”）偏转。
【答案】 D A 右
【详解】（1）[1]从外部逐渐靠近螺线管两端时，磁场逐渐增强，在螺线管内部，磁场基本上是匀强磁场，磁感应强度大于螺线管端点的磁感应强度，螺线管的磁场关于中点对称。
故选D。
（2）a[2]将线圈B放置在线圈A中，线圈A中产生感应电动势；再闭合电键，磁通量不变，无感应电动势，故电流表指针不偏转；应改为电键闭合后，再将线圈B放置在线圈A中；或者将电键接在B线圈所在回路中，故选A。
b[3]闭合电键时，磁通量增加，电流表指针向右偏转；向右移动滑动变阻器的滑片，电阻变小，电路电流变大，磁通量也增加，故感应电流方向相同，即电流表指针也向右偏转。
4．蝈蝈同学用如图甲所示的装置探究电磁感应现象，螺线管与灵敏电流计构成闭合电路，条形磁铁N极朝下，请回答下列问题：

（1）要想使灵敏电流计指针发生偏转产生感应电流，蝈蝈同学进行了以下四种操作，其中可行的是 ；
A．螺线管不动，磁铁N极向下匀速插入螺线管
B．磁铁不动，螺线管向上加速靠近磁铁的N极
C．磁铁与螺线管以共同的速度一起匀速向右运动
D．磁铁插入螺线管内静止不动，让螺线管内的磁场保持最强
（2）小石同学又将实验装置进行了改造，用如图乙所示的装置做“探究影响感应电流方向的因素”实验，螺线管A、滑动变阻器、开关与电池相连构成回路，螺线管B与“0刻度线”在中间的灵敏电流计构成闭合回路，螺线管B套在螺线管A的外面。若闭合开关瞬间，灵敏电流计的指针偏向0刻度的右侧，则通过不同的操作观察指针摆动情况，以下正确的有 。
A．断开开关时，灵敏电流计的指针会偏向0刻度的左侧
B．滑动变阻器的滑片匀速向右滑动，灵敏电流计指针静止在中央不会偏转
C．滑动变阻器的滑片向左加速或向左减速移动，灵敏电流计指针都偏向0刻度的右侧
D．开关闭合后，线圈A插入或拔出的速度越快，电流计指针偏转角度也越大
（3）乙图中，在实验开始前，应先把滑动变阻器的滑片置于最 端（填“左”或“右”），然后再闭合开关；当实验结束，在开关还没断开，A、B两螺线管和铁芯也没分开放置的情况下，阿龙同学直接用手去拆除某螺线管处的导线时，由于自感现象突然被电击了一下，则请你分析一下，阿龙同学被电击可能是在拆除 （选填“A”或“B”）螺线管所在电路时发生的。
【答案】 AB/BA ACD 右 A
【详解】（1）[1]
A．螺线管不动，磁铁N极向下匀速插入螺线管,穿过螺线管的磁通量会发生变化，会有感应电流产生，故A正确；
B．磁铁不动，螺线管向上加速靠近磁铁的N极，穿过螺线管的磁通量会发生变化，会有感应电流产生，故B正确；
C．磁铁与螺线管以共同的速度一起匀速向右运动，穿过螺线管的磁通量不变，不会有感应电流产生，故C错误；
D．磁铁插入螺线管内静止不动，让螺线管内的磁场保持最强，穿过螺线管的磁通量不变，不会有感应电流产生，故D错误。
故选AB。
（2）[2]螺线管B套在螺线管A的外面。若闭合开关瞬间，灵敏电流计的指针偏向0刻度的右侧，可知通过螺线管B的磁通量增加时，灵敏电流计的指针向右偏转。
A．断开开关时，通过螺线管B的磁通量减少，则灵敏电流计的指针会偏向0刻度的左侧，故A正确；
B．滑动变阻器的滑片匀速向右滑动，螺线管A中的电流减小，通过螺线管B的磁通量减少，则灵敏电流计的指针会偏向0刻度的左侧，故B错误；
C．滑动变阻器的滑片向左加速或向左减速移动，螺线管A中的电流增大，通过螺线管B的磁通量增大，灵敏电流计指针都偏向0刻度的右侧，故C正确；
D．开关闭合后，线圈A插入或拔出的速度越快，螺线管B中的磁通量变化越快，产生的感应电动势越大，感应电流越大，则电流计指针偏转角度也越大，故D正确。
故选ACD。
（3）[3]乙图中，在实验开始前，应先把滑动变阻器的滑片置于最右端，使滑动变阻器接入电路阻值最大，然后再闭合开关；
[4]当实验结束，在开关还没断开，A、B两螺线管和铁芯也没分开放置的情况下，阿龙同学直接用手去拆除某螺线管处的导线时，由于自感现象突然被电击了一下，阿龙同学被电击可能是在拆除A螺线管所在电路时发生的，在拆除电路时，线圈A中的电流突然减少，从而出现断电自感现象，线圈中会产生自感电动势，进而突然会被电击了一下。
5．如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。
（1）将图中所缺的导线补接完整。( )
（2）开关断开时，灵敏电流计指针在表盘中央，若在原线圈插入副线圈后，将开关闭合，此时发现灵敏电流计的指针向右偏，那么可能出现的情况有：
A．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向右拉时，灵敏电流计指针 （填“向左”、“向右”、“不”）偏转。
B．将原线圈迅速拔出副线圈时，灵敏电流计指针将 （填“向左”、“向右”、“不”）偏转。
【答案】 向右 向左
【详解】（1）[1]探究电磁感应现象实验电路分两部分，要使原线圈产生磁场必须对其通电，故电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，而灵敏电流计与副线圈组成另一个闭合电路，如图所示
（2）开关断开时，灵敏电流计指针在表盘中央，若在原线圈插入副线圈后，将开关闭合，此时发现灵敏电流计的指针向右偏，说明穿过副线圈的磁通量增加，灵敏电流计指针
向右偏。那么可能出现的情况有：
[2]A．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向右拉时，滑动变阻器的有效阻值减小，则流过原线圈的电流增大，说明穿过副线圈的磁通量增加，灵敏电流计指针向右偏；
[3]B．将原线圈迅速拔出副线圈时，说明穿过副线圈的磁通量减小，灵敏电流计指针向左偏。
6．在“研究磁通量变化时感应电流的方向”实验中，实物电路连接如图：
（1）实物图中有一个元件接错了回路，请指出并改正： 、 。
（2）为了方便探究感应电流方向的规律，实验应研究原磁场方向、磁通量的变化情况、 三者的关系。
（3）在实验过程中，除了查清流入电流表的电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清 中导线的绕制方向。（选填“A”“B”或“A和B”）
【答案】 开关应接入原线圈A所在的回路 见解析 感应电流的磁场方向 A和B
【详解】（1）[1][2]开关应接入原线圈A所在的回路，改正后的接法如图所示。
（2）[3]为了方便探究感应电流方向的规律，实验应研究原磁场方向、磁通量的变化情况、感应电流的磁场方向三者之间的关系。
（3）[4]在实验过程中，需要确定线圈A中电流的磁场方向和线圈B中感应电流的磁场方向，故还应查清线圈A与线圈B中导线的绕制方向。
7．在“研究磁通量变化时感应电流的方向”的实验中：
（1）①某同学用通电螺线管代替条形磁铁进行如下实验操作：
A．将灵敏电流计直接与电池两极相连，检测灵敏电流计指针偏转方向与电流流向的关系；
B．按图接好电路；
C．把原线圈放入副线圈中，接通、断开电键观察并记录灵敏电流计指针偏转方向；
D．归纳出感应电流的方向与磁通量变化的关系。
其中错误之处是 、 。
②已知一灵敏电流计，当电流从正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转，现把它与线圈串联接成图8所示电路，条形磁铁的磁极、运动方向及灵敏电流计的正负接线柱和指针偏转方向均如图所示，试画出螺线管上导线的绕向。
【答案】 A中电流计要串接保护电阻后接到电池上 B中原副线圈位置换错了
【分析】不能用导线直接把电源两极连接起来，否则会造成电源短路，损坏电源，应串联保护电阻再接到电源上，故A错误；原线圈应用小线圈，副线圈应用大线圈，故B错误。
根据楞次定律判断出感应电流磁场方向，然后由安培定则判断出线圈的绕向，最后作图。
【详解】（1）[1][2]A．将灵敏电流计直接与电池两极相连，会造成电源短路，损坏电源，电流计要串接保护电阻后接到电池上，故A操作错误；
B．原线圈应该用小线圈，副线圈应用用大线圈，由图示电路图可知，原副线圈弄反了，故B操作错误。
（2）[3]由图示可知，穿过螺线管的磁场方向向下，磁铁向螺线管靠近，穿过螺线管的磁通量变大，由楞次定律可知，感应电流磁场方向应向上，由安培定则可知，从上向下看，螺线管的绕向是沿逆时针方向，如下图所示
8．（1）探究电磁感应现象应选用如图 （选填“甲”或“乙”）所示的装置进行实验。
（2）在图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏（不通电时指针停在正中央），则：在图乙中，磁体N极插入线圈A过程中电流表的指针将 偏转，（选填“向左”、“向右”或“不发生”）；在图丙中，导体棒ab向左移动过程中，电流表的指针将 偏转；（选填“向左”、“向右”或“不发生”）。
（3）在图丁中，R为光敏电阻，轻质金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴（A线圈平面与螺线管线圈平面平行），并位于螺线管左侧。当光照增强时，从左向右看，金属环A中电流方向为 （选填“顺时针”或“逆时针”），金属环A将 （选填“向左”或“向右”）运动。
【答案】 甲 向左 向右 逆时针 向左
【详解】（1）[1]在电磁感应现象中，感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向和磁感线的方向有关。探究电磁感应现象的实验装置，只需要有磁场、导体棒、电流表即可，不需要电源，分析图甲与乙可知，探究电磁感应现象应选用甲图装置。
（2）[2]当闭合S时，观察到电流表指针向左偏，说明电流从负接线柱流入时，电流表指针向左偏。磁体N极插入线圈A过程中，线圈A中磁通量向下增大，根据楞次定律可知感应电流将从电流表负接线柱流入，则此时电流表的指针将向左偏转；
[3] 在图丙中，导体棒ab向左移动过程中，根据右手定则可知感应电流从电流表正接线柱流入，则此时电流表的指针将向右偏转。
（3）[4] 根据安培定则，螺线管内部磁场向右，金属环中的磁场向右，当光照增强时，热敏电阻的阻值减小，回路电流增大，金属环的磁通量增大，根据增反减同，感应电流的磁场向左，根据安培定则，从左向右看，金属环A中电流方向为逆时针；
[5]金属环A是逆时针电流，螺线管是顺时针的电流，反向电流相互排斥，金属环将向左运动。
9．在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，请回答下列问题。
（1）为弄清灵敏电流表指针摆动方向与电流方向的关系，可以使用一个已知正负极性的直流电源进行探究。某同学想到了多用电表内部某一挡，含有直流电源，他应选用多用电表的 （选填“欧姆”、“直流电流”、“直流电压”、“交流电流”或“交流电压”）挡，对灵敏电流表进行测试，由实验可知当电流从正接线柱流入电流表时，指针向右摆动。
（2）该同学先将多用电表的红表笔接灵敏电流表的正接线柱。再将黑表笔 （选填“短暂”或“持续”）接灵敏电流表的负接线柱。若灵敏电流表的指针向左摆动，说明电流由电流表的 （选填“正”或“负”）接线柱流入灵敏电流表的。
（3）实验中，该同学将磁铁某极向下从线圈上方插入线圈时，发现电流表的指针向右偏转，请在图中用箭头画出线圈电流方向并用字母N、S标出磁铁的极性 。
（4）另一位同学利用图乙所示的实验器材来研究电磁感应现象及判定感应电流方向。在给出的实物图中，已用实线作为导线连接了部分实验电路。
①请用实线作为导线从箭头1和2处开始完成其余部分电路的连接 ；
②将L1插入L2后，下列实验操作产生的感应电流与合上开关时产生的感应电流方向相同的是 。
A．闭合开关，稳定后拔出软铁棒
B．闭合开关，稳定后拔出线圈L1
C．闭合开关，稳定后使变阻器滑片P左移
D．闭合开关，稳定后断开开关
【答案】 欧姆 短暂 负 C
【详解】（1）[1]根据题意可知，实验要使用电表内部某一挡，含有直流电源，只有多用电表的欧姆挡有电源，所以需要选用多用电表欧姆挡对灵敏电流表进行测试；
（2）[2]灵敏电流表量程太小，欧姆表内部电源电压相对较大，若电流超过电流表量程，长时间通电会损坏电流表，故应短暂接触灵敏电流表的负接线柱；
[3]欧姆表红表笔连接电源的负极，灵敏电流表的指针向左摆动，说明电流从电流表的负接线柱流入。
（3）[4]电流表的指针向右偏转，说明电流从正接线柱流入电流表，感应电流的磁场方向向下，根据楞次定律可知，原磁场方向向上，故插入的磁铁下端为S极，如图所示
（4）[5]将线圈L2与电流计串联形成回路，将电源、开关、滑动变阻器、线圈L1串联形成另一个回路，实物图如图所示
[6]ABD．根据题意，闭合开关时，穿过线圈L2的磁通量增大，产生的感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，而拔出软铁棒、拔出线圈L1、断开开关S，穿过线圈L2的磁通量均减小，产生的感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，故ABD错误；
C．当使滑动变阻器滑片P左移，电流增大，穿过线圈L2的磁通量增大，产生的感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，故C正确。
故选C。
10．物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
（1）用游标卡尺测量图乙线圈的内径，可利用图甲中游标卡尺的 （选填“A”、“B”、“C”）部件，测出的内径大小如图丙所示，其读数为 cm；

（2）下面四幅图是用来“探究影响感应电流方向的因素”的实验示意图。灵敏电流计和线圈组成闭合回路，通过“插入”“拔出”磁铁，使线圈中产生感应电流，记录实验过程中的相关信息，分析得出楞次定律。下列说法正确的是( )

A．该实验必需保持磁铁运动的速率不变
B．该实验必需记录感应电流产生的磁场方向
C．该实验无需记录磁铁在线圈中的磁场方向
D．该实验无需确认电流计指针偏转方向与通过电流计的电流方向的关系
（3）如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律。根据记录的实验数据，做出了如图所示的图，图线在、之间的所围面积的物理意义表示 。

【答案】 A 1.930 B 气体体积由变到的过程中，气体对外界所做的功
【详解】（1）[1] 测量线圈的内径应使用游标卡尺的内径测量爪A进行测量。
[2]由图丙可知此游标卡尺的精度为
则游标卡尺的读数为
（2）[3] A．该实验无需保持磁铁运动的速率不变，故A错误；
B．该实验必需记录感应电流产生的磁场方向，这样才能知道感应电流的磁场方向与原磁场方向的关系，故B正确；
C．该实验需要记录磁铁在线圈中的磁场方向，才能得到磁场的变化与感应电流的方向关系，故C错误；
D．该实验需要确认电流计指针偏转方向与通过电流计的电流方向的关系才能知道产生的感应电流的具体的方向，故D错误。
故选B。
（3）[4] 由功的计算公式可知
即的乘积表示气体体积变化时所做的功，图线在、之间所围的面积的物理意义表示：气体体积由变到的过程中，气体对外界所做的功。