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电流
导体切割磁感线的运动方向
磁场方向
电源
电磁感应
机械能
B
C
【分析】
首先回忆电磁感应的相关知识:当闭合电路的一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,这就是电磁感应现象,发电机正是利用该原理工作的。题目中用手快速拨动电扇叶片,电扇内部的线圈会在磁场中做切割磁感线运动,进而产生感应电流使发光二极管发光,结合实验现象和原理,可确定实验说明的结论。
【解析】
微型电扇内部有线圈和磁场结构,用手快速拨动叶片时,带动线圈在磁场中做切割磁感线运动,发生电磁感应现象,线圈中产生感应电流,使接在插头处的发光二极管发光。该实验说明,利用磁场能够产生电流,且过程中机械能转化为电能。
【答案】
电流
【知识点】
电磁感应现象
【点评】
本题通过微型电扇的小实验,直观呈现了电磁感应现象的实际体现,体现了电动机与发电机工作原理的可逆性,帮助理解电磁感应中的能量转化过程,深化对“磁生电”原理的认知。
【难度系数】
0.8
【分析】
这是一道探究感应电流方向影响因素的实验题,需用到控制变量法来分析。首先明确探究实验的思路:要研究感应电流方向与某一因素的关系,需控制其他因素不变,只改变这一个因素,观察电流表指针偏转方向(即感应电流方向)的变化。
1. 对比(a)、(b)两图:先确定不变量,磁场的方向(上方为N极,下方为S极)不变;再看变量,导体切割磁感线的运动方向(图(a)向右,图(b)向左)不同,此时电流表指针偏转方向不同,说明感应电流方向发生了改变,因此可判断感应电流方向与导体切割磁感线的运动方向有关。
2. 对比(a)、(c)两图:先确定不变量,导体切割磁感线的运动方向(均向右)不变;再看变量,磁场的方向(图(a)是N上S下,图(c)是S上N下)不同,此时电流表指针偏转方向不同,说明感应电流方向发生了改变,因此可判断感应电流方向与磁场方向有关。
【解析】
1. 分析(a)、(b)两图:
控制磁场方向不变,改变导体切割磁感线的运动方向,发现电流表指针偏转方向改变,即感应电流方向改变,因此得出:感应电流方向与导体切割磁感线的运动方向有关。
2. 分析(a)、(c)两图:
控制导体切割磁感线的运动方向不变,改变磁场方向,发现电流表指针偏转方向改变,即感应电流方向改变,因此得出:感应电流方向与磁场方向有关。
【答案】
导体切割磁感线的运动方向;磁场方向
【知识点】
电磁感应现象、控制变量法、感应电流的影响因素
【点评】
本题通过对比实验探究感应电流的影响因素,核心是掌握控制变量法的应用,学会在实验中区分不变量和变量,从而分析得出变量与实验现象的关系,是电磁感应部分的基础实验题。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先结合手摇发电手电筒的工作过程思考:晃动手电筒时,条形磁体相对固定线圈运动,线圈切割磁感线产生感应电流使灯泡发光,此时线圈为灯泡提供电能,相当于电源;接着回忆电磁学原理,这种产生感应电流的现象是电磁感应现象;晃动手电筒消耗的是机械能,最终转化为电能,据此依次确定各空答案。
【解析】
1. 当闭合开关来回晃动手电筒时,条形磁体相对于固定线圈做切割磁感线运动,闭合电路的线圈中产生感应电流,为灯泡提供电能,因此线圈相当于电源。
2. 该过程中,利用的是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流的电磁感应原理。
3. 晃动手电筒时消耗的是机械能,最终转化为电能使灯泡发光,所以是将机械能转化为电能。
【答案】
电源;电磁感应;机械能
【知识点】
电磁感应现象、能量转化、电源的作用
【点评】
本题结合生活中的手摇发电手电筒,考查电磁感应原理的应用及能量转化,需区分电磁感应与磁场对电流作用的不同,注重物理知识在生活实际中的应用,加深对电磁感应能量转化的理解。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决这道题,首先需要明确感应电流产生的两个必要条件:①必须是闭合电路的一部分导体;②导体要在磁场中做切割磁感线的运动。接下来我们逐个分析每个选项,判断导体的运动是否满足“切割磁感线”这一关键条件:
1. 先明确磁体外部磁感线的分布规律:从N极指向S极;
2. 对每个选项,观察导体运动方向与磁感线方向的关系:若导体运动方向与磁感线方向不平行,就会切割磁感线;若平行,则不会切割磁感线。
【解析】
根据感应电流产生的条件,逐一分析各选项:
选项A:闭合电路的一部分导体向右运动,运动方向与磁感线方向不平行,会切割磁感线,能产生感应电流;
选项B:导体向上运动,运动方向与磁感线方向平行,没有切割磁感线,不满足感应电流产生的条件,不能产生感应电流;
选项C:导体向左运动,运动方向与磁感线方向不平行,会切割磁感线,能产生感应电流;
选项D:导体向右运动,运动方向与磁感线方向不平行,会切割磁感线,能产生感应电流。
综上,不能产生感应电流的是选项B。
【答案】
B
【知识点】
电磁感应条件,磁感线方向判断
【点评】
本题核心考查感应电流的产生条件,解题的关键是准确判断导体是否做切割磁感线运动,尤其要注意导体运动方向与磁感线平行时,不会切割磁感线,这是易混淆的考点。
【难度系数】
0.6
【分析】
首先明确本题考查电磁感应现象的相关知识,解题思路是先回忆电磁感应的条件、感应电流方向的影响因素,再逐一分析每个选项:
1. 电磁感应的条件:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,导体只要是导体(如铝棒、铜棒)都可以,满足条件就能产生感应电流;
2. 感应电流的方向与导体切割磁感线的方向、磁场方向有关,当其中一个因素改变,感应电流方向改变;若两个因素同时改变,感应电流方向不变;
3. 奥斯特实验是电流的磁效应,与电磁感应原理不同。
随后对每个选项进行判断:
选项A:铝棒是导体,满足实验条件,可完成实验,A错误;
选项B:本实验是电磁感应,奥斯特实验是电流的磁效应,原理不同,B错误;
选项C:磁体向右移动时,导体相对磁体的运动方向与原情况相同,磁场方向不变,感应电流方向不变,指针左偏,C正确;
选项D:磁体竖直向上移动,导体未切割磁感线,无感应电流,指针不偏转,D错误。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:铝棒是导体,在闭合电路中做切割磁感线运动时,同样能产生感应电流,可完成该实验,故A错误。
选项B:本实验是电磁感应现象(磁生电,发电机原理),奥斯特实验是电流的磁效应(电生磁),二者原理不同,故B错误。
选项C:闭合开关后,铜棒水平向左移动时灵敏电流计指针向左偏转;仅将磁体水平向右移动,相当于铜棒ab相对于磁体向左做切割磁感线运动,此时切割磁感线的方向和磁场方向均与原情况一致,感应电流方向不变,因此灵敏电流计的指针向左偏转,故C正确。
选项D:仅将磁体竖直向上移动,铜棒ab没有切割磁感线,不会产生感应电流,灵敏电流计的指针不会偏转,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
电磁感应现象;感应电流方向的影响因素
【点评】
本题主要考查电磁感应现象的理解与应用,需区分电磁感应(磁生电)和电流的磁效应(电生磁),同时掌握感应电流方向的判断方法,明确切割磁感线运动的判定是解题关键。
【难度系数】
0.6