Question

20．小雙想探究感應(yīng)電流的大小與什么因素有關(guān)？他設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．鐵塊上繞有導(dǎo)線，線框與靈敏電流計(jì)（G表示）相連（線框高度大于鐵塊高度，實(shí)驗(yàn)過程中線框不旋轉(zhuǎn)）．
（1）當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，電磁鐵的A端是S極．
（2）讓線框分別從h₁和h₂（h₂大于h₁）豎直下落并穿入磁極A、B之間，G表指針對(duì)應(yīng)的偏轉(zhuǎn)角度分別為θ₁和θ₂（θ₂大于θ₁），這樣做的目的是為了探究感應(yīng)電流的大小與線框切割磁感線的速度有關(guān)．
（3）把變阻器的滑片移至左端，線框從h₁的高度下落，G表指針的偏轉(zhuǎn)角為θ₃，觀察到θ₃大于θ₁，表明感應(yīng)電流的大小還與磁場(chǎng)強(qiáng)弱有關(guān)．
（4）將電源的正、負(fù)極對(duì)調(diào)，讓線框從h₁的高度下落，G表的指針反轉(zhuǎn)，此現(xiàn)象說明：感應(yīng)電流的方向與磁感線的方向有關(guān)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)安培定則判定電磁鐵的極性；
（2）高度不同，則下落過程中的速度不同，據(jù)此分析；
（3）感應(yīng)電流的大小與磁場(chǎng)的強(qiáng)度有關(guān)，磁場(chǎng)越強(qiáng)，感應(yīng)電流越大；
（4）感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)．

解答 解：
（1）由圖可知，電流從左邊電磁鐵的左端流入，根據(jù)安培定則可知，電磁鐵的A端為S極；
（2）感應(yīng)電流的大小與切割磁感線的速度有關(guān)；線框分別從h₁和h₂（h₂大于h₁）豎直下落并穿入磁極A、B之間，h₂的高度高，下落的速度大，則感應(yīng)電流越大，故θ₂大于θ₁，所以該實(shí)驗(yàn)是為了探究感應(yīng)電流的大小與線框切割磁感線的速度有關(guān)；
（3）影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素有電流，其他因素一定時(shí)，電流越大，磁場(chǎng)越強(qiáng)；
把變阻器的滑片移至左端，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小，電流最大，則電磁鐵的磁性最強(qiáng)；在導(dǎo)體切割磁感線速度不變的情況下，觀察到θ₃大于θ₁，說明產(chǎn)生的感應(yīng)電流增大；故感應(yīng)電流的大小與磁場(chǎng)強(qiáng)弱有關(guān)．
（4）將電源的正、負(fù)極對(duì)調(diào)，磁感線的方向發(fā)生了變化，讓線框從h₁的高度下落，G表的指針反轉(zhuǎn)，這說明感應(yīng)電流的方向發(fā)生了變化；故感應(yīng)電流的方向與磁感線的方向有關(guān)．
故答案為：（1）S；（2）速度；（3）強(qiáng)弱；（4）方向．

點(diǎn)評(píng) 此題對(duì)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的知識(shí)做了一個(gè)詳細(xì)的考查，需要學(xué)生對(duì)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，是一道好題．