电磁感应的实验应用与技术

一、选择题

（11·河池）9．科学家的发明与创造推动了人类文明的进程。在下列科学家中，首先发现电磁感应现象的是

A．法拉第 B．焦耳

C．奥斯特 D．安培

答案：A

（11·苏州）10．如图所示，导体AB水平置于蹄形磁铁的磁场中，闭合开关后，导体AB在下列运动情况中，能使图中小量程电流表指针发生偏转的是

A．静止不动 B．水平向右运动 C．竖直向上运动 D．竖直向下运动

答案：B

（11·宿迁）11．如图所示装置可探究感应电流产生的条件，下面操作中能产生感应电流的是

A．保持磁铁静止，将导体棒ab上下移动

B．保持导体棒ab静止，将磁铁左右移动

C．保持导体棒ab静止，将磁铁上下移动

D．保持导体棒ab静止，将磁铁沿导体棒ab方向前后移动

答案：B

（11·连云港）5．关于发电机的工作原理，下列说法正确的是

A．电流的热效应 B．电流周围存在磁场

C．电磁感应现象 D．磁场对通电导体的作用

答案：C

（11·南京）7．如图所示的四幅图中能说明发电机工作原理的是

答案：A

（11·肇庆）9．如右图所示，以下四种措施不能．．使电流表指针偏转的是

A．将条形磁铁向下插入线圈

B．将条形磁铁从线圈中抽出

C．让条形磁铁静止在线圈中

D．条形磁铁静止而将线圈向上移动

答案：C

（11·无锡）11．如图所示为“探究感应电流产生条件”的实验装置．回顾探究过程，以下说法正确的是

A．让导线ab在磁场中静止，蹄形磁体的磁性越强，灵敏电流计指针偏转角度越大

B．用匝数较多的线圈代替单根导线ab，且使线圈在磁场中静止，这时炙敏电流计指针偏转角度增大

C．蹄形磁体固定不动．当导线ab沿水平方向左右运动时，灵敏电流计指针会发生偏转

D．蹄形磁体固定不动，当导线ab沿竖直方向运动时，灵敏电流计指针会发生偏转

电磁感应实验的教程和技巧

电磁感应实验是物理学中非常重要的实验之一，通过实验可以深入理解电磁感应的原理和应用。本文将为您提供电磁感应实验的详细教程和一些实验技巧，帮助您顺利进行实验并获取准确的结果。

一、实验介绍

电磁感应实验是通过改变磁场的强度或方向，从而在导体中诱发感应电流的现象。实验中通常使用一个线圈和一个磁铁，通过改变线圈中的磁场或改变磁铁与线圈的相对位置，测量感应电流的大小和方向。

二、实验仪器和材料

进行电磁感应实验需要以下仪器和材料：

1. 长直导线：用于制作线圈；

2. 磁性材料：如磁铁，用于产生磁场；

3. 万用表：用于测量电流和电压；

4. 电源：提供稳定的直流电流；

5. 实验支架和夹子：用于固定线圈和磁铁；

6. 数字示波器（可选）：用于观察电磁感应现象。

三、实验步骤

1. 准备工作：将实验仪器和材料准备齐全，确保实验环境安全。 2. 制作线圈：将长直导线绕成一个紧密的线圈，确保每个回路的导线紧密相连。

3. 接线：将线圈的两端分别连接到万用表的电流测量端口，选择适当的量程。将电源连接到线圈的两端，确保极性正确。

4. 测量静态磁场：将磁铁放置在线圈的中心，用万用表测量线圈两端的电流。观察电流的大小和方向。

5. 测量动态磁场：保持线圈不动，在线圈附近快速移动磁铁，观察感应电流的变化。可以使用数字示波器记录感应电流的波形。

6. 改变线圈的结构：可以尝试将线圈的圈数、半径等参数进行变化，观察感应电流的变化规律。

7. 改变磁铁位置：保持线圈的结构不变，尝试改变磁铁的位置和方向，观察感应电流的变化规律。

8. 测量感应电动势：将线圈两端接入一个外部电路，测量感应电动势的大小和方向。

四、实验技巧

1. 确保连接可靠：在进行实验前，检查线路连接是否松动，以免影响测量结果。

2. 注意极性：在接线时，要注意电源和线圈的极性，确保电流的流向正确。 3. 测量准确：使用合适的量程测量电流和电压，避免过载或测量范围不足。

- 1 - 高三物理高考第一轮总复习

(二十七) 专题：电磁感应的综合应用

1.用均匀导线做成的正方形线圈边长为l，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示，当磁场以ΔBΔt的变化率增强时，则( )

A．线圈中感应电流方向为acbda

B．线圈中产生的电动势E＝ΔBΔt·l22

C．线圈中a点电势高于b点电势

D．线圈中a、b两点间的电势差为ΔBΔt·l22

2.如图所示，水平虚线MN的上方有一垂直纸面向里的匀强磁场，矩形导线框abcd从MN下方某处以v0的速度竖直上抛，向上运动高度H后垂直进入匀强磁场，此过程中导线框的ab边始终与边界MN平行．不计空气阻力，在导线框从抛出到速度减为零的过程中，以下四个图象中可能正确反映导线框的速度与时间的关系的是(

)

3．如图甲所示，光滑导轨水平放置在与水平方向夹角60°斜向下的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示，规定斜向下为正方向，导体棒ab垂直导轨放置，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力作用下始终处于静止状态．规定a→b的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，则在0～t时间内，能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是(

)

- 2 - 4.如图所示，在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，有两根竖直放置的平行金属导轨，顶端用一电阻R相连，两导轨所在的竖直平面与磁场方向垂直．一根金属棒ab以初速度v0沿导轨竖直向上运动，到某一高度后又向下运动返回到原出发点．整个过程中金属棒与导轨保持垂直且接触良好，导轨与棒间的摩擦及它们的电阻均可忽略不计．则在金属棒整个上行与整个下行的两个过程中，下列说法正确的是( )

A．回到出发点的速度v等于初速度v0

B．上行过程中通过R的电荷量等于下行过程中通过R的电荷量

C．上行过程中R上产生的热量大于下行过程中R上产生的热量

专题九 电磁感应的综合应用

1．如图9-3-1所示，光滑平行金属导轨PP′和QQ′，都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中．现垂直于导轨放置一根导体棒MN，用一水平向右的力F拉动导体棒MN，以下关于导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是( )．

图9-3-1

A．感应电流方向是N―→M

B．感应电流方向是M―→N

C．安培力水平向左

D．安培力水平向右

解析

答案 AC

2．在下列四个情景中，

虚线上方空间都存在方向垂直纸面向里的匀强磁场．A、B中的导线框为正方形，C、D中的导线框为直角扇形．各导线框均绕轴O在纸面内匀速转动，转动方向如箭头所示，转动周期均为T.从线框处于图示位置时开始计时，以在OP边上从P点指向O点的方向为感应电流i的正方向．则四个情景中，产生的感应电流i随时间t的变化规律符合如图9-3-2所示中it图象的是( )．

图9-3-2

解析 线框转动90°后开始进入磁场，由楞次定律结合右手定则可得，若线框顺时针转动进入磁场时产生的感应电流由O点指向P点为负值，线框逆时针转动进入磁场时产生的感应电流由P点指向O点为正值，所以B、D错误；线框若为正方形，进入磁场后的一段时间内切割磁感线的有效长度越来越大，产生的电动势不为定值，感应电流不恒定，A错误；线框若为扇形，进入磁场后转动90°的时间内切割的有效长度恒为半径，为定值，产生的电动势恒定，电流恒定，C正确．

答案 C

3．如图9-3-3所示，一由均匀电阻丝折成的正方形闭合线框abcd，置于磁感应强度方向垂直纸面向外的有界匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，线框bc边与磁场左右边界平行．若将该线框以不同的速率从图示位置分别从磁场左、右边界匀速拉出直至全部离开磁场，在此过程中( )．

图9-3-3 A．流过ab边的电流方向相反

B．ab边所受安培力的大小相等

C．线框中产生的焦耳热相等