7. 如图所示是小明在探究闭合电路的一部分导体在磁场中运动时,产生感应电流方向与哪些因素有关的实验情景(图中箭头表示导体的运动方向)。
① 比较图(a)和(b),说明感应电流方向与磁场方向有关;
② 比较图(b)和(c),说明感应电流方向与导体运动方向有关;
③ 比较图(a)和(c),说明感应电流方向与磁场方向和导体运动方向均无关;
④ 由图(d)可得出结论:感应电流方向与导体是否运动无关。
上面四种说法中正确的是(
A
)

A.①②
B.③④
C.③
D.④
解析:
【分析】
要判断这四个说法的正误,需结合电磁感应实验中感应电流方向的影响因素,利用控制变量法逐一分析:
1. 首先回忆感应电流的产生条件:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,才会产生感应电流;感应电流的方向与磁场方向、导体切割磁感线的运动方向有关。
2. 对于每个说法,先确定对比的两幅图中,哪些变量是控制不变的,哪些是改变的,再根据电流表指针的偏转情况判断感应电流方向的变化,进而验证说法是否正确。
分析①:对比(a)(b),控制导体运动方向相同,改变磁场方向,看电流表示数变化,判断感应电流方向与磁场方向的关系。
分析②:对比(b)(c),控制磁场方向相同,改变导体运动方向,看电流表示数变化,判断感应电流方向与导体运动方向的关系。
分析③:对比(a)(c),磁场方向和导体运动方向都改变,此时感应电流方向不变,不能得出“与两者均无关”的结论。
分析④:图(d)中导体运动方向与磁感线平行,没有切割磁感线,无感应电流,无法探究感应电流方向与导体是否运动的关系。
【解析】
我们对四个说法逐一分析:
1. 针对①:图(a)和(b)中,导体的运动方向相同,磁场方向相反((a)是上端S极、下端N极,(b)是上端N极、下端S极),电流表指针的偏转方向不同,说明感应电流的方向与磁场方向有关,该说法正确。
2. 针对②:图(b)和(c)中,磁场方向相同,导体的运动方向相反((b)中导体向右运动,(c)中导体向左运动),电流表指针的偏转方向不同,说明感应电流的方向与导体的运动方向有关,该说法正确。
3. 针对③:图(a)和(c)中,磁场方向和导体的运动方向均相反,电流表指针的偏转方向相同,这说明当磁场方向和导体运动方向同时反向时,感应电流的方向不变,并非感应电流方向与这两个因素均无关,该说法错误。
4. 针对④:图(d)中导体沿竖直方向运动,运动方向与磁感线方向平行,没有切割磁感线,电路中无感应电流产生,无法探究感应电流方向与导体是否运动的关系,该说法错误。
综上,正确的说法是①②,因此选A。
【答案】
A
【知识点】
电磁感应现象、控制变量法、感应电流方向的影响因素
【点评】
本题考查电磁感应实验的探究,核心是控制变量法的应用,同时需明确感应电流的产生条件:只有闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时,才会产生感应电流,分析时需准确区分变量的控制与改变。
【难度系数】
0.7