9. 如图16-7-5所示是研究电磁感应的实验装置。
(1) 保持导线ab不动,闭合开关,灵敏电流计的指针不动,这时导线中
无
(有/无)电流。
(2) 保持开关闭合,当导线ab向左运动和向右运动时,灵敏电流计的指针会向左和向右偏转,这表明导线中的感应电流方向与
导体运动方向
有关。
(3) 将蹄形磁体的磁极对调,闭合开关,当导线ab向左运动和向右运动时,灵敏电流计的指针会向右和向左偏转,这表明导线中的感应电流方向与
磁场方向
有关。
解析:
【分析】
本题考查电磁感应实验的相关知识,解题需结合电磁感应的产生条件和感应电流方向的影响因素,通过控制变量法分析实验现象:
1. 第(1)问:回忆电磁感应的产生条件——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。导线ab不动,未切割磁感线,不满足感应电流产生条件,据此判断导线中是否有电流。
2. 第(2)问:保持磁场方向不变,仅改变导线ab的运动方向,观察到灵敏电流计指针偏转方向改变,说明感应电流方向随导体运动方向变化,由此得出对应结论。
3. 第(3)问:保持导线ab的运动方向不变,对调磁极改变磁场方向,观察到灵敏电流计指针偏转方向改变,说明感应电流方向随磁场方向变化,进而得出结论。
【解析】
(1) 电磁感应的产生要求闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动。保持导线ab不动,闭合开关时,导线ab没有切割磁感线,不满足感应电流的产生条件,因此导线中无电流,灵敏电流计指针不动。
(2) 保持开关闭合(电路闭合),磁场方向不变,当导线ab向左和向右运动时,导体运动方向改变,灵敏电流计指针偏转方向随之改变,这表明导线中的感应电流方向与导体运动方向有关。
(3) 将蹄形磁体磁极对调后,磁场方向改变,保持导线ab的运动方向不变(向左或向右运动),灵敏电流计指针偏转方向与之前相反,这表明导线中的感应电流方向与磁场方向有关。
【答案】
(1) 无
(2) 导体运动方向
(3) 磁场方向
【知识点】
电磁感应现象;感应电流方向的影响因素
【点评】
本题通过经典电磁感应实验,考查感应电流的产生条件及感应电流方向的影响因素,侧重对实验现象的分析和控制变量法的应用,是电磁感应部分的基础题型,帮助学生理解电磁感应的核心规律。
【难度系数】
0.8