2024年高考物理實驗探究題專項訓(xùn)練：電磁感應(yīng)

2024年高考物理實驗探究題專項訓(xùn)練：電磁感應(yīng)

1.某同學(xué)在“研究互感和自感現(xiàn)象”的實驗中，設(shè)計了如圖所示的裝置。線圈A、變阻

器R和開關(guān)S連接到干電池上，靈敏電流計甲與高阻值電阻4串聯(lián)在另一支路中；線

圈B的兩端接到另一個靈敏電流計乙上，兩個靈敏電流計相同，零刻度居中。閉合開關(guān)

S后，保持滑動變阻器R的滑片P不動，穩(wěn)定后甲、乙兩個靈敏電流計指針的位置如圖

(1)當(dāng)滑片P快速地向。端滑動時，乙表指針的偏轉(zhuǎn)方向是。(填“向右偏”、“向

左偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)

(2)閉合開關(guān)S,待電路穩(wěn)定后再迅速斷開S,乙表的偏轉(zhuǎn)情況是。(填“向左偏”、

“向右偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)

2.為探究影響感應(yīng)電流方向的因素，同學(xué)們做了如下的實驗。

(1)小明同學(xué)用如圖甲的實驗裝置”探究影響感應(yīng)電流方向的因素”，所用電流表指針偏轉(zhuǎn)

方向與電流方向間的關(guān)系為：當(dāng)電流從“+”接線柱流入電流表時，指針向右偏轉(zhuǎn)。

①將條形磁鐵按如圖甲方式S極向下勻速插入螺線管時，發(fā)現(xiàn)電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)。

螺線管的繞線方向如圖乙所示。

②經(jīng)分析可得出結(jié)論：當(dāng)穿過螺線管的磁通量增加時，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場與條形磁鐵

的磁場方向(填“相同”或“相反。

③關(guān)于該實驗，下列說法正確的是o

A.必須保證磁體勻速運動，靈敏電流計指針才會向右偏轉(zhuǎn)

B.將磁體向下插入或向上抽出的速度越大，靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)幅度越小

C.將磁體的N、S極對調(diào)，并將其向上抽出，靈敏電流計指針仍向右偏轉(zhuǎn)

D.將磁體的N、S極對調(diào)，并將其向下插入，靈敏電流計指針仍向右偏轉(zhuǎn)

⑵小寧同學(xué)用如圖所示的器材研究感應(yīng)電流的方向。

①在給出的實物圖中，用筆線代替導(dǎo)線將實驗儀器連成完整的實驗電路。

②將線圈A插入線圈B中，閉合開關(guān)S瞬間，發(fā)現(xiàn)電流計指針右偏，則保持開關(guān)閉合，

以下操作中也能使電流計右偏的是。

A.插入鐵芯B.拔出線圈A

C.將滑動變阻器的滑片向左移動D.將滑動變阻器的滑片向右移動

（3）小齊設(shè)計了一種延時繼電器：如圖2所示是一種延時繼電器的示意圖。鐵芯上有兩個

線圈A和B.線圈A和電源連接，線圈B與直導(dǎo)線仍構(gòu)成一個閉合回路。彈簧K與銜

鐵D相連，D的右端觸頭C連接工作電路（未畫出）。開關(guān)S閉合狀態(tài)下，工作電路處

于導(dǎo)通狀態(tài)。S斷開瞬間，延時功能啟動，此時直導(dǎo)線必中電流方向為（填寫、

至（J6”或7到a”）。

圖2

3.某學(xué)習(xí)小組在“研究回路中感應(yīng)電動勢大小與磁通量變化快慢的關(guān)系”的實驗中采用

了如圖甲所示的實驗裝置。

（1）實驗需用螺旋測微器測量擋光片的寬度M,如圖乙所示，則拉/=mm；若

實驗中沒有現(xiàn)成的遮光條，某同學(xué)用金屬片替代，用20分度的游標卡尺測量金屬片的

寬度如圖丙所示，其讀數(shù)為mm,這種做法是否合理？（填“合理”

或“不合理”）。

試卷第2頁，共6頁

35

尸30789cm

ll||lliil||lllITV

_X-X25i'iriiT

—三25|oS20|

乙丙

(2)在實驗中，讓小車以不同速度靠近螺線管，記錄下光電門擋光時間加內(nèi)感應(yīng)電動勢

的平均值E,改變速度多次實驗，得到多組數(shù)據(jù)。這樣實驗的設(shè)計滿足了物理實驗中常

用的“控制變量法”，你認為小車以不同速度靠近螺線管過程中不變的量是：在加時間

內(nèi)。

⑶得到多組加與E數(shù)據(jù)之后，若以E為縱坐標、以4為橫坐標作出E-4圖像，發(fā)現(xiàn)

圖像是一條曲線，不容易得出清晰的實驗結(jié)論，為了使畫出的圖像為一條直線，最簡單

的改進辦法是以為橫坐標。

(4)根據(jù)改進后作出的圖像得出的結(jié)論是：在誤差允許的范圍內(nèi)o

4.某同學(xué)利用如圖所示裝置探究“影響感應(yīng)電流方向的因素”，下表為該同學(xué)記錄的實

驗現(xiàn)象。

N極插入N極拔出S極插入S極拔出

原磁場方向向下向下向上向上

A/B燈現(xiàn)象A燈亮B燈亮B燈亮A燈亮

感應(yīng)電流磁場的方向向上向下向下向上

S

Nv

(1)實驗前先使用多用電表的歐姆擋對二極管正負極

V2\

A0B畢

(二極管通正向電流時，電流的流入端為二極管的正極，流出端為二極管的負極)進行

確認，某次測量時發(fā)現(xiàn)多用電表指針幾乎沒有偏轉(zhuǎn)，說明此時黑表筆接觸的是二極管的

(填“正極”或“負極”)。

(2)由實驗記錄可得當(dāng)穿過線圈的磁通量增大時，感應(yīng)電流的磁場方向與條形磁鐵在線圈

內(nèi)產(chǎn)生的磁場方向（填“相同”“相反”或“沒有關(guān)系”）；當(dāng)穿過線圈的磁通量減小

時，感應(yīng)電流的磁場方向與條形磁鐵在線圈內(nèi)產(chǎn)生的磁場方向（填“相同”“相

反”或“沒有關(guān)系”）。由此得出的結(jié)論是感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場的的變

化。

（3）該同學(xué)利用上面實驗中得到的結(jié)論，在圖所示裝置中進行了一些操作，發(fā)現(xiàn)電流表的

指針向右偏轉(zhuǎn)（電流表的偏轉(zhuǎn)滿足左進左偏，右進右偏），該同學(xué)可能進行了的操作是

A.閉合開關(guān)瞬間

B.斷開開關(guān)瞬間

C.開關(guān)閉合時將滑動變阻器的滑片向左滑動

D.開關(guān)閉合時將滑動變阻器的滑片向右滑動

5.彭同學(xué)正在探究影響感應(yīng)電流方向的因素，已知當(dāng)電流從靈敏電流計的正接線柱流

入時，靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)。

〔

電壓傳感器三

一

_

一_

三

三

一

-

_

一

」

⑴如圖甲所示,導(dǎo)體棒仍向右勻速平移的過程中，電流計的指針將（填響左”“向

右”或“不發(fā)生”）偏轉(zhuǎn)。

（2）該同學(xué)研究回路中感應(yīng)電動勢大小與磁通量變化快慢的關(guān)系時采用了如圖乙所示

的實驗裝置，該同學(xué)用螺旋測微器測量擋光片的寬度示數(shù)如圖丙所示，則擋光片的寬度

d=mm；實驗中讓小車以不同速度靠近螺線管，記錄下光電門擋光時間"和感應(yīng)

電動勢的平均值E,改變小車速度進行多次實驗，得到多組數(shù)據(jù)，為了更直觀地體現(xiàn)E

和加的關(guān)系，若以E為縱坐標，則橫坐標應(yīng)為;誤差范圍內(nèi)繪制的圖像為一條直

線，則得出的結(jié)論是o

6.某興趣小組在探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件和影響感應(yīng)電流方向的因素

試卷第4頁，共6頁

（1）圖a中，將條形磁鐵從圖示位置先向上后向下移動一小段距離，出現(xiàn)的現(xiàn)象

是O

A.燈泡A、B均不發(fā)光B.燈泡A、B交替短暫發(fā)光

C.燈泡A短暫發(fā)光、燈泡B不發(fā)光D.燈泡A不發(fā)光、燈泡B短暫發(fā)光

（2）通過實驗得知：當(dāng)電流從圖b中電流計的正接線柱流入時指針向右偏轉(zhuǎn)；則當(dāng)磁

體（選填“向上”或“向下”）運動時，電流計指針向右偏轉(zhuǎn)。

（3）為進一步探究影響感應(yīng)電流方向的因素，該小組設(shè)計了如圖c的電路。

（4）若圖c電路連接正確，在閉合開關(guān)前滑動變阻器滑片應(yīng)移至最（選填

“左”或“右”）端。

（5）若圖c電路連接正確，開關(guān)閉合瞬間，指針向左偏轉(zhuǎn)，則將鐵芯從線圈P中快速

抽出時，觀察到電流計指針。

A,不偏轉(zhuǎn)B.向左偏轉(zhuǎn)C.向右偏轉(zhuǎn)

7.某小組設(shè)計如下實驗探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件和影響感應(yīng)電流方向的因素：

（1）圖a中，將條形磁鐵從圖示位置先迅速向上后迅速向下移動一小段距離，出現(xiàn)的

現(xiàn)象是O

A.燈泡A、B均不發(fā)光B.燈泡A、B交替短暫發(fā)光

C.燈泡A短暫發(fā)光、燈泡B不發(fā)光D.燈泡A不發(fā)光、燈泡B短暫發(fā)光

（2）通過實驗得知：當(dāng)電流從圖b中電流計的右端正接線柱流入時指針向右偏轉(zhuǎn)；則

當(dāng)磁體（選填“向上”或“向下”）運動時，電流計指針向右偏轉(zhuǎn)。

（3）為進一步探究影響感應(yīng)電流方向的因素，該小組設(shè)計了如圖c的電路，請用實線

完成其余部分電路的連接。

8.如圖所示是“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗裝置:

（1）如果在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上開關(guān)后，將A

線圈迅速插入8線圈中，電流計指針將（填“向左”、“向右”或“不”）偏轉(zhuǎn)；

（2）連好電路后，并將A線圈插入2線圈中后，若要使靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn)，

變阻器的滑片應(yīng)____（填“向左”或“向右）移動

（3）G為指針零刻度在中央的靈敏電流表，連接在直流電路中時的偏轉(zhuǎn)情況如圖（1）

所示，即電流從電流表G的左接線柱進時，指針也從中央向左偏。今把它與一線圈串

聯(lián)進行電磁感應(yīng)實驗，則圖（2）中的條形磁鐵的運動方向是向（填“上”或"下”）；

圖（4）中的條形磁鐵下端為（填“N”或"S”）極。

試卷第6頁，共6頁

參考答案:

1.(1)向右偏

(2)向左偏

【詳解】(1)由甲表可知，電流從靈敏電流計正極流入時，指針向右偏轉(zhuǎn)，當(dāng)滑片P快速地

向。端滑動時，接入電路的電阻減小，線圈A中電流增大，穿過線圈B的磁通量向下增大，

根據(jù)楞次定律，靈敏電流計乙的電流從正極流入，則乙表指針的偏轉(zhuǎn)方向是向右偏。

(2)待電路穩(wěn)定后再迅速斷開S,穿過線圈B的磁通量向下減小，根據(jù)楞次定律，靈敏電

流計乙的電流從負極流入，則乙表指針的偏轉(zhuǎn)方向是向左偏。

【詳解】(1)②口］S極向下插入螺線管時，線圈中磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電

流的磁場應(yīng)該與原磁場方向相反，且感應(yīng)電流的磁場方向向下，阻礙磁通量的增加。

③⑵A.S極向下插入螺線管時，不需要保證磁體勻速運動，靈敏電流計指針都會向右偏轉(zhuǎn)，

故A錯誤；

B.將磁體向下插入或向上抽出的速度越大，靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)幅度越大，故B錯誤；

C.將磁體的N、S極對調(diào)，并將其向上抽出，則螺線管的磁通量向下減小，根據(jù)楞次定律

可知，線圈中感應(yīng)電流方向由8到4則電流從“+”接線柱流入電流表，電流表的指針向右

偏轉(zhuǎn)，故C正確；

D.將磁體的N、S極對調(diào)，并將其向下插入，則螺線管的磁通量向下增大，根據(jù)楞次定律

可知，線圈中感應(yīng)電流方向由A到8,則電流從“一”接線柱流入電流表，電流表的指針向左

偏轉(zhuǎn)，故D錯誤。

故選C。

(2)①［1］電池、滑動變阻器、開關(guān)、螺線管組成一個閉合回路、另外一個螺線管和電流表

答案第1頁，共5頁

組成一個閉合回路，完整的實驗電路如圖所示

B

②⑵將線圈A插入線圈B中，閉合開關(guān)S瞬間，發(fā)現(xiàn)電流計指針右偏，可知當(dāng)線圈B中的

磁通量增加時，電流計指針右偏；

A.插入鐵芯，線圈B中的磁通量增加，電流計指針右偏，故A正確；

B.拔出線圈A,線圈B中的磁通量減少，電流計指針左偏，故B錯誤；

C.將滑動變阻器的滑片向左移動，線圈A中電流增大，線圈B中的磁通量增加，電流計指

針右偏，故C正確；

D.將滑動變阻器的滑片向右移動，線圈A中電流減小，線圈B中的磁通量減少，電流計

指針左偏，故D錯誤。

故選AC。

(3)斷開瞬間，延時功能啟動，此時穿過線圈B的磁通量向上減小，根據(jù)楞次定律可知，

線圈B中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向上，則此時直導(dǎo)線ab中電流方向為6到a。

3.(1)4.80070.15不合理

(2)穿過線圈磁通量的變化量都相同

△t

(4)感應(yīng)電動勢與磁通量變化率成正比

【詳解】(1)[1]螺旋測微器的讀數(shù)為

4.5mm+30.0x0.01mm=4.800mm

⑵游標卡尺的讀數(shù)為

70mm+3x0.05mm=70.15mm

[3]遮光條的寬度越小，經(jīng)過光電門時的平均速度越接近瞬時速度，遮光條的寬度越大，速

度誤差越大，不能用寬金屬片替代遮光條，所以這種做法不合理。

答案第2頁，共5頁

（2）在擋光片每次經(jīng)過光電門的過程中，磁鐵與線圈之間相對位置的改變量都一樣，穿過

線圈磁通量的變化量都相同。

（3）根據(jù)

「AO

E=n----

Ar

因A①不變，E與，'成正比，橫坐標應(yīng)該是:。

ArAr

（4）感應(yīng)電動勢與磁通量變化率成正比（或者在磁通量變化量相同的情況下，感應(yīng)電動勢

與時間成反比）。

4.⑴負極

⑵相反相同磁通量

（3）AC

【詳解】（1）測量時發(fā)現(xiàn)多用電表指針幾乎沒有偏轉(zhuǎn)，說明二極管的負極與電源正極相連,

由于黑表筆與電源正極相連，故此時黑表筆接觸的是二極管的負極。

（2）

口][2][3]由實驗記錄可得當(dāng)穿過線圈的磁通量增大時，感應(yīng)電流的磁場方向與條形磁鐵在線

圈內(nèi)產(chǎn)生的磁場方向相反，感應(yīng)電流的磁場方向與條形磁鐵在線圈內(nèi)產(chǎn)生的磁場方向相同，

由此得出的結(jié)論是感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場的磁通量的變化。

（3）

AB.閉合開關(guān)瞬間，線圈A中電流增大，產(chǎn)生的磁場增大，線圈B中向下的磁通量增大,

根據(jù)楞次定律，電流表中有從右向左的電流，電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)，同理可得，斷開開關(guān)

瞬間，電流表的指針向左偏轉(zhuǎn)，故A正確，B錯誤；

CD.開關(guān)閉合時將滑動變阻器的滑片向左滑動，滑動變阻器接入電路的阻值減小，線圈A

中電流增大，產(chǎn)生的磁場增大，線圈B中向下的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，電流表中有

從右向左的電流，電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)，同理可得，開關(guān)閉合時將滑動變阻器的滑片向右

滑動，電流表的指針向左偏轉(zhuǎn)，故C正確，D錯誤。

故選AC。

5.向左5.662/5.663/5.664/5.665/5.666/5.667—在誤差允許的范圍內(nèi)感

應(yīng)電動勢與磁通量的變化率成正比

【詳解】（1）口]導(dǎo)體棒向右勻速運動的過程中，根據(jù)右手定則可知，感應(yīng)電流由電流計

答案第3頁，共5頁

的負接線柱流入，結(jié)合題中條件可知，電流計的指針將向左偏轉(zhuǎn)。

（2）⑵擋光片的寬度

d-5.5mm+16.5x0.01mm=5.665mm

［3］在擋光片每次經(jīng)過光電門的過程中，磁鐵與線圈之間相對位置的改變量都一樣，即穿過

線圈的磁通量的變化量△①相同，這種情況下E與1成正比，橫坐標應(yīng)該是

Z加

⑷根據(jù)繪制的圖像是一條直線，可以得出的結(jié)論是：在誤差允許的范圍內(nèi)感應(yīng)電動

Ar

勢與磁通量的變化率成正比。

6.B向上左C

【詳解】（1）口］條形磁鐵向上移動一小段距離，穿過螺線管的磁感線減少，向下移動一小

段距離，穿過螺線管的磁感線增加，移動方向不同，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向不同，根據(jù)二極管

具有單向?qū)щ娦钥芍獰襞軦