2024年高考物理实验探究题专项训练：电磁感应

2024年高考物理实验探究题专项训练：电磁感应

1.某同学在“研究互感和自感现象”的实验中，设计了如图所示的装置。线圈A、变阻

器R和开关S连接到干电池上，灵敏电流计甲与高阻值电阻4串联在另一支路中；线

圈B的两端接到另一个灵敏电流计乙上，两个灵敏电流计相同，零刻度居中。闭合开关

S后，保持滑动变阻器R的滑片P不动，稳定后甲、乙两个灵敏电流计指针的位置如图

(1)当滑片P快速地向。端滑动时，乙表指针的偏转方向是。(填“向右偏”、“向

左偏”或“不偏转”)

(2)闭合开关S,待电路稳定后再迅速断开S,乙表的偏转情况是。(填“向左偏”、

“向右偏”或“不偏转”)

2.为探究影响感应电流方向的因素，同学们做了如下的实验。

(1)小明同学用如图甲的实验装置”探究影响感应电流方向的因素”，所用电流表指针偏转

方向与电流方向间的关系为：当电流从“+”接线柱流入电流表时，指针向右偏转。

①将条形磁铁按如图甲方式S极向下匀速插入螺线管时，发现电流表的指针向右偏转。

螺线管的绕线方向如图乙所示。

②经分析可得出结论：当穿过螺线管的磁通量增加时，感应电流产生的磁场与条形磁铁

的磁场方向(填“相同”或“相反。

③关于该实验，下列说法正确的是o

A.必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针才会向右偏转

B.将磁体向下插入或向上抽出的速度越大，灵敏电流计指针偏转幅度越小

C.将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转

D.将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，灵敏电流计指针仍向右偏转

⑵小宁同学用如图所示的器材研究感应电流的方向。

①在给出的实物图中，用笔线代替导线将实验仪器连成完整的实验电路。

②将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，则保持开关闭合，

以下操作中也能使电流计右偏的是。

A.插入铁芯B.拔出线圈A

C.将滑动变阻器的滑片向左移动D.将滑动变阻器的滑片向右移动

（3）小齐设计了一种延时继电器：如图2所示是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个

线圈A和B.线圈A和电源连接，线圈B与直导线仍构成一个闭合回路。弹簧K与衔

铁D相连，D的右端触头C连接工作电路（未画出）。开关S闭合状态下，工作电路处

于导通状态。S断开瞬间，延时功能启动，此时直导线必中电流方向为（填写、

至（J6”或7到a”）。

图2

3.某学习小组在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”的实验中采用

了如图甲所示的实验装置。

（1）实验需用螺旋测微器测量挡光片的宽度M,如图乙所示，则拉/=mm；若

实验中没有现成的遮光条，某同学用金属片替代，用20分度的游标卡尺测量金属片的

宽度如图丙所示，其读数为mm,这种做法是否合理？（填“合理”

或“不合理”）。

试卷第2页，共6页

35

尸30789cm

ll||lliil||lllITV

_X-X25i'iriiT

—三25|oS20|

乙丙

(2)在实验中，让小车以不同速度靠近螺线管，记录下光电门挡光时间加内感应电动势

的平均值E,改变速度多次实验，得到多组数据。这样实验的设计满足了物理实验中常

用的“控制变量法”，你认为小车以不同速度靠近螺线管过程中不变的量是：在加时间

内。

⑶得到多组加与E数据之后，若以E为纵坐标、以4为横坐标作出E-4图像，发现

图像是一条曲线，不容易得出清晰的实验结论，为了使画出的图像为一条直线，最简单

的改进办法是以为横坐标。

(4)根据改进后作出的图像得出的结论是：在误差允许的范围内o

4.某同学利用如图所示装置探究“影响感应电流方向的因素”，下表为该同学记录的实

验现象。

N极插入N极拔出S极插入S极拔出

原磁场方向向下向下向上向上

A/B灯现象A灯亮B灯亮B灯亮A灯亮

感应电流磁场的方向向上向下向下向上

S

Nv

(1)实验前先使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极

V2\

A0B毕

(二极管通正向电流时，电流的流入端为二极管的正极，流出端为二极管的负极)进行

确认，某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转，说明此时黑表笔接触的是二极管的

(填“正极”或“负极”)。

(2)由实验记录可得当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场方向与条形磁铁在线圈

内产生的磁场方向（填“相同”“相反”或“没有关系”）；当穿过线圈的磁通量减小

时，感应电流的磁场方向与条形磁铁在线圈内产生的磁场方向（填“相同”“相

反”或“没有关系”）。由此得出的结论是感应电流的磁场总是阻碍原磁场的的变

化。

（3）该同学利用上面实验中得到的结论，在图所示装置中进行了一些操作，发现电流表的

指针向右偏转（电流表的偏转满足左进左偏，右进右偏），该同学可能进行了的操作是

A.闭合开关瞬间

B.断开开关瞬间

C.开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动

D.开关闭合时将滑动变阻器的滑片向右滑动

5.彭同学正在探究影响感应电流方向的因素，已知当电流从灵敏电流计的正接线柱流

入时，灵敏电流计的指针向右偏转。

〔

电压传感器三

一

_

一_

三

三

一

-

_

一

」

⑴如图甲所示,导体棒仍向右匀速平移的过程中，电流计的指针将（填响左”“向

右”或“不发生”）偏转。

（2）该同学研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系时采用了如图乙所示

的实验装置，该同学用螺旋测微器测量挡光片的宽度示数如图丙所示，则挡光片的宽度

d=mm；实验中让小车以不同速度靠近螺线管，记录下光电门挡光时间"和感应

电动势的平均值E,改变小车速度进行多次实验，得到多组数据，为了更直观地体现E

和加的关系，若以E为纵坐标，则横坐标应为;误差范围内绘制的图像为一条直

线，则得出的结论是o

6.某兴趣小组在探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素

试卷第4页，共6页

（1）图a中，将条形磁铁从图示位置先向上后向下移动一小段距离，出现的现象

是O

A.灯泡A、B均不发光B.灯泡A、B交替短暂发光

C.灯泡A短暂发光、灯泡B不发光D.灯泡A不发光、灯泡B短暂发光

（2）通过实验得知：当电流从图b中电流计的正接线柱流入时指针向右偏转；则当磁

体（选填“向上”或“向下”）运动时，电流计指针向右偏转。

（3）为进一步探究影响感应电流方向的因素，该小组设计了如图c的电路。

（4）若图c电路连接正确，在闭合开关前滑动变阻器滑片应移至最（选填

“左”或“右”）端。

（5）若图c电路连接正确，开关闭合瞬间，指针向左偏转，则将铁芯从线圈P中快速

抽出时，观察到电流计指针。

A,不偏转B.向左偏转C.向右偏转

7.某小组设计如下实验探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素：

（1）图a中，将条形磁铁从图示位置先迅速向上后迅速向下移动一小段距离，出现的

现象是O

A.灯泡A、B均不发光B.灯泡A、B交替短暂发光

C.灯泡A短暂发光、灯泡B不发光D.灯泡A不发光、灯泡B短暂发光

（2）通过实验得知：当电流从图b中电流计的右端正接线柱流入时指针向右偏转；则

当磁体（选填“向上”或“向下”）运动时，电流计指针向右偏转。

（3）为进一步探究影响感应电流方向的因素，该小组设计了如图c的电路，请用实线

完成其余部分电路的连接。

8.如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置:

（1）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将A

线圈迅速插入8线圈中，电流计指针将（填“向左”、“向右”或“不”）偏转；

（2）连好电路后，并将A线圈插入2线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，

变阻器的滑片应____（填“向左”或“向右）移动

（3）G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图（1）

所示，即电流从电流表G的左接线柱进时，指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串

联进行电磁感应实验，则图（2）中的条形磁铁的运动方向是向（填“上”或"下”）；

图（4）中的条形磁铁下端为（填“N”或"S”）极。

试卷第6页，共6页

参考答案:

1.(1)向右偏

(2)向左偏

【详解】(1)由甲表可知，电流从灵敏电流计正极流入时，指针向右偏转，当滑片P快速地

向。端滑动时，接入电路的电阻减小，线圈A中电流增大，穿过线圈B的磁通量向下增大，

根据楞次定律，灵敏电流计乙的电流从正极流入，则乙表指针的偏转方向是向右偏。

(2)待电路稳定后再迅速断开S,穿过线圈B的磁通量向下减小，根据楞次定律，灵敏电

流计乙的电流从负极流入，则乙表指针的偏转方向是向左偏。

【详解】(1)②口］S极向下插入螺线管时，线圈中磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电

流的磁场应该与原磁场方向相反，且感应电流的磁场方向向下，阻碍磁通量的增加。

③⑵A.S极向下插入螺线管时，不需要保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针都会向右偏转，

故A错误；

B.将磁体向下插入或向上抽出的速度越大，灵敏电流计指针偏转幅度越大，故B错误；

C.将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，则螺线管的磁通量向下减小，根据楞次定律

可知，线圈中感应电流方向由8到4则电流从“+”接线柱流入电流表，电流表的指针向右

偏转，故C正确；

D.将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，则螺线管的磁通量向下增大，根据楞次定律

可知，线圈中感应电流方向由A到8,则电流从“一”接线柱流入电流表，电流表的指针向左

偏转，故D错误。

故选C。

(2)①［1］电池、滑动变阻器、开关、螺线管组成一个闭合回路、另外一个螺线管和电流表

答案第1页，共5页

组成一个闭合回路，完整的实验电路如图所示

B

②⑵将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，可知当线圈B中的

磁通量增加时，电流计指针右偏；

A.插入铁芯，线圈B中的磁通量增加，电流计指针右偏，故A正确；

B.拔出线圈A,线圈B中的磁通量减少，电流计指针左偏，故B错误；

C.将滑动变阻器的滑片向左移动，线圈A中电流增大，线圈B中的磁通量增加，电流计指

针右偏，故C正确；

D.将滑动变阻器的滑片向右移动，线圈A中电流减小，线圈B中的磁通量减少，电流计

指针左偏，故D错误。

故选AC。

(3)断开瞬间，延时功能启动，此时穿过线圈B的磁通量向上减小，根据楞次定律可知，

线圈B中感应电流产生的磁场方向向上，则此时直导线ab中电流方向为6到a。

3.(1)4.80070.15不合理

(2)穿过线圈磁通量的变化量都相同

△t

(4)感应电动势与磁通量变化率成正比

【详解】(1)[1]螺旋测微器的读数为

4.5mm+30.0x0.01mm=4.800mm

⑵游标卡尺的读数为

70mm+3x0.05mm=70.15mm

[3]遮光条的宽度越小，经过光电门时的平均速度越接近瞬时速度，遮光条的宽度越大，速

度误差越大，不能用宽金属片替代遮光条，所以这种做法不合理。

答案第2页，共5页

（2）在挡光片每次经过光电门的过程中，磁铁与线圈之间相对位置的改变量都一样，穿过

线圈磁通量的变化量都相同。

（3）根据

「AO

E=n----

Ar

因A①不变，E与，'成正比，横坐标应该是:。

ArAr

（4）感应电动势与磁通量变化率成正比（或者在磁通量变化量相同的情况下，感应电动势

与时间成反比）。

4.⑴负极

⑵相反相同磁通量

（3）AC

【详解】（1）测量时发现多用电表指针几乎没有偏转，说明二极管的负极与电源正极相连,

由于黑表笔与电源正极相连，故此时黑表笔接触的是二极管的负极。

（2）

口][2][3]由实验记录可得当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场方向与条形磁铁在线

圈内产生的磁场方向相反，感应电流的磁场方向与条形磁铁在线圈内产生的磁场方向相同，

由此得出的结论是感应电流的磁场总是阻碍原磁场的磁通量的变化。

（3）

AB.闭合开关瞬间，线圈A中电流增大，产生的磁场增大，线圈B中向下的磁通量增大,

根据楞次定律，电流表中有从右向左的电流，电流表的指针向右偏转，同理可得，断开开关

瞬间，电流表的指针向左偏转，故A正确，B错误；

CD.开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，线圈A

中电流增大，产生的磁场增大，线圈B中向下的磁通量增大，根据楞次定律，电流表中有

从右向左的电流，电流表的指针向右偏转，同理可得，开关闭合时将滑动变阻器的滑片向右

滑动，电流表的指针向左偏转，故C正确，D错误。

故选AC。

5.向左5.662/5.663/5.664/5.665/5.666/5.667—在误差允许的范围内感

应电动势与磁通量的变化率成正比

【详解】（1）口]导体棒向右匀速运动的过程中，根据右手定则可知，感应电流由电流计

答案第3页，共5页

的负接线柱流入，结合题中条件可知，电流计的指针将向左偏转。

（2）⑵挡光片的宽度

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

［3］在挡光片每次经过光电门的过程中，磁铁与线圈之间相对位置的改变量都一样，即穿过

线圈的磁通量的变化量△①相同，这种情况下E与1成正比，横坐标应该是

Z加

⑷根据绘制的图像是一条直线，可以得出的结论是：在误差允许的范围内感应电动

Ar

势与磁通量的变化率成正比。

6.B向上左C

【详解】（1）口］条形磁铁向上移动一小段距离，穿过螺线管的磁感线减少，向下移动一小

段距离，穿过螺线管的磁感线增加，移动方向不同，产生的感应电流方向不同，根据二极管

具有单向导电性可知灯泡A