Question

20．小雙想探究感應電流的大小與什么因素有關？他設計了如圖所示的裝置進行實驗．鐵塊上繞有導線，線框與靈敏電流計（G表示）相連（線框高度大于鐵塊高度，實驗過程中線框不旋轉）．
（1）當開關閉合時，電磁鐵的A端是S極．
（2）讓線框分別從h₁和h₂（h₂大于h₁）豎直下落并穿入磁極A、B之間，G表指針對應的偏轉角度分別為θ₁和θ₂（θ₂大于θ₁），這樣做的目的是為了探究感應電流的大小與線框切割磁感線的速度有關．
（3）把變阻器的滑片移至左端，線框從h₁的高度下落，G表指針的偏轉角為θ₃，觀察到θ₃大于θ₁，表明感應電流的大小還與磁場強弱有關．
（4）將電源的正、負極對調，讓線框從h₁的高度下落，G表的指針反轉，此現(xiàn)象說明：感應電流的方向與磁感線的方向有關．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)安培定則判定電磁鐵的極性；
（2）高度不同，則下落過程中的速度不同，據(jù)此分析；
（3）感應電流的大小與磁場的強度有關，磁場越強，感應電流越大；
（4）感應電流的方向與導體運動方向和磁場方向有關．

解答 解：
（1）由圖可知，電流從左邊電磁鐵的左端流入，根據(jù)安培定則可知，電磁鐵的A端為S極；
（2）感應電流的大小與切割磁感線的速度有關；線框分別從h₁和h₂（h₂大于h₁）豎直下落并穿入磁極A、B之間，h₂的高度高，下落的速度大，則感應電流越大，故θ₂大于θ₁，所以該實驗是為了探究感應電流的大小與線框切割磁感線的速度有關；
（3）影響電磁鐵磁性強弱的因素有電流，其他因素一定時，電流越大，磁場越強；
把變阻器的滑片移至左端，滑動變阻器接入電路的電阻最小，電流最大，則電磁鐵的磁性最強；在導體切割磁感線速度不變的情況下，觀察到θ₃大于θ₁，說明產(chǎn)生的感應電流增大；故感應電流的大小與磁場強弱有關．
（4）將電源的正、負極對調，磁感線的方向發(fā)生了變化，讓線框從h₁的高度下落，G表的指針反轉，這說明感應電流的方向發(fā)生了變化；故感應電流的方向與磁感線的方向有關．
故答案為：（1）S；（2）速度；（3）強弱；（4）方向．

點評 此題對于電磁感應現(xiàn)象的知識做了一個詳細的考查，需要學生對于電磁感應現(xiàn)象有一個清晰的認識，是一道好題．