在研究电磁感应现象的过程中.某同学设计了一个如图1所示的实验装置．ABCD为一个右端开口的U型水平导轨.它所在空间有垂直于导轨平面向上的匀强磁场．导体棒AD和BC段导轨是有电阻的.其它部分电阻不计．其中BC段电阻R0=5Ω．现先让导体棒AD在外力作用下沿导轨由静止开始做匀加速直线运动.当导体棒速度达到某一值时.通过调整外力使导体棒立即做该� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

题目内容

在研究电磁感应现象的过程中，某同学设计了一个如图1所示的实验装置．ABCD为一个右端开口的U型水平导轨，它所在空间有垂直于导轨平面向上的匀强磁场．导体棒AD和BC段导轨是有电阻的，其它部分电阻不计．其中BC段电阻R₀=5Ω．现先让导体棒AD在外力作用下沿导轨由静止开始做匀加速直线运动，当导体棒速度达到某一值时，通过调整外力使导体棒立即做该速度下的匀速直线运动．若已知导体棒的长度L=1m，磁场的磁感应强度B₀=0.6T．
（1）现要用电压表测量AD两端的电压值，需要将一个量程为3V，内阻值为5kΩ的电压表V的量程扩大为6V，需要在下面给出的电阻箱中选择一个与电压表V串联，你认为应选择

．（请填写选项字母）
A、电阻箱（阻值范围0-99Ω）
B、电阻箱（阻值范围0-999Ω）
C、电阻箱（阻值范围0-9999Ω）
（2）当导体棒的加速度a=1m/s²时，实验者通过传感器采集到的电压U和时间t的多组数据，利用计算机绘制出的U-t的关系图象如图2所示，则可能求出导体棒AD的阻值为

Ω．

（3）实验者改变磁感应强度B的大小，重复上述实验操作．记录导体棒匀速运动时电压表示数Uey磁感应强度B的多组数据，并做出U-B关系图象如图3所示．则在磁感强度增大的过程中导体棒最终速度变化情况为

．（填“变大”、“变小”或“不变”）

分析：（1）根据闭合回路欧姆定律求出电压表改装后应串联的电阻，从而确定选择的电阻箱．
（2）根据闭合电路欧姆定律，结合切割产生的感应点到达是公式求出BC两端电压与时间的关系式，结合图线的斜率求出导体棒AD的阻值．
（3）根据欧姆定律和切割产生的感应电动势公式求出电压表示数与B的关系时，通过图线切线斜率的变化得出导体棒最终速度的变化．

解答：解：（1）电压表的满偏电流Im=

U0

Rg

，根据闭合电路欧姆定律得，U=I_m（R_x+R_g），解得Rx=(

U

U0

-1)Rg=(

6

3

-1)Rg=5000Ω．故选：C．
（2）由闭合电路欧姆定律可知，BC两端电压U=

Bl(at)

R0+R

R0，通过图象可以求得图线的斜率k=0.5V/s．
由k=

Bla

R0+R

R0，代入数据解得得R=1Ω．
（3）电压表的示数U=IR0=

Blv

R0+R

R0，U-B图线的切线斜率增加，可知导体棒的最终速度变大．
故答案为：（1）C
（2）1
（3）变大

点评：解决本题的关键知道电表改装的原理，以及知道运用图线分析问题时，一般先求出两个物理量之间的关系式，从而进行分析．

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在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示．它们是：①电流计、②直流电源、③带铁芯的线圈A、④线圈B、⑤电键、⑥滑动变阻器（用来控制电流以改变磁场强弱）．已经按实验的要求连线．若连接滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上，而在电键刚闭合时电流表指针右偏，则电键闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时，电流计指针将____：

（2013?静安区二模）在“研究电磁感应现象”的实验中，首先按右上图接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系．当闭合S时观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在正中央．然后按如图所示将电流表与线圈B连成一个闭合回路，将线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联成另一个闭合电路．
（1）S闭合后，将线圈A插入线圈B的过程中，电流表的指针将

（填：左偏、右偏或者不偏）．
（2）线圈A放在B中不动时，指针将

（填：左偏、右偏或者不偏）．
（3）线圈A放在B中不动，将滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表指针将

（填：左偏、右偏或者不偏）．
（4）线圈A放在B中不动，突然断开S．电流表指针将

（填：左偏、右偏或者不偏）．

在“研究电磁感应现象”的实验中：
（1）备有器材：A．零刻度在中央的灵敏电流计；B．带软铁棒的原、副线圈；C．蓄电池；D．滑动变阻器；E．电键：F．废干电池：G：阻值几十千欧的限流电阻；H．导线若干．实验时，为查明电流表指针偏向和通入电流方向的关系，应选用上述备有器材中的

组成电路（填器材前的字母），并在下面的方框中画出电路图．
（2）（3分）若选用部分器材组成如下图（a）所示实物连接图，合上电键S时发现电流表指针向右偏，填写下表空格：

实验操作	指针偏向
滑片P右移时
在原线圈中插入软铁棒时
拔出原线圈时

（3）（5分）如图（b）所示，A、B为原、副线圈的俯视图，已知副线圈中产生顺时针方向的感应电流，根据图（a）可判知可能的情况是：

A．原线圈中电流为顺时针方向，变阻器滑动片P在右移；
B．原线圈中电流为顺时针方向，正从副线圈中拔出铁芯；
C．原线圈中电流为逆时针方向，正把铁芯插入原线圈中；
D．原线圈中电流为逆时针方向，电键S正断开时．

下图甲、乙为某同学在研究电磁感应现象的实验中所用的器材和连接示意图

（1）下面实验操作中可以观察到电流表发生偏转的是

．
A、甲将磁铁插入螺线管的过程中
B、甲磁铁放在螺线管中不动时
C、甲将磁铁从螺线管中拉出的过程中
D、乙接通开关瞬间
E、接通开关，不移动变阻器滑片
F、乙接通开关，移动变阻器滑片
G、乙断开开关瞬间
（2）结论：磁场产生感应电流的条件是

穿过闭合电路的磁通量发生变化

穿过闭合电路的磁通量发生变化

在“研究电磁感应现象”的实验中，首先按图（a）接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系．当闭合S时，观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在正中央．然后按图（b）所示将电流表与副线圈B连成一个闭合回路，将原线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联成另一个闭合电路．（1）S闭合后，将螺线管A（原线圈）插入螺线管B（副线圈）的过程中，电流表的指针将

偏转．（2）线圈A放在B中不动时，指针将

偏转．（3）线圈A放在B中不动，将滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表指针将

偏转．（选填“向左”、“向右”或“不”）