题目内容
【题目】为了研究某导线的特性,某同学所做部分实验如下:
(1)用螺旋测微器测出待测导线的直径,如图甲所示,则螺旋测微器的读数为___mm;
(2)用多用电表直接测量一段导线的阻值,选用“×10”倍率的电阻档测量,发现指针偏转角度太大,因此需选择_____倍率的电阻档(选填“×1”或“×100”),欧姆调零后再进行测量,示数如图乙所示,则测量值为_____Ω;
(3)如图乙所示,线圈与电源、开关相连,直立在水平桌面上.铁芯插在线圈中,质量较小的铝环套在铁芯上.闭合开关的瞬间,铝环向上跳起来.如果将电源的正、负极对调,闭合开关的瞬间,会观察到_____的现象(填“同样”或“不同”);先用手按住铝环,然后接通电源,电流稳定后放手,铝环是否还会跳起______(填“会”或“不会“).
【答案】 0.645 ×1 22 同样 不会
【解析】(1)由图可知,螺旋测微器的示数为:d=0.5+14.5×0.01=0.645mm;
(2)角度偏转太大,则说明示数太小,应换用小档位,故选用×1档;
由图可知,电阻值为:22×1=22Ω;
(3)感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的原磁通量的变化,我们可以这样理解:当原磁通量增加时,感应电流的磁场与原来磁场的方向相反; 当原磁通量减少时,感应电流的磁场就与原来磁场的方向相同,即增反减同。
题目中线圈上端与电源正极相连,闭合电键的瞬间,铝环向上跳起的原因是:闭合电键的瞬间线圈突然产生磁场(假设磁场向上),通过铝环的磁通量突然(向上)增加,那么铝环中的感应电流就产生与原磁场方向相反的磁场(感应电流磁场向下);因为原磁场与感应电流的磁场方向相反,相互排斥,所以铝环受到向上的斥力,所以铝环向上跳起.若保持电建闭合,流过线圈的电流稳定,磁场不再发生变化,铝环中就没有感应电流,也就没有相互作用,铝环仅受重力作用,最后落回。
如果电源的正、负极对调,观察到的现象还是不变,因为我们讨论时电流的正负极对整个力的作用过程没有影响;
若先用手按住铝环,然后接通电源,电流稳定后放手,铝环不会跳起,原因是穿过线圈的磁通量不变。