Question

5．如图所示的器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向．
（1）在给出的实物图中，用笔划线代替导线将实验仪器连成完整的实验电路．
（2）将线圈L₁插入线圈L₂中，合上开关S，能使线圈L₂中感应电流的磁场方向与线圈L₁中原磁场方向相反的实验操作是A
A．插入铁芯F     B．拔出线圈L₁ C．使变阻器阻值R变大    D．断开开关S
（3）某同学第一次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端快速滑到右端，第二次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端慢慢滑到右端，发现电流计的指针摆动的幅度大小不同，第一次比第二次的幅度大（填写“大”或“小”），原因是线圈中的磁通量变化率（填写“磁通量”或“磁通量的变化”或“磁通量变化率”）第一次比第二次的大．

Answer 1

分析 （1）注意该实验中有两个回路，一是电源、电键、变阻器、小螺线管串联成的回路，二是电流计与大螺线管串联成的回路，据此可正确解答．
（2）由楞次定律可知，感应电流磁场总是阻碍原磁通量的变化，当原磁通量变大时，感应电流磁场与原磁场方向相反．
（3）由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势与磁通量的变化率成正比，磁通量的变化率越大，感应电动势越大，电路中的感应电流越大．

解答 解：（1）将电源、电键、变阻器、线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，再将电流计与线圈B串联成另一个回路，电路图如图所示．

（2）1）A、插入铁芯F  时，穿过线圈L₂的磁通量变大，感应电流磁场与原磁场方向相反，故A正确；
B、拔出线圈L₁，穿过线圈L₂的磁通量变小，感应电流磁场方向与原磁场方向相同，故B错误；
C、使变阻器阻值R变大，原电流变小，原磁场减弱，穿过线圈L₂的磁通量变小，感应电流磁场方向与原磁场方向相同，故C错误；
D、断开开关，穿过线圈L₂的磁通量减小，感应电流磁场方向与原磁场方向相同，故D错误；
故选A．
（3）第一次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端快速滑到右端，线圈L₁的电流变化快，电流产生的磁场变化快，穿过线圈L₂的磁通量变化快，感应电动势大，感应电流大，电流计的指针摆动的幅度大；第二次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端慢慢滑到右端，线圈L₁的电流变化慢，穿过线圈L₂的磁通量变化慢，感应电动势小，感应电流小，电流计的指针摆动的幅度小；
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）A；（3）大；磁通量变化率．

点评 本题考查研究电磁感应现象及验证楞次定律的实验，对于该实验注意两个回路的不同．知道感应电流产生的条件即可正确解题．