三、实验探究题
12.(2013,枣庄)如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置,闭合开关后,铜棒AB、电流表、开关组成闭合电路。小明将实验中观察到的现象记录在下表中。
次数 开关 磁场方向 导体AB的运动方向 电流表指针的偏转方向
1 断开 上N下S 向右运动 不偏转
2 断开 上N下S 向左运动 不偏转
3 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转
4 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转
5 闭合 上N下S 向上运动 不偏转
6 闭合 上S下N 向下运动 不偏转
7 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转
8 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转
(1)通过比较实验次数3和4(或7和8)可知:在磁场方向一定时,感应电流的方向与__导体切割磁感线运动方向__有关。
(2)通过比较实验次数3和7(或4和8)可知:在导体切割磁感线运动方向不变时,感应电流的方向与__磁场方向__有关。
(3)小明通过以上实验分析得出:闭合电路中的一部分导体在磁场里做__切割磁感线运动__时,导体中就会产生感应电流。
(4)针对这个实验,小明作了进一步的探究,他提出了“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”的猜想,为了验证小明的猜想,请你帮他设计主要的实验步骤,并对实验结果进行分析判断。
解:主要步骤:改变磁场强弱,让导体AB以相同的速度做切割磁感线运动,观察电流表指针偏转幅度大小。分析判断:如果电流表指针偏转幅度相同,说明感应电流的大小与磁场的强弱无关:如果电流表指针偏转幅度不相同,说明感应电流的大小与磁场强弱有关。
13.(2014,南昌)探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件,如图所示,实验时,控制磁场方向相同,改变导体ab的运动方向。
步骤一:导体水平左右运动,如图甲所示,灵敏电流计指针__不偏转__,这是因为__开关没有闭合__。
步骤二:导体竖直上下运动,如图乙所示,灵敏电流计指针__不偏转__,这是因为__导线ab没有切割磁感线__。
步骤三:导体水平左右运动,如图丙所示,灵敏电流计指针偏转,电路中有电流产生。
综合上面实验现象,可以得出感应电流产生的条件是__闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动__。