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  • 1. 【探究名称】探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件

    【问题】小明同学课堂上观察了物理老师演示的实验,发现金属棒左右运动时,灵敏电流计的指针会偏转,上下运动时不会偏转,他还想知道若利用条形磁体代替蹄形磁体,如何能产生感应电流,于是他利用金属棒及导线、条形磁体、灵敏电流计等器材进行了如下实验探究。

    1. (1) 【证据】

      如图甲所示,连接好电路,将金属棒沿着条形磁体的轴线放置。金属棒上下运动时,灵敏电流计的指针没有偏转;金属棒左右运动时,灵敏电流计的指针几乎没有偏转。

      如图乙所示,将金属棒垂直于条形磁体的轴线放置,金属棒前后运动时,灵敏电流计的指针偏转。

      【解释】图17甲实验中,金属棒沿着条形磁体的轴线上下运动时,对照图丙可知,此时金属棒切割磁感线,所以未能产生感应电流;图乙实验中,将金属棒垂直于条形磁体的轴线前后运动时,此时金属棒切割磁感线,所以能产生感应电流。(均选填“有”或“没有”)

    2. (2) 【交流】

      经过同学们讨论,用线圈来代替金属棒(如图17丁),相当于增加了(选填“金属棒根数”或“磁场强度”),左右运动时,灵敏电流计的指针(选填“会”或“不会”)偏转。

    3. (3) 实验中发现,往相同的方向运动时,速度越快,指针偏转的角度越大,说明了感应电流的大小与导体做切割磁感线运动的有关。
    4. (4) 将条形磁体插入线圈内的过程中,发现灵敏电流计的指针也会偏转,拔出来时,发现指针的偏转方向发生了改变,说明了感应电流的方向与导体做切割磁感线运动的有关;换用磁场强度更大的磁体,用相同的速度插入或拔出条形磁体,发现指针的偏转角度更大,说明了产生感应电流的大小与有关。