《2025年创新设计高考总复习物理人教版》

1. 如图4所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。
(1)如果在闭合开关时发现灵敏电流表的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将$A$线圈迅速插入$B$线圈中，电流表指针将______(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。
(2)连接好电路后，并将$A$线圈插入$B$线圈中，若要使灵敏电流表的指针向左偏转，可采取的操作是______(多选)。
A.插入铁芯
B.拔出$A$线圈
C.变阻器的滑片向左滑动
D.断开开关$S$瞬间
(3)$G$为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图5甲所示，即电流从电流表$G$的左接线柱进入时，指针也从中央左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图乙中的条形磁体的运动方向是向______(选填“上”或“下”)；图丙中的条形磁体下端为______(选填“$N$”或“$S$”)极。

答案：
(1)向右
(2)BD
(3)下 S
解析
(1)已知闭合开关瞬间，B线圈中的磁通量增加，产生的感应电流使灵敏电流表的指针向右偏转；当开关闭合后，将A线圈迅速插入B线圈中时，B线圈中的磁通量增加，所以产生的感应电流也使灵敏电流表的指针向右偏转。
(2)要使灵敏电流表的指针向左偏转，则B线圈中的磁通量应减小。插入铁芯时，B线圈中的磁通量增加，故A错误；拔出A线圈时，B线圈中的磁通量减小，故B正确；变阻器的滑片向左滑动时，电流增大，B线圈中的磁通量增大，故C错误；断开开关S瞬间，电流减小，B线圈中的磁通量减小，故D正确。
(3)题图乙中灵敏电流表指针向左偏，可知线圈中感应电流的方向是顺时针(俯视)，由安培定则可知，感应电流的磁场方向向下，条形磁体的磁场方向向上，由楞次定律可知，磁通量增加，条形磁体向下插入；题图丙中灵敏电流表指针向右偏，则线圈中感应电流的方向为逆时针(俯视)，由安培定则可知，感应电流的磁场方向向上，条形磁体向上拔出，即磁通量减小，由楞次定律可知，条形磁体的磁场方向应该向上，所以条形磁体上端N极，下端为S极。

例2 如图6甲所示，金属圆环和“匚”形金属线框相互靠近固定在水平面上，金属棒$AB$放在线框上，给圆环$a、b$端接上如图乙所示的余弦交变电流，以图甲中电流方向为正方向，金属棒$AB$始终保持静止，则下列判断正确的是（ ）

A.$0～t_{1}$时间内，$AB$棒中的感应电流方向为$B→A$
B.$0～t_{1}$时间内，$AB$棒受到的摩擦力方向向右
C.$t_{2}～t_{3}$时间内，$AB$棒中感应电流方向先由$A→B$再由$B→A$
D.$t_{1}$时刻$AB$棒受到的安培力最大，$t_{2}$时刻$AB$棒受到的安培力最小

答案： A [0～t1时间内，根据安培定则可知，右侧闭合回路中穿过纸面向外的磁通量减小且减小得越来越快，根据楞次定律和安培定则可知，AB棒中的感应电流方向为B→A，故A正确；根据左手定则可知，AB棒受到的安培力方向向右，则其受到的摩擦力方向向左，故B错误；t2～t3时间内，根据安培定则可知，右侧闭合回路中先是垂直纸面向里穿过的磁通量减小再是垂直纸面向外穿过的磁通量增大，根据楞次定律和安培定则可知，AB棒中的感应电流方向一直为A→B，故C错误；t1时刻圆环电流为零，在AB棒处产生的磁场强度为零，则AB棒受到的安培力为零，t2时刻，圆环电流变化率为零，则穿过闭合回路的磁通量变化率为零，则闭合回路中感应电流为零，AB棒受到的安培力也为零，故D错误。]

2. 图7甲为某同学设计的无线门铃按钮，其原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁体靠近螺线管，松开门铃按钮磁体远离螺线管回归原位置(当有电流流过门铃时则发出声音)。下列说法正确的是（ ）

A.松开按钮过程，螺线管$P$端电势高于$Q$端
B.按下按钮过程，流过门铃的电流方向由$P$到$Q$
C.按住按钮不动，门铃会持续发出声音
D.按下和松开按钮过程，螺线管产生感应电流的大小一定相等

答案： A [松开按钮过程，磁场方向向左穿过螺线管的磁通量减小，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从Q端流入，从P端流出，螺线管充当电源，则P端电势较高，故A正确；按下按钮过程，磁场方向向左穿过螺线管的磁通量增大，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从P端流入从Q端流出，则通过门铃的电流从Q点流入从P点流出，故B错误；按住按钮不动时，穿过螺线管的磁通量不变，回路中无感应电流，门铃不发声，故C错误；按下和松开按钮过程，螺线管中磁通量的变化率不一定相同，故螺线管产生的感应电动势不一定相同，故D错误。]