Question

13．为探究电磁感应现象，某校课外活动小组同学设计了两组实验：
（1）甲组同学首先利用图1所示的电路图确定了电流表指针偏转方向与电流方向问的关系．实验中所用电流表量程为100μA，电源电动势为1.5V（内阻忽略不计），待选的保护电阻R有R₁=20kΩ，R₂=5kΩ，R₃=1kΩ三种规格．则应选用R₁（填字母）

（2）现已测得电流表指针向右偏时，电流是由⊕（正）接线柱流入．如图2所示是甲组同学设计的实验装置．由于某种原因，螺线管线圈绕线标识没有了，当条形磁铁N极插入线圈时，发现电流表指针向左偏，则螺线管线圈的绕线方向是图3中的甲（填字母“甲”或“乙”）
（3）如图4所示是乙组同学设计的实验装置，将线圈A插入线圈B中，闭合电键S₁、S₂，再断开电键S₁的瞬间观察到电流计指针向右偏转．则在下列描述的几种情况中能观察到电流计指针向左偏转的是BD（该题为多选）
A．将线圈A插入线圈B中，闭合电键S₁，再闭合电键S₂的瞬间
B．将线圈A插入线圈B中，闭合电键S₁、S₂，滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程
C．将线圈A插入线圈B中，闭合电键S₁、S₂，滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程
D．闭合电键S₁、S₂，线圈A插入线圈B的过程
E．将线圈A插入线圈B中，闭合电键S₁、S₂，将线圈A中的铁芯拔出的过程．

Answer 1

分析 （1）根据欧姆定律求出保护电阻最小阻值，然后选择保护电阻．
（2）根据楞次定律，结合感应电流方向，从而确定线圈如何绕向；
（3）应用楞次定律判断出感应电流的方向，然后判断电流表指针的偏转方向．

解答 解：（1）由闭合电路欧姆定律，则有：R=$\frac{E}{{I}_{g}}$=$\frac{1.5}{100×1{0}^{-6}}$Ω=15×10³Ω，R₁＞R．
不会使电流表超过量程，达到保护的作用．选20kΩ的电阻．
（2）当磁铁N极插入螺线管时，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍磁通量的增加，螺线管上端应为N极，下端为S极，又电流表指针向左偏，可知电流方向是由正电流表接线柱流出至螺线管上端接线柱，由安培定则可判断螺线管的绕线方向如图2中甲图所示．
（3）将线圈A插入线圈B中，闭合电键S₁、S₂，再断开电键S₁的瞬间观察到电流计指针向右偏转．说明穿过线圈A的磁通量减小，若能观察到电流计指针向左偏转的，则穿过线圈A的磁通量必须增大，因此选项BD中，均能实验穿过线圈A的磁通量增大，而CE选项，导致穿过线圈A的磁通量减小，对于A选项，虽然穿过线圈A的磁通量增大，但因之后闭合S₂，因此线圈B中没有磁通量的变化，故BD正确，ACE错误．
故答案为：（1）R₁；（2）甲；（3）BD．

点评 探究电磁感应现象时，应先明确电流表指针偏转方向与电流方向间的关系，应用楞次定律即可正确解题．