Question

【題目】為了研究某導線的特性，某同學所做部分實驗如下：

（1）用螺旋測微器測出待測導線的直徑，如圖甲所示，則螺旋測微器的讀數為___mm；

（2）用多用電表直接測量一段導線的阻值，選用“×10”倍率的電阻檔測量，發現指針偏轉角度太大，因此需選擇_____倍率的電阻檔（選填“×1”或“×100”），歐姆調零后再進行測量，示數如圖乙所示，則測量值為_____Ω；

（3）如圖乙所示，線圈與電源、開關相連，直立在水平桌面上．鐵芯插在線圈中，質量較小的鋁環套在鐵芯上．閉合開關的瞬間，鋁環向上跳起來．如果將電源的正、負極對調，閉合開關的瞬間，會觀察到_____的現象（填“同樣”或“不同”）；先用手按住鋁環，然后接通電源，電流穩定后放手，鋁環是否還會跳起______（填“會”或“不會“）．

Answer 1

【答案】 0.645 ×1 22 同樣 不會

【解析】（1）由圖可知，螺旋測微器的示數為：d=0.5+14.5×0.01=0.645mm；

（2）角度偏轉太大，則說明示數太小，應換用小檔位，故選用×1檔；

由圖可知，電阻值為：22×1=22Ω；

（3）感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的原磁通量的變化，我們可以這樣理解：當原磁通量增加時，感應電流的磁場與原來磁場的方向相反； 當原磁通量減少時，感應電流的磁場就與原來磁場的方向相同，即增反減同。

題目中線圈上端與電源正極相連，閉合電鍵的瞬間，鋁環向上跳起的原因是：閉合電鍵的瞬間線圈突然產生磁場（假設磁場向上），通過鋁環的磁通量突然（向上）增加，那么鋁環中的感應電流就產生與原磁場方向相反的磁場（感應電流磁場向下）；因為原磁場與感應電流的磁場方向相反，相互排斥，所以鋁環受到向上的斥力，所以鋁環向上跳起．若保持電建閉合，流過線圈的電流穩定，磁場不再發生變化，鋁環中就沒有感應電流，也就沒有相互作用，鋁環僅受重力作用，最后落回。

如果電源的正、負極對調，觀察到的現象還是不變，因為我們討論時電流的正負極對整個力的作用過程沒有影響；

若先用手按住鋁環，然后接通電源，電流穩定后放手，鋁環不會跳起，原因是穿過線圈的磁通量不變。