浙教版2022-2023学年第二学期八年级科学《电与磁》实验探究训练（1）【word，含答案解析】

《电与磁》实验探究训练（1）
1.小宇参加了学校的研究性学习小组，探究了“磁体的磁性强弱是否与温度有关”的课题。他做的实验如下：将一条形磁体的一端固定在铁架台上，另一端吸着一些小铁钉，用酒精灯给磁体加热，如图甲所示，经过一段时间后，当磁体被烧红时，发现铁钉纷纷落下。
（1）从小宇的实验可得出的初步结论是 。
（2）根据这一结论，小宇大胆设计了一个温度报警器，如图乙所示，请简述它的工作原理：当温度逐渐升高时，磁体的 减弱直至消失，无法 (填“排斥”或“吸引”)弹簧开关，弹簧开关向下恢复原状，下面的电路被接通，电铃报警。
（3）根据这一现象，你认为生活中要保持磁体的磁性不减弱，应注意什么？
2. （1）将一个电磁铁和白炽灯并联后接入电路，如图甲，当闭合电键时，灯L1即刻点亮，随后熄灭；当断开电键时，灯闪亮后熄灭。此现象说明当闭合电键时，电磁铁的磁性强弱在短时间内的变化情况为　 　；当断开电键时，灯闪亮说明电磁可在短时间内　 　（选填“充电”或“供电”）。
（2）如图乙，两根绝缘细线吊着一根铜棒，空间存在垂直纸面的匀强磁场，棒中通有向右的电流时两线上拉力大小均为F1，若棒中电流大小不变方向相反，两线上的拉力大小均为F2，且F2＞F1，则铜棒所受磁场力大小为　 　。（用已给字母表示）
（3）如图丙是“悬空的磁环”示意图，假设甲、乙、丙三个磁环相同，质量均为m，中间塑料管是光滑的。若甲的上端为S极，则乙的上端为　 　极；当磁环都处于静止状态时，甲对乙的作用力为F1和丙对乙的作用力为F2，则F1　 　F2。（选填“＜”“=”“＞”）。
（4）两根非常靠近且相互垂直的长直导线分别通以相同强度的电流，方向如图丁所示，那么两电流所产生的磁场垂直导线平面向外且最强的在填哪个区域为　 　（填“1”或“2”或“3”或“4”）
3.在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中，小明按照如图组装实验器材。
（1）小明先探究磁场对通电导线作用力的方向与什么因素有关。小明接通电源，看到直导线向左运动，若改变电源正负极并将磁体的两极对调，接通电源后，将观察到直导线向　 　（选填“左”或“右”）运动。
（2）观察“磁场对通电直导线的作用”活动后，小明又接着探究磁场对通电导线作用力的大小与什么因素有关。他的猜想如下：
猜想1：磁场对电流作用力的大小与直导线的长度有关；
猜想2：磁场对电流作用力的大小与磁场的强弱有关；
猜想3：磁场对电流作用力的大小与导线中的电流大小有关。
小明决定对猜想3进行探究。他在图中器材的基础上，可以添加一个　 　。
（3）本实验运用的研究方法主要是　 　。
4．小金用如图甲所示的装置，探究“磁场对通电导体的作用力”。小金将滑动变阻器的滑片移到合适位置,闭合开关，发现金属导体ab向左运动。
（1）为验证导体受力方向与磁场方向是否有关，小金将导体ab放回图甲所示位置，断开开关后，小金应进行的操作是　 　，再闭合开关观察现象。预期应该观察到的现象是　 　。（2）上述现象都说明磁场对通电导体有力的作用，　 　(选填“发电机“电动机”或“电磁铁”)就是根据该原理制成的。
（3）微型电扇通电工作时，它是电动机。如图乙所示，小金在微型电扇的插头处连接小灯泡，用手快速拨动风扇叶片时，小灯泡发光。微型电扇能产生电流是利用了　 　的原理。
5.如图所示为小玲和小辉制作的一种直流电动机模型，他们用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连；用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去上半周漆皮，将线圈放在支架上，蹄形磁体放在线圈周围。
（1）按他们这种方法刮漆，线圈在刚转过平衡位置时　 　（填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”），目的是使线圈能够　 　；
（2）可以通过改变　 　（填一种方法）方向，改变线圈的转动方向；
（3）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，发现线圈只抖动了一下，并不转动，原因可能是　 　，这时可进行的有效尝试是　 　。
6.学习小组想探究“通电导体在磁场中受力的大小与导体在磁场中长度的关系”。
【实验目的】探究通电导体在磁场中受力大小与导体在磁场中长度的关系
【实验器材】边长不同的矩形线圈2个、足够宽的U形磁铁、弹簧测力计、电源、导线、开关。
【实验步骤】
（1）如上图，用弹簧测力计测量矩形线圈a的重力G1，再将a放入磁场中。通电后，弹簧测力计示数变为F1，发现F1小于G1，则磁场对线圈a作用力的方向是　 　。
（2）换用矩形线圈b，重复步骤（1）中的实验，每次实验时AB边在磁场中的　 　相同，记录线圈b受到的重力G2和拉力值F2。应比较G2-F2与　 　的关系，从而得出结论。
（3）某次实验时，发现弹簧测力计的示数比该矩形线圈的重力大，可能的原是　 　。
7.网络上有一个国外“牛人”制作的“电池磁力小火车”的视频。视频中，“牛人”把由铁铷合金制作的超强磁铁分别吸附在电池的正负极两端制成“小火车”，并将其整个放入自制的铜质螺线管中，发现电池与磁铁竟然沿着螺线管向右运动起来，直到从螺线管的另一端穿出（如图1）。小明对“小火车”为什么会运动非常感兴趣，便动手进行了实验。
（1）图1中，两侧磁铁之间的线圈中会有电流通过，他由此推测：只有当线圈中有电流通过时，火车才会受力运动。为验证这一假设，他需要进一步的操作是　 　；
（2）预测图2中的小火车将向　 　运动（选填“左”或“右”）；
（3）要让小火车快地过螺线管，可以采取的措施是　 （写出一种方法）；（4）欲使小火车由静止开始顺利通过螺线管，下列摆放方式可行的是　 　。
8.在研究“感应电流的大小与哪些因素有关”的活动中，同学们采用了如图1所示的实验装置：ab是一根导体，通过导线连接在灵敏电流计的两接线柱上。
（1）本实验中，如果观察到　 　，我们就认为有感应电流产生。
（2）闭合开关后，若导体不动，磁铁左右水平运动，电路中是否有感应电流？　 　。
（3）改变导体在磁场中的运动速度，测出每次实验时电流表偏转示数的最大值，实验结果记录如表，分析表中数据可以得出的结论：在相同条件下，　 　。
实验次数 1 2 3 4 5 6
速度(cm/s) 1 2 3 4 5 6
电流(mA) 2.0 4.0 5.9 8.1 10.2 11.8
（4）图2三种设备中，应用电磁感应原理工作的是　 　(填字母)
9.小敏了解到发光二极管（LED）具有单向导电性，如图甲，当电流从“+”极流入时，LED灯会发光，当电流从“﹣”极流入时，LED灯则不发光。小敏设想用LED灯来研究“感应电流的方向与哪些因素有关”，于是将两个相同的LED灯反向并联后接到线路中，与线圈构成闭合电路，并进行了如下实验操作：
①条形强磁铁（钕铁硼强磁铁）的N极朝下放置，将条形强磁铁快速向下插入线圈中（如图乙），发现A灯发光，B灯不发光；
②再将插入线圈中的条形强磁铁快速向上拔出，发现B灯发光，A灯不发光。
（1）实验中，将两个相同的LED灯反向并联的目的是　 　。
（2）通过上述实验可以获得的结论是　 　。
（3）在图乙中，若要想证明“感应电流的方向与磁场方向有关”，在做了上述步骤①后，还应该补做的实验是　 　。
（4）结合上述已获得的结论，小明按图丙实验：将S极朝下放置于线圈中的条形强磁铁快速向上拔出，可以观察到灯A、B的发光情况是_________。
A．A灯发光，B灯不发光 B．B灯发光，A灯不发光
C．A和B灯均不发光 D．A和B灯均发光
10.某同学参加课外拓展性活动，发现灵敏电流计内部结构与电动机、发电机内部结构类似(如图甲)。出于好奇，该同学利用图乙所示的装置进行了下面的实验。
[进行实验]去掉A电流计表面的透明面板，用手拨动指针，发现B电流计的指针发生了偏转。
[交流反思]在此实验中，与发电机功能相同的是　 　(选填“A”或“B”)电流计。
[拓展提升]
①反方向再次拨动A电流计的指针，发现B电流计指针的偏转方向　 　(选填“改变”、“不变”) ；
②该同学多次重复．上述实验后发现B指针偏转角度有时大有时小。查阅 资料得知：通电导体在磁场中的受力大小随电流大小的增大而增大；在其他条件相同时，仅让导体切割磁感线的速度增大，产生的感应电流也增大。利用原器材可以让B电流计的指针偏转角度更大的操作是　 　。
11. （1）如图所示，赤道表面地磁场磁感线与水平地面平行指向北方，导线与能测微弱电流的电流表组成闭合电路，下列哪种操作可让电流表指针摆动？（　　）
A．导线水平南北放置，水平向东运动
B．导线水平南北放置，竖直向上运动
C．导线水平东西放置，竖直向下运动
D．导线水平东西放置，竖直向北运动
（2）科学家猜测，某地海龟在春季是利用地磁场（如图1）向南返回出生地，以下为相关研究。
①在春季该地某屏蔽磁场的实验室中，无磁场环境下海龟无固定游向；当把海龟置于模拟地磁场中（用图2简化示意），图中1为磁体N极，2为磁体S极，按科学家猜测，海龟应向　 　游动（选填“左”、“右”）。
②地磁场在缓慢变化，科学家每年记录海龟出生地筑巢地点移动的方向，并追踪地磁场的微小移动方向，发现海龟筑巢地点的移动方向与地磁场的微小移动方向　 　（填“一致”或“不一致”），并与地理南北方向有一个夹角，则此现象符合猜测。
12.某魔方兴趣小组在学习了“电磁感应”等知识后，提出了“魔方充电宝”的构想，如图甲所示。在“魔方充电宝”内部中心里嵌入导体金属丝，利用小方块转动时导体切割磁感线来产生电能并把电能储存在电池中，利用如图乙所示装置探究“魔方充电宝”的工作原理：
（1）利用此装置探究感应电流方向与磁场方向和切制磁感线方向之间的关系，观察到的实验现象记
录如下：
实验序号 磁场方向 导体切割磁感线方向 电流表指针偏转方向
① 向下 向右 向左
② 向上 向右 向右
③ 向下 向左 向右
④ 向上 向左 向左
在上述四次实验中，比较①②两次实验，可知感应电流方向与　 　有关；比较　 　两次实验，可知同时改变磁场方向和切剖磁感线方向则感应电流方向不变。
（2）在探究中还发现导体AB在磁场中水平向左（或向右）运动速度越大，电流表的指针偏转角度较大，说明感应电流的大小与　 　有关。
（3）魔方转动时小方块类似于一个个独立的线圈，将魔方连接上灵敏电流计。慢慢转动，观察到灵敏电流计的指针　 　（选填“左右摆动”或“向一侧摆动”）。这表明该发电机模型发出的电是　 　（选填“交流电”或“直流电”）。
答案及解析
1.（1）温度越高，磁体的磁性越弱
（2）磁性；吸引
（3）不让磁体靠近高温热源
【解析】（1）根据吸引铁钉的数量判断磁场的强弱，从而得到磁体的磁性与温度的变化规律。
（2）根据图乙可知，正常情况下，弹簧开关被上面的磁铁吸引，从而将下面电铃所在的电路断开。当温度升高后，确定磁场强弱变化，进而确定弹簧开关的位置变化，根据电路的状态说明电铃是否能够发声报警即可。
【解答】（1）根据“经过一段时间后，当磁体被烧红时，发现铁钉纷纷落下”可知：温度越高，磁体的磁性越弱。
（2）根据这一结论，小宇大胆设计了一个温度报警器，如图乙所示，请简述它的工作原理：当温度逐渐升高时，磁体的磁性减弱直至消失，无法吸引弹簧开关，弹簧开关向下恢复原状，下面的电路被接通，电铃报警。
（3）磁铁遇到高温磁性会减弱，因此应该注意：不让磁体靠近高温热源。
2. （1）变强；供电 （2）F2-F1 （3）N；＜ （4）1
【解析】（1）电磁铁的磁场强弱与电流大小有关，即电流越大，它的磁场越强。灯泡发光的条件：①有电源；②有通路，根据电源的作用解答。
（2）通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关，根据二力平衡条件列式计算出即可；
（3）根据磁极之间的相互作用分析乙的磁极状况。分别以甲，甲和乙为受力对象，根据二力平衡的知识比较两个作用力的大小。
（4）用右手握住直导线，大拇指指向电流方向，那么弯曲的四指指尖所指的方向就是磁场的环绕方向，据此分析导线周围的磁场，哪个位置二者方向一致，那么它们重叠相加，磁场最强。
【解答】（1）当闭合电键时，通过电磁铁的电流变大，则电磁铁的磁性强弱在短时间内的变化情况为变强；当断开电键时，灯闪亮说明有电流经过灯泡，那么电磁铁相当于电源，即电磁可在短时间内供电。
（2）当电流向右时，铜棒受到向上的磁力，此时拉力2F1=G-F ①；
当电流向左时，铜棒受到向下的磁力，此时拉力2F2=G+F ②；
②-①得到：F2-F1=F；则铜棒受到的磁场力为：F=F2-F1.
（3）①若甲的上端为S极，则甲的下端为N极，根据“同名磁极相互排斥”可知，则乙的上端为N极；
②甲保持静止状态，那么乙对甲的作用力等于G甲。因为甲对乙的作用力和乙对甲的作用力相等，因此甲对乙的作用力为F1=G甲。
将乙和甲看作一个整体，它们处于平衡状态，那么丙对乙的作用力等于甲和乙的总重力，即F2=G甲+G乙。
比较可知，F1（4）根据丁图可知，竖立导线的磁场方向：右手握住这根导线，大拇指指向下端，在位置1处弯曲的四指指尖向外，即1处磁场方向向外；
水平导线的磁场方向：右手握住这根导线，大拇指指向右端，在位置1处弯曲的四指指尖向外，即1处磁场方向向外。则位置1处磁场方向相同，此处磁场最强。
3.（1）左 （2）滑动变阻器 （3）控制变量法
【解析】（1）通电导体在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关；
（2）根据控制变量法的要求分析即可；
（3）在探究一个因素对物理量的影响时，保证其他因素相同，这就是控制变量法。
【解答】（1）若改变电源正负极并将磁体的两极对调，则通过导线的电流方向与原来相反，那么导线受力的方向与原来相反，因此将观察到直导线向左运动。
（2）探究猜想3时，即探究磁场对电流作用力的大小与电流大小的关系时，必须改变通过导线的电流，即改变电路的电阻，因此可以添加一个滑动变阻器。
（3）本实验运用的研究方法主要是控制变量法。
4．（1）将磁铁N、S极互换；导体ab向左运动
（2）电动机
（3）电磁感应
【解析】（1）当磁体的N、S极互换后，磁场方向与原来相反。如果导体的受力方向与磁场方向有关，那么磁场方向改变后，导体受力的方向也会改变，即与原来相反，据此分析解答。
（2）根据电动机的工作原理判断；
（3）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这就是电磁感应现象，为发电机的工作原理。
【解答】（1）为验证导体受力方向与磁场方向是否有关，小金将导体ab放回图甲所示位置，断开开关后，小金应进行的操作是：将磁铁N、S极互换，再闭合开关，导体ab的受力方向与原来相反，则预期应该观察到的现象是导体ab向右运动。
（2）上述现象都说明磁场对通电导体有力的作用，电动机就是根据该原理制成的。
（3）微型电扇能产生电流是利用了电磁感应的原理。
5.（1）切断线圈中的电流；利用惯性继续转动
（2）电流（或磁场）
（3）磁场太弱（或电流太小）；换用较强的磁场（或增加电池节数）。（后两空合理即可）
【解析】（1）当线圈到达平衡位置时，如果不改变电流方向，线圈受到磁力方向会原来相反，导致线圈在平衡位置摆动，直至静止下来，使线圈的旋转无法完成；只留一半漆皮，可使线圈只有半周受力，另外半周靠惯性完成连续转动；
（2）线圈的转动方向受到磁场方向和电流方向的影响；
（3）线圈抖动一下，说明线圈受到了磁力，但没有转动，说明受到的磁力太小，即磁场太弱或线圈电流太小，可从这两个方面寻找解决办法。
【解答】（1）按他们这种方法刮漆，线圈在刚转过平衡位置时切断线圈中的电流，目的是使线圈能够利用惯性继续转动；
（2）可以通过改变电流（或磁场）方向，改变线圈的转动方向；
（3）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，发现线圈只抖动了一下，并不转动，原因可能是磁场太弱，可以换用较强的磁场；也可能是线圈的电流太小，可以增加电磁的节数增大电压。
6.（1）竖直向上
（2）位置；G1-F1
（3）磁场方向发生改变或电流方向发生改变
【解析】（1）当a处于静止状态时，它受到平衡力，根据二力平衡的条件分析a受到作用力的方向；
（2）当线圈在磁场中处于静止状态时，它受到的重力G、测力计的拉力F拉和磁场的作用力F相互平衡，即：G=F拉+F，那么磁场的作用力为：F=G-F拉；
（3）通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向或电流方向有关。
【解答】（1）当a在磁场中处于静止状态时，它的重力G1竖直向下，测力计的拉力F1竖直向上；因为F1小于G1，所以二者的合力方向向下；如果a要保持平衡状态，那么磁场对线圈的作用力的方向必须与合力方向相反，即竖直向上；
（2）换用矩形线圈b，重复步骤（1）中的实验，每次实验时AB边在磁场中的1相同，记录线圈b受到的重力G2和拉力值F2。应比较G2-F2与 G1-F1 的关系，从而得出结论。
（3）某次实验时，发现弹簧测力计的示数比该矩形线圈的重力大，说明磁场对线圈的作用力方向与原来相反，变成竖直向下了，因此可能原因是：、磁场方向发生改变或电流方向发生改变。
7.（1）将电池的一端与磁铁断开
（2）左
（3）增强磁铁的磁性（或者使螺线管的绕线更密集以增加与磁铁接触的那一段螺线管匝数、或增加电池电压以增大螺线管中电流从而增强其磁场）
（4）A
【解析】（1）如果线圈中有电流时火车受力运动，那么线圈中没电流时火车不受力保持静止，则想办法切断线圈中的电流即可；
（2）导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关；
（3）要让小火车更快的经过螺线管，就要时其受到的电磁力变大，根据影响电磁铁磁性强弱的因素解答；
（4）根据电流的流向与磁铁产生的磁场方向对比分析。
【解答】 （1）图1中，两侧磁铁之间的线圈中会有电流通过，他由此推测：只有当线圈中有电流通过时，火车才会受力运动。为验证这一假设，他需要进一步的操作是：将电池的一端与磁铁断开；
（2）图1和图2中其它条件相同，只有电源的正负极方向相反，即通过线圈的电流方向相反，那么电池受到的电磁力方向相反，最终运动方向相反，即向左运动。
（3）要让小火车快地过螺线管，可以采取的措施是：增强磁铁的磁性（或者使螺线管的绕线更密集以增加与磁铁接触的那一段螺线管匝数、或增加电池电压以增大螺线管中电流从而增强其磁场）。
（4）A.A图中，螺线管内部的磁场向右，与电池负极相吸的磁铁受到向左的力，与电池正极相吸的磁铁受到向左的力，小车向 左，故A正确；
B.B图中，螺线管内部的磁场向左，与电池负极相吸的磁铁受到向左的力，与电池正极相吸的磁铁受到向右的力，小车不动， 故B错误；
C.C图中，螺线管内部的磁场向右，与电池负极相吸的磁铁受到向左的力，与电池正极相吸的磁铁受到向右的力，小车不动， 故C错误；
D.D图中，电池正极一端没有进入磁场，小车不动，故D错误。
8.（1）灵敏电流计的指针偏转
（2）有
（3）导体切割磁感线的速度越大，产生的感应电流越大
（4）B
【解析】（1）当有电流经过灵敏电流计时，它的指针会发生偏转；电流的方向不同，电流计的指针摆动方向也不同。
（2）只有导体的运动方向与磁场方向平行时，此时导体没有切割磁感线，不会产生感应电流；
（3）根据表格数据，描述感应电流大小与导体运动速度的关系。
【解答】（1）本实验中，如果观察到灵敏电流计的指针偏转，我们就认为有感应电流产生。
（2）闭合开关后，若导体不动，磁铁左右水平运动，由于磁场沿竖直方向，因此导体做切割磁感线运动，电路中产生感应电流。
（3）根据表格数据得到：在相同条件下，导体切割磁感线的速度越大，产生的感应电流越大。
（4）A.当强弱不同的电流经过扬声器的线圈时，线圈在磁场中受到力而振动起来，将电流转化为声音，故A不合题意；
B.当靠近麦克风讲话时，声音引起线圈振动，线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流，故B符合题意；
C.当电流经过电动机的线圈时，线圈在磁场中受力而运动，这是电动机的工作原理，故C不合题意。
9.（1）便于判断电流的方向
（2）感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关
（3）条形强磁铁的S极朝下放置，将条形强磁铁快速向下插入线圈中，观察两灯泡的发光情况
（4）A
【解析】（1）发光二极管具有单项导电性，根据它是否发光，可以判断感应电流的方向。
（2）分析实验①②中哪个因素发生改变即可；
（3）探究感应电流的方向与磁场方向有关时，需要控制导体切断磁感线运动的方向相同，而改变磁场的磁极方向，据此确定补充的实验步骤；
（4）将实验②和（4）中操作进行对照分析即可。
【解答】（1）实验中，将两个相同的LED灯反向并联的目的是便于判断电流的方向。
（2）通过上述实验可以获得的结论是：感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关。
（3）在图乙中，若要想证明“感应电流的方向与磁场方向有关”，在做了上述步骤①后，还应该补做的实验是：条形强磁铁的S极朝下放置，将条形强磁铁快速向下插入线圈中，观察两灯泡的发光情况。
（4）在实验②和（4）中操作中，条形磁铁运动的方向一致，只是磁极方向相反，则（4）中感应电流的方向应该与②中相反，则灯泡的发光情况也相反，即A灯发光，B灯不发光，故选A。
10.A；改变；加快A指针的拨动速度(或相同时间内增大指针的拨动幅度)。
【解析】【交流反思】发电机的工作原理为电磁感应，即闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生电流，将机械能转化电能；
【拓展提升】①反方向拨动A的指针时，导体的运动方向相反，则产生感应电流的方向相反。当通过B线圈的电流方向相反时，指针受到的作用力方向相反，因此摆动方向相反；
②B电流计的指针偏转幅度增大，那么通过它电流增大，则A切割磁感线的速度增大，即A指针的拨动速度增大，据此分析解答。
【解答】[交流反思]在此实验中，拨动A的指针，A的线圈切割磁感线产生反应电流，从而使B指针摆动，则与发电机功能相同的是电流计。
【拓展提升】①反方向再次拨动A电流计的指针，发现B电流计指针的偏转方向改变；
②利用原器材可以让B电流计的指针偏转角度更大的操作是：加快A指针的拨动速度(或相同时间内增大指针的拨动幅度)。
11. （1）C （2）左；一致
【解析】（1） 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫感应电流。
（2）地球确实是个大磁体。地球产生的磁场叫地磁场。地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。
【解答】（1）赤道表面地磁场磁感线与水平地面平行指向北方， 所以要使闭合电路的该部分导线能够实现切割地磁场磁感线的目的，需要与该处的磁场方向垂直，所以该段导线放置的方向应该是东西向，A、B不符合要求；同时，该段导线运动时要做切割磁感线的运动，所以需要竖直运动而不能水平运动，D不符合要求，故选项为：C。
（2）根据题目信息“ 某地海龟在春季是利用地磁场向南返回出生地 ”，因为地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，所以可知该地海龟是沿着从磁场南极向磁场北极运动； 因为图中1为磁体N极，2为磁体S极，所以海龟向1方向即向左移动。
因为科学家的猜测是“某地海龟在春季是利用地磁场向南返回出生地”，所以只有海龟的运动路线与地磁场的变化是一致的才能得出这个结论，所以在记录时会发现：海龟筑巢地点的移动方向与地磁场的微小移动方向一致。
12.（1）磁场法；①和④
（2）导体的运动快慢
（3）左右摆动；交流电
【解析】（1）分析①②中哪个因素不同即可；根据控制变量法的要求选择对照实验；
（2）电流表的指针偏转角度越大，说明产生的感应电流越大，据此分析影响感应电流大小的因素；
（3）交流电的电流方向不断改变；电流计的指针的摆动方向与电流方向有关，据此分析解答。
【解答】（1）在实验①②中，导体切割磁感线的方向相同而磁场方向不同，则感应电流方向与磁场方向有关；
在实验①和④中，磁场方向相反，导体切割磁感线的方向相反，但是电流表的指针偏转方向相同，则得到：比较①和④两次实验，可知同时改变磁场方向和切剖磁感线方向则感应电流方向不变。
（2）在探究中还发现导体AB在磁场中水平向左（或向右）运动速度越大，电流表的指针偏转角度较大，说明感应电流的大小与导体的运动快慢有关。
（3）魔方转动时小方块类似于一个个独立的线圈，将魔方连接上灵敏电流计。慢慢转动，观察到灵敏电流计的指针左右摆动。这表明该发电机模型发出的电是交流电。