2019高中物理 第一章 電磁感應(yīng)與現(xiàn)代生活 1.2 探究感應(yīng)電流的方向練習(xí)（含解析）滬科選修3-2.docx

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探究感應(yīng)電流的方向 課時(shí)演練促提升 A組 1.(多選)下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向總是和回路中原磁場(chǎng)方向相反 B.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向總是和回路中原磁場(chǎng)方向相同 C.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向可能和回路中原磁場(chǎng)方向相反 D.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向可能和回路中原磁場(chǎng)方向相同 解析:根據(jù)楞次定律:“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化”可知,當(dāng)引起感應(yīng)電流的原磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙該磁通量的增加,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向只能與原磁場(chǎng)方向相反;當(dāng)原磁通量減少時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙原磁通量的減少,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向必須與原磁場(chǎng)方向相同,可簡(jiǎn)單地記為“增反減同”,所以感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向并不是總與原磁場(chǎng)方向相同,也并不是總與原磁場(chǎng)方向相反,一定要正確理解“阻礙”的含義。所以選項(xiàng)C、D正確,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤。 答案:CD 2.飛機(jī)在一定高度水平飛行時(shí),由于地磁場(chǎng)的存在,其機(jī)翼就會(huì)切割磁感線,兩機(jī)翼的兩端點(diǎn)之間會(huì)有一定的電勢(shì)差。若飛機(jī)在北半球水平飛行,且地磁場(chǎng)的豎直分量方向豎直向下,則從飛行員的角度看(　　) A.機(jī)翼左端的電勢(shì)比右端的電勢(shì)低 B.機(jī)翼左端的電勢(shì)比右端的電勢(shì)高 C.機(jī)翼左端的電勢(shì)與右端的電勢(shì)相等 D.以上情況都有可能 解析:地磁場(chǎng)的豎直分量方向豎直向下,運(yùn)用右手定則,手心向上且大拇指向前,則四指指向左端,所以左端電勢(shì)比右端電勢(shì)高。 答案:B 3.如圖所示,兩個(gè)大小相等互相絕緣的導(dǎo)體環(huán),B環(huán)與A環(huán)有部分面積重疊,當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)(　　) A.B環(huán)內(nèi)有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 B.B環(huán)內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 C.B環(huán)內(nèi)沒(méi)有感應(yīng)電流 D.條件不足,無(wú)法判定 解析:由右手定則可知穿過(guò)B環(huán)的磁通量向里,當(dāng)S斷開(kāi)時(shí),磁通量減少。由楞次定律可知B中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,選項(xiàng)A正確。 答案:A 4. 如右圖,MN、GH為平行導(dǎo)軌,AB、CD為跨在導(dǎo)軌上的兩根橫桿,導(dǎo)軌和橫桿均為導(dǎo)體,有勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面,方向如圖所示。I表示回路中的電流,則(　　) A.當(dāng)AB不動(dòng)而CD向右滑動(dòng)時(shí),I≠0且沿順時(shí)針?lè)较? B.當(dāng)AB向左、CD向右滑動(dòng)且速度大小相等時(shí),I=0 C.當(dāng)AB、CD都向右滑動(dòng)且速度大小相等時(shí),I=0 D.當(dāng)AB、CD都向右滑動(dòng),且AB速度大于CD時(shí),I≠0且沿逆時(shí)針?lè)较? 解析:當(dāng)AB不動(dòng)而CD向右滑動(dòng)時(shí),I≠0,電流方向沿逆時(shí)針,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;當(dāng)AB向左、CD向右滑動(dòng)時(shí),磁通量變化,故I≠0,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;當(dāng)AB、CD都向右滑動(dòng),且速度大小相等時(shí),磁通量無(wú)變化,故I=0,即選項(xiàng)C正確;當(dāng)AB、CD都向右滑動(dòng),且AB速度大于CD時(shí),I≠0,但方向是順時(shí)針,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案:C 5. 如圖所示,閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵,磁鐵的N極朝下。當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)(但未插入線圈內(nèi)部)(　　) A.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同,磁鐵與線圈相互吸引 B.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同,磁鐵與線圈相互排斥 C.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵與線圈相互吸引 D.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵與線圈相互排斥 答案:B 6.(多選)如下圖所示,金屬導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒ab在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌做下列哪種運(yùn)動(dòng)時(shí),線圈c中將有感應(yīng)電流產(chǎn)生 (　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.向右做勻速運(yùn)動(dòng) B.向左做勻速運(yùn)動(dòng) C.向右做減速運(yùn)動(dòng) D.向右做加速運(yùn)動(dòng) 解析:要想使c中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,則必須使通過(guò)c的磁通量發(fā)生變化,當(dāng)導(dǎo)體棒ab勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),螺線管產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度恒定不變,c中的磁通量不發(fā)生變化;導(dǎo)體棒ab只有做變速運(yùn)動(dòng)時(shí),通過(guò)c的磁通量才會(huì)發(fā)生變化,c中才會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生,故選項(xiàng)C、D正確。 答案:CD 7.如圖所示,兩個(gè)閉合圓形線圈A、B的圓心重合,放在同一水平面內(nèi),線圈A中通以如下面右圖所示的變化電流,t=0時(shí)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針(如圖中箭頭所示)。在t1~t2時(shí)間內(nèi),對(duì)于線圈B,下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.線圈B內(nèi)有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì) B.線圈B內(nèi)有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?線圈有收縮的趨勢(shì) C.線圈B內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì) D.線圈B內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?線圈有收縮的趨勢(shì) 答案:A 8.如下圖所示,Ⅰ和Ⅱ是一對(duì)異名磁極,ab為放在其間的金屬棒,ab和cd用導(dǎo)線連成一個(gè)閉合回路。當(dāng)ab棒向左運(yùn)動(dòng)時(shí),cd棒受到向下的磁場(chǎng)力。由此可知Ⅰ是　　　　　極,Ⅱ是　　　　　極,a、b、c、d四點(diǎn)的電勢(shì)由高到低依次排列的順序是　　　　　。 解析:由左手定則可知cd中電流方向是由c到d,可知ab中電流方向是由b到a,又由右手定則可知Ⅰ、Ⅱ間磁場(chǎng)方向是由下向上的,所以Ⅰ是S極,Ⅱ是N極,a、b、c、d四點(diǎn)電勢(shì)高低為φa>φc>φd>φb。 答案:S　N　φa>φc>φd>φb 9. 如右圖所示,兩根相距為L(zhǎng)的豎直平行金屬導(dǎo)軌,位于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)軌電阻不計(jì),另外兩根與上述光滑導(dǎo)軌保持良好接觸的金屬桿ab、cd,質(zhì)量均為m,電阻均為R。若要使cd靜止不動(dòng),則ab桿應(yīng)向　　　　方向運(yùn)動(dòng)。 解析:根據(jù)右手定則、左手定則知,ab向上運(yùn)動(dòng)時(shí)金屬桿cd受到的安培力方向才向上,與重力平衡保持靜止?fàn)顟B(tài)。 答案:上 B組 1.(2014湖南邵陽(yáng)期中檢測(cè)) 如圖所示,粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈。當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過(guò)時(shí),若線圈始終不動(dòng),則關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的正確判斷是(　　) A.FN先小于mg后大于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左 B.FN先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左 C.FN先小于mg后大于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右 D.FN先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右 解析:條形磁鐵從線圈正上方等高快速經(jīng)過(guò)時(shí),通過(guò)線圈的磁通量先增加后又減小。當(dāng)通過(guò)線圈磁通量增加時(shí),為阻礙其增加,在豎直方向上線圈有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),所以線圈受到的支持力大于其重力,在水平方向上有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),當(dāng)通過(guò)線圈的磁通量減小時(shí),為阻礙其減小,在豎直方向上線圈有向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),所以線圈受到的支持力小于其重力,在水平方向上有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。綜上所述,線圈所受到的支持力先大于重力后小于重力,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)總是向右。 答案:D 2. (2014湖北孝感檢測(cè))如圖所示,用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)質(zhì)量不計(jì)的細(xì)桿與一個(gè)上弧長(zhǎng)為l0、下弧長(zhǎng)為d0的金屬線框的中點(diǎn)聯(lián)結(jié)并懸掛于O點(diǎn),懸點(diǎn)正下方存在一個(gè)上弧長(zhǎng)為2l0、下弧長(zhǎng)為2d0的方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),且d0?L,先將線框拉開(kāi)到如圖所示位置,松手后讓線框進(jìn)入磁場(chǎng),忽略空氣阻力和摩擦力,下列說(shuō)法正確的是(　　) A.金屬線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)閍→b→c→d→a B.金屬線框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)閍→d→c→b→a C.金屬線框dc邊進(jìn)入磁場(chǎng)與ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)的速度大小總是相等 D.向左擺動(dòng)進(jìn)入或離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中,所受安培力方向向右;向右擺動(dòng)進(jìn)入或離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中,所受安培力方向向左 解析:當(dāng)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),dc邊切割磁感線,由楞次定律可判斷,感應(yīng)電流的方向?yàn)?a→d→c→b→a;當(dāng)線框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí),同理可判其感應(yīng)電流的方向?yàn)?a→b→c→d→a,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;線框dc邊(或ab邊)進(jìn)入磁場(chǎng)或離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí),都要切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,故dc邊進(jìn)入磁場(chǎng)與ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)的速度大小不相等,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由“來(lái)拒去留”知,選項(xiàng)D正確。 答案:D 3.(多選)(2014天津檢測(cè))如圖甲所示,等離子氣流由左方連續(xù)以速度v0射入M和N兩板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,直導(dǎo)線ab與M、N相連接,線圈A與直導(dǎo)線cd連接,線圈A內(nèi)有隨圖乙所示變化的磁場(chǎng),且規(guī)定向左為磁場(chǎng)B的正方向,則下列敘述正確的是(　　) A.0~1 s內(nèi),ab、cd導(dǎo)線互相排斥 B.1~2 s內(nèi),ab、cd導(dǎo)線互相吸引 C.2~3 s內(nèi),ab、cd導(dǎo)線互相吸引 D.3~4 s內(nèi),ab、cd導(dǎo)線互相排斥 解析:根據(jù)左手定則,可判定等離子氣流中的正離子向上極板M偏轉(zhuǎn),負(fù)離子向下極板N偏轉(zhuǎn),所以ab中電流方向是a向b的。在0~1s內(nèi),線圈A中的磁場(chǎng)方向向右,磁感應(yīng)強(qiáng)度減小,由楞次定律可知感應(yīng)電流是c向d的,根據(jù)ab、cd內(nèi)電流的流向關(guān)系可知兩導(dǎo)線相互吸引,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;在1~2s內(nèi),線圈A內(nèi)磁場(chǎng)方向向左,磁感應(yīng)強(qiáng)度增強(qiáng),由楞次定律可知,電流方向是c向d的,根據(jù)電流的流向關(guān)系可知兩導(dǎo)線相互吸引,選項(xiàng)B正確;同理可以判定選項(xiàng)C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確。 答案:BD 4.(多選)(2014廣東江門(mén)檢測(cè))如圖所示,通過(guò)水平絕緣傳送帶輸送完全相同的銅線圈,線圈等距離排列,且與傳送帶以相同的速度勻速運(yùn)動(dòng)。為了檢測(cè)出個(gè)別未閉合的不合格線圈,讓傳送帶通過(guò)一固定勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直于傳送帶,根據(jù)穿過(guò)磁場(chǎng)后線圈間的距離,就能夠檢測(cè)出不合格線圈,通過(guò)觀察圖形,判斷下列說(shuō)法正確的是 (　　) A.若線圈閉合,進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),線圈相對(duì)傳送帶向后滑動(dòng) B.若線圈不閉合,進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),線圈相對(duì)傳送帶向后滑動(dòng) C.從圖中可以看出,第3個(gè)線圈是不合格線圈 D.從圖中可以看出,第4個(gè)線圈是不合格線圈 解析:若線圈閉合進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),由于產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象,根據(jù)楞次定律可判斷線圈相對(duì)傳送帶向后滑動(dòng),故選項(xiàng)A正確;若線圈不閉合,進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,故線圈相對(duì)傳送帶不發(fā)生滑動(dòng),故選項(xiàng)B錯(cuò)誤。從圖中可以看出,第3個(gè)線圈是不合格線圈,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案:AC 5.(多選)如圖所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放一電阻不計(jì)的平行金屬軌道,軌道跟在軌道平面內(nèi)的圓形線圈的缺口相連,要使與在同一平面內(nèi)所包圍的小閉合線圈Q內(nèi)產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,導(dǎo)線ab的運(yùn)動(dòng)情況可能是(　　) A.勻速向右運(yùn)動(dòng) B.加速向右運(yùn)動(dòng) C.減速向右運(yùn)動(dòng) D.加速向左運(yùn)動(dòng) 解析:要使Q中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向應(yīng)垂直紙面指向紙內(nèi)。如果穿過(guò)Q的原磁場(chǎng)是垂直紙面向里的,則原磁場(chǎng)應(yīng)減小;如果穿過(guò)Q的原磁場(chǎng)是垂直紙面向外的,則原磁場(chǎng)應(yīng)增大。當(dāng)ab向右運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)右手定則可判定出P中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向是a→b→P→a,是順時(shí)針?lè)较?由右手螺旋定則可判知P中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)穿過(guò)Q中的磁感線方向向里,所以當(dāng)ab向右減速運(yùn)動(dòng)時(shí),可使穿過(guò)Q的向里的磁通量減小,從而使Q中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?當(dāng)ab向左運(yùn)動(dòng)時(shí),同理可判定P中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)穿過(guò)Q中的磁感線方向向外,所以當(dāng)ab向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí),可使穿過(guò)Q的向外的磁通量增大,從而使Q中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,選項(xiàng)C、D正確。 答案:CD 6.(2014廣東惠州檢測(cè))某同學(xué)在學(xué)習(xí)了法拉第電磁感應(yīng)定律之后,自己制作了一個(gè)手動(dòng)手電筒。下圖是手電筒的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)示意圖,左右兩端是兩塊完全相同的條形磁鐵,中間是一根絕緣直桿,由絕緣細(xì)銅絲繞制的多匝環(huán)形線圈只可在直桿上自由滑動(dòng),線圈兩端接一燈泡,晃動(dòng)手電筒時(shí)線圈也來(lái)回滑動(dòng),燈泡就會(huì)發(fā)光,其中O點(diǎn)是兩磁極連線的中點(diǎn),a、b兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱(chēng)。 (1)試分析其工作原理。 (2)燈泡中的電流方向是否變化。 解析:(1)線圈來(lái)回滑動(dòng)時(shí),穿過(guò)線圈的磁通量不斷變化,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,燈泡發(fā)光。 (2)線圈由a滑至b過(guò)程中,磁場(chǎng)方向向左,穿過(guò)線圈的磁通量先減小后增加,根據(jù)楞次定律,燈泡中電流方向先由右向左,后由左向右同樣可判斷線圈由b滑至a過(guò)程中,燈泡中電流方向先由右向左,后由左向右。所以線圈中電流方向有變化。 答案:(1)見(jiàn)解析　(2)有變化