课堂新坐标2016 - 2017学年高中物理第1章电磁感应第3节感应电流的方向学业分层测评粤教版选修3 - 2 联系客服

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感应电流的方向

(建议用时:45分钟)

[学业达标]

1.(2016·济南高二检测)关于楞次定律,下列说法正确的是( ) A.感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 B.闭合电路的一部分导体在磁场中运动时,必受磁场阻碍作用 C.原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场同向 D.感应电流的磁场总是跟原磁场反向,阻碍原磁场的变化

【解析】 感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,选项A正确;闭合电路的一部分导体在磁场中平行磁感线运动时,不受磁场阻碍作用,选项B错误;原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场反向,选项C错误;感应电流的磁场方向与原磁场的变化情况有关,当原磁场增强时跟原磁场反向,当原磁场减弱时跟原磁场同向,选项D错误.

【答案】 A

2.如图1-3-10表示闭合电路的一部分导体在磁极间运动的情形,图中导体垂直于纸面,

a、b、c、d分别表示导体运动中的四个不同位置,箭头表示导体在那个位置上的运动方向,

则导体中感应电流的方向为垂直纸面向里时,导体的位置是( ) 【导学号:90270009】

A.a C.c

B.b D.d

图1-3-10

【解析】 导体切割磁感线产生感应电流,用右手定则判断a位置正确. 【答案】 A

3.如图1-3-11所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下.当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)( )

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图1-3-11

A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引 B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥 C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引 D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥

【解析】 当磁铁向下运动时,感应电流产生的磁场阻碍磁铁的相对运动,所以线圈上端为N极.根据安培定则,判断感应电流的方向与图中箭头方向相同.

【答案】 B

4.如图1-3-12所示,A、B都是很轻的铝环,分别吊在绝缘细杆的两端,杆可绕竖直轴在水平面内转动,环A是闭合的,环B是断开的.若用磁铁分别靠近这两个圆环,则下面说法正确的是( )

图1-3-12

A.图中磁铁N极接近A环时,A环被吸引,而后被推开 B.图中磁铁N极远离A环时,A环被排斥,而后随磁铁运动 C.用磁铁N极接近B环时,B环被推斥,远离磁铁运动 D.用磁铁的任意一磁极接近A环时,A环均被排斥

【解析】 根据楞次定律的推广含义,用磁铁的任意一磁极接近A环时,A环均被排斥,远离A环时,A环被吸引,A、B错误,D正确;用磁铁N极接近B环时,B环不会产生感应电流,B环不动,C错误.

【答案】 D

5.如图1-3-13所示,导线框abcd与直导线在同一平面内,直导线通有恒定电流I,当线框由左向右匀速通过直导线的过程中,线框中感应电流的方向是( )【导学号:90270010】

图1-3-13

A.先abcd,后dcba,再abcd B.先abcd,后dcba C.始终dcba

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D.先dcba,后abcd,再dcba

【解析】 线框在直导线左侧时,随着线框向右运动,磁通量增加,根据楞次定律线框中感应电流的方向为dcba.在线框的cd边跨过直导线后,如图所示,根据右手定则ab边产生的感应电流方向为a→b,cd边产生的感应电流方向为c→d.线框全部跨过直导线后,随着向右运动,磁通量减少,根据楞次定律知线框中感应电流的方向为dcba.故选项D正确.

【答案】 D

6.如图1-3-14所示,一根长导线弯成如图中abcd的形状,在导线框中通以直流电,在框的正中间用绝缘的橡皮筋悬挂一个金属环P,环与导线框处于同一竖直平面内,当电流

I增大时,下列说法中正确的是( )

图1-3-14

A.金属环P中产生顺时针方向的电流 B.橡皮筋的长度增大 C.橡皮筋的长度不变 D.橡皮筋的长度减小

【解析】 导线框中的电流产生的磁场垂直于纸面向里,当电流I增大时,金属环P中的磁通量增大,由楞次定律和安培定则可知金属环P中产生逆时针方向的感应电流,故A项错;根据对称性及左手定则可知金属环P所受安培力的合力方向向下,并且随电流I的增大而增大,所以橡皮筋会被拉长,故B项正确,C、D项错.

【答案】 B

7.如图1-3-15所示,若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ,则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是( )

图1-3-15

A.有顺时针方向的感应电流 B.有逆时针方向的感应电流

C.有先逆时针后顺时针方向的感应电流

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D.无感应电流

【解析】 穿过线圈的磁通量包括磁体内全部和磁体外的一部分,合磁通量是向上的.当线圈突然缩小时合磁通量增加,原因是磁体外向下穿过线圈的磁通量减少.由楞次定律判断,感应电流的方向为顺时针方向,选项A正确.

【答案】 A

8.(多选)在北半球地磁场的竖直分量向下,飞机在我国上空匀速巡航,机翼保持水平,飞行高度不变.由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差,设飞行员左方机翼末端处的电势为U1,右方机翼末端处的电势为U2,则( ) 【导学号:90270011】

A.若飞机从西往东飞,U1比U2高 B.若飞机从东往西飞,U2比U1高 C.若飞机从南往北飞,U1比U2高 D.若飞机从北往南飞,U2比U1高

【解析】 我国地处北半球,地磁场有竖直向下的分量,用右手定则判断无论机翼向哪个水平方向切割磁感线,机翼中均产生自右向左的感应电动势,左侧电势高于右侧.

【答案】 AC

[能力提升]

9.已知北半球地磁场的竖直分量向下.如图1-3-16所示,在北京某中学实验室的水平桌面上,放置边长为L的正方形闭合导体线圈abcd,线圈的ab边沿南北方向,ad边沿东西方向.下列说法中正确的是( )

图1-3-16

A.若使线圈向东平动,则b点的电势比a点的电势低 B.若使线圈向北平动,则a点的电势比b点的电势低

C.若以ab为轴将线圈向上翻转,则线圈中感应电流方向为a→b→c→d→a D.若以ab为轴将线圈向上翻转,则线圈中感应电流方向为a→d→c→b→a

【解析】 若使线圈向东平动,线圈的ab边和cd边切割磁感线,由右手定则知c(b)点电势高于d(a)点电势,故A错误,同理知B错误;若以ab为轴将线圈向上翻转,穿过线圈平面的磁通量变小,由楞次定律可知线圈中感应电流方向为a→b→c→d→a,C正确,D错误.

【答案】 C

10.(2016·大连高二检测)如图1-3-17所示,在竖直方向上的两个匀强磁场B1和B2

中,各放入一个完全一样的水平金属圆盘a和b,它们可绕竖直轴自由转动.用导线将a盘

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