高中物理 第一章 電磁感應(yīng) 第三節(jié) 感應(yīng)電流的方向分層訓(xùn)練 粵教版選修32

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1、 第三節(jié) 感應(yīng)電流的方向 A級(jí)　抓基礎(chǔ) 1．(2016上海卷)磁鐵在線圈中心上方開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生如圖方向的感應(yīng)電流，則磁鐵(　　) A．向上運(yùn)動(dòng)　　　 B．向下運(yùn)動(dòng) C．向左運(yùn)動(dòng) D．向右運(yùn)動(dòng) 解析：若磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量變大，原磁場(chǎng)方向向下，所以感應(yīng)磁場(chǎng)方向向上，根據(jù)右手螺旋定則，拇指表示感應(yīng)磁場(chǎng)的方向，四指彎曲的方向表示感應(yīng)電流的方向，故可判斷出產(chǎn)生了如圖中箭頭所示的感應(yīng)電流；同理，若磁鐵向上運(yùn)動(dòng)，則感應(yīng)電流的方向與圖中感應(yīng)電流的方向相反．故A錯(cuò)誤，B正確；若磁鐵向右運(yùn)動(dòng)或向左運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)線圈的磁通量變小，原磁場(chǎng)方向向下，所以感應(yīng)磁場(chǎng)方向向下，根據(jù)右手

2、螺旋定則，拇指表示感應(yīng)磁場(chǎng)的方向，四指彎曲的方向表示感應(yīng)電流的方向，故可判斷出產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向與圖中感應(yīng)電流的方向相反．故C、D錯(cuò)誤． 答案：B 2.美國(guó)物理學(xué)家卡布萊用實(shí)驗(yàn)尋找磁單極子．實(shí)驗(yàn)根據(jù)的原理就是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，儀器的主要部分是由超導(dǎo)體做成的線圈，設(shè)想有一個(gè)磁單極子穿過(guò)超導(dǎo)線圈，如圖所示，于是在超導(dǎo)線圈中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，關(guān)于感應(yīng)電流的方向下列說(shuō)法正確的是(　　) A．磁單極子穿過(guò)超導(dǎo)線圈的過(guò)程中，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向發(fā)生變化 B．N磁單極子與S磁單極子分別穿過(guò)超導(dǎo)線圈的過(guò)程中，線圈中感應(yīng)電流方向相同 C．磁單極子穿過(guò)超導(dǎo)線圈的過(guò)程中，線圈中感應(yīng)電流方向不變 D

3、．假若磁單極子為N磁單極子，穿過(guò)超導(dǎo)線圈的過(guò)程中，線圈中感應(yīng)電流方向始終為順時(shí)針(從上往下看) 解析：若N磁單極子穿過(guò)超導(dǎo)線圈的過(guò)程中，當(dāng)磁單極子靠近線圈時(shí)，當(dāng)穿過(guò)線圈中磁通量增加，且磁場(chǎng)方向從上向下，所以由楞次定律可知，感應(yīng)磁場(chǎng)方向從下向上，再由右手螺旋定則可確定感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針；當(dāng)N磁單極子遠(yuǎn)離線圈時(shí)，當(dāng)穿過(guò)線圈中磁通量減小，且磁場(chǎng)方向從下向上，所以由楞次定律可知，感應(yīng)磁場(chǎng)方向從下向上，再由右手螺旋定則可確定感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，且線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向不變；若是S磁單極子穿過(guò)超導(dǎo)線圈，同理得出：靠近線圈時(shí)，感應(yīng)磁場(chǎng)從上向下，則感應(yīng)電流方向順時(shí)針，當(dāng)遠(yuǎn)離時(shí)，感應(yīng)電流方向也是順時(shí)針．

4、故ABD錯(cuò)誤，C正確． 答案：C 3．如圖所示，一根條形磁鐵從左向右靠近閉合金屬環(huán)的過(guò)程中，環(huán)中的感應(yīng)電流(自左向右看)(　　) A．沿順時(shí)針?lè)较? B．先沿順時(shí)針?lè)较蚝笱啬鏁r(shí)針?lè)较? C．沿逆時(shí)針?lè)较? D．先沿逆時(shí)針?lè)较蚝笱仨槙r(shí)針?lè)较? 解析：條形磁鐵從左向右靠近閉合金屬環(huán)的過(guò)程中，原磁場(chǎng)方向向右，且磁通量在增加，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙原磁場(chǎng)磁通量的變化，所以感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向左，由安培定則，知感應(yīng)電流的方向(自左向右看)沿逆時(shí)針?lè)较颍蔆正確，A、B、D錯(cuò)誤． 答案：C 4．(多選)小明有一個(gè)磁浮玩具，其原理是利用電磁鐵產(chǎn)生磁性，讓具有磁性的玩偶穩(wěn)定地飄浮起來(lái)，其構(gòu)

5、造如圖所示．若圖中電源的電壓固定，可變電阻為一可以隨意改變電阻大小的裝置，則下列敘述正確的是(　　) A．電路中的電源必須是直流電源 B．電路中的a端點(diǎn)須連接直流電源的負(fù)極 C．若增加環(huán)繞軟鐵的線圈匝數(shù)，可增加玩偶飄浮的最大高度 D．若將可變電阻的電阻值調(diào)大，可增加玩偶飄浮的最大高度 解析：讓具有磁性的玩偶穩(wěn)定地飄浮起來(lái)，則需讓玩偶受到向上的恒定的磁場(chǎng)力，在線圈中要產(chǎn)生上面是N極的恒定的磁場(chǎng)，故電路中的電源必須是直流電源，且根據(jù)左手定則，電路中的a端點(diǎn)須連接直流電源的正極，選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤；若增加環(huán)繞軟鐵的線圈匝數(shù)，可使電磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)增強(qiáng)，從而增加玩偶飄浮的最大高度，選項(xiàng)C正

6、確；若將可變電阻的電阻值調(diào)大，則通過(guò)電磁鐵的電流減小，磁場(chǎng)減弱，則可減小玩偶飄浮的最大高度，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．故選A、C. 答案：AC 5．目前，我國(guó)的電磁彈射技術(shù)已達(dá)到世界先進(jìn)水平，將很快裝備到下一代航母中．航母上艦載機(jī)電磁彈射的驅(qū)動(dòng)原理如圖所示，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S，固定線圈中突然通過(guò)直流電流時(shí)，線圈左側(cè)的金屬環(huán)(艦載機(jī))被彈射出去．則(　　) A．閉合S的瞬間，從左側(cè)看環(huán)中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较? B．若將電池正負(fù)極調(diào)換后，金屬環(huán)將向右彈射 C．若將金屬環(huán)置于線圈的右側(cè)，金屬環(huán)將向左彈射 D．若將金屬環(huán)置于線圈的右側(cè)，金屬環(huán)將向右彈射 解析：閉合S瞬間穿過(guò)金屬環(huán)的磁通量增大，依據(jù)楞次定

7、律，從左側(cè)看感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较?，故A錯(cuò)誤；電池正負(fù)極變化只影響磁場(chǎng)方向并不影響磁場(chǎng)的變化，根據(jù)“來(lái)拒去留”可得，金屬環(huán)受力向左，故將向左彈射出去，故B錯(cuò)誤；若將金屬環(huán)置于線圈的右側(cè)，根據(jù)“來(lái)拒去留”可得，金屬環(huán)受力向右，故將向右彈射出去，故C錯(cuò)誤，D正確． 答案：D 6．(多選)如圖所示，線圈豎直放置且固定不動(dòng)，當(dāng)它正上方的磁鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過(guò)電阻的電流是由A經(jīng)R到B，則磁鐵可能(　　) A．向下運(yùn)動(dòng)　　　　 B．向上運(yùn)動(dòng) C．向左平移 D．以上運(yùn)動(dòng)都不可能 解析：因?yàn)榱鬟^(guò)電阻的電流是由A經(jīng)R到B，則由右手定則可知，產(chǎn)生感應(yīng)電流在線圈中的磁場(chǎng)方向向下，與原磁場(chǎng)方向相同，故穿過(guò)線

8、圈的磁通量是減小的，故線圈可能向上運(yùn)動(dòng)或者向左平移，選項(xiàng)B、C正確． 答案：BC B級(jí)　提能力 7.如圖所示，一個(gè)有彈性的金屬圓環(huán)被一根橡皮繩吊于通電直導(dǎo)線的正下方，直導(dǎo)線與圓環(huán)在同一豎直面內(nèi)，當(dāng)通電直導(dǎo)線中電流增大時(shí)，彈性圓環(huán)的面積S和橡皮繩的長(zhǎng)度L將(　　) A．S減小，L變長(zhǎng) B．S減小，L變短 C．S增大，L變短 D．S增大，L變長(zhǎng) 解析：根據(jù)右手螺旋定則可知，直線電流下邊磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，由于電流增大，則彈性的金屬圓環(huán)中的磁通量增大，導(dǎo)致產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?；根?jù)左手定則可知，彈性的金屬圓環(huán)上邊的所受的安培力豎直

9、向下，彈性的金屬圓環(huán)下邊的所受的安培力豎直向上，由于下邊離長(zhǎng)直導(dǎo)線電流越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越弱，所以向下的安培力大于向上的安培力，從而導(dǎo)致橡皮繩的長(zhǎng)度l變長(zhǎng)；可將圓環(huán)等效成一段一段的導(dǎo)線，由左手定則可知，安培力指向圓心，導(dǎo)致彈性環(huán)面積S減小，故A正確，BCD錯(cuò)誤． 答案：A 8．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先大于mg后小于mg，運(yùn)動(dòng)

10、趨勢(shì)向右 D．FN先小于mg后大于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右 解析：根據(jù)楞次定律可知，在磁鐵穿過(guò)線圈的過(guò)程中，線圈先受斥力作用后受引力作用，所以線圈所受的支持力先大于重力后小于重力，“來(lái)拒去留”，線圈有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以只有選項(xiàng)C正確． 答案：C 9．如圖甲所示，長(zhǎng)直導(dǎo)線與閉合金屬線框位于同一平面內(nèi)，長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流i隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示．在0～時(shí)間內(nèi)，直導(dǎo)線中電流向上，則在～T時(shí)間內(nèi)，線框中感應(yīng)電流的方向與所受安培力情況是(　　) 圖甲　　　圖乙　　 A．感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，線框受安培力的合力方向向左 B．感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，線框

11、受安培力的合力方向向右 C．感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，線框受安培力的合力方向向右 D．感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，線框受安培力的合力方向向左 解析：在～T時(shí)間內(nèi)，直線電流方向向下，根據(jù)安培定則，知導(dǎo)線右側(cè)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外，電流逐漸增大，則磁場(chǎng)逐漸增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律，金屬線框中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流．根據(jù)左手定則，知金屬框左邊受到的安培力方向水平向右，右邊受到的安培力水平向左，離導(dǎo)線越近，磁場(chǎng)越強(qiáng)，則左邊受到的安培力大于右邊受到的安培力，所以金屬框所受安培力的合力水平向右．故C正確． 答案：C 10．如圖所示，兩個(gè)完全相同的閉合導(dǎo)線環(huán)掛在光滑絕緣的水平橫桿上，當(dāng)兩導(dǎo)線環(huán)中通有同向電流時(shí)，

12、兩導(dǎo)線環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是(　　) A．互相吸引，電流大的環(huán)其加速度也大 B．互相排斥，電流小的環(huán)其加速度較大 C．互相吸引，兩環(huán)加速度大小相同 D．互相排斥，兩環(huán)加速度大小相同 解析：同向電流相互吸引，異向電流相互排斥，知兩線圈的運(yùn)動(dòng)情況是相互靠近．由牛頓第二、三定律，則加速度大小相同，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤． 答案：C 11．如圖甲所示，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中通以如圖乙所示的變化電流，t＝t2時(shí)電流的方向?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(　　) 　圖甲　　　　圖乙　　 A．線圈B內(nèi)有順

13、時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎€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)较虻碾娏鳎€圈有收縮的趨勢(shì) 解析：在t1～t2時(shí)間內(nèi)，由于線圈A的電流增大，導(dǎo)致線圈B磁通量增大，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與它相反，根據(jù)安培定則，可知線圈A在線圈B內(nèi)部產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，則線圈B內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎藭r(shí)線圈B的電流方向與線圈A電流方向相反，由異向電流相互排斥，可知線圈間會(huì)相互排斥，所以線圈B有擴(kuò)張的趨勢(shì)．故A、B、D錯(cuò)誤，C正確． 答案：C 12．如圖所示，在兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線中，通以方向相同、大小相等的恒定電流

14、．一個(gè)小線框在兩導(dǎo)線平面內(nèi)，從靠近右邊的導(dǎo)線內(nèi)側(cè)沿著與兩導(dǎo)線垂直的方向勻速向左移動(dòng)，直至到達(dá)左邊導(dǎo)線的內(nèi)側(cè)．在這移動(dòng)過(guò)程中，線框中的感應(yīng)電流方向(　　) A．沿abcda不變 B．沿adcba不變 C．由abcda變?yōu)閐cbad D．由dcbad變?yōu)閐cbad 解析：根據(jù)安培定則和磁場(chǎng)的疊加原理判斷得知，在中線右側(cè)磁場(chǎng)向外，左側(cè)磁場(chǎng)向里．當(dāng)導(dǎo)線框位于中線右側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁場(chǎng)向外，磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcba；當(dāng)導(dǎo)線框經(jīng)過(guò)中線，磁場(chǎng)方向先向外，后向里，磁通量先減小，后增加，根據(jù)楞次定律，可知感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcba；當(dāng)導(dǎo)線框位于中線左側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁場(chǎng)向里，磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcba.故選B. 答案：B 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375