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

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】A2如图1310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】AaBbCcDd图1310【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】A3如图1311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)()图1311A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】B4如图1312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1312A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】D5.如图1313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1313A先abcd，后dcba，再abcdB先abcd，后dcbaC始终dcbaD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ab，cd边产生的感应电流方向为cd.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】D6如图1314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1314A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】B7如图1315所示，若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈突然缩小为线圈，则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是()图1315A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】A8(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1316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1316A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abcdaD若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为adcba【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abcda，C正确，D错误【答案】C10(2016大连高二检测)如图1317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盘中心与b盘中心通过电刷相连，b盘边缘与a盘边缘通过电刷相连从上向下看，当a盘顺时针转动时() 【导学号：90270012】图1317Ab盘逆时针转动Bb盘顺时针转动Cb盘不动D无法判断b盘是否转动【解析】当a盘顺时针转动时，相当于长为半径的导体棒转动切割磁感线，由右手定则可知电流从边缘流至圆心，流经b盘时从圆心流至边缘，由左手定则知，b盘逆时针转动所以选项A正确，B、C、D错误【答案】A11(多选)如图1318所示，一用绝缘材料做的玩偶两脚固定在矩形闭合线圈两个边上，现将其放置在水平薄板上，有一块蹄形磁铁如图所示置于平板的正下方(磁极间距略大于矩形线圈的宽度)，当磁铁匀速向右通过线圈时，玩偶却静止不动，那么下列说法正确的是()图1318A线圈受摩擦力方向一直向左B线圈受摩擦力方向先向左、后向右C感应电流的方向顺时针逆时针顺时针(从上向下看)D感应电流的方向顺时针逆时针(从上向下看)【解析】根据楞次定律“阻碍”的效果，阻碍导体、磁体间的相对运动当蹄形磁铁接近线圈时，线圈有向右的运动趋势，所受静摩擦力方向向左，当蹄形磁铁远离线圈时，两者吸引，线圈仍有向右的运动趋势，所受静摩擦力方向仍向左，A对，B错；穿过线圈的磁通量先向上的增加，再向下的增多，最后向下的减少由楞次定律知，从上往下看，感应电流的方向先顺时针，再逆时针，最后顺时针，C对，D错【答案】AC12(多选)如图1319所示，在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属轨道，轨道与轨道平面内的圆形线圈P相连，要使在同一平面内所包围的小闭合线圈Q内产生顺时针方向的感应电流，导线ab的运动情况可能是() 【导学号：90270013】图1319A匀速向右运动B加速向右运动C减速向右运动 D加速向左运动【解析】可用楞次定律步骤的逆过程来分析，要使Q中产生顺时针方向的感应电流，感应电流的磁场方向应垂直纸面指向纸内如果穿过Q的原磁场是垂直纸面向里的，则原磁场应减弱；如果穿过Q的原磁场是垂直纸面向外的，则原磁场应增强当ab向右运动时，根据右手定则可判定出P中产生的感应电流方向是abPa，是顺时针方向，由右手定则可判知P中感应电流的磁场穿过Q中的磁感线方向向里，所以当ab向右减速运动时，可使穿过Q的向里的磁通量减小，从而使Q中产生顺时针方向的电流；当ab向左运动时，同理可判定P中感应电流的磁场穿过Q中的磁感线方向向外，所以当ab向左加速运动时，可使穿过Q的向外的磁通量增大，从而使Q中产生顺时针方向的感应电流故正确选项为C、D.【答案】CD6