2018-2019学年高中物理 第一章 电磁感应 第三节 感应电流的方向分层训练 粤教版选修3-2.doc

第三节 感应电流的方向A级抓基础1(2016上海卷)磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图方向的感应电流，则磁铁()A向上运动B向下运动C向左运动 D向右运动解析：若磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量变大，原磁场方向向下，所以感应磁场方向向上，根据右手螺旋定则，拇指表示感应磁场的方向，四指弯曲的方向表示感应电流的方向，故可判断出产生了如图中箭头所示的感应电流；同理，若磁铁向上运动，则感应电流的方向与图中感应电流的方向相反故A错误，B正确；若磁铁向右运动或向左运动，穿过线圈的磁通量变小，原磁场方向向下，所以感应磁场方向向下，根据右手螺旋定则，拇指表示感应磁场的方向，四指弯曲的方向表示感应电流的方向，故可判断出产生的感应电流的方向与图中感应电流的方向相反故C、D错误答案：B2.美国物理学家卡布莱用实验寻找磁单极子实验根据的原理就是电磁感应现象，仪器的主要部分是由超导体做成的线圈，设想有一个磁单极子穿过超导线圈，如图所示，于是在超导线圈中将产生感应电流，关于感应电流的方向下列说法正确的是()A磁单极子穿过超导线圈的过程中，线圈中产生的感应电流的方向发生变化BN磁单极子与S磁单极子分别穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向相同C磁单极子穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向不变D假若磁单极子为N磁单极子，穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向始终为顺时针(从上往下看)解析：若N磁单极子穿过超导线圈的过程中，当磁单极子靠近线圈时，当穿过线圈中磁通量增加，且磁场方向从上向下，所以由楞次定律可知，感应磁场方向从下向上，再由右手螺旋定则可确定感应电流方向为逆时针；当N磁单极子远离线圈时，当穿过线圈中磁通量减小，且磁场方向从下向上，所以由楞次定律可知，感应磁场方向从下向上，再由右手螺旋定则可确定感应电流方向为逆时针，且线圈中产生的感应电流方向不变；若是S磁单极子穿过超导线圈，同理得出：靠近线圈时，感应磁场从上向下，则感应电流方向顺时针，当远离时，感应电流方向也是顺时针故ABD错误，C正确答案：C3如图所示，一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，环中的感应电流(自左向右看)()A沿顺时针方向B先沿顺时针方向后沿逆时针方向C沿逆时针方向D先沿逆时针方向后沿顺时针方向解析：条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，原磁场方向向右，且磁通量在增加，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，所以感应电流的磁场向左，由安培定则，知感应电流的方向(自左向右看)沿逆时针方向故C正确，A、B、D错误答案：C4(多选)小明有一个磁浮玩具，其原理是利用电磁铁产生磁性，让具有磁性的玩偶稳定地飘浮起来，其构造如图所示若图中电源的电压固定，可变电阻为一可以随意改变电阻大小的装置，则下列叙述正确的是()A电路中的电源必须是直流电源B电路中的a端点须连接直流电源的负极C若增加环绕软铁的线圈匝数，可增加玩偶飘浮的最大高度D若将可变电阻的电阻值调大，可增加玩偶飘浮的最大高度解析：让具有磁性的玩偶稳定地飘浮起来，则需让玩偶受到向上的恒定的磁场力，在线圈中要产生上面是N极的恒定的磁场，故电路中的电源必须是直流电源，且根据左手定则，电路中的a端点须连接直流电源的正极，选项A正确、B错误；若增加环绕软铁的线圈匝数，可使电磁铁产生的磁场增强，从而增加玩偶飘浮的最大高度，选项C正确；若将可变电阻的电阻值调大，则通过电磁铁的电流减小，磁场减弱，则可减小玩偶飘浮的最大高度，选项D错误故选A、C.答案：AC5目前，我国的电磁弹射技术已达到世界先进水平，将很快装备到下一代航母中航母上舰载机电磁弹射的驱动原理如图所示，当闭合开关S，固定线圈中突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环(舰载机)被弹射出去则()A闭合S的瞬间，从左侧看环中的感应电流沿顺时针方向B若将电池正负极调换后，金属环将向右弹射C若将金属环置于线圈的右侧，金属环将向左弹射D若将金属环置于线圈的右侧，金属环将向右弹射解析：闭合S瞬间穿过金属环的磁通量增大，依据楞次定律，从左侧看感应电流沿逆时针方向，故A错误；电池正负极变化只影响磁场方向并不影响磁场的变化，根据“来拒去留”可得，金属环受力向左，故将向左弹射出去，故B错误；若将金属环置于线圈的右侧，根据“来拒去留”可得，金属环受力向右，故将向右弹射出去，故C错误，D正确答案：D6(多选)如图所示，线圈竖直放置且固定不动，当它正上方的磁铁运动时，流过电阻的电流是由A经R到B，则磁铁可能()A向下运动B向上运动C向左平移 D以上运动都不可能解析：因为流过电阻的电流是由A经R到B，则由右手定则可知，产生感应电流在线圈中的磁场方向向下，与原磁场方向相同，故穿过线圈的磁通量是减小的，故线圈可能向上运动或者向左平移，选项B、C正确答案：BCB级提能力7.如图所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与圆环在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度L将()AS减小，L变长 BS减小，L变短CS增大，L变短 DS增大，L变长解析：根据右手螺旋定则可知，直线电流下边磁场方向垂直纸面向里，由于电流增大，则弹性的金属圆环中的磁通量增大，导致产生感应电流，根据楞次定律可知，圆环中的感应电流方向为逆时针方向；根据左手定则可知，弹性的金属圆环上边的所受的安培力竖直向下，弹性的金属圆环下边的所受的安培力竖直向上，由于下边离长直导线电流越远，磁场越弱，所以向下的安培力大于向上的安培力，从而导致橡皮绳的长度l变长；可将圆环等效成一段一段的导线，由左手定则可知，安培力指向圆心，导致弹性环面积S减小，故A正确，BCD错误答案：A8如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是()AFN先小于mg后大于mg，运动趋势向左BFN先大于mg后小于mg，运动趋势向左CFN先大于mg后小于mg，运动趋势向右DFN先小于mg后大于mg，运动趋势向右解析：根据楞次定律可知，在磁铁穿过线圈的过程中，线圈先受斥力作用后受引力作用，所以线圈所受的支持力先大于重力后小于重力，“来拒去留”，线圈有向右的运动趋势，所以只有选项C正确答案：C9如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示在0时间内，直导线中电流向上，则在T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是() 图甲图乙A感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左B感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右C感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右D感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左解析：在T时间内，直线电流方向向下，根据安培定则，知导线右侧磁场的方向垂直纸面向外，电流逐渐增大，则磁场逐渐增强，根据楞次定律，金属线框中产生顺时针方向的感应电流根据左手定则，知金属框左边受到的安培力方向水平向右，右边受到的安培力水平向左，离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安培力，所以金属框所受安培力的合力水平向右故C正确答案：C10如图所示，两个完全相同的闭合导线环挂在光滑绝缘的水平横杆上，当两导线环中通有同向电流时，两导线环的运动情况是()A互相吸引，电流大的环其加速度也大B互相排斥，电流小的环其加速度较大C互相吸引，两环加速度大小相同D互相排斥，两环加速度大小相同解析：同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，知两线圈的运动情况是相互靠近由牛顿第二、三定律，则加速度大小相同，故C正确，A、B、D错误答案：C11如图甲所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图乙所示的变化电流，tt2时电流的方向为顺时针(如图中箭头所示)，在t1t2时间内，对于线圈B，下列说法中正确的是()图甲图乙A线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋势B线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有收缩的趋势C线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有扩张的趋势D线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋势解析：在t1t2时间内，由于线圈A的电流增大，导致线圈B磁通量增大，感应电流的磁场与它相反，根据安培定则，可知线圈A在线圈B内部产生的磁场方向垂直纸面向里，则线圈B内有逆时针方向的电流此时线圈B的电流方向与线圈A电流方向相反，由异向电流相互排斥，可知线圈间会相互排斥，所以线圈B有扩张的趋势故A、B、D错误，C正确答案：C12如图所示，在两根平行长直导线中，通以方向相同、大小相等的恒定电流一个小线框在两导线平面内，从靠近右边的导线内侧沿着与两导线垂直的方向匀速向左移动，直至到达左边导线的内侧在这移动过程中，线框中的感应电流方向()A沿abcda不变 B沿adcba不变C由abcda变为dcbad D由dcbad变为dcbad解析：根据安培定则和磁场的叠加原理判断得知，在中线右侧磁场向外，左侧磁场向里当导线框位于中线右侧运动时，磁场向外，磁通量减小，根据楞次定律可知，感应电流方向为adcba；当导线框经过中线，磁场方向先向外，后向里，磁通量先减小，后增加，根据楞次定律，可知感应电流方向为adcba；当导线框位于中线左侧运动时，磁场向里，磁通量增加，根据楞次定律可知，感应电流方向为adcba.故选B.答案：B