2016-2017学年高中物理第2章楞次定律和自感现象第1节感应电流的方向学业分层测评鲁科版选修.docx

感应电流的方向 (建议用时：45分钟)学业达标1根据楞次定律可知感应电流的磁场一定()A阻碍引起感应电流的磁通量B与引起感应电流的磁场反向C阻碍引起感应电流的磁通量的变化D与引起感应电流的磁场方向相同【解析】 感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化，而不是阻碍磁通量，它和引起感应电流的磁场可以同向，也可以反向【答案】C2如图218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218A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】B3(多选)两根相互平行的金属导轨水平放置于如图219所示的匀强磁场中，与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以在导轨上自由滑动，当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法正确的是() 【导学号：78870023】图219A导体棒CD内有电流通过，方向是DCB导体棒CD内有电流通过，方向是CDC磁场对导体棒CD的作用力向左D磁场对导体棒CD的作用力向右【解析】AB棒向右运动时，由右手定则知，感应电流的方向由BA，故在CD中电流由CD，A错，B对再由左手定则判CD所受安培力为向右，C错，D对【答案】BD4如图2110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2110A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2111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：78870024】图2111A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某实验小组用如图2112所示的实验装置来验证楞次定律当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流表的感应电流方向是() 【导学号：78870025】图2112AaGbB先aGb，后bGaCbGaD先bGa，后aGb【解析】条形磁铁自上而下穿入线圈时，磁场方向向下，由楞次定律可知线圈中感应电流产生的磁场方向向上，再应用安培定则可以判断感应电流的方向为逆时针(俯视)，即bGa.同理可以判断出条形磁铁穿出线圈的过程中，感应电流的方向为顺时针(俯视)，即aGb.【答案】D7如图2113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() 【导学号：78870026】图2113A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】B8(多选)如图2114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2114A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】AC能力提升9如图2115所示，MN是一根固定的通电长直导线，电流方向向上，今将一金属线框abcd放在导线上，让线框的位置偏向导线左边，两者彼此绝缘当导线中的电流突然增大时，线框整体受力情况为() 【导学号：78870027】图2115A受力向右B受力向左C受力向上D受力为零【解析】本题可用两种解法：解法一：根据安培定则可知通电直导线周围的磁场分布如图所示当直导线上电流突然增大时，穿过矩形回路的合磁通量(方向向外)增大，回路中产生顺时针方向的感应电流，因ad、bc两边对称分布，所受的安培力合力为零而ab、cd两边虽然通过的电流方向相反，但它们所在处的磁场方向也相反，由左手定则可知它们所受的安培力均向右，所以线框整体受力向右，A正确解法二：从楞次定律的另一表述分析可知当MN中电流突然增大时，穿过线框的磁通量增大，感应电流引起的结果必是阻碍磁通量的增大，即线框向右移动，故线框整体受力向右，A正确【答案】A10如图2116所示，在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线，导线中通有自东向西稳定、强大的直流电流现用一闭合的检测线圈(线圈中串联有灵敏电流计，图中未画出)检测此通电直导线的位置不考虑地磁场的影响，且检测线圈位于水平面内现使线圈从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过直导线的上方并继续移动至距直导线很远处，在此过程中，俯视检测线圈，其中的感应电流的方向是()图2116A先顺时针后逆时针B先逆时针后顺时针C先逆时针后顺时针，再逆时针D先顺时针后逆时针，再顺时针【解析】根据通电直导线周围的磁感线的分布特点，检测线圈由远处移至直导线正上方时，穿过线圈的磁场有向下的分量，磁通量先增大后减小，由楞次定律和安培定则可知，线圈中的电流方向先逆时针后顺时针，当检测线圈由直导线正上方移至远处时，穿过线圈的磁场有向上的分量，磁通量先增大后减小，由楞次定律和安培定则可知，线圈中的电流方向先顺时针后逆时针，所以C正确【答案】C11.如图2117所示，水平平行的光滑导轨，导轨间距离为L1 m，左端接有定值电阻R2 ，金属棒PQ与导轨接触良好，PQ的电阻为r0.5 ，导轨电阻不计，整个装置处于磁感应强度为B1 T的匀强磁场中，现使PQ在水平向右的恒力F2 N作用下运动，求：图2117(1)棒PQ中感应电流的方向；(2)棒PQ中哪端电势高；(3)棒PQ所受安培力的方向；(4)棒PQ的最大速度. 【导学号：78870028】【解析】(1)根据右手定则可知电流方向由QP.(2)棒PQ相当于电源，电流在PQ上由负极流向正极，故P端电势高(3)由左手定则知，PQ棒所受安培力方向水平向左(4)由于向左的安培力增大，故PQ棒做加速度越来越小的加速运动，当F安F时，PQ棒的速度最大，设为v，此时感应电动势：EBLv，回路电流：I.由FF安知FBIL，得：v5 m/s，方向水平向右【答案】(1)QP(2)P端(3)水平向左(4)5 m/s，方向水平向右12.如图2118所示，水平的平行虚线间距为d50 cm，其间有B1.0T的匀强磁场一个正方形线圈边长为l10 cm，线圈质量m100 g，电阻为R0.20 .开始时，线圈的下边缘到磁场上边缘距离为h80 cm.将线圈由静止释放，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等(g取10 m/s2)，求：图2118(1)线圈下边缘刚进入磁