高中物理 第2章 第1节 感应电流的方向同步练测 鲁科版选修32.doc

第1节 感应电流的方向建议用时实际用时满分实际得分45分钟100分7一、 选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，每小题4分，共40分）1.下列说法正确的是()a感应电流的磁场方向，总是与引起感应电流的磁场方向相反b感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相同c楞次定律只能判定闭合回路中感应电流的方向d楞次定律可以判定不闭合的回路中感应电动势的方向2.1931年，英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”.1982年，美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验他设想，如果一个只有s极的磁单极子从上向下穿过如图1所示的超导线圈，那么，从上向下看，超导线圈的感应电流是() 图1a先顺时针方向，后逆时针方向的感应电流 b先逆时针方向，后顺时针方向的感应电流c顺时针方向持续流动的感应电流d逆时针方向持续流动的感应电流 3飞机在一定高度水平飞行时，由于地磁场的存在，其机翼就会切割磁感线，两机翼的两端点之间会有一定的电势差若飞机在北半球水平飞行，且地磁场的竖直分量方向竖直向下，则从飞行员的角度看()a机翼左端的电势比右端的电势低b机翼左端的电势比右端的电势高c机翼左端的电势与右端的电势相等d以上情况都有可能4.如图2所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管，则电路中()图2a始终有感应电流自a向b流过电流表gb始终有感应电流自b向a流过电流表gc先有agb方向的感应电流，后有bga方向的感应电流d将不会产生感应电流5.如图3所示，ab是一个可绕垂直于纸面的轴o转动的闭合矩形导线框，当滑动变阻器r的滑片自左向右滑行时，线框ab的运动情况是()图3a保持静止不动b逆时针转动c顺时针转动d发生转动，但电源极性不明，无法确定转动的方向6.如图4所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右)，则()图4a导线框进入磁场时，感应电流方向为abcdab导线框离开磁场时，感应电流方向为adcbac导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右d导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左7.电阻r、电容c与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，n极朝下，如图5所示现使磁铁开始自由下落，在n极接近线圈上端的过程中，流过r的电流方向和电容器极板的带电情况是()图5a从a到b，上极板带正电b从a到b，下极板带正电c从b到a，下极板带负电d从b到a，下极板带正电8.在水平地面附近有竖直向下的匀强电场和垂直于纸面水平向外的匀强磁场有一质量很小的金属棒ab由水平静止状态释放，如图6所示，不计空气阻力，则()图6a棒的a端先着地b棒的b端先着地c棒的a、b两端同时着地d无法判断9.如图7所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻r，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力f作用下加速上升的一段时间内，力f做的功与安培力做的功的代数和等于()图7a棒的机械能增加量b棒的动能增加量c棒的重力势能增加量d电阻r上放出的热量10.(2010年高考课标全国卷)如图8所示，两个端面半径同为r的圆柱形铁芯同轴水平放置，相对的端面之间有一缝隙，铁芯上绕导线并与电源连接，在缝隙中形成一匀强磁场一铜质细棒ab水平置于缝隙中，且与圆柱轴线等高、垂直让铜棒从静止开始自由下落，铜棒下落距离为0.2r时铜棒中电动势大小为e1，下落距离为0.8r时电动势大小为e2.忽略涡流损耗和边缘效应关于e1、e2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性，下列判断正确的是()图8ae1e2，a端为正 be1e2，b端为正 ce1e2，a端为正 de1e2，b端为正 二、简答题（本题共5小题，共60分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）11.（12分）如图9所示，两平行金属板水平放置，板间距离为d，跟两板相连的导体构成一半径为r的圆环圆环内有如图9所示的磁感应强度随时间均匀减小的磁场现欲使两金属板之间的一质量为m、带电荷量为q的颗粒，以竖直向上的加速度a做匀加速直线运动，求：图9(1)颗粒所带的电性；(2)磁场磁感应强度随时间变化的变化率(已知重力加速度为g)12.（12分）匀强磁场的磁感应强度b=0.2 t，磁场宽度l=3 m，一正方形金属框边长ad=l=1 m，每边的电阻r=0.2 .金属框以v=10 m/s的速度匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直，如图10所示图10(1)画出金属框穿过磁场区域的过程中，金属框内感应电流的i-t图线(2)画出ab两端电压的u-t图线13.（12分）在“研究电磁感应现象”的实验中，首先按图11甲接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系；当闭合开关s时，观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在正中央然后按图乙所示，将电流表与副线圈b连成一个闭合回路，将原线圈a、电池、滑动变阻器和开关s串联成另一个闭合电路图11(1)s闭合后，将螺线管a(原线圈)插入螺线管b(副线圈)的过程中，电流表的指针将如何偏转？(2)线圈a放在b中不动时，指针如何偏转？(3)线圈a放在b中不动，将滑动变阻器的滑片p 向左滑动时，电流表指针将如何偏转？(4)线圈a放在b中不动，突然断开s，电流表指针将如何偏转？14.（12分）如图12所示，在两根平行长直导线m、n中，通以同方向同大小的电流，导线框abcd和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速运动，在移动过程中，线框中感应电流方向怎样？图12 15.（12分）如图13所示，用细线将一个闭合金属环悬于o点，虚线左边有垂直于纸面向外的匀强磁场，而右边没有磁场，金属环的摆动会很快停下来试解释这一现象若整个空间都有垂直于纸面向外的匀强磁场，会有这种现象吗？ 图13第1节 感应电流的方向得分： 一、选择题题号12345678910答案二、简答题11.12.13.14.15.第1节 感应电流的方向 参考答案一、选择题1.d 解析：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，如果是因磁通量的减小而引起感应电流，则感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相同，阻碍磁通量的减小；如果是因磁通量的增大而引起的感应电流，则感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相反，阻碍磁通量的增大，a、b错误；楞次定律既可以判定闭合回路中感应电流的方向，也可以判定不闭合回路中感应电动势的方向，c错误，d正确2.c 解析：s磁单极子靠近超导线圈时，线圈中的磁场方向向上，磁通量增加，由楞次定律可以判断：从上向下看感应电流为顺时针方向；当s磁单极子远离超导线圈时，线圈中磁场方向向下，磁通量减小，感应电流方向仍为顺时针方向，c正确. 3.b 解析：地磁场的竖直分量方向竖直向下，运用右手定则，手心向上大拇指向前，四指指向左端，所以左端电势比右端电势高4.c 解析：当条形磁铁进入螺线管的时候，闭合线圈中向右的磁通量增加，有agb方向的感应电流；当条形磁铁穿出螺线管时，闭合线圈中向右的磁通量减少，有bga方向的感应电流5.c 解析：根据图示电路，线框ab所处位置的磁场为水平方向的，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，电路中电阻增大，电流减弱，则穿过闭合导线框ab的磁通量将减少=bssin，为线圈平面与磁场方向的夹角，根据楞次定律，感应电流的磁场将阻碍原来磁场的变化，则线框ab只有顺时针旋转使 角增大，从而使穿过线圈的磁通量增加则选项c正确注意此题并不需要明确电源的极性6.d 解析：由楞次定律可判断，导线框进入磁场时，感应电流方向为adcba，导线框离开磁场时，感应电流方向为abcda，故a、b错误；根据楞次定律推广含义，感应电流总是阻碍导体和磁场间的相对运动，故进入和离开磁场时受到的安培力方向均是水平向左，故c错误，d正确7.d 解析：穿过线圈的磁场方向向下，磁铁接近时，线圈中磁通量增加，由楞次定律知，产生感应电流的磁场方向向上，由安培定则可知，流过r的电流方向是从b到a，b电势高于a，故电容器下极板带正电，d正确8.a 解析：金属棒ab进入正交的电场与磁场区域后，做切割磁感线运动根据右手定则，感应电动势的方向由b端指向a端，即a端相当于电源的正极带正电，b端相当于电源负极带负电在电场e中，a端的正电荷受向下的电场力，b端的负电荷受向上的电场力，因此a端先着地答案为a.9.a 解析：棒受到重力、恒力f和安培力f安的作用，由动能定理wf+wg+w安=ek，得wf+w安=ek+mgh，即力f做的功与安培力做的功代数和等于机械能的增加量，a对，b、c、d错10.d 解析：将立体图转化为平面图如图14所示，由几何关系计算有效切割长度l l1=2r2-h12=2r2-0.2r2=2r0.96 l2=2r2-h22=2r2-0.8r2=2r0.36由机械能守恒定律计算切割速度v，即：mgh=12mv2，得v=2gh，则：v1=2g0.2r=0.4gr，v2=2g0.8r=1.6gr 图14根据e=blv，e1=b2r0.61.60.4gr，e2=b2r0.361.6gr，可见e1e2.又根据右手定则判断电流方向从a到b，在电源内部，电流是负极流向正极的，所以选项d正确二、简答题11.(1)正电(2)m(g+a)dr2q解析：(1)由楞次定律可判断出，上金属板为低电势，下金属板为高电势，即两板间产生了方向向上的匀强电场；又知颗粒有向上的加速度，说明颗粒受电场力向上，故颗粒带正电(2)设两金属板间产生的电势差为u，则由法拉第电磁感应定律得：u=t=r2bt由牛顿第二定律得：qud-mg=ma解以上两式得：bt=m(g+a)dr2q.12.(1) i-t图象如图16所示 （2）u-t图象如图17所示解析：线框的运动过程分为三个阶段：第一阶段cd相当于电源，dabc为等效外电路；第二阶段cd和ab相当于开路时两并联的电源；第三阶段ab相当于电源，bcda相当于外电路如图15所示图15在第一阶段，有i1=er+3r=blv4r=2.5 a，感应电流方向沿逆时针方向，持续时间为t1=lv=110 s=0.1 s.ab两端的电压为u1=i1r=2.50.2 v=0.5 v.在第二阶段，有i2=0，u2=e=blv=2 v，t2=0.2 s.在第三阶段，有i3=e4r=2.5 a.感应电流方向为顺时针方向u3=i33r=1.5 v，t3=0.1 s.规定逆时针方向为电流正方向，故i-t图象和ab两端的u-t图象分别如图16及图17所示 图16图1713.(1)向右偏(2)不偏转(3)向右偏(4)向左偏解析：由甲图可知，电流从接线柱“”流入电流表时，指针向左偏转，则电流从接线柱“”流入电流表时，指针将向右偏转(1)在乙图中，s闭合后，通电的线圈a相当于一根条形磁铁(s极在下，n极在上)，a插入b中时，穿过b的方向朝上的磁通量增加，根据楞次定律，b中感应电流的磁场方向朝下，运用安培定则可判断，b中感应电流从接线柱“”流入电流表，电流表指针向右偏转(2)a在b中不动时，穿过b的磁通量(实际上是通电的a线圈的磁场)不变化，b中没有电流通过，这时电流表的指针不偏转(3)a在b中不动，当滑动变阻器的滑片向左滑动时，它的电阻减小，通过a的电流增大，磁场增强，穿过b的方向朝上的磁通量增大，根据楞次定律，b中感应电流的磁场方向朝下，运用安培定则，b中产生的感应电流从接线柱“”流入电流表，电流表指针向右偏转(4)a在b中不动，突然切断s，b中方向朝上的磁通量突然消失，这时将发生电磁感应现象，b中感应电流的磁场方向应朝上，感应电流将从接线柱“”流入电流表，电流表指针将向左偏转14.始终是abcd解析：i1、i2产生的磁感线分布如图，线框在两电流中线oo的右侧时，穿过线框的合磁通量垂直纸面穿出，线框左移，磁通量变小，为阻碍这个方向的磁通量减小，感应电流的方向就是abcd.当线框跨越两电流中线oo时，线框的合磁通量由穿出变为穿进，感应电流还是abcd.线框再左移，线框合磁通量穿入且增加，感应电流方向