【创新设计】高中物理 滚动检测1 感应电流的有无及方向判定 粤教版选修32(1).doc

滚动检测(一)感应电流的有无及方向判定(时间：60分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共5小题，每题6分，共30分)1.老师做了一个物理小实验让学生观察：如图1所示，一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是()图1a磁铁插向左环，横杆发生转动b磁铁插向右环，横杆发生转动c无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动d无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动解析左环没有闭合，在磁铁插入过程中，不产生感应电流，故横杆不发生转动右环闭合，在磁铁插入过程中，产生感应电流，横杆将发生转动答案b2.如图2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()图2as增大，l变长 bs减小，l变短cs增大，l变短 ds减小，l变长解析当通电直导线中电流增大时，穿过金属圆环的磁场增强时，穿过金属圆环的磁通量增大，金属圆环中产生感应电流根据楞次定律，感应电流的结果要阻碍磁通量的增大；一是用缩小面积的方式进行阻碍，二是用远离直导线的方法，进行阻碍，故d正确答案d3.如图3所示，长直导线mn和闭合导线圈abcd放在光滑的水平桌面上，adbcmn.mn固定，导线圈可自由移动，在导线mn中突然通上电流的瞬间，导线圈的运动情况应该是()图3a若mn中通的电流方向是从m到n，则导线圈向右运动；若mn中通的电流方向是从n到m，则导线圈向左运动b若mn中通的电流方向是从m到n，则导线圈向左运动；若mn中通的电流方向是从n到m，则导线圈向右运动c不论mn中通的电流方向如何，导线圈都向右运动d不论mn中通的电流方向如何，导线圈都向左运动解析此题可利用多种方法分析，比如可以先假设原电流方向再具体分析出感应电流方向，再用左手定则分析线框受力情况，进而分析运动情况但最简单的思路是：mn中的电流从无到有(增强了)，mn右侧的磁场从无到有，穿过线圈abcd的磁通量增大，为阻碍磁通量的增大，线圈将向磁通量减弱的方向，即向右运动，与mn中通的电流方向无关故选项c正确答案c4.如图4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()图4afn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先小于 mg 后大于 mg，运动趋势向右dfn先大于 mg 后小于 mg，运动趋势向右解析条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时，线圈的磁通量先增大后减小，当磁通量增加时，为阻碍其增加，在竖直方向上线圈有向下运动的趋势，故线圈受到的支持力大于其重力，水平方向上有向右运动的趋势；当通过线圈的磁通量减小时，为阻碍其减小，竖直方向上线圈有向上运动的趋势，线圈受到的支持力小于其重力，水平方向上有向右运动的趋势，综上所述，线圈受到的支持力先大于重力后小于重力，运动趋势总是向右答案d5如图5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5乙所示，在0时间内，直导线中电流方向向上，则在t时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力方向正确的是()图5a逆时针，向右 b逆时针，向左c顺时针，向右 d顺时针，向左解析在t时间内，直导线中的电流方向向下且增大，穿过线圈的磁通量垂直纸面向外且增加，由楞次定律知感应电流方向为顺时针，线框所受安培力由左手定则可知向右，故c正确答案c二、双项选择题(本题共5小题，每题8分，共40分)6磁悬浮列车已在我国正式运行，如图6所示就是高温超导磁悬浮高速列车的原理图图中a是圆柱形磁铁，b是用高温超导材料制成的超导圆环，将超导圆环b水平放在磁铁a上，它就能在磁场力的作用下悬浮在磁铁a上方的空中，下列说法中正确的是()图6a在b放到磁铁正上方的过程中，b中将产生感应电流，当稳定后，感应电流消失b在b放到磁铁正上方的过程中，b中将产生感应电流，当稳定后，感应电流仍存在c如a的n极朝上，b中感应电流的方向为顺时针(从上往下看)d如a的n极朝上，b中感应电流的方向为逆时针(从上往下看)解析在b放到磁铁正上方的过程中，穿过线圈的磁通量增加，线圈中产生感应电流，由于超导线圈的电阻为零，感应电流在线圈中将持续流动下去，所以稳定后感应电流也不会消失，如a的n极朝上，由楞次定律判断知b中感应电流的方向为顺时针(从上往下看)故选项b、c正确答案bc7.在图7中mn、gh为平行导轨，ab、cd为跨在导轨上的两根横杆，导轨和横杆均为导体，匀强磁场垂直于导轨所在的平面，则 ()图7a如果ab和cd以相同的速度向右运动，则回路内一定有感应电流b如果ab和cd以不同的速度向右运动，则回路内一定有感应电流c如果ab和cd以相同的速率分别向右和向左运动，则回路内无感应电流d如果ab不动，cd以一定的速度运动，则回路内一定有感应电流解析产生感应电流的条件是：闭合电路的磁通量发生变化，故b、d正确；而a项闭合电路内磁通量不变，a项错误；c项闭合电路内磁通量发生变化应有感应电流产生，c错误答案bd8.如图8所示，在匀强磁场中放置一个电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈m相连，导轨上放一根导线ab，磁感线垂直于导轨所在平面，欲使m所包围的小闭合线圈n产生顺时针方向的感应电流，则导线的运动情况可能是 ()图8a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n中产生顺时针方向的感应电流，m中的电流必须顺时针方向的电流减小，或逆时针方向的电流增加，故c、d正确答案cd9m和n是绕在一个环形铁芯上的两个线圈，绕法和线路如图9所示，现将开关s从a处断开，然后合向b处，在此过程中，通过电阻r2的电流方向是()图9a由c流向db先由c流向d，后由d流向cc由d流向cd先由d流向c，后由c流向d解析s合到a到断开的过程中，铁芯中产生的顺时针方向的磁场减弱，于是穿过线圈n的磁通量减小，根据楞次定律，感应电流的磁场与原磁场的方向相同，故线圈n中产生的感应电流的磁场也沿着顺时针方向，由安培定则知，通过r2的电流由c流向d；s由断开到合到b的过程中，铁芯中产生的逆时针方向的磁场增强，于是穿过线圈n的磁通量增加，根据楞次定律，感应电流的磁场与原磁场的方向相反，所以线圈n中的感应电流的磁场仍沿顺时针方向，通过r2的电流也是由c流向d.答案a10如图10所示，闭合矩形线圈abcd从静止开始竖直下落，穿过一个匀强磁场区域，此磁场区域竖直方向的长度远大于矩形线圈bc边的长度，不计空气阻力，则 ()a从线圈dc边进入磁场到ab边穿过出磁场的整个过程，线圈中始终有感应电流b从线圈cd边进入磁场到ab边穿出磁场的整个过程中，有一个阶段线圈的加速度等于重力加速度ccd边刚进入磁场时线圈内感应电流的方向与dc边刚穿出磁场时感应电流的方向相反dcd边刚进入磁场时线圈内感应电流的方向与dc边刚穿出磁场时感应电流的方向相同解析线圈全部进入磁场后，因磁通量不变而无感应电流，线圈只受重力作用，所以其下落的加速度为重力加速度，故选项a错误，b正确线圈进入磁场时，cd边切割磁感线，根据右手定则，矩形线圈上产生的感应电流沿dcba的方向线圈从下边离开磁场时，ab边切割磁感线，根据右手定则，矩形线框上产生的感应电流沿abcd的方向，故选项c正确，d错误答案bc三、非选择题(本题共3小题，共30分计算题要求有必要的文字叙述，列出必要的方程和演算步骤)11(8分)如图11所示，(a)图中当电键s闭合瞬间，流过表g 的感应电流方向是_；(b)图中当s闭合瞬间，流过表g 的感应电流方向是_图11答案baab12. (10分)将矩形线圈垂直于磁场方向放在匀强磁场中，如图12所示将线圈在磁场中上下平移时，其感应电流为_；将线圈前后平移时，其感应电流为_；以af为轴转动时，其感应电流方向为_；以ac为轴转动时，其感应电流方向为_；沿任意方向移出磁场时，其感应电流方向为_图12答案零零afdcaafdcaafdca13. (12分)如图13所示，边长为l的正方形线圈