鲁科版选修32 感应电流的方向 作业.doc

课时分层作业(四)感应电流的方向基础达标练(15分钟50分)一、选择题(6636分)1某实验小组用如图219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()图219aagbb先agb，后bgacbgad先bga，后agbd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.2如图2110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：11452027】图2110a先abcd，后dcba，再abcdb先abcd，后dcbac始终dcbad先dcba，后abcd，再dcbad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3法拉第发明了世界上第一台发电机法拉第圆盘发电机如图2111所示，紫铜做的圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线将电刷与电流表连接起来形成回路转动摇柄，使圆盘逆时针匀速转动，电流表的指针发生偏转下列说法正确的是()图2111a回路中电流大小变化，方向不变b回路中电流大小不变，方向变化c回路中电流的大小和方向都周期性变化d回路中电流方向不变，从b导线流进电流表d圆盘在磁场中切割磁感线产生恒定的感应电动势ebr2，由右手定则判断得a端为负极、b端为正极，所以只有d项正确4如图2112所示，螺线管导线的两端与两平行金属板相接，一个带负电的小球用丝线悬挂在两金属板间，并处于静止状态，若条形磁铁突然插入线圈时，小球的运动情况是()【导学号：11452028】图2112a向左摆动b向右摆动c保持静止 d无法判断a当条形磁铁插入线圈中时，线圈中向左的磁场增强，由楞次定律可知左边的金属板电势高，故带负电的小球将向左摆动，选项a正确5.如图2113所示，固定的水平长直导线中通有电流i，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行，线框由静止释放，在下落过程中()图2113a穿过线框的磁通量保持不变b线框中感应电流方向保持不变c线框所受安培力的合力为零d线框的机械能不断增大b据安培定则知通电直导线下方的磁场方向垂直纸面向里，且距离导线越远，磁场越弱，因此线框由静止释放下落的过程中磁通量一直变小，a错；据楞次定律可知线框中感应电流的方向保持不变，b对；据楞次律推论可得线框所受安培力的合力向上，c错；安培力做负功，线框的机械能减少，d错6.(多选)用均匀导线做成的正方形线圈边长为l，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图2114所示，当磁场以的变化率增强时，则()图2114a线圈中感应电流方向为acbdab线圈中产生的电动势ec线圈中a点电势高于b点电势d线圈中a、b两点间的电势差为ab根据楞次定律可知，a正确线圈中产生的电动势e，b正确线圈左边的一半相当于电源，在电源内部电流沿逆时针方向，所以a点电势低于b点电势，c错误线圈右边的一半相当于外电路，a、b两点间的电势差相当于路端电压，其大小u，d错误二、非选择题(14分)7.如图2115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2115(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【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，方向水平向右能力提升练(25分钟50分)一、选择题(6424分)1.一直升机悬停在南半球的地磁极上空，该处的地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为b，直升机螺旋桨叶片长度为l，螺旋桨的转速为n，逆着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图2116所示，如果忽略a到转轴中心的距离，用e表示每个叶片上的感应电动势，则()【导学号：11452029】图2116aenl2b，且a点电势低于b点电势be2nl2b，且a点电势低于b点电势cenl2b，且a点电势高于b点电势de2nl2b，且a点电势高于b点电势c由题意可知产生的感应电动势为eblvbl2w又w2n，故enl2b，根据右手定则可判断a点相当于电源正极，因此a点电势高于b点电势选项c正确2(多选)如图2117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2117a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)ac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3如图2118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2118a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b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项对，c、d项错4.一根导体棒ab在垂直于纸面方向的匀强磁场中自由下落，并始终保持水平方向且与磁场方向垂直如图2119所示，则有()图2119auab0buaub，uab保持不变cuaub，uab越来越大duaub，uab越来越大dab棒向下运动时，可由右手定则判断感应电动势方向为ab，所以ubua，由uabeblv及棒自由下落时v越来越大，可知uab越来越大，d项正确二、非选择题(共26分)5(12分)如图2120所示，一个边长为l的正方形金属框质量为m，电阻为r，用细线把它悬挂于一个有界的磁场边缘金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外磁场随时间均匀变化满足bkt，已知细线所能承受的最大拉力t2mg，求从t0时起，经多长时间细线会被拉断？图2120【解析】设t时刻细线恰被拉断，由题意知，bkt金属框中产生的感应电动势eskl2/2金属框受到的安培力fbil由力的平衡条件得，tmgf代入、式得t.【答案】6(14分)用质量为m、总电阻为r的导线做成边长为l的正方形线框mnpq，并将其放在倾角为的平行绝缘光滑导轨上，平行导轨的间距也为l，如图2121所示在导轨的下端有一宽度为l(即abl)、磁感应强度为b的有界匀强磁场，磁场的边界aa、bb垂直于导轨，磁场的方向与线框平面垂直如果把线框从静止状态释放，则线框恰好能够匀速地穿过磁场区域若当地的重力加速度为g，求：图2121(1)线框通过磁场时的运动速度；(2)开始释放时，mn与bb之间的距离；(3)线框在通过磁场的过程中所产生的热量【解析】(1)结合右手定则和左手定则，对线框进行受力分析线框在磁