鲁科版选修32 感应电流的方向 课时作业.doc

课时跟踪检测（四） 感应电流的方向1根据楞次定律可知感应电流的磁场一定是()a与引起感应电流的磁场方向相同b与引起感应电流的磁场方向相反c阻碍引起感应电流的磁通量的变化d阻碍引起感应电流的磁通量解析：选c根据楞次定律可知，感应电流的磁场阻碍的是引起它的磁通量的变化，反过来说，如果磁通量不发生变化，就没有感应电流的产生，故c选项正确。2.如图1所示，在一水平、固定的闭合导体圆环上方。有一条形磁铁(n极朝上， s极朝下)由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，关于圆环中感应电流的方向(从上向下看)，下列说法正确的是()图1a总是顺时针b总是逆时针c先顺时针后逆时针d先逆时针后顺时针解析：选c磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，则导体环中先是向上的磁通量增加，磁铁过中间以后，向上的磁通量减少，根据楞次定律，产生的感应电流先顺时针后逆时针，选项c正确。3.如图2所示，光滑平行金属导轨pp和qq都处于同一水平面内，p和q之间连接一电阻r，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，现在用一水平向右的力f拉动垂直于导轨放置的导体棒mn，下列关于导体棒mn中感应电流方向和它所受安培力方向的说法中正确的是()图2感应电流方向为nm感应电流方向为mn安培力方向水平向左安培力方向水平向右abc d解析：选a正确应用右手定则和左手定则。由右手定则易知，mn中感应电流方向为nm。再由左手定则可判知，mn所受安培力方向垂直于导体棒水平向左。故说法正确。4.如图3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3a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解析：选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方向保持不变，b对；据楞次定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。5.如图4所示，水平放置的光滑杆上套有a、b、c三个金属环，其中b接电源，在接通电源的瞬间，a、c两环()图4a都被b吸引b都被b排斥ca被吸引，c被排斥da被排斥，c被吸引解析：选b在接通电源的瞬间，环b可等效为一短小的条形磁铁。左边为n极，右边为s极，穿过a、c环的磁通量在增加。两环a、c为了阻碍磁通量的增加，都应朝环b外部磁场较小的方向运动，即a向左运动而c向右运动，两环都受到b环的排斥作用。6. (多选)如图5所示，光滑固定的金属导轨m、n水平放置，两根导体棒p、q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时()图5ap、q将相互靠拢b磁铁的加速度仍为gcp、q将相互远离d磁铁的加速度小于g解析：选ad当磁铁向下运动时，闭合回路的磁通量增加，根据楞次定律可判断出p、q将相互靠拢，故a正确，b错误；磁铁受向上的斥力，故磁铁的加速度小于g，所以c错误，d正确。7(多选)如图6所示，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布。一铜质圆环用绝缘丝线悬挂于o点，将圆环拉至位置a后无初速释放，在圆环从a摆向b的过程中()图6a感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针b感应电流方向一直是逆时针c安培力方向始终与速度方向相反d安培力方向始终沿水平方向解析：选ad圆环从位置a运动到磁场分界线前，磁通量向里增大，感应电流为逆时针；跨越分界线过程中，磁通量由向里最大变为向外最大，感应电流为顺时针；再摆到b的过程中，磁通量向外减小，感应电流为逆时针，所以a正确；由于圆环所在处的磁场，上下对称，所受安培力竖直方向平衡，因此总的安培力沿水平方向，故d正确。8(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7所示，当磁场以的变化率增强时，则()图7a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两点间的电势差为解析：选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。9如图8所示，用一根长为l、质量不计的细杆与一个上弧长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点连接并悬挂于o点，悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场，且d0l。先将线框拉到如图所示的位置，松手后让线框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦力。下列说法正确的是()图8a金属线框进入磁场时感应电流的方向为abcdab金属线框离开磁场时感应电流的方向为adcbac金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等d金属线框最终将在磁场内来回摆动解析：选d在线框进入磁场过程中，由楞次定律可判得线框中感应电流方向为adcba。而在线框离开磁场过程中，同样由楞次定律可判得感应电流方向为abcda，所以a、b项均错误。因为线框在进入和离开磁场过程中，线框中产生了感应电流，通过电阻发热而损耗一部分能量，则动能会逐渐减少，所以速度会逐渐减小，所以选项c错误。线框在磁场中摆动过程中，由于磁通量不再发生变化，回路中不再产生感应电流，没有内能的产生，只有机械能的转化与守恒，所以线框最终会在磁场中做往复运动，则选项d正确。10一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9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()图9aenl2b，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点电势解析：选c由题意可知产生的感应电动势为eblvbl2，又2n，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。11.如图10所示，水平的平行光滑导轨，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10(1)棒pq中感应电流的方向；(2)棒pq中哪端电势高；(3)棒pq所受安培力方向；(4)pq棒的最大速度。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12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11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11(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。线框在磁场区域做匀速运动时，安培力