鲁科版选修32 感应电流的方向 第1课时 作业.doc

2.1感应电流的方向(建议用时：45分钟)基础部分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，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218a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】d3如图219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：05002029】图219a向左摆动b向右摆动c保持静止 d无法判断【解析】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【答案】a4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：05002030】图2110a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】d5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【解析】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【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：05002031】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：05002032】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：05002033】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矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度b随时间变化的规律如图2116所示若规定顺时针方向为感应电流的正方向，则图中正确的是()图2116【解析】01 s，感应电流的方向由楞次定律可知为逆时针，即沿负方向，根据电磁感应定律es，由于bt图像斜率大小一定，又因s不变，所以e大小为定值，则电流大小一定同理13 s，感应电流方向为顺时针，沿正方向，电流大小为定值，与01 s相等；34 s感应电流方向为逆时针，沿负方向，电流大小为定值，与01 s相等d项正确【答案】d11. 如图2117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2117【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】12. 如图2118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2118 (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：05002034】【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