【同步】高中物理鲁科版(2019)选择性必修2：第2章第1节科学探究感应电流的方向分层作业课件

第2章第1节科学探究:感应电流的方向12345678910111213A级必备知识基础练141.如图所示,通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面,位置靠近ab且相互绝缘。当MN中电流突然减小时,线圈所受安培力的合力方向(

)A.向左

B.向右C.垂直纸面向外

D.垂直纸面向里B解析

当MN中电流突然减小时,单匝矩形线圈abcd垂直纸面向里的磁通量减小,根据楞次定律,单匝矩形线圈abcd中产生的感应电流方向为顺时针方向,由左手定则可知,线圈所受安培力的合力方向向右,选项B正确。12345678910111213142.如图所示,通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环,铜环平面与螺线管截面平行。当开关S接通瞬间,两铜环的运动情况是(

)A.同时向两侧分开B.同时向螺线管靠拢C.一个被推开,一个被吸引,但因电源正负极未知,无法具体判断D.同时向两侧分开或同时向螺线管靠拢,因电源正负极未知,无法具体判断A解析

当电路接通瞬间,通电螺线管产生磁场,穿过两侧铜环的磁通量都增加,由楞次定律可知,两环中感应电流的磁场与螺线管中磁场方向相反,即受到螺线管磁场的排斥作用,使两铜环分别向两侧分开,选项A正确。12345678910111213143.(2023湖北武汉期末)如图所示,两个线圈A、B套在一起,线圈A中通有图示方向的电流。当线圈A中的电流突然减弱时,线圈B中的感应电流方向为(

)A.顺时针方向B.逆时针方向C.无感应电流D.先顺时针方向,再逆时针方向B解析

当线圈A中通有减小的逆时针方向的电流时,穿过线圈B的磁通量垂直向外,且减小,根据楞次定律,线圈B中产生与线圈A的电流方向相同的电流,即逆时针方向的电流。故选B。12345678910111213144.(多选)(2023福建福州平潭岚华中学期末)金属棒ab、cd放在水平光滑导轨上,条形磁铁由如图所示位置向下加速运动,在接近导轨时,下列说法正确的是(

)A.ab、cd相互靠近B.ab、cd相互远离C.磁铁加速度大于gD.磁铁加速度小于gAD1234567891011121314解析

当条形磁铁从上向下接近闭合回路时,穿过回路的磁场方向向下,且磁通量在不断增加,根据楞次定律可知,感应电流所产生的效果总是阻碍产生感应电流的磁通量的变化,所以会阻碍条形磁铁的下落,则感应电流的磁场给条形磁铁一个向上阻碍其下落的阻力,即磁铁下落的加速度小于g,为了阻碍回路中磁通量增加,ab、cd两金属棒将互相靠拢,使回路的面积减小,从而阻碍磁通量的增加,故A、D正确。12345678910111213145.某磁场磁感线如图所示,有一铜线圈自图示A点落至B点,在下落过程中,自上向下看,线圈中的感应电流方向是(

)A.始终顺时针B.始终逆时针C.先顺时针再逆时针D.先逆时针再顺时针C解析

自A点落至图示位置时,穿过线圈的磁通量增加,由楞次定律判断知,线圈中感应电流方向为顺时针;自图示位置落至B点时,穿过线圈的磁通量减少,由楞次定律判断知,线圈中感应电流方向为逆时针,C项正确。12345678910111213146.(多选)如图所示,一闭合铝环套在一根光滑水平杆上,当条形磁铁靠近它时,下列结论正确的是(

)A.N极靠近铝环时,铝环将向左运动B.S极靠近铝环时,铝环将向左运动C.N极靠近铝环时,铝环将向右运动D.S极靠近铝环时,铝环将向右运动AB解析

N极靠近铝环时,向左通过线圈的磁通量会增加,由楞次定律可知,感应电流的磁场要阻碍原磁通量的增加,所以铝环将向左运动,A正确,C错误;S极靠近铝环时,向右通过线圈的磁通量会增加,由楞次定律可知,感应电流的磁场要阻碍原磁通量的增加,所以铝环将向左运动,B正确,D错误。12345678910111213147.如图所示,通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ之间,ab和cd是放在导轨上的两根金属棒,它们分别静止在螺线管的左右两侧,现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动,则ab和cd棒的运动情况是(

)A.ab向左运动,cd向右运动B.ab向右运动,cd向左运动C.ab、cd都向右运动D.ab、cd保持静止A1234567891011121314解析

由安培定则可知,螺线管中磁感线方向向上,金属棒ab、cd处的磁感线方向均向下,当滑动触头向左滑动时,螺线管中电流增大,因此磁场变强,即磁感应强度变大,回路中的磁通量增大,由楞次定律可知,感应电流方向为a→c→d→b→a,由左手定则可知ab受安培力方向向左,cd受安培力方向向右,故ab向左运动,cd向右运动。只有A正确。12345678910111213148.(2023重庆第二十九中学高二月考)如图所示,ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈,在滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动的过程中,线圈ab将(

)A.静止不动B.逆时针转动C.顺时针转动D.发生转动,但因电源的极性不明,无法确定转动的方向C解析

滑片P向右滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻减小,线路中的电流增大,线圈所处位置的磁场变强,穿过线圈的磁通量增大,根据楞次定律可知,线圈将通过顺时针转动而阻碍磁通量的增大,C正确。1234567891011121314B级关键能力提升练9.(多选)现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接,下列说法正确的是(

)A.开关闭合后,线圈A插入或拔出时电流计指针偏转方向不同B.开关闭合后,将灵敏电流计与线圈B连接和断开瞬间,电流计指针均不会偏转C.开关闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,电流计指针不偏转D.开关闭合后,只有滑动变阻器的滑片P加速滑动,电流计指针才偏转AB1234567891011121314解析

开关闭合后,线圈A插入或拔出时线圈B内磁通量变化情况不同,所以电流计指针偏转方向不同,A正确;开关闭合后,线圈B的磁通量不发生变化则没有电流产生,将电流计与线圈B连接和断开瞬间,线圈B的磁通量均没有变化,电流计指针均不会偏转,B正确;开关闭合后,只要滑动变阻器的滑片P滑动,线圈A的电流就变化,导致线圈B的磁通量发生变化,电流计指针就会偏转,C、D错误。123456789101112131410.如图所示,一个闭合导体圆环固定在水平桌面上,一根条形磁铁沿圆环的轴线运动,使圆环内产生了感应电流。下列四幅图中,产生的感应电流方向与条形磁铁的运动情况相吻合的是(

)D1234567891011121314解析

A项中S极上升,穿过圆环的原磁场方向向上,在磁铁远离圆环时,穿过圆环的磁通量减少,感应电流的磁场与原磁场方向相同,阻碍磁通量的减少,从上向下看,圆环中的感应电流沿逆时针方向,A项错误;B项中S极下降,穿过圆环的原磁场方向向上,在磁铁靠近圆环时,穿过圆环的磁通量增加,感应电流的磁场与原磁场方向相反,阻碍磁通量的增加,从上向下看,圆环中的感应电流沿顺时针方向,B项错误;C项中N极上升,穿过圆环的原磁场方向向下,在磁铁远离圆环时,穿过圆环的磁通量减少,从上向下看,圆环中的感应电流沿顺时针方向,C项错误;D项中N极下降,穿过圆环的原磁场方向向下,在磁铁靠近圆环时,穿过圆环的磁通量增大,从上向下看,圆环中的感应电流沿逆时针方向,D项正确。123456789101112131411.如图所示,AOC是光滑的金属导轨,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,ab是一根金属棒,与导轨接触良好,它从图示位置由静止开始在重力作用下运动,运动过程中b端始终在OC上,a端始终在OA上,直到完全落在OC上。空间存在着匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,则ab棒在上述过程中(

)A.感应电流方向是b→aB.感应电流方向是a→bC.感应电流方向先是b→a,后是a→bD.感应电流方向先是a→b,后是b→aC1234567891011121314解析

在金属棒向下滑动的过程中,金属棒与导轨所围成的三角形面积先增大后减小,三角形aOb内的磁通量先增大后减小,由楞次定律可判断C选项正确。123456789101112131412.物理课上,老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图所示,她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后,将一金属套环置于线圈L上,且使铁芯穿过套环。闭合开关S的瞬间,套环立刻跳起。某同学另找来器材再探究此实验。他连接好电路,经重复试验,线圈上的套环均未动。对比老师演示的实验,下列四个选项中,导致套环未动的原因可能是(

)A.线圈接在了直流电源上B.电源电压过高C.所选线圈的匝数过多D.所用套环的材料与老师的不同D1234567891011121314解析

金属套环跳起是开关S闭合时,套环上产生的感应电流与通电线圈上的电流相互作用而引起的。无论实验用交流电源还是直流电源,闭合开关S瞬间,都可以达到实验目的。如果套环是塑料材料做的,则不能产生感应电流,也就不会受安培力作用而跳起,D正确。123456789101112131413.某同学在“探究感应电流的方向”的实验中,设计了如图所示的装置。线圈A通过电流表甲、高阻值的电阻R'、滑动变阻器R和开关S连接到电源上,线圈B的两端接到另一个电流表乙上,两个电流表完全相同,零刻度线在表盘中央。闭合开关后,当滑动变阻器R的滑片P不动时,甲、乙两个电流表指针的位置如图所示。1234567891011121314(1)当滑片P较快地向左滑动时,电流表甲的指针的偏转情况是

,电流表乙的指针的偏转情况是

(选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”)。

(2)断开开关,待电路稳定后再迅速闭合开关,电流表乙的指针的偏转情况是

(选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”)。

(3)从上述实验可以得出结论:________________________________________________________________________________________________。

向左偏向右偏向右偏穿过闭合回路的磁通量发生变化产生感应电流时,感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化1234567891011121314解析

由题图可知,电流由哪一侧接线柱流入电流表,电流表的指针就向哪一侧偏转。(1)当滑片P较快地向左滑动时,通电回路中的电流增大,电流表甲的指针向左偏,穿过线圈B的磁通量增大且原磁场方向向下,由楞次定律可知,感应电流的磁场方