高中物理 第2章 楞次定律和自感現(xiàn)象 第1節(jié) 感應電流的方向檢測 魯科版選修3-2

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感應電流的方向 1．關于楞次定律，下列說法中正確的是(　　) A．感應電流的磁場方向總是與外磁場的方向相反 B．感應電流的磁場方向總是與外磁場的方向相同 C．感應電流的磁場方向取決于磁通量是增大還是減小 D．感應電流的磁場總是阻礙原來磁通量的變化 解析：　不能簡單的認為感應電流的磁場方向和原來磁場方向是相同還是相反，還要看原磁場是如何變化的，如果原磁場增加，感應電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向相反，阻礙原磁場的增加；如果原來磁場減小，感應電流產(chǎn)生的磁場方向和原磁場方向相同，阻礙原來的磁場減弱，即感應電流產(chǎn)生的磁場總是阻礙原磁通量的變化． 答案：　CD 2．如圖所示，兩條柔軟的導線與兩根金屬棒相連，組成閉合電路，且上端金屬棒固定，下端金屬棒自由懸垂．如果穿過回路的磁場逐漸增強，下面金屬棒可能的運動情況是(　　) A．向左擺動 B．向右擺動 C．向上運動 D．不運動 解析：　由于磁場增強，穿過閉合線圈的磁通量增加，根據(jù)楞決定律，可知下邊導體棒產(chǎn)生垂直紙面向里的感應電流，由左手定則可知，下邊導體棒所受安培力向上，故導體棒可能向上運動，即C對． 答案：　C 3．如圖所示，AB是固定的通電直導線，閉合導線框P與AB在同一平面內(nèi)，當P遠離AB勻速運動時，閉合導線框中的感應電流(　　) A．為零 B．大小不變，方向順時針 C．逐漸增大，方向逆時針 D．逐漸減小，方向順時針 解析：　根據(jù)電流周圍的磁場分布情況，離電流越遠磁場越弱，線框遠離電流勻速運動時，切割磁感線產(chǎn)生的電動勢越來越小，電流會越來越?。淮┻^線框的原磁場方向向里且減少，由楞次定律得感應電流的方向為順時針．選項D正確． 答案：　D 4．某實驗小組用如圖所示的實驗裝置來驗證楞次定律，當條形磁鐵自上而下穿過固定的線圈時，通過電流計的感應電流方向是(　　) A．a(chǎn)→G→b B．先a→G→b，后b→G→a C．b→G→a D．先b→G→a，后a→G→b 解析：　條形磁鐵向下靠近線圈時，穿過線圈的磁場向下，磁通量增加，由楞次定律，感應電流的磁場向上，由安培定則，感應電流的方向是b→G→a.條形磁鐵向下遠離線圈時，穿過線圈的磁場向下，磁通量減少，由楞次定律，感應電流的磁場向下，由安培定則，感應電流的方向是a→G→b，所以D正確． 答案：　D 5．如圖所示，線圈abcd所在平面與磁感線平行，在線圈以ab邊為軸順時針(由下往上看)轉(zhuǎn)過180的過程中，線圈中感應電流的方向為(　　) A．沿abcda　　　　　　 B．沿dcbad C．先沿abcda，后沿dcbad D．先沿dcbad，后沿abcda 解析：　根據(jù)右手定則可知由平行位置開始轉(zhuǎn)動到180/2時，穿過線圈的磁通量增加，感應電流磁場與原磁場方向相反，電流方向為dcbad；由180/2轉(zhuǎn)到平行位置穿過線圈的磁通量減少，感應電流的磁場方向與原磁場方向相同，電流方向為abcda，故D正確． 答案：　D 6．如圖所示，ab是一個可繞垂直于紙面的O軸轉(zhuǎn)動的閉合矩形導線圈(ab線圈平面垂直于紙面)，當滑動變阻器R的滑片P自左向右滑動時，線圈ab將(從紙外向內(nèi)看)(　　) A．保持靜止不動 B．逆時針轉(zhuǎn)動 C．順時針轉(zhuǎn)動 D．發(fā)生轉(zhuǎn)動，但因電源極性不明，無法確定轉(zhuǎn)動方向 解析：　首先根據(jù)安培定則確定電路中通電螺線管產(chǎn)生的磁場，再結(jié)合楞次定律中“總是阻礙物體間的相對運動”“總是阻礙原有磁場的變化”對問題進行判斷．左、右兩個通電螺線管在中間的相對端，為異名磁極，且與電源的極性無關，當滑動變阻器R的滑片P自左向右滑動的過程中，由全電路歐姆定律可知，電流減小，磁場減弱，通過ab閉合線圈的磁通量減小，為阻礙其減小，線圈只能是增大其正對磁場方向的有效面積．故正確答案為C． 答案：　C 7．如圖所示，AB金屬棒原來處于靜止狀態(tài)(懸掛)，由于CD棒的運動，導致AB棒向右擺動，CD棒運動方向(　　) A．向右平動 B．向左平動 C．向里平動 D．向外平動 解析：　AB棒向右擺動的原因是：CD棒做切割磁感線運動產(chǎn)生感應電動勢，給AB棒供電，AB棒擺動是通電導體受力問題，AB棒向右擺動，說明它受磁場力方向向右，根據(jù)左手定則判斷出AB中的電流方向B→A，這說明CD棒的電流方向D→C，再根據(jù)右手定則判斷導體切割磁感線的方向．注意：題目中給出的四個選項中，A、B肯定不對！因為CD棒左、右平動．不切割磁感線，不產(chǎn)生感應電流． 答案：　D 8．在沿水平方向的勻強磁場中，有一圓形金屬線圈可繞沿其直徑的豎直軸自由轉(zhuǎn)動，開始時線圈靜止，線圈平面與磁場方向既不平行也不垂直，所成的銳角為α.在磁場開始增強后的一個極短時間內(nèi)，線圈平面(　　) A．維持不動 B．將向使α減小的方向轉(zhuǎn)動 C．將向使α增大的方向轉(zhuǎn)動 D．將轉(zhuǎn)動，因不知磁場方向，不能確定α會增大還是會減小 解析：　由楞次定律可知，磁場增強時，感應電流的磁場阻礙線圈磁通量的增加，使線圈平面向使α減小的方向轉(zhuǎn)動． 答案：　B 9．閉合線圈abcd運動到如圖所示的位置時，bc邊所受到的磁場力的方向向下，那么線圈的運動情況是(　　) A．向左平動進入磁場 B．向右平動進入磁場 C．向上平動 D．向下平動 解析：　當bc受力向下時，說明感應電流方向由b指向c，當向左進入磁場時，磁通量增加，感應電流的磁場方向應該與原磁場方向相反，垂直紙面向里，用右手螺旋定則可以判斷感應電流方向為順時針方向． 答案：　A 10．如圖所示，閉合金屬圓環(huán)沿垂直于磁場方向放置在勻強磁場中，將它從勻強磁場中勻速拉出，以下各種說法中正確的是(　　) A．向左拉出和向右拉出時，環(huán)中的感應電流方向相反 B．向左或向右拉出時，環(huán)中的感應電流方向都是沿順時針方向的 C．向左或向右拉出時，環(huán)中的感應電流方向都是沿逆時針方向的 D．環(huán)在離開磁場之后，仍然有感應電流 解析：　不管將金屬圓環(huán)從哪邊拉出磁場，穿過閉合圓環(huán)的磁通量都要減少，根據(jù)楞次定律可知，感應電流的磁場總要阻礙原磁通量的減少．感應電流的磁場方向與原磁場方向相同，應用安培定則可以判斷出感應電流的方向是順時針方向的．B正確，A、C錯誤．另外在圓環(huán)離開磁場后，無磁通量穿過圓環(huán)，該種情況無感應電流，故D錯誤． 答案：　B 11．一長直鐵芯上繞有一固定線圈M，鐵芯右端與一木質(zhì)圓柱密接，木質(zhì)圓柱上套有一閉合金屬環(huán)N，N可在木質(zhì)圓柱上無摩擦移動．M連接在如圖所示的電路中，其中R為滑動變阻器，E1和E2為直流電源，S為單刀雙擲開關．下列情況中，可觀測到N向左運動的是(　　) A．在S斷開的情況下，S向a閉合的瞬間 B．在S斷開的情況下，S向b閉合的瞬間 C．在S已向a閉合的情況下，將R的滑動頭向c端移動時 D．在S已向a閉合的情況下，將R的滑動頭向d端移動時 解析：　由楞次定律及左手定則可知：只要線圈中電流增強，即穿過N的磁通量增加，則N受排斥而向右，只要線圈中電流減弱，即穿過N的磁通量減少，則N受吸引而向左．故C選項正確． 答案：　C 12．如圖所示，水平放置的平行金屬導軌，相距l(xiāng)＝0.05 m，左端連一電阻R＝0.02 Ω，磁感應強度為B＝0.40 T．勻強磁場方向垂直于導軌平面，導體棒ab垂直放在導軌上，并能無摩擦地沿導軌滑動，導軌和導體棒的電阻均可忽略不計，當ab以速度v＝4.0 m/s水平向右滑動時，求： (1)ab棒中的感應電動勢； (2)回路中感應電流的大小和方向； (3)維持ab棒做勻速運動的水平外力F的大?。? 解析：　(1)根據(jù)導體切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢公式E＝Blv可得： E＝0.400.504.0 V＝0.80 V. (2)感應電流的大小根據(jù)歐姆定律： I＝＝ A＝4.0 A，方向為baR. (3)根據(jù)安培力公式： F＝BIl＝4.00.50.4 N＝0.8 N， 因此外力的大小也為0.8 N. 答案：　(1)E＝0.8 V (2)I＝4.0 A，方向為baR (3)F＝0.8 N