《高中物理 第一章 電磁感應(yīng) 第三節(jié) 感應(yīng)電流的方向分層訓(xùn)練 粵教版選修32》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 第一章 電磁感應(yīng) 第三節(jié) 感應(yīng)電流的方向分層訓(xùn)練 粵教版選修32(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第三節(jié) 感應(yīng)電流的方向
A級 抓基礎(chǔ)
1.(2016上海卷)磁鐵在線圈中心上方開始運動時,線圈中產(chǎn)生如圖方向的感應(yīng)電流,則磁鐵( )
A.向上運動 B.向下運動
C.向左運動 D.向右運動
解析:若磁鐵向下運動時,穿過線圈的磁通量變大,原磁場方向向下,所以感應(yīng)磁場方向向上,根據(jù)右手螺旋定則,拇指表示感應(yīng)磁場的方向,四指彎曲的方向表示感應(yīng)電流的方向,故可判斷出產(chǎn)生了如圖中箭頭所示的感應(yīng)電流;同理,若磁鐵向上運動,則感應(yīng)電流的方向與圖中感應(yīng)電流的方向相反.故A錯誤,B正確;若磁鐵向右運動或向左運動,穿過線圈的磁通量變小,原磁場方向向下,所以感應(yīng)磁場方向向下,根據(jù)右手
2、螺旋定則,拇指表示感應(yīng)磁場的方向,四指彎曲的方向表示感應(yīng)電流的方向,故可判斷出產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向與圖中感應(yīng)電流的方向相反.故C、D錯誤.
答案:B
2.美國物理學(xué)家卡布萊用實驗尋找磁單極子.實驗根據(jù)的原理就是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,儀器的主要部分是由超導(dǎo)體做成的線圈,設(shè)想有一個磁單極子穿過超導(dǎo)線圈,如圖所示,于是在超導(dǎo)線圈中將產(chǎn)生感應(yīng)電流,關(guān)于感應(yīng)電流的方向下列說法正確的是( )
A.磁單極子穿過超導(dǎo)線圈的過程中,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向發(fā)生變化
B.N磁單極子與S磁單極子分別穿過超導(dǎo)線圈的過程中,線圈中感應(yīng)電流方向相同
C.磁單極子穿過超導(dǎo)線圈的過程中,線圈中感應(yīng)電流方向不變
D
3、.假若磁單極子為N磁單極子,穿過超導(dǎo)線圈的過程中,線圈中感應(yīng)電流方向始終為順時針(從上往下看)
解析:若N磁單極子穿過超導(dǎo)線圈的過程中,當(dāng)磁單極子靠近線圈時,當(dāng)穿過線圈中磁通量增加,且磁場方向從上向下,所以由楞次定律可知,感應(yīng)磁場方向從下向上,再由右手螺旋定則可確定感應(yīng)電流方向為逆時針;當(dāng)N磁單極子遠(yuǎn)離線圈時,當(dāng)穿過線圈中磁通量減小,且磁場方向從下向上,所以由楞次定律可知,感應(yīng)磁場方向從下向上,再由右手螺旋定則可確定感應(yīng)電流方向為逆時針,且線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向不變;若是S磁單極子穿過超導(dǎo)線圈,同理得出:靠近線圈時,感應(yīng)磁場從上向下,則感應(yīng)電流方向順時針,當(dāng)遠(yuǎn)離時,感應(yīng)電流方向也是順時針.
4、故ABD錯誤,C正確.
答案:C
3.如圖所示,一根條形磁鐵從左向右靠近閉合金屬環(huán)的過程中,環(huán)中的感應(yīng)電流(自左向右看)( )
A.沿順時針方向
B.先沿順時針方向后沿逆時針方向
C.沿逆時針方向
D.先沿逆時針方向后沿順時針方向
解析:條形磁鐵從左向右靠近閉合金屬環(huán)的過程中,原磁場方向向右,且磁通量在增加,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場阻礙原磁場磁通量的變化,所以感應(yīng)電流的磁場向左,由安培定則,知感應(yīng)電流的方向(自左向右看)沿逆時針方向.故C正確,A、B、D錯誤.
答案:C
4.(多選)小明有一個磁浮玩具,其原理是利用電磁鐵產(chǎn)生磁性,讓具有磁性的玩偶穩(wěn)定地飄浮起來,其構(gòu)
5、造如圖所示.若圖中電源的電壓固定,可變電阻為一可以隨意改變電阻大小的裝置,則下列敘述正確的是( )
A.電路中的電源必須是直流電源
B.電路中的a端點須連接直流電源的負(fù)極
C.若增加環(huán)繞軟鐵的線圈匝數(shù),可增加玩偶飄浮的最大高度
D.若將可變電阻的電阻值調(diào)大,可增加玩偶飄浮的最大高度
解析:讓具有磁性的玩偶穩(wěn)定地飄浮起來,則需讓玩偶受到向上的恒定的磁場力,在線圈中要產(chǎn)生上面是N極的恒定的磁場,故電路中的電源必須是直流電源,且根據(jù)左手定則,電路中的a端點須連接直流電源的正極,選項A正確、B錯誤;若增加環(huán)繞軟鐵的線圈匝數(shù),可使電磁鐵產(chǎn)生的磁場增強,從而增加玩偶飄浮的最大高度,選項C正
6、確;若將可變電阻的電阻值調(diào)大,則通過電磁鐵的電流減小,磁場減弱,則可減小玩偶飄浮的最大高度,選項D錯誤.故選A、C.
答案:AC
5.目前,我國的電磁彈射技術(shù)已達(dá)到世界先進水平,將很快裝備到下一代航母中.航母上艦載機電磁彈射的驅(qū)動原理如圖所示,當(dāng)閉合開關(guān)S,固定線圈中突然通過直流電流時,線圈左側(cè)的金屬環(huán)(艦載機)被彈射出去.則( )
A.閉合S的瞬間,從左側(cè)看環(huán)中的感應(yīng)電流沿順時針方向
B.若將電池正負(fù)極調(diào)換后,金屬環(huán)將向右彈射
C.若將金屬環(huán)置于線圈的右側(cè),金屬環(huán)將向左彈射
D.若將金屬環(huán)置于線圈的右側(cè),金屬環(huán)將向右彈射
解析:閉合S瞬間穿過金屬環(huán)的磁通量增大,依據(jù)楞次定
7、律,從左側(cè)看感應(yīng)電流沿逆時針方向,故A錯誤;電池正負(fù)極變化只影響磁場方向并不影響磁場的變化,根據(jù)“來拒去留”可得,金屬環(huán)受力向左,故將向左彈射出去,故B錯誤;若將金屬環(huán)置于線圈的右側(cè),根據(jù)“來拒去留”可得,金屬環(huán)受力向右,故將向右彈射出去,故C錯誤,D正確.
答案:D
6.(多選)如圖所示,線圈豎直放置且固定不動,當(dāng)它正上方的磁鐵運動時,流過電阻的電流是由A經(jīng)R到B,則磁鐵可能( )
A.向下運動 B.向上運動
C.向左平移 D.以上運動都不可能
解析:因為流過電阻的電流是由A經(jīng)R到B,則由右手定則可知,產(chǎn)生感應(yīng)電流在線圈中的磁場方向向下,與原磁場方向相同,故穿過線
8、圈的磁通量是減小的,故線圈可能向上運動或者向左平移,選項B、C正確.
答案:BC
B級 提能力
7.如圖所示,一個有彈性的金屬圓環(huán)被一根橡皮繩吊于通電直導(dǎo)線的正下方,直導(dǎo)線與圓環(huán)在同一豎直面內(nèi),當(dāng)通電直導(dǎo)線中電流增大時,彈性圓環(huán)的面積S和橡皮繩的長度L將( )
A.S減小,L變長 B.S減小,L變短
C.S增大,L變短 D.S增大,L變長
解析:根據(jù)右手螺旋定則可知,直線電流下邊磁場方向垂直紙面向里,由于電流增大,則彈性的金屬圓環(huán)中的磁通量增大,導(dǎo)致產(chǎn)生感應(yīng)電流,根據(jù)楞次定律可知,圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向為逆時針方向;根據(jù)左手定則可知,彈性的金屬圓環(huán)上邊的所受的安培力豎直
9、向下,彈性的金屬圓環(huán)下邊的所受的安培力豎直向上,由于下邊離長直導(dǎo)線電流越遠(yuǎn),磁場越弱,所以向下的安培力大于向上的安培力,從而導(dǎo)致橡皮繩的長度l變長;可將圓環(huán)等效成一段一段的導(dǎo)線,由左手定則可知,安培力指向圓心,導(dǎo)致彈性環(huán)面積S減小,故A正確,BCD錯誤.
答案:A
8.如圖所示,粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈.當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過時,若線圈始終不動,則關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向運動趨勢的正確判斷是( )
A.FN先小于mg后大于mg,運動趨勢向左
B.FN先大于mg后小于mg,運動趨勢向左
C.FN先大于mg后小于mg,運動
10、趨勢向右
D.FN先小于mg后大于mg,運動趨勢向右
解析:根據(jù)楞次定律可知,在磁鐵穿過線圈的過程中,線圈先受斥力作用后受引力作用,所以線圈所受的支持力先大于重力后小于重力,“來拒去留”,線圈有向右的運動趨勢,所以只有選項C正確.
答案:C
9.如圖甲所示,長直導(dǎo)線與閉合金屬線框位于同一平面內(nèi),長直導(dǎo)線中的電流i隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示.在0~時間內(nèi),直導(dǎo)線中電流向上,則在~T時間內(nèi),線框中感應(yīng)電流的方向與所受安培力情況是( )
圖甲 圖乙
A.感應(yīng)電流方向為順時針,線框受安培力的合力方向向左
B.感應(yīng)電流方向為逆時針,線框
11、受安培力的合力方向向右
C.感應(yīng)電流方向為順時針,線框受安培力的合力方向向右
D.感應(yīng)電流方向為逆時針,線框受安培力的合力方向向左
解析:在~T時間內(nèi),直線電流方向向下,根據(jù)安培定則,知導(dǎo)線右側(cè)磁場的方向垂直紙面向外,電流逐漸增大,則磁場逐漸增強,根據(jù)楞次定律,金屬線框中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流.根據(jù)左手定則,知金屬框左邊受到的安培力方向水平向右,右邊受到的安培力水平向左,離導(dǎo)線越近,磁場越強,則左邊受到的安培力大于右邊受到的安培力,所以金屬框所受安培力的合力水平向右.故C正確.
答案:C
10.如圖所示,兩個完全相同的閉合導(dǎo)線環(huán)掛在光滑絕緣的水平橫桿上,當(dāng)兩導(dǎo)線環(huán)中通有同向電流時,
12、兩導(dǎo)線環(huán)的運動情況是( )
A.互相吸引,電流大的環(huán)其加速度也大
B.互相排斥,電流小的環(huán)其加速度較大
C.互相吸引,兩環(huán)加速度大小相同
D.互相排斥,兩環(huán)加速度大小相同
解析:同向電流相互吸引,異向電流相互排斥,知兩線圈的運動情況是相互靠近.由牛頓第二、三定律,則加速度大小相同,故C正確,A、B、D錯誤.
答案:C
11.如圖甲所示,兩個閉合圓形線圈A、B的圓心重合,放在同一水平面內(nèi),線圈A中通以如圖乙所示的變化電流,t=t2時電流的方向為順時針(如圖中箭頭所示),在t1~t2時間內(nèi),對于線圈B,下列說法中正確的是( )
圖甲 圖乙
A.線圈B內(nèi)有順
13、時針方向的電流,線圈有擴張的趨勢
B.線圈B內(nèi)有順時針方向的電流,線圈有收縮的趨勢
C.線圈B內(nèi)有逆時針方向的電流,線圈有擴張的趨勢
D.線圈B內(nèi)有逆時針方向的電流,線圈有收縮的趨勢
解析:在t1~t2時間內(nèi),由于線圈A的電流增大,導(dǎo)致線圈B磁通量增大,感應(yīng)電流的磁場與它相反,根據(jù)安培定則,可知線圈A在線圈B內(nèi)部產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里,則線圈B內(nèi)有逆時針方向的電流.此時線圈B的電流方向與線圈A電流方向相反,由異向電流相互排斥,可知線圈間會相互排斥,所以線圈B有擴張的趨勢.故A、B、D錯誤,C正確.
答案:C
12.如圖所示,在兩根平行長直導(dǎo)線中,通以方向相同、大小相等的恒定電流
14、.一個小線框在兩導(dǎo)線平面內(nèi),從靠近右邊的導(dǎo)線內(nèi)側(cè)沿著與兩導(dǎo)線垂直的方向勻速向左移動,直至到達(dá)左邊導(dǎo)線的內(nèi)側(cè).在這移動過程中,線框中的感應(yīng)電流方向( )
A.沿abcda不變 B.沿adcba不變
C.由abcda變?yōu)閐cbad D.由dcbad變?yōu)閐cbad
解析:根據(jù)安培定則和磁場的疊加原理判斷得知,在中線右側(cè)磁場向外,左側(cè)磁場向里.當(dāng)導(dǎo)線框位于中線右側(cè)運動時,磁場向外,磁通量減小,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流方向為adcba;當(dāng)導(dǎo)線框經(jīng)過中線,磁場方向先向外,后向里,磁通量先減小,后增加,根據(jù)楞次定律,可知感應(yīng)電流方向為adcba;當(dāng)導(dǎo)線框位于中線左側(cè)運動時,磁場向里,磁通量增加,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流方向為adcba.故選B.
答案:B
6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375