“四翼”檢測評價（五） 科學(xué)探究：感應(yīng)電流的方向

“四翼”檢測評價（五）科學(xué)探究：感應(yīng)電流的方向A組—重基礎(chǔ)·體現(xiàn)綜合1．(2022·寧德高二檢測)某磁場的磁感線如圖所示，有一閉合鋁質(zhì)線圈自圖示位置A落至位置B，在下落的過程中，自上向下看，鋁質(zhì)線圈中的感應(yīng)電流方向是()A．先沿順時針方向，再沿逆時針方向B．先沿逆時針方向，再沿順時針方向C．始終沿順時針方向D．始終沿逆時針方向解析：選A在下落過程中，磁感應(yīng)強(qiáng)度先增大后減小，所以穿過線圈的磁通量先增大后減小，線圈從A處落到中間位置處，穿過線圈的磁通量增大，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向下，所以從上向下看，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r針；線圈從中間位置處落到B處，穿過線圈的磁通量減小，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向上，所以從上向下看，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r針。由以上的分析可知，A正確，B、C、D錯誤。2.如圖，通有恒定電流的固定直導(dǎo)線右側(cè)有一矩形線圈，導(dǎo)線與線圈置于同一光滑水平面。若增大導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度，線圈將()A．保持靜止 B．發(fā)生轉(zhuǎn)動C．向左平移 D．向右平移解析：選D當(dāng)導(dǎo)線中電流強(qiáng)度增大，導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場增強(qiáng)，使得穿過線圈的磁通量增大，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流阻礙磁通量的增大，由楞次定律可知，線圈向右運(yùn)動時可以阻礙磁通量的增大，D正確，A、B、C錯誤。3.如圖所示，水平放置的條形磁鐵中央，有一閉合金屬彈性圓環(huán)，條形磁鐵中心線與圓環(huán)的軸線重合?，F(xiàn)將圓環(huán)沿半徑向外均勻擴(kuò)大，則()A．穿過圓環(huán)的磁通量增大B．圓環(huán)中無感應(yīng)電流C．從左往右看，圓環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流D．圓環(huán)受到磁鐵的作用力沿半徑向外解析：選C磁感線是閉合曲線，穿過圓環(huán)的磁感線條數(shù)等于圓環(huán)內(nèi)磁鐵內(nèi)部、外部所有磁感線的總和，圓環(huán)內(nèi)磁鐵內(nèi)部磁感線比外部多，外部的磁感線與內(nèi)部的磁感線方向相反，外部的磁感線被內(nèi)部抵消?，F(xiàn)將彈性圓環(huán)均勻向外擴(kuò)大，則磁鐵外部磁感線條數(shù)變多，將內(nèi)部磁感線抵消多，導(dǎo)致磁通量變小，A錯誤；磁通量變小，則由楞次定律得，從左往右看，產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，B錯誤，C正確；產(chǎn)生順時針感應(yīng)電流，在外部磁感線的作用下，根據(jù)左手定則可知，彈性圓環(huán)受到的安培力方向沿半徑向內(nèi)，D錯誤。4.如圖所示，一個有彈性的閉合金屬圓環(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)在同一豎直平面內(nèi)，當(dāng)通電直導(dǎo)線中電流增大時，圓環(huán)的面積S和橡皮繩的長度l的變化情況是()A．S增大，l變長 B．S減小，l變短C．S增大，l變短 D．S減小，l變長解析：選D當(dāng)通電直導(dǎo)線中電流增大時，穿過金屬圓環(huán)的磁通量增大，金屬圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場要阻礙磁通量的增大：一是用縮小圓環(huán)面積的方式進(jìn)行阻礙；二是用遠(yuǎn)離直導(dǎo)線的方式進(jìn)行阻礙，D正確。5.(2022·廈門高二檢測)如圖所示，邊長為d的正方形線圈，從位置A開始向右運(yùn)動，并穿過寬為L(L＞d)的勻強(qiáng)磁場區(qū)域到達(dá)位置B，則()A．整個過程，線圈中始終有感應(yīng)電流B．整個過程，線圈中始終沒有感應(yīng)電流C．線圈進(jìn)入磁場和離開磁場的過程中，有感應(yīng)電流，方向都是逆時針方向D．線圈進(jìn)入磁場過程中，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r針方向；穿出磁場的過程中，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r針方向解析：選D在線圈進(jìn)入或離開磁場的過程中，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，線圈完全在磁場中時，穿過線圈的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，A、B錯誤；由右手定則可知，線圈進(jìn)入磁場過程中，線圈中感應(yīng)電流沿逆時針方向，線圈離開磁場過程中，感應(yīng)電流沿順時針方向，C錯誤，D正確。6．(多選)如圖所示，導(dǎo)體棒ab、cd可在水平軌道上自由滑動，且兩水平軌道在中央交叉處互不相通。當(dāng)導(dǎo)體棒ab向左移動時()A．a(chǎn)b中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍到bB．a(chǎn)b中感應(yīng)電流的方向?yàn)閎到aC．cd向左移動D．cd向右移動解析：選AD由右手定則可判斷ab中感應(yīng)電流方向?yàn)閺腶到b，從而cd中電流方向?yàn)閺腸到d，根據(jù)左手定則可判定導(dǎo)體cd中安培力方向水平向右，即向右移動，A、D正確。7.如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在O點(diǎn)，并可繞O點(diǎn)擺動。金屬線框從右側(cè)某一位置由靜止開始釋放，在擺動到左側(cè)最高點(diǎn)的過程中，細(xì)桿和金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面。則線框中感應(yīng)電流的方向是()A．a(chǎn)→b→c→d→aB．d→c→b→a→dC．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→aD．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d解析：選B線框從右側(cè)開始由靜止釋放，穿過線框平面的磁通量逐漸減少，由楞次定律可得感應(yīng)電流的方向?yàn)閐→c→b→a→d；過最低點(diǎn)所在的豎直線后繼續(xù)向左擺動過程中，穿過線框平面的磁通量逐漸增大，由楞次定律可得感應(yīng)電流的方向仍為d→c→b→a→d，B正確。8.(2022·莆田高二檢測)如圖所示，一根質(zhì)量為M、長為L的銅管放置在水平桌面上，現(xiàn)讓一塊質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點(diǎn)的釹鐵硼強(qiáng)磁鐵從銅管上端由靜止下落，強(qiáng)磁鐵在下落過程中不與銅管接觸，且不計空氣阻力，在此過程中()A．桌面對銅管的支持力大小一直為MgB．銅管和強(qiáng)磁鐵組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．銅管中沒有感應(yīng)電流D．強(qiáng)磁鐵下落到桌面的時間t＞eq\r(\f(2L,g))解析：選D強(qiáng)磁鐵通過銅管時，導(dǎo)致銅管的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯誤；磁鐵在銅管中運(yùn)動的過程中，雖不計空氣阻力，但在此過程中安培力做功產(chǎn)生熱能，所以系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故B錯誤；由于銅管對磁鐵有向上的阻力，則由牛頓第三定律可知磁鐵對銅管有向下的力，則桌面對銅管的支持力大小F>Mg，故A錯誤；因銅管對磁鐵有阻力，所以運(yùn)動時間與自由落體運(yùn)動相比會變長，即有t＞eq\r(\f(2L,g))，故D正確。9．如圖是某實(shí)驗(yàn)小組在研究磁通量變化時感應(yīng)電流方向?qū)嶒?yàn)中的部分操作示意圖，圖甲所示是電流通過靈敏電流計時指針的偏轉(zhuǎn)情況，圖乙是磁鐵從線圈中抽出時靈敏電流計指針的偏轉(zhuǎn)情況。(1)圖甲電路中串聯(lián)定值電阻R主要是為了________。A．減小電路兩端的電壓，保護(hù)電源B．增大電路兩端的電壓，保護(hù)電源C．減小電路中的電流，保護(hù)靈敏電流計D．減小電路中的電流，便于觀察靈敏電流計的讀數(shù)(2)實(shí)驗(yàn)操作如圖乙所示，當(dāng)磁鐵向上抽出時，電流計G中指針是________偏(選填“左”或“右”)；繼續(xù)操作如圖丙所示，判斷此時條形磁鐵的運(yùn)動是________線圈(選填“插入”或“抽出”)。解析：(1)電路中串聯(lián)定值電阻，目的是減小電流，保護(hù)靈敏電流計。故C項(xiàng)正確，A、B、D項(xiàng)錯誤。(2)在題圖乙中，當(dāng)磁鐵向上抽出，磁通量減少，根據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相同，則流過電流計的電流方向?yàn)閺南峦希噪娏饔嬛羔樝蛴移?。在題圖丙中，知感應(yīng)電流流過電流計的方向是從上而下，則感應(yīng)電流的磁場方向向上，與原磁場方向相同，知磁通量在減小，即磁鐵抽出線圈。答案：(1)C(2)右抽出eq\a\vs4\al(B)組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新10．現(xiàn)代汽車中有一種防抱死系統(tǒng)(簡稱ABS)，該系統(tǒng)有一個自動檢測車速的裝置，用來控制車輪的轉(zhuǎn)動，其原理如圖所示：鐵質(zhì)齒輪P與車輪同步轉(zhuǎn)動，右側(cè)緊靠有一個繞有線圈的條形磁體，磁體的左端是S極，右端是N極，M是一個電流檢測器。當(dāng)車輪帶動齒輪轉(zhuǎn)動時，這時由于鐵齒靠近或離開線圈時，使穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，導(dǎo)致線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電流。這個脈沖電流信號經(jīng)放大后去控制制動機(jī)構(gòu)，可有效地防止車輪制動時被抱死。在齒A從圖中所示位置順時針轉(zhuǎn)到虛線位置過程中，M中的感應(yīng)電流方向?yàn)?)A．一直從右向左B．一直從左向右C．先從右向左，后從左向右D．先從左向右，后從右向左解析：選D鐵齒靠近線圈時被磁化，產(chǎn)生的磁場方向從左向右，齒輪P從圖示位置按順時針方向轉(zhuǎn)動的過程中，先是齒A下面的鐵齒離開，通過線圈的磁通量先減小，接著齒A靠近，通過線圈的磁通量增加。根據(jù)楞次定律，線圈中感應(yīng)電流的磁場先向右后向左，根據(jù)右手螺旋定則判斷出感應(yīng)電流的方向，所以通過M的感應(yīng)電流的方向先從左向右，然后從右向左，D正確，A、B、C錯誤。11.(多選)如圖所示，在北半球某地有一間房子坐北朝南，門口朝向正南，門扇四周是鋁合金邊框，中間是絕緣體玻璃，則下列說法正確的是()A．房子所在位置地磁場的磁感線由南指向北，與水平面平行B．無論開門還是關(guān)門的過程中，穿過門扇的磁通量都是變化的C．某人站在室內(nèi)面向正南推開門過程，對這個人來說，鋁合金邊框中的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r針D．某人站在室內(nèi)面向正南關(guān)上門過程，對這個人來說，鋁合金邊框中的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r針解析：選BC北半球地區(qū)的磁場方向具有水平向北的分量與豎直向下的分量兩部分，A錯誤；地磁場有由南向北的分量，門閉合時磁通量的方向向北，開門還是關(guān)門的過程中，穿過門扇的磁通量都是變化的，B正確；根據(jù)楞次定律，穿過門扇的磁通量減小時，站在室內(nèi)面向正南的人判斷，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r針，C正確；同理可知D錯誤。12．(2022·泉州高二檢測)為了測量列車運(yùn)行的速度和加速度大小，可采用如圖甲所示的裝置，它由一塊安裝在列車車頭底部的強(qiáng)磁體和埋設(shè)在軌道地面的一組線圈及電流測量記錄儀組成(測量記錄儀未畫出)。當(dāng)列車經(jīng)過線圈上方時，線圈中產(chǎn)生的電流被記錄下來，P、Q為接測量儀器的端口，若俯視，軌道平面磁場垂直地面向下，如圖乙所示。則在列車經(jīng)過測量線圈的過程中，流經(jīng)線圈Ⅰ的電流方向?yàn)?)A．始終逆時針方向B．始終順時針方向C．先逆時針、再順時針方向D．先順時針、再逆時針方向解析：選C在列車經(jīng)過線圈的上方時，由于列車上磁場的方向垂直地面向下，所以線圈內(nèi)的磁通量方向垂直地面向下，先增大后減小，根據(jù)楞次定律可知，線圈中的感應(yīng)電流的方向?yàn)橄饶鏁r針、再順時針方向，C正確。13.為判斷線圈繞向，可將靈敏電流計G與線圈L連接，如圖所示。已知線圈由a端開始繞至b端，當(dāng)電流從電流計G右端流入時，指針向右偏轉(zhuǎn)。將磁鐵N極向下從線圈上方豎直插入L時，發(fā)現(xiàn)指針向右偏轉(zhuǎn)。(1)在圖中L上畫上幾匝線圈，以便能看清線圈繞向。(2)當(dāng)條形磁鐵穿過線圈L后，向下遠(yuǎn)離L時，指針將指向________。(3)當(dāng)條形磁鐵從圖中的虛線位置向右遠(yuǎn)離L時，指針將指向__________。(均選填“左側(cè)”“右側(cè)”或“中央”)解析：(1)將磁鐵N極向下從線圈上方豎直插入L時，穿過L的磁場向下，磁通量增大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場