新教材2024-2025學(xué)年高中物理第2章電磁感應(yīng)及其應(yīng)用第1節(jié)科學(xué)探究感應(yīng)電流的方向分層作業(yè)魯科版選擇性必修第二冊(cè)

第1節(jié)科學(xué)探究:感應(yīng)電流的方向A級(jí)必備學(xué)問基礎(chǔ)練1.如圖所示,通電導(dǎo)線MN與單匝矩形線圈abcd共面,位置靠近ab且相互絕緣。當(dāng)MN中電流突然減小時(shí),線圈所受安培力的合力方向()A.向左 B.向右C.垂直紙面對(duì)外 D.垂直紙面對(duì)里2.如圖所示,通電螺線管兩側(cè)各懸掛一個(gè)小銅環(huán),銅環(huán)平面與螺線管截面平行。當(dāng)開關(guān)S接通瞬間,兩銅環(huán)的運(yùn)動(dòng)狀況是()A.同時(shí)向兩側(cè)分開B.同時(shí)向螺線管靠攏C.一個(gè)被推開,一個(gè)被吸引,但因電源正負(fù)極未知,無法詳細(xì)推斷D.同時(shí)向兩側(cè)分開或同時(shí)向螺線管靠攏,因電源正負(fù)極未知,無法詳細(xì)推斷3.(2024湖北武漢期末)如圖所示,兩個(gè)線圈A、B套在一起,線圈A中通有圖示方向的電流。當(dāng)線圈A中的電流突然減弱時(shí),線圈B中的感應(yīng)電流方向?yàn)?)A.順時(shí)針方向B.逆時(shí)針方向C.無感應(yīng)電流D.先順時(shí)針方向,再逆時(shí)針方向4.(多選)(2024福建福州平潭嵐華中學(xué)期末)金屬棒ab、cd放在水平光滑導(dǎo)軌上,條形磁鐵由如圖所示位置向下加速運(yùn)動(dòng),在接近導(dǎo)軌時(shí),下列說法正確的是()A.ab、cd相互靠近B.ab、cd相互遠(yuǎn)離C.磁鐵加速度大于gD.磁鐵加速度小于g5.某磁場(chǎng)磁感線如圖所示,有一銅線圈自圖示A點(diǎn)落至B點(diǎn),在下落過程中,自上向下看,線圈中的感應(yīng)電流方向是()A.始終順時(shí)針B.始終逆時(shí)針C.先順時(shí)針再逆時(shí)針D.先逆時(shí)針再順時(shí)針6.(多選)如圖所示,一閉合鋁環(huán)套在一根光滑水平桿上,當(dāng)條形磁鐵靠近它時(shí),下列結(jié)論正確的是()A.N極靠近鋁環(huán)時(shí),鋁環(huán)將向左運(yùn)動(dòng)B.S極靠近鋁環(huán)時(shí),鋁環(huán)將向左運(yùn)動(dòng)C.N極靠近鋁環(huán)時(shí),鋁環(huán)將向右運(yùn)動(dòng)D.S極靠近鋁環(huán)時(shí),鋁環(huán)將向右運(yùn)動(dòng)7.如圖所示,通電螺線管置于水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ之間,ab和cd是放在導(dǎo)軌上的兩根金屬棒,它們分別靜止在螺線管的左右兩側(cè),現(xiàn)使滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向左滑動(dòng),則ab和cd棒的運(yùn)動(dòng)狀況是()A.ab向左運(yùn)動(dòng),cd向右運(yùn)動(dòng)B.ab向右運(yùn)動(dòng),cd向左運(yùn)動(dòng)C.ab、cd都向右運(yùn)動(dòng)D.ab、cd保持靜止8.(2024重慶其次十九中學(xué)高二月考)如圖所示,ab是一個(gè)可以繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合矩形導(dǎo)體線圈,在滑動(dòng)變阻器R的滑片P自左向右滑動(dòng)的過程中,線圈ab將()A.靜止不動(dòng)B.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D.發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),但因電源的極性不明,無法確定轉(zhuǎn)動(dòng)的方向B級(jí)關(guān)鍵實(shí)力提升練9.(多選)現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計(jì)及開關(guān)按如圖所示連接,下列說法正確的是()A.開關(guān)閉合后,線圈A插入或拔出時(shí)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向不同B.開關(guān)閉合后,將靈敏電流計(jì)與線圈B連接和斷開瞬間,電流計(jì)指針均不會(huì)偏轉(zhuǎn)C.開關(guān)閉合后,滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速滑動(dòng),電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)D.開關(guān)閉合后,只有滑動(dòng)變阻器的滑片P加速滑動(dòng),電流計(jì)指針才偏轉(zhuǎn)10.如圖所示,一個(gè)閉合導(dǎo)體圓環(huán)固定在水平桌面上,一根條形磁鐵沿圓環(huán)的軸線運(yùn)動(dòng),使圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電流。下列四幅圖中,產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向與條形磁鐵的運(yùn)動(dòng)狀況相吻合的是()11.如圖所示,AOC是光滑的金屬導(dǎo)軌,AO沿豎直方向,OC沿水平方向,ab是一根金屬棒,與導(dǎo)軌接觸良好,它從圖示位置由靜止起先在重力作用下運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中b端始終在OC上,a端始終在OA上,直到完全落在OC上?？臻g存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于紙面對(duì)里,則ab棒在上述過程中()A.感應(yīng)電流方向是b→aB.感應(yīng)電流方向是a→bC.感應(yīng)電流方向先是b→a,后是a→bD.感應(yīng)電流方向先是a→b,后是b→a12.物理課上,老師做了一個(gè)奇異的“跳環(huán)試驗(yàn)”。如圖所示,她把一個(gè)帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來后,將一金屬套環(huán)置于線圈L上,且使鐵芯穿過套環(huán)。閉合開關(guān)S的瞬間,套環(huán)立即跳起。某同學(xué)另找來器材再探究此試驗(yàn)。他連接好電路,經(jīng)重復(fù)試驗(yàn),線圈上的套環(huán)均未動(dòng)。對(duì)比老師演示的試驗(yàn),下列四個(gè)選項(xiàng)中,導(dǎo)致套環(huán)未動(dòng)的緣由可能是()A.線圈接在了直流電源上B.電源電壓過高C.所選線圈的匝數(shù)過多D.所用套環(huán)的材料與老師的不同13.某同學(xué)在“探究感應(yīng)電流的方向”的試驗(yàn)中,設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置。線圈A通過電流表甲、高阻值的電阻R'、滑動(dòng)變阻器R和開關(guān)S連接到電源上,線圈B的兩端接到另一個(gè)電流表乙上,兩個(gè)電流表完全相同,零刻度線在表盤中心。閉合開關(guān)后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P不動(dòng)時(shí),甲、乙兩個(gè)電流表指針的位置如圖所示。(1)當(dāng)滑片P較快地向左滑動(dòng)時(shí),電流表甲的指針的偏轉(zhuǎn)狀況是,電流表乙的指針的偏轉(zhuǎn)狀況是(選填“向左偏”“向右偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)。

(2)斷開開關(guān),待電路穩(wěn)定后再快速閉合開關(guān),電流表乙的指針的偏轉(zhuǎn)狀況是(選填“向左偏”“向右偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)。

(3)從上述試驗(yàn)可以得出結(jié)論:

。

14.如圖甲所示,長(zhǎng)直導(dǎo)線與閉合金屬線框位于同一平面內(nèi),長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流i隨時(shí)間t的改變關(guān)系如圖乙所示。在0~T2時(shí)間內(nèi),直導(dǎo)線中電流向上,則在T2

第1節(jié)科學(xué)探究:感應(yīng)電流的方向1.B當(dāng)MN中電流突然減小時(shí),單匝矩形線圈abcd垂直紙面對(duì)里的磁通量減小,依據(jù)楞次定律,單匝矩形線圈abcd中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向,由左手定則可知,線圈所受安培力的合力方向向右,選項(xiàng)B正確。2.A當(dāng)電路接通瞬間,通電螺線管產(chǎn)生磁場(chǎng),穿過兩側(cè)銅環(huán)的磁通量都增加,由楞次定律可知,兩環(huán)中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與螺線管中磁場(chǎng)方向相反,即受到螺線管磁場(chǎng)的排斥作用,使兩銅環(huán)分別向兩側(cè)分開,選項(xiàng)A正確。3.B當(dāng)線圈A中通有減小的逆時(shí)針方向的電流時(shí),穿過線圈B的磁通量垂直向外,且減小,依據(jù)楞次定律,線圈B中產(chǎn)生與線圈A的電流方向相同的電流,即逆時(shí)針方向的電流。故選B。4.AD當(dāng)條形磁鐵從上向下接近閉合回路時(shí),穿過回路的磁場(chǎng)方向向下,且磁通量在不斷增加,依據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流所產(chǎn)生的效果總是阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁通量的改變,所以會(huì)阻礙條形磁鐵的下落,則感應(yīng)電流的磁場(chǎng)給條形磁鐵一個(gè)向上阻礙其下落的阻力,即磁鐵下落的加速度小于g,為了阻礙回路中磁通量增加,ab、cd兩金屬棒將相互靠攏,使回路的面積減小,從而阻礙磁通量的增加,故A、D正確。5.C自A點(diǎn)落至圖示位置時(shí),穿過線圈的磁通量增加,由楞次定律推斷知,線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針;自圖示位置落至B點(diǎn)時(shí),穿過線圈的磁通量削減,由楞次定律推斷知,線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針,C項(xiàng)正確。6.ABN極靠近鋁環(huán)時(shí),向左通過線圈的磁通量會(huì)增加,由楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙原磁通量的增加,所以鋁環(huán)將向左運(yùn)動(dòng),A正確,C錯(cuò)誤;S極靠近鋁環(huán)時(shí),向右通過線圈的磁通量會(huì)增加,由楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙原磁通量的增加,所以鋁環(huán)將向左運(yùn)動(dòng),B正確,D錯(cuò)誤。7.A由安培定則可知,螺線管中磁感線方向向上,金屬棒ab、cd處的磁感線方向均向下,當(dāng)滑動(dòng)觸頭向左滑動(dòng)時(shí),螺線管中電流增大,因此磁場(chǎng)變強(qiáng),即磁感應(yīng)強(qiáng)度變大,回路中的磁通量增大,由楞次定律可知,感應(yīng)電流方向?yàn)閍→c→d→b→a,由左手定則可知ab受安培力方向向左,cd受安培力方向向右,故ab向左運(yùn)動(dòng),cd向右運(yùn)動(dòng)。只有A正確。8.C滑片P向右滑動(dòng)的過程中,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小,線路中的電流增大,線圈所處位置的磁場(chǎng)變強(qiáng),穿過線圈的磁通量增大,依據(jù)楞次定律可知,線圈將通過順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)而阻礙磁通量的增大,C正確。9.AB開關(guān)閉合后,線圈A插入或拔出時(shí)線圈B內(nèi)磁通量改變狀況不同,所以電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向不同,A正確;開關(guān)閉合后,線圈B的磁通量不發(fā)生改變則沒有電流產(chǎn)生,將電流計(jì)與線圈B連接和斷開瞬間,線圈B的磁通量均沒有改變,電流計(jì)指針均不會(huì)偏轉(zhuǎn),B正確;開關(guān)閉合后,只要滑動(dòng)變阻器的滑片P滑動(dòng),線圈A的電流就改變,導(dǎo)致線圈B的磁通量發(fā)生改變,電流計(jì)指針就會(huì)偏轉(zhuǎn),C、D錯(cuò)誤。10.DA項(xiàng)中S極上升,穿過圓環(huán)的原磁場(chǎng)方向向上,在磁鐵遠(yuǎn)離圓環(huán)時(shí),穿過圓環(huán)的磁通量削減,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同,阻礙磁通量的削減,從上向下看,圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng)中S極下降,穿過圓環(huán)的原磁場(chǎng)方向向上,在磁鐵靠近圓環(huán)時(shí),穿過圓環(huán)的磁通量增加,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反,阻礙磁通量的增加,從上向下看,圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C項(xiàng)中N極上升,穿過圓環(huán)的原磁場(chǎng)方向向下,在磁鐵遠(yuǎn)離圓環(huán)時(shí),穿過圓環(huán)的磁通量削減,從上向下看,圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng)中N極下降,穿過圓環(huán)的原磁場(chǎng)方向向下,在磁鐵靠近圓環(huán)時(shí),穿過圓環(huán)的磁通量增大,從上向下看,圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向,D項(xiàng)正確。11.C在金屬棒向下滑動(dòng)的過程中,金屬棒與導(dǎo)軌所圍成的三角形面積先增大后減小,三角形aOb內(nèi)的磁通量先增大后減小,由楞次定律可推斷C選項(xiàng)正確。12.D金屬套環(huán)跳起是開關(guān)S閉合時(shí),套環(huán)上產(chǎn)生的感應(yīng)電流與通電線圈上的電流相互作用而引起的。無論試驗(yàn)用溝通電源還是直流電源,閉合開關(guān)S瞬間,都可以達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康摹＜偃缣篆h(huán)是塑料材料做的,則不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,也就不會(huì)受安培力作用而跳起,D正確。13.解析由題圖可知,電流由哪一側(cè)接線柱流入電流表,電流表的指針就向哪一側(cè)偏轉(zhuǎn)。(1)當(dāng)滑片P較快地向左滑動(dòng)時(shí),通電回路中的電流增大,電流表甲的指針向左偏,穿過線圈B的磁通量增大且原磁場(chǎng)方向向下,由楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上,由安培定則得,電流表乙的指針向右偏。(2)斷開開關(guān),待電路穩(wěn)定后再快速閉合開關(guān),左側(cè)(通電)回路中的電流增大,穿過線圈B向下的磁通量增大,由楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向