2024高中物理第一章電磁感應第三節(jié)感應電流的方向達標作業(yè)含解析粵教版選修3-2

PAGE6-第三節(jié)感應電流的方向A級抓基礎1.如圖所示，在條形磁鐵N極旁邊，將閉合線圈abcd由位置Ⅰ經位置Ⅱ平移至位置Ⅲ，線圈中感應電流的方向()A．始終沿abcd方向B．始終沿adcb方向C．先沿abcd方向，后沿adbc方向D．先沿adcb方向，后沿abcd方向解析：線圈從位置Ⅰ到位置Ⅱ的過程中，向上穿過線圈的磁通量減小，則產生感應電流，依據楞次定律可知，感應電流的磁場應向上，則由右手螺旋定則可知，感應電流的方向為adcba；線圈從位置Ⅱ到位置Ⅲ的過程中，線圈內向下穿過的磁通量增加，則也會產生感應電流，依據楞次定律可知感應電流的磁場向上，則感應電流的方向adcba.答案：B2．磁鐵在線圈中心上方起先運動時，線圈中產生如圖方向的感應電流，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，則感應磁場方向向上，依據右手螺旋定則，拇指表示感應磁場的方向，四指彎曲的方向表示感應電流的方向，故可推斷出產生了如圖中箭頭所示的感應電流；同理，若磁鐵向上運動，則感應電流的方向與圖中感應電流的方向相反．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，則感應磁場方向向下，依據右手螺旋定則，拇指表示感應磁場的方向，四指彎曲的方向表示感應電流的方向，故可推斷出產生的感應電流的方向與圖中感應電流的方向相反，故C、D錯誤．答案：B3．(多選)如圖所示，線圈與電流表組成閉合電路．當條形磁鐵插入線圈或從線圈中拔出時，電路中都會有感應電流．以下推斷正確的是()A．當N極插入線圈經過位置1時，流過電流表的電流方向從a→bB．當N極插入線圈經過位置1時，流過電流表的電流方向從b→aC．當S極離開線圈經過位置2時，流過電流表的電流方向從a→bD．當S極離開線圈經過位置2時，流過電流表的電流方向從b→a解析：當N極插入線圈經過位置1時，穿過線圈的磁通量增加，原磁場方向向右，依據楞次定律可得，流過電流表的電流方向從a→b，故A正確，B錯誤；當S極離開線圈經過位置2時，穿過線圈的磁通量減小，原磁場方向向右，依據楞次定律可得，流過電流表的電流方向從b→a.故C錯誤，D正確．答案：AD4．如圖所示，螺線管CD的導線繞法不明確，當磁鐵AB插入螺線管時，電路中有圖示方向的感應電流產生，下列關于螺線管極性的推斷正確的是()A.C端肯定是N極B．C端肯定是S極C．C端的極性肯定與磁鐵B端的極性相同D．C端的極性肯定與磁鐵B端的極性相反解析：由題意可知，當磁鐵向下運動時，即靠近螺線管，導致穿過的磁通量變大，由于不知磁極，無法確定磁場方向，依據楞次定律，有感應電流的產生，無法確定C端的磁極，但由“來拒去留”可以確定，C端的極性肯定與磁鐵B端的極性相同，故C正確，A、B、D錯誤．答案：C5.美國物理學家卡布萊用試驗找尋磁單極子．試驗依據的原理就是電磁感應現(xiàn)象，儀器的主要部分是由超導體做成的線圈，設想有一個磁單極子穿過超導線圈，如圖所示，于是在超導線圈中將產生感應電流，關于感應電流的方向，下列說法正確的是()A．磁單極子穿過超導線圈的過程中，線圈中產生的感應電流的方向發(fā)生變更B．N磁單極子與S磁單極子分別穿過超導線圈的過程中，線圈中感應電流方向相同C．磁單極子穿過超導線圈的過程中，線圈中感應電流方向不變D．假如磁單極子為N磁單極子，穿過超導線圈的過程中，線圈中感應電流方向始終為順時針(從上往下看)解析：N磁單極子穿過超導線圈的過程中，當磁單極子靠近線圈時，穿過線圈的磁通量增加，且磁場方向從上向下，由楞次定律可知，感應磁場方向從下向上，再由右手螺旋定則可確定感應電流方向為逆時針方向；當N磁單極子遠離線圈時，穿過線圈的磁通量減小，且磁場方向從下向上，由楞次定律可知，感應磁場方向從下向上，由右手螺旋定可確定感應電流方向為逆時針方向，故線圈中產生的感應電流方向不變；若是S磁單極子穿過超導線圈，同理得出：靠近線圈時，感應磁場從上向下，則感應電流方向順時針；當遠離時，感應電流方向也是順時針方向．故A、B、D錯誤，C正確．答案：C6．電阻R、電容C與一線圈連成閉合回路，條形磁鐵靜止于線圈的正上方，N極朝下，如圖所示，現(xiàn)使磁鐵起先自由下落，在N極接近線圈上端的過程中，流過R的電流方向和電容器極板的帶電狀況是()A．從a到b，上極板帶正電B．從a到b，下極板帶正電C．從b到a，上極板帶正電D．從b到a，下極板帶正電解析：當磁鐵N極向下運動時，導致向下穿過線圈的磁通量變大，由楞次定律可得，感應磁場方向與原來磁場方向相反，再由安培定則可得感應電流方向沿線圈回旋而下，由于線圈相當于電源，則流過R的電流方向是從b到a，對電容器充電下極板帶正電．答案：D7.如圖所示，兩個相同的輕質鋁環(huán)套在一根水平光滑的絕緣桿上，當一條形磁鐵向左運動靠近兩環(huán)時，兩環(huán)的運動狀況是()A．同時向左運動，間距增大B．同時向左運動，間距變小C．同時向右運動，間距變小D．同時向右運動，間距變大解析：當條形磁鐵向左運動靠近兩環(huán)時，兩環(huán)中的磁通量都增加，且與原磁場方向相同，依據楞次定律，兩環(huán)的運動都要阻礙磁鐵相對環(huán)的運動——即阻礙“靠近”，那么兩環(huán)都向左運動．又由于兩環(huán)中的感應電流方向相同，兩平行的同向電流間有相互吸引的磁場力，因而兩環(huán)間的距離要減?。鸢福築8.如圖所示，若套在條形磁鐵上的彈性金屬導線圈Ⅰ突然縮小為線圈Ⅱ，則關于線圈的感應電流及其方向(從上往下看)是()A．有順時針方向的感應電流B．有逆時針方向的感應電流C．先逆時針后順時針方向的感應電流D．無感應電流解析：磁感線是閉合曲線，磁鐵內部穿過線圈的磁感線條數等于外部全部磁感線的總和，圖中內部磁感線比外部多．外部的磁感線與內部的磁感線方向相反，外部的磁感線將內部抵消，Ⅱ位置磁鐵外部磁感線條數少，將內部磁感線抵消少，則Ⅱ位置磁通量大．而Ⅰ位置磁鐵外部磁感線條數多，將內部磁感線抵消多，則Ⅰ位置磁通量?。攺椥越饘賹Ь€圈Ⅰ突然縮小為線圈Ⅱ，則磁通量變大，且磁場方向由下向上，依據楞次定律，則有順時針方向的感應電流，故A正確，B、C、D錯誤．答案：A9．如圖甲所示，長直導線與閉合金屬線框位于同一平面內，長直導線中的電流i隨時間t的變更關系如圖乙所示．在0～eq\f(T,2)時間內，直導線中電流向上，則在eq\f(T,2)～T時間內，線框中感應電流的方向與所受安培力狀況是()A．感應電流方向為順時針，線框受安培力的合力方向向左B．感應電流方向為逆時針，線框受安培力的合力方向向右C．感應電流方向為順時針，線框受安培力的合力方向向右D．感應電流方向為逆時針，線框受安培力的合力方向向左解析：在eq\f(T,2)～T時間內，直線電流方向向下，依據安培定則，知導線右側磁場的方向垂直紙面對外，電流漸漸增大，則磁場漸漸增加，依據楞次定律，金屬線框中產生順時針方向的感應電流．依據左手定則，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：C10.如圖所示，圓筒形鋁管豎直置于水平桌面上，一磁塊從鋁管的正上方由靜止起先下落，穿過鋁管落到水平桌面上，下落過程中磁塊不與管壁接觸．忽視空氣阻力，則在下落過程中()A．磁塊做自由落體運動B．磁塊的機械能守恒C．鋁管對桌面的壓力大于鋁管的重力D．鋁管中無感應電流產生解析：磁塊在鋁管中運動的過程中，雖不計空氣阻力，但在過程中，出現(xiàn)安培力作負功現(xiàn)象，從而磁塊不會做自由落體運動，故A錯誤；磁塊在整個下落過程中，除重力做功外，還有產生感應電流對應的安培力做功，導致減小的重力勢能，部分轉化動能外，還產生內能．故機械能不守恒；同時增加的動能小于重力勢能的減小量，故B、D錯誤；磁塊在整個下落過程中，由楞次定律中來拒去留規(guī)律可知，鋁管受向下的作用力，故鋁管對桌面的壓力肯定大于鋁管的重力，故C正確．答案：C11．(多選)小明有一個磁浮玩具，其原理是利用電磁鐵產生磁性，讓具有磁性的玩偶穩(wěn)定地飄浮起來，其構造如圖所示．若圖中電源的電壓固定，可變電阻為一可以隨意變更電阻大小的裝置，則下列敘述正確的是()A．電路中的電源必需是直流電源B．電路中的a端點須連接直流電源的負極C．若增加環(huán)繞軟鐵的線圈匝數，可增加玩偶飄浮的最大高度D．若將可變電阻的電阻值調大，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，在線圈中要產生上面是N極的恒定的磁場，故電路中的電源必需是直流電源，且依據左手定則，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，可使電磁鐵產生的磁場增加，從而增加玩偶飄浮的最大高度，選項C正確；若將可變電阻的電阻值調大，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．答案：AC12．(多選)如圖甲所示，圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方固定一螺線管Q，P和Q共軸，Q中通有變更電流i，電流隨時間變更的規(guī)律如圖乙所示，P所受的重力為G，桌面對P的支持力為FN，則()A．t1時刻FN<G，P有擴大的趨勢B．t2時刻FN＝G，此時穿過P的磁通量最大C．t3時刻FN＝G，此時P中有感應電流D．t4時刻FN＞G，P有收縮的趨勢解析：當螺線管中電流增大時，其形