新教材高中物理第2章電磁感應(yīng)及其應(yīng)用第1節(jié)科學(xué)探究感應(yīng)電流的方向測(cè)評(píng)（含解析）魯科版選擇性

第1節(jié)科學(xué)探究:感應(yīng)電流的方向課后篇鞏固提升必備知識(shí)基礎(chǔ)練1.(2020四川達(dá)州質(zhì)檢)如圖,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()解析當(dāng)MN中電流突然減小時(shí),單匝矩形線圈abcd垂直紙面向里的磁通量減小,根據(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?lè)较?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。答案B2.(2020湖南益陽(yáng)期末)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(kāi)關(guān)S接通瞬間,兩銅環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是()C.一個(gè)被推開(kāi),一個(gè)被吸引,但因電源正負(fù)極未知,無(wú)法具體判斷D.同時(shí)向兩側(cè)分開(kāi)或同時(shí)向螺線管靠攏,因電源正負(fù)極未知,無(wú)法具體判斷解析當(dāng)電路接通瞬間,通電螺線管產(chǎn)生磁場(chǎng),穿過(guò)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(kāi),選項(xiàng)A正確。答案A3.(2020黑龍江雙鴨山一中期末)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)情況是()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保持靜止解析由安培定則可知,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。答案A4.(多選)(2020四川宜賓一中期末)如圖所示,在水平面上有一個(gè)閉合的線圈,將一根條形磁鐵從線圈的上方插入線圈中,在磁鐵進(jìn)入線圈的過(guò)程中,線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,磁鐵會(huì)受到線圈中電流的作用力,若從線圈上方俯視,關(guān)于感應(yīng)電流和作用力的方向,以下判斷正確的是()A.若磁鐵的N極向下插入,線圈中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B.若磁鐵的S極向下插入,線圈中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流C.無(wú)論N極向下插入還是S極向下插入,磁鐵都受到向下的引力D.無(wú)論N極向下插入還是S極向下插入,磁鐵都受到向上的斥力解析若磁鐵的N極向下插入,穿過(guò)線圈的磁通量增加,磁場(chǎng)方向向下,根據(jù)楞次定律可知,線圈中產(chǎn)生逆時(shí)方向的感應(yīng)電流,故A錯(cuò)誤;若磁鐵的S極向下插入,穿過(guò)線圈的磁通量增加,磁場(chǎng)方向向上,根據(jù)楞次定律可知,線圈中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,故B正確;根據(jù)安培定則判斷可知,當(dāng)N極向下插入時(shí),線圈上端相當(dāng)于N極;當(dāng)S極向下插入,線圈上端相當(dāng)于S極,與磁鐵的極性總相反,存在斥力,故C錯(cuò)誤,D正確。答案BD5.(多選)某空間出現(xiàn)了如圖所示的一組閉合電場(chǎng)線,方向從上向下看是順時(shí)針的,這可能是()AB方向磁場(chǎng)在迅速增強(qiáng)AB方向磁場(chǎng)在迅速減弱BA方向磁場(chǎng)在迅速減弱BA方向磁場(chǎng)在迅速增強(qiáng)解析由安培定則可知,感應(yīng)電場(chǎng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向下,如果磁場(chǎng)方向沿AB,則感應(yīng)磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同,由楞次定律可知,原磁場(chǎng)在減弱,故B正確,A錯(cuò)誤;如果磁場(chǎng)沿BA方向,則感應(yīng)磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反,由楞次定律可知,原磁場(chǎng)方向在增強(qiáng),故D正確,C錯(cuò)誤。所以B、D正確,A、C錯(cuò)誤。答案BD6.(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)解析N極靠近鋁環(huán)時(shí),向左通過(guò)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(guò)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。答案AB7.如圖所示,兩個(gè)線圈A、B套在一起,線圈A中通有電流,方向如圖所示。當(dāng)線圈A中的電流突然增強(qiáng)時(shí),請(qǐng)判斷線圈B中的感應(yīng)電流方向。解析由安培定則可知,線圈A中電流在線圈內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng)向外,在線圈外產(chǎn)生的磁場(chǎng)向里,穿過(guò)線圈B的合磁通量向外。當(dāng)線圈A中的電流增大時(shí),產(chǎn)生的磁場(chǎng)增強(qiáng),通過(guò)線圈B的磁通量增加,由楞次定律可知線圈B中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?。答案順時(shí)針?lè)较?.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,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P自左向右滑動(dòng)過(guò)程中,線圈ab將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)還是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)?解析題圖中的兩個(gè)通電的電磁鐵之間的磁場(chǎng)方向總是水平的,滑動(dòng)變阻器R的滑片P自左向右滑動(dòng)的過(guò)程中,電路的電流是增大的,兩個(gè)電磁鐵之間的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度也是增大的,穿過(guò)閉合導(dǎo)體線圈的磁通量是增大的,線圈在原磁場(chǎng)中所受的磁場(chǎng)力肯定使線圈向磁通量減小的方向運(yùn)動(dòng),顯然只有順時(shí)針?lè)较虻倪\(yùn)動(dòng)才能使線圈中的磁通量減小。答案順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)鍵能力提升練9.(多選)(2020云南昆明五華區(qū)聯(lián)考)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(kāi)關(guān)按如圖所示連接,下列說(shuō)法正確的是()A.開(kāi)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(kāi)關(guān)閉合后,將靈敏電流計(jì)與線圈B連接和斷開(kāi)瞬間,電流計(jì)指針均不會(huì)偏轉(zhuǎn)C.開(kāi)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(kāi)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)解析開(kāi)關(guān)閉合后,線圈A插入或拔出時(shí)線圈B內(nèi)磁通量變化情況不同,所以電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向不同,A正確;開(kāi)關(guān)閉合后,線圈B的磁通量不發(fā)生變化則沒(méi)有電流產(chǎn)生,將電流計(jì)與線圈B連接和斷開(kāi)瞬間,線圈B的磁通量均沒(méi)有變化,電流計(jì)指針均不會(huì)偏轉(zhuǎn),B正確;開(kāi)關(guān)閉合后,只要滑動(dòng)變阻器的滑片P滑動(dòng),線圈A的電流就變化,導(dǎo)致線圈B的磁通量發(fā)生變化,電流計(jì)指針就會(huì)偏轉(zhuǎn),C、D錯(cuò)誤;故選AB。答案AB10.(2021山東濟(jì)南第一中學(xué)期中)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)情況相吻合的是()解析A項(xiàng)中S極上升,穿過(guò)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(guò)圓環(huán)的磁通量減少,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同,阻礙磁通量的減少,從上向下看,圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较?A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng)中S極下降,穿過(guò)圓環(huán)的原磁場(chǎng)方向向上,在磁鐵靠近圓環(huán)時(shí),穿過(guò)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?lè)较?B項(xiàng)錯(cuò)誤;C項(xiàng)中N極上升,穿過(guò)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(guò)圓環(huán)的磁通量減少,從上向下看,圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng)中N極下降,穿過(guò)圓環(huán)的原磁場(chǎng)方向向下,在磁鐵靠近圓環(huán)時(shí),穿過(guò)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?lè)较?D項(xiàng)正確。答案D11.(2020湖南衡陽(yáng)一中期末預(yù)熱)某同學(xué)受楞次定律的啟發(fā),提出一個(gè)“電磁阻尼輔助升降貨梯”設(shè)計(jì)方案,貨梯底座為電磁鐵,貨梯井管為四壁閉合合金管,當(dāng)貨梯下行時(shí),電磁鐵通電(產(chǎn)生的磁極如圖所示),貨梯井管上的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)貨梯下行有阻礙作用,貨梯便會(huì)緩緩下降,幾乎不用牽引繩作用。設(shè)計(jì)示意圖如圖所示,當(dāng)貨梯下行時(shí),關(guān)于貨梯井管上的感應(yīng)電流的方向(從上往下看),下列說(shuō)法正確的是()C.貨梯底座以上的貨梯井管上的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较?以下的貨梯井管上的感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较駾.貨梯底座以上的貨梯井管上的感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?以下的貨梯井管上的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较蚪馕霎?dāng)電磁鐵遠(yuǎn)離貨梯底座以上的貨梯井管,磁通量減少,根據(jù)楞次定律,可以判斷此處的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)與電磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)相同,再根據(jù)右手螺旋定則,可以知道此處的感應(yīng)電流方向從上往下看為逆時(shí)針;當(dāng)電磁鐵靠近貨梯底座以下的貨梯井管,磁通量增加,根據(jù)楞次定律,可以判斷此處的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)與電磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)相反,再根據(jù)右手螺旋定則,可以知道此處的感應(yīng)電流方向從上往下看為順時(shí)針,所以C項(xiàng)正確,A、B、D錯(cuò)誤。答案C12.(2020江蘇江陰一中期中)物理課上,老師做了一個(gè)奇妙的“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”。如圖所示,她把一個(gè)帶鐵芯的線圈L、開(kāi)關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來(lái)后,將一金屬套環(huán)置于線圈L上,且使鐵芯穿過(guò)套環(huán)。閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間,套環(huán)立刻跳起。某同學(xué)另找來(lái)器材再探究此實(shí)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)比老師演示的實(shí)驗(yàn),下列四個(gè)選項(xiàng)中,導(dǎo)致套環(huán)未動(dòng)的原因可能是()解析金屬套環(huán)跳起是開(kāi)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(wú)論實(shí)驗(yàn)用交流電源還是直流電源,閉合開(kāi)關(guān)S瞬間,都可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。如果套環(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。答案D13.某同學(xué)在“探究感應(yīng)電流的方向”的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置。線圈A通過(guò)電流表甲、高阻值的電阻R'、滑動(dòng)變阻器R和開(kāi)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(pán)中央。閉合開(kāi)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)情況是,電流表乙的指針的偏轉(zhuǎn)情況是(選填“向左偏”“向右偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)。

(2)斷開(kāi)開(kāi)關(guān),待電路穩(wěn)定后再迅速閉合開(kāi)關(guān),電流表乙的指針的偏轉(zhuǎn)情況是(選填“向左偏”“向右偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)。

(3)從上述實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論:

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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(guò)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(kāi)開(kāi)關(guān),待電路穩(wěn)定后再迅速閉合開(kāi)關(guān),左側(cè)(通電)回路中的電流增大,穿過(guò)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)方向向上,由安培定則得,電流表乙的指針向右偏。(3)通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以初步得出結(jié)論:穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要