新課標高二物理下學期期末考試分類匯編感應電流方向的判斷

專題05感應電流方向的推斷一、右手定則1．（2024·山東·臨朐縣試驗中學高二階段練習）如圖所示，航天飛機在軌運行時釋放一顆繩系衛(wèi)星，二者用電纜繩連接，當航天飛機連同衛(wèi)星在軌運行時，二者間的電纜就會與地磁場作用從而產生電磁感應現(xiàn)象。忽視地磁偏角的影響，下列說法大致正確的是（）A．赤道上空，地磁場的方向從北向南B．航天飛機在赤道上空從西往東運行時，A端的電勢高于B端電勢C．航天飛機在赤道上空從東往西運行時，A端的電勢高于B端電勢D．航天飛機沿經線從南往北運行時，B端的電勢高于A端電勢【答案】B【解析】A．赤道上空地磁場方向由南向北，故A錯誤；B．航天飛機在赤道上空從西往東走，依據(jù)右手定則，推斷出感應電動勢方向指向A端，故A端電勢高于B端電勢，故B正確；C．若從東往西走，依據(jù)右手定則，可知A端電勢低于B端電勢，故C錯誤；D．若南北方向走，電纜與磁感線不切割，不產生感應電動勢，AB兩端電勢相等，故D錯誤。故選B。2．（2024·安徽·合肥一六八中學高二期中）如圖所示，將半徑分別為和的同心圓形金屬導軌固定在同一絕緣水平面內，兩導軌之間接有阻值為的定值電阻和一個電容為的電容器，整個裝置處于磁感應強度大小為、方向豎直向下的勻強磁場中。將一個長度為、阻值為的金屬棒置于圓導軌上面，、、三點共線，在外力的作用下金屬棒以為轉軸順時針勻速轉動，轉動周期為，假設金屬棒在轉動過程中與導軌接觸良好，導軌電阻不計，金屬棒在經過和時互不干擾。下列說法正確的是（）A．點的電勢高于點的電勢B．電容器的上極板帶正電C．通過電阻的電流為D．電容器的電荷量為【答案】AD【解析】AB．由右手定則可知，點的電勢高于點的電勢，電容器的下極板帶正電，B錯誤A正確；C．角速度大小為所以金屬棒產生的感應電動勢大小為通過電阻的電流為C錯誤；D．電容器兩端電壓電容器的電荷量為D正確。故選AD。3．（2024·云南省瀘西縣第一中學高二期中）如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒、，當在外力作用下運動時，在磁場力作用下向右運動。則所做的運動可能是（說明：導體棒切割磁感線速度越大，感應電流越大）（）A．向右勻加速運動 B．向左勻加速運動C．向右勻減速運動 D．向左勻減速運動【答案】BC【解析】MN在磁場力作用下向右運動，說明MN受到的安培力向右，由左手定則可知MN中電流由M指向N，依據(jù)楞次定律可知，上面線圈中產生感應電流的磁場應當是向上減弱，或向下增加，而上面線圈中感應電流是由下面線圈中磁場變更引起的，說明下面線圈中磁場是向上減弱，或向下增加，而下面線圈中電流是由PQ切割磁感線產生的，由安培定則可知，PQ中感應電流由Q到P減小，或由P到Q增大，由右手定則可知，PQ可能向左做勻加速運動或向右做勻減速運動，故AD錯誤，BC正確。故選BC。二、楞次定律1．（2024·廣東東莞·高二期中）某同學設計了一個電磁沖擊鉆，其原理示意圖如圖所示，若發(fā)覺鉆頭M突然向右運動，則可能是（）A．開關S由斷開到閉合的瞬間B．開關S由閉合到斷開的瞬間C．保持開關S閉合，變阻器滑片P向左滑動D．保持開關S閉合，變阻器滑片P向右滑動【答案】AC【解析】A．開關S由斷開到閉合的瞬間，線圈磁通量增大，鉆頭M中的磁通量也增大，依據(jù)楞次定律可知，為阻礙磁通量增大，鉆頭M向右運動。A正確；B．開關S由閉合到斷開的瞬間，線圈磁通量減小，鉆頭M中的磁通量也減小，依據(jù)楞次定律可知，為阻礙磁通量減小，鉆頭M向左運動。B錯誤；C．保持開關閉合，變阻器滑片P向左滑動，滑動變阻器接入電路電阻減小，電路電流增大，線圈磁通量增大，鉆頭M中的磁通量也增大，依據(jù)楞次定律可知，為阻礙磁通量增大，鉆頭M向右運動。C正確；D．保持開關閉合，變阻器滑片P向右滑動，滑動變阻器接入電路電阻增大，電路電流減小，線圈磁通量減小，鉆頭M中的磁通量也減小，依據(jù)楞次定律可知，為阻礙磁通量減小，鉆頭M向左運動。D錯誤；故選AC。2．（2024·廣東試驗中學高二期中）如圖甲所示為無線充電技術中運用的通電線圈示意圖，線圈匝數(shù)為，面積為，電阻為。勻強磁場平行于線圈軸線穿過線圈，設向右為正方向，磁感應強度隨時間變更的圖像如圖乙所示。則在0到時間內，下列說法正確的是（）A．線圈端的電勢比線圈端的電勢高B．通過線圈的磁通量的變更量為C．線圈兩端的電勢差恒為D．若用導線將線圈、兩端連接起來，則通過導線橫截面的電荷量為【答案】AD【解析】A．由題意可知線圈中原磁場先向左減弱后向右增加，依據(jù)楞次定律可知，感應磁場方向始終向左，依據(jù)線圈環(huán)繞方向知線圈端的電勢比線圈端的電勢高，故A正確；B．在0到時間內，通過線圈的磁通量的變更量為故B錯誤；C．由法拉第電磁感應定律得由于是開路，因此線圈兩端的電勢差等于線圈的感應電動勢E，故C錯誤；D．若用導線將線圈、兩端連接起來，則通過導線橫截面的電荷量為故D正確。故選AD。3．（2024·江蘇·淮安市淮安區(qū)老師發(fā)展中心學科研訓處高二期中）如圖所示，彈性金屬鋁環(huán)A、B的面積相等，環(huán)A是閉合的，環(huán)B在底端有個小缺口，橫梁可以繞中間的支點轉動。起先時整個裝置靜止，用磁鐵的N極分別去接近環(huán)A或B，則（）A．靠近A時，A將遠離磁鐵且擴張B．靠近B時，B將靠近磁鐵且收縮C．靠近A或B時，環(huán)中都會產生感應電動勢D．靠近A或B時，環(huán)中都會產生感應電流【答案】C【解析】A．依據(jù)“來拒去留”，磁鐵靠近A時，A將遠離磁鐵并且為了阻擋磁通量的增加，A環(huán)有收縮的趨勢，A錯誤；B．由于B沒有形成閉合電路，不會產生感應電流，因此磁鐵靠近B時，B靜止不動，B錯誤；CD．依據(jù)法拉第電磁感應定律，磁鐵靠近A或B時，兩個環(huán)中都會產生感應電動勢，但由于B沒有形成閉合回路，不會產生感應電流，C正確，D錯誤。故選C。4．（2024·江蘇·沛縣老師發(fā)展中心高二期中）如圖所示，水平的平行虛線間距為d，中間有沿水平方向的勻強磁場．一個阻值為的正方形金屬線圈邊長，線圈質量為m，線圈在磁場上方某一高度處由靜止釋放，保持線圈平面與磁場方向垂直，其下邊緣剛進入磁場和剛穿出磁場時的速度相等，不計空氣阻力，重力加速度為，則（）A．線圈進，出磁場過程中感應電流均沿逆時針方向B．線圈下邊緣剛進入磁場時的加速度最小C．線圈在進入磁場和穿出磁場過程中，通過導線截面的電荷量相等D．線圈在進入磁場和穿出磁場過程中產生的焦耳熱之和為0【答案】C【解析】A．依據(jù)楞次定律可知，線圈進磁場過程中感應電流沿逆時針方向，線圈出磁場過程中感應電流沿順時針方向，A錯誤；B．正方形金屬線圈邊長，正方形完全進入磁場中后，只受重力作用加速，且下邊緣剛進入磁場和剛穿出磁場時的速度相等，可知金屬線圈進入磁場過程中做減速運動，設加速度為，則有即可知，金屬框在進入磁場過程中作加速度減小的減速運動，線圈下邊緣剛進入磁場時的加速度并非最小，B錯誤；C．由可得線圈在進入磁場和穿出磁場過程中，磁通量變更量的大小相同，即通過導線截面的電荷量相等，C正確；D．依據(jù)能量轉化與守恒定律可知，線圈從下邊緣剛進入磁場到剛穿出磁場過程中線圈削減的機械能轉化為焦耳熱又因為其下邊緣剛進入磁場和剛穿出磁場時的速度相等，線圈在進入磁場和穿出磁場過程中產生的焦耳熱相同，產生的焦耳熱之和為D錯誤。故選C。一、單選題1．（2024·北京朝陽·二模）如圖所示，將一鋁質薄圓管豎直放在表面絕緣的臺秤上，圓管的電阻率為ρ，高度為h，半徑為R，厚度為d（d遠小于R）。整個裝置處于方向豎直向下、磁感應強度大小（）勻稱磁場中。則從時刻起先，下列說法正確的是（）A．從上向下看，圓管中的感應電流為順時針方向B．圓管中的感應電動勢大小為C．圓管中的感應電流大小為D．臺秤的讀數(shù)會隨時間推移而增大【答案】C【解析】A．依據(jù)楞次定律可知，從上向下看，圓管中的感應電流為逆時針方向，故A錯誤；B．依據(jù)法拉第電磁感應定律可知，圓管中的感應電動勢大小為故B錯誤；C．依據(jù)電阻定律可知，圓管在沿感應電動勢方向的電阻為依據(jù)閉合電路歐姆定律可知，圓管中的感應電流大小為故C正確；D．依據(jù)對稱性以及左手定則可知，圓管所受合安培力為零，臺秤的讀數(shù)始終不變，故D錯誤。故選C。2．（2024·江蘇南通·三模）電磁感應驅動的電磁炮原理圖如圖甲所示，線圈套在中空的內壁光滑塑料管上，金屬小球靜置于管內線圈右側。將S接1，電容器完全充電，時刻S接2，線圈中的電流i隨時間t的變更規(guī)律如圖乙所示，小球在時刻恰好運動到右側管口，被放射出去，則（）A．小球在管中的加速度隨i的增大而增大B．在的時間內，電容器儲存的電場能全部轉化為小球的動能C．在的時間內，從塑料管左側看小球中產生的渦流沿逆時針方向D．若適當加長塑料管，小球可獲得更大的速度【答案】C【解析】A．磁場強弱程度與通過線圈的電流大小成正比。依據(jù)乙圖可知，線圈中的磁感應強度變更狀況與電流的變更狀況相同，在時間內，電流i在增大，但變更率卻漸漸減小，線圈的磁通量變更率也漸漸減小，由法拉第電磁感應定律可知，感應電動勢漸漸減小，所以小球受到的感應電場的電場力也漸漸較小，由牛頓其次運動定律可知，小球的加速度漸漸減小，故A錯誤；B．電容器的放電過程中，變更的磁場在空間產生了變更的電場，然后以電磁波的形式傳遞出去，散失了一部分能量，所以時間內，電容器儲存的電能沒有全部轉化為小球的動能，故B錯誤；C．時間內，電流漸漸增大，產生的磁場也會增加，通過楞次定律推斷可知，原磁場增大，感應磁場與原磁場方向相反，由右手螺旋定則推斷可得，小球中產生的渦流是逆時針方向的（從塑料管左側看），故C正確；D．適當增加塑料管的長度，增長后，小球會在電流減小的過程中離開塑料管，當電流減小時，磁場也會減小，通過楞次定律推斷可知，此時線圈的作用力向左，阻礙小球運動，所以適當加長塑料管，小球速度會在減小，故D錯誤。故選C。3．（2024·廣東汕頭·三模）圖甲為某款“自發(fā)電”無線門鈴按鈕，其“發(fā)電”原理如圖乙所示，按下門鈴按鈕過程磁鐵靠近螺線管，松開門鈴按鈕磁鐵遠離螺線管回來原位置。下列說法正確的是（）A．按下按鈕過程，螺線管端電勢較高B．松開按鈕過程，螺線管端電勢較高C．按住按鈕不動，螺線管沒有產生感應電動勢D．按下和松開按鈕過程，螺線管產生大小相同的感應電動勢【答案】C【解析】A．按下按鈕過程，穿過螺線管的磁通量向左增大，依據(jù)楞次定律可知螺線管中感應電流為從P端流入從Q端流出，螺線管充當電源，則Q端電勢較高，故A錯誤；B．松開按鈕過程，穿過螺線管的磁通量向左減小，依據(jù)楞次定律可知螺線管中感應電流為從Q端流入，從P端流出，螺線管充當電源，則P端電勢較高，故B錯誤；C．住按鈕不動，穿過螺線管的磁通量不變，螺線管不會產生感應電動勢，故C正確；D．按下和松開按鈕過程，螺線管中磁通量的變更率不肯定相同，故螺線管產生的感應電動勢不肯定相同，故D錯誤。故選C。二、多選題4．（2024·遼寧·三模）如圖所示，在以水平線段AD為直徑的半圓形區(qū)域內有磁感應強度大小為B、方向垂直紙面對里的有界勻強磁場。現(xiàn)有一個閉合導線框ACD由細軟彈性電阻絲制成），端點A、D固定。在豎直面內，將導線與圓周的接觸點C點以恒定角速度（相對圓心O）從A點沿圓弧移動至D點，使導線框上產生感應電流。設導線框的電阻恒為，圓的半徑為，從A點起先計時，下列說法正確的是（）A．導線框中感應電流的方向先逆時針，后順時針B．在C從A點移動到D的過程中，穿過ACD回路的磁通量與時間的關系為C．在C從A點移動到圖中位置的過程中，通過導線截面的電荷量為D．若以AD為軸，保持，將導線框以恒定的角速度轉，回路中的電動勢漸漸減小【答案】ABC【解析】A．依題意，回路中的磁通量先增大后減小，且磁場方向始終向里，依據(jù)楞次定律，感應電流產生的磁場方向先是向外然后再向里，則依據(jù)右手螺旋定則，感應電流的方向先是逆時針后是順時針，故A正確；B．依題意，C點在旋轉過程中，有故B正確；C．依題意有解得故Ｃ正確；D．若以AD為軸，保持，AC、CD邊速度方向邊與磁場方向夾角從零漸漸變大，依題意，其回路中的電動勢與時間t的關系式為將導線框以恒定的角速度轉的過程中，其電動勢漸漸變大，故D錯誤。故選ABC。5．（2024·山東師范高校附中模擬預料）如圖甲所示，正方形導線框abcd放在勻強磁場中靜止不動，磁場方向與線框平面垂直，磁感應強度B隨時間t的變更關系如圖乙所示。t=0時刻，磁感應強度B的方向垂直紙面對外，感應電流以逆時針為正方向，cd邊所受安培力的方向以垂直cd邊向下為正方向。下列關于感應電流i和cd邊所受安培力F隨時間t變更的圖像正確的是（）A． B．C． D．【答案】BD【解析】設正方形導線框邊長為L，電阻為R，在0~2s，垂直紙面對外的磁場減弱，由楞次定律可知，感應電流的方向為逆時針方向，為正方向，感應電流大小電流是恒定值。由左手定則可知，cd邊所受安培力方向向下，為正方向，大小為安培力與磁感應強度成正比，數(shù)值由減小到零。2s~3s內，垂直紙面對里的磁場增加，由楞次定律可知，感應電流的方向為逆時針方向，為正方向，感應電流大小電流是恒定值。由左手定則可知，cd邊所受安培力方向向上，為負方向，大小為安培力與磁感應強度成正比，由零增大到3s?4s內垂直紙面對里的磁場減弱，由楞次定律可知，感應電流的方向為順時針方向，為負方向，感應電流大小電流是恒定值。由左手定則可知，cd邊所受安培力方向向下，為正方向，大小為安培力與磁感應強度成正比，數(shù)值由減小到零4s~6s內垂直紙面對外的磁場增加，由楞次定律可知，感應電流的方向為順時針方向，為負方向，感應電流大小電流是恒定值。由左手定則可知，cd邊所受安培力方向向上，為負方向，大小為安培力與磁感應強度成正比，數(shù)值由零增大到由以上分析計算可得AC錯誤，BD正確。故選BD。6．（2024·湖北·荊州中學三模）如圖所示，鐵芯上有兩個導線圈A和B，線圈A跟電源和開關S相連，LED（發(fā)光二極管，具有單向導電性）M和N并聯(lián)后接在線圈B兩端，圖中全部元件均正常，則（）A．S閉合瞬間，A中有感應電動勢 B．S斷開瞬間，A中沒有感應電動勢C．S閉合瞬間，M亮一下，N不亮 D．S斷開瞬間，M和N二者均不亮【答案】AC【解析】A．閉合開關S的瞬間，穿過線圈A的磁通量增加，線圈A中將產生自感電動勢，故A符合題意；B．開關斷開的瞬間，穿過線圈A的磁通量減小，線圈A中將產生自感電動勢，故B不符合題意；C．閉合開關S的瞬間，穿過線圈A的磁通量增加；線圈外側的電流方向向右，依據(jù)安培定則可知，A中產生的磁場的方向向上；穿過B的磁通量向上增大時，依據(jù)楞次定律可知，B中感應電流的磁場的方向向下，依據(jù)安培定則可知，B中感應電流的方向在外側向左，所以線圈下端的電動勢高，電流能通過二極管M，不能通過二極管N，故C符合題意；D．結合C的分析可知，S斷開瞬間，穿過線圈B的磁通量減小，產生感應電流的方向與C中感應電流的方向相反，所以感應電流能通過二極管N，不能通過二極管M，故D不符合題意。故選AC。7．（2024·湖北·黃岡中學二模）某探討性學習小組的同學設計的電梯墜落的應急平安裝置如圖所示，在電梯掛廂上安裝永久磁鐵，并在電梯的井壁上鋪設線圈，這樣可以在電梯突然墜落時減小對人員的損害。關于該裝置，下列說法正確的是（）A．當電梯突然墜落時，該平安裝置有可能使電梯懸停在線圈A、B之間B．當電梯墜落至永久磁鐵在線圈A、B之間時，閉合線圈A、B中的電流方向相反C．當電梯墜落至永久磁鐵在線圈A、B之間時，閉合線圈A在促進電梯下落，閉合線圈B在阻礙電梯下落D．當電梯墜落至永久磁鐵在線圈B下方時，閉合線圈A、B均在阻礙電梯下落【答案】BD【解析】ACD．若電梯突然