高考物理一輪復(fù)習(xí)課時(shí)練習(xí) 第12章第1練　實(shí)驗(yàn)十四：探究影響感應(yīng)電流方向的因素（含詳解）

1．(多選)(2024·北京市模擬)某實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，在鐵芯P上繞著兩個線圈Ⅰ和Ⅱ。如果線圈Ⅰ中電流i與時(shí)間t的關(guān)系有如圖所示的A、B、C、D四種情況，那么在t1～t2這段時(shí)間內(nèi)，可以觀察到線圈Ⅱ中有感應(yīng)電流的是()2.如圖所示，用細(xì)線吊起一個鋁環(huán)，將磁體的N極沿鋁環(huán)的中心軸線靠近鋁環(huán)，鋁環(huán)向右擺動。下列說法正確的是()A．N極靠近鋁環(huán)時(shí)，從左向右看鋁環(huán)中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針B．鋁環(huán)右擺的過程中，磁體對鋁環(huán)做的功大于鋁環(huán)動能的增加量C．僅將鋁環(huán)改為鐵環(huán)，鐵環(huán)也一定會向右擺動D．若將磁體的S極沿鋁環(huán)的中心軸線靠近鋁環(huán)，鋁環(huán)將會向左擺動3．如圖甲所示，一長直導(dǎo)線與閉合金屬線框位于同一豎直平面內(nèi)，長直導(dǎo)線中的電流i隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示(以水平向右為電流的正方向)，則在0～t2時(shí)間內(nèi)，下列說法正確的是()A．穿過線框的磁通量一直減小B．線框中始終產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流C．線框先有收縮的趨勢后有擴(kuò)張的趨勢D．線框所受安培力的合力先向下后向上4．在勻強(qiáng)磁場中放置一個金屬圓環(huán)，磁場方向與圓環(huán)平面垂直。規(guī)定圖甲所示磁場方向?yàn)檎．?dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按圖乙所示的正弦規(guī)律變化時(shí)，下列說法正確的是()A．t2時(shí)刻，圓環(huán)中無感應(yīng)電流B．t3時(shí)刻，圓環(huán)上各點(diǎn)受到的安培力最大C．t1～t3時(shí)間內(nèi)，圓環(huán)中感應(yīng)電流方向始終沿順時(shí)針方向D．t2～t4時(shí)間內(nèi)，圓環(huán)先出現(xiàn)擴(kuò)張趨勢，后出現(xiàn)收縮趨勢5．(2023·廣東深圳市羅湖外語學(xué)校期末)如圖甲所示，將線圈套在長玻璃管上，線圈的兩端與電流傳感器(可看作理想電流表)相連。將強(qiáng)磁鐵從長玻璃管上端由靜止釋放，磁鐵下落過程中將穿過線圈。實(shí)驗(yàn)觀察到如圖乙所示的感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖像。下列說法正確的是()A．t1～t3時(shí)間內(nèi)，磁鐵受到線圈的作用力方向先向上后向下B．磁鐵下落過程減少的重力勢能等于增加的動能C．若將線圈的匝數(shù)加倍，則穿過線圈的磁通量變化量也將加倍D．若將磁鐵兩極翻轉(zhuǎn)后重復(fù)實(shí)驗(yàn)，將先產(chǎn)生負(fù)向感應(yīng)電流，后產(chǎn)生正向感應(yīng)電流6.圓環(huán)形導(dǎo)體線圈a平放在水平絕緣桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動變阻器連接成如圖所示的電路。若將滑動變阻器的滑片P向下滑動，下列表述正確的是()A．線圈a中將產(chǎn)生俯視為順時(shí)針方向的感應(yīng)電流B．穿過線圈a的磁通量變小C．線圈a有擴(kuò)張的趨勢D．線圈a對水平桌面的壓力將增大7．(2022·北京卷·11)如圖所示平面內(nèi)，在通有圖示方向電流I的長直導(dǎo)線右側(cè)，固定一矩形金屬線框abcd，ad邊與導(dǎo)線平行。調(diào)節(jié)電流I使得空間各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加，則()A．線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b→c→d→aB．線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流逐漸增大C．線框ad邊所受的安培力大小恒定D．線框整體受到的安培力方向水平向右8．(多選)(2023·安徽省五校聯(lián)考)蕩秋千是一項(xiàng)同學(xué)們喜歡的體育活動。如圖所示，兩根金屬鏈條(可視為導(dǎo)體)將一根金屬棒ab懸掛在固定的金屬架cd上，靜止時(shí)金屬棒ab水平且沿東西方向，已知當(dāng)?shù)氐牡卮艌龇较蜃阅舷虮毙毕蛳屡c豎直方向成45°角，現(xiàn)讓金屬棒ab隨鏈條擺起來，通過能量補(bǔ)給的方式可使鏈條與豎直方向的最大偏角保持45°不變，則下列說法中正確的是()A．當(dāng)ab棒自北向南經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，電流從c流向dB．當(dāng)鏈條與豎直方向成45°角時(shí)，回路中感應(yīng)電流一定為零C．當(dāng)ab棒自南向北擺動的過程中，回路中的磁通量先減小再增加D．當(dāng)ab棒自南向北經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，ab棒受到的安培力的方向水平向南9.如圖，在豎直方向上的兩個磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B1和B2的勻強(qiáng)磁場中，各放入一個完全一樣的水平金屬圓盤a和b，它們可繞豎直軸自由轉(zhuǎn)動。用導(dǎo)線將a盤中心與b盤邊緣相連，b盤中心與a盤邊緣相連。從上向下看，當(dāng)a盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)()A．b盤總是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動B．若B1、B2同向，b盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動C．若B1、B2反向，b盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動D．b盤總是順時(shí)針轉(zhuǎn)動10.(多選)如圖，兩個線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通過開關(guān)與電源連接，另一線圈與遠(yuǎn)處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導(dǎo)線連接成回路。將一小磁針懸掛在直導(dǎo)線正上方，開關(guān)未閉合時(shí)小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是()A．開關(guān)閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動B．開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向C．開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向D．開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動11．在“探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生條件”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)物連線如圖甲所示。感應(yīng)線圈組的內(nèi)外線圈繞線方向如圖乙粗線所示。(G表指針指向電流流入方向)(1)接通電源，閉合開關(guān)，G表指針有大的偏轉(zhuǎn)，幾秒后G表指針停在中間不動。將滑動變阻器的滑片迅速向右滑動時(shí)，G表指針________；迅速抽出鐵芯時(shí)，G表指針________。(均選填“不動”“右偏”“左偏”或“不停振動”)(2)斷開開關(guān)和電源，將鐵芯重新插入內(nèi)線圈中，把直流輸出改為交流輸出，其他均不變。接通電源，閉合開關(guān)，G表指針________(選填“不動”“右偏”“左偏”或“不停振動”)。(3)僅用一根導(dǎo)線，如何判斷G表內(nèi)部線圈是否斷了？_______________________________。12．(多選)(2023·湖北省華中師大聯(lián)考)城市施工時(shí)，為了避免挖到鋪設(shè)在地下的電線，需要在施工前用檢測線圈檢測地底是否鋪設(shè)導(dǎo)線。若地下有一條沿著東西方向的水平直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通過電流，現(xiàn)用一閉合的檢測線圈來檢測，俯視檢測線圈，下列說法正確的是()A．若線圈靜止在導(dǎo)線正上方，當(dāng)導(dǎo)線中通過正弦交流電，線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流B．若線圈在恒定電流正上方由西向東運(yùn)動，檢測線圈受到安培力與運(yùn)動方向相反C．若線圈由北向南沿水平地面通過恒定電流上方，感應(yīng)電流的方向(俯視)先逆時(shí)針后順時(shí)針，然后先順時(shí)針后逆時(shí)針D．若線圈由北向南沿水平地面通過恒定電流上方，檢測線圈所受安培力在水平方向的分量一直向北第1練電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律實(shí)驗(yàn)十四：探究影響感應(yīng)電流方向的因素1．BCD2．B[N極靠近鋁環(huán)時(shí)，通過鋁環(huán)的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反，從左向右看鋁環(huán)中的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，故A錯誤；鋁環(huán)右擺的過程中，鋁環(huán)的動能和重力勢能均增大，所以磁體對鋁環(huán)做的功大于鋁環(huán)動能的增加量，故B正確；僅將鋁環(huán)改為鐵環(huán)，條形磁體吸引鐵環(huán)，所以鐵環(huán)向左擺動，故C錯誤；若將磁體的S極沿鋁環(huán)的中心軸線靠近鋁環(huán)，鋁環(huán)將會向右擺動，故D錯誤。]3．B[長直導(dǎo)線中的電流先減小后增大，所以穿過線框的磁通量先減小后增大，故A錯誤；由楞次定律可以判斷在0～t2時(shí)間內(nèi)，線框中始終產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，故B正確；穿過線框的磁通量先減小后增大，由楞次定律知線框先有擴(kuò)張的趨勢后有收縮的趨勢，故C錯誤；由楞次定律和左手定則判斷線框所受安培力的合力方向先向上后向下，故D錯誤。]4．C[在t2時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，但是磁通量的變化率最大，則感應(yīng)電流最大，故A錯誤；在t3時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度最大，但是磁通量的變化率為零，則感應(yīng)電流為零，圓環(huán)上各點(diǎn)受到的安培力為零，故B錯誤；t1～t2時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直圓環(huán)向里，磁通量逐漸減小，根據(jù)楞次定律可知圓環(huán)中感應(yīng)電流方向沿順時(shí)針方向，t2～t3時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直圓環(huán)向外，磁通量逐漸增大，根據(jù)楞次定律可知圓環(huán)中感應(yīng)電流方向沿順時(shí)針方向，故C正確；t2～t4時(shí)間內(nèi)，穿過圓環(huán)的磁通量先增大后減小，根據(jù)楞次定律可知圓環(huán)先出現(xiàn)收縮趨勢，后出現(xiàn)擴(kuò)張趨勢，故D錯誤。]5．D[t1～t3時(shí)間內(nèi)，根據(jù)“來拒去留”，磁鐵受到線圈的作用力方向靠近線圈時(shí)是向上的，遠(yuǎn)離線圈時(shí)也向上，A錯誤；磁鐵下落過程減少的重力勢能大于增加的動能，原因是線圈對磁鐵的作用力在這個過程中做負(fù)功，B錯誤；若將線圈的匝數(shù)加倍，則穿過線圈的磁通量變化量不變，原因是穿過線圈的磁通量和匝數(shù)無關(guān)，C錯誤；若將磁鐵兩極翻轉(zhuǎn)后重復(fù)實(shí)驗(yàn)，磁通量的變化情況和原來相反，將先產(chǎn)生負(fù)向感應(yīng)電流，后產(chǎn)生正向感應(yīng)電流，D正確。]6．D[當(dāng)滑片P向下移動時(shí)電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知通過線圈b的電流增大，從而判斷出穿過線圈a的磁通量增加，方向向下，根據(jù)楞次定律即可判斷出線圈a中感應(yīng)電流方向俯視應(yīng)為逆時(shí)針，故A、B錯誤；再根據(jù)楞次定律推論“增縮減擴(kuò)”判斷出線圈a應(yīng)有收縮的趨勢，故C錯誤；根據(jù)“增離減靠”可知線圈a對水平桌面的壓力將增大，故D正確。]7．D[根據(jù)安培定則可知，通電直導(dǎo)線右側(cè)的磁場方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加，根據(jù)楞次定律可知線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閍→d→c→b→a，A錯誤；線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為I＝eq\f(E,R)＝neq\f(ΔΦ,RΔt)＝neq\f(S,R)·eq\f(ΔB,Δt)，空間各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加，故線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不變，B錯誤；線框ad邊感應(yīng)電流保持不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加，根據(jù)安培力表達(dá)式F安＝BIL，故所受的安培力隨時(shí)間變大，C錯誤；根據(jù)楞次定律的推論增離減靠可知，線框有向右遠(yuǎn)離通電直導(dǎo)線的趨勢，故線框整體受到的安培力方向水平向右，D正確。]8．AB[當(dāng)ab棒自北向南經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，由右手定則知ab棒上的電流方向自a向b，金屬架上的電流方向則為自c到d，故A正確；當(dāng)鏈條與豎直方向成45°角時(shí)，ab棒來到了最高點(diǎn)，其速度為0，不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，回路中感應(yīng)電流一定為零，故B正確；如圖所示，當(dāng)ab棒自南向北擺動的過程中，穿過閉合回路abcd的磁通量一直減小，故C錯誤；當(dāng)ab棒自南向北經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，由左手定則知安培力的方向與水平向南的方向成45°斜向下，故D錯誤。]9．C[若B1、B2都豎直向上，從上向下看，當(dāng)a盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)，其半徑切割磁感線，感應(yīng)電流方向?yàn)閍′→O→b′→O′→a′，b盤電流為b′→O′，根據(jù)左手定則，可知b盤沿逆時(shí)針方向(俯視)轉(zhuǎn)動；若B1、B2都豎直向下，從上向下看，當(dāng)a盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)，其半徑切割磁感線，感應(yīng)電流方向?yàn)镺→a′→O′→b′→O，b盤電流為O′→b′，根據(jù)左手定則，可知b盤沿逆時(shí)針方向(俯視)轉(zhuǎn)動；若B1向上，B2向下，從上向下看，當(dāng)a盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)，其半徑切割磁感線，感應(yīng)電流方向?yàn)閍′→O→b′→O′→a′，b盤電流為b′→O′，根據(jù)左手定則，可知b盤沿順時(shí)針方向(俯視)轉(zhuǎn)動；若B1向下，B2向上，從上向下看，當(dāng)a盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)，其半徑切割磁感線，感應(yīng)電流方向?yàn)镺→a′→O′→b′→O，b盤電流為O′→b′，根據(jù)左手定則，可知b盤沿順時(shí)針方向(俯視)轉(zhuǎn)動，A、B、D錯誤，C正確。]10．AD[根據(jù)安培定則，開關(guān)閉合時(shí)鐵芯上產(chǎn)生水平向右的磁場，開關(guān)閉合后的瞬間，根據(jù)楞次定律，直導(dǎo)線上將產(chǎn)生由北向南的電流，根據(jù)安培定則，直導(dǎo)線上方的磁場垂直紙面向里，故小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動，A項(xiàng)正確；開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，直導(dǎo)線上沒有感應(yīng)電流，故小磁針的N極指北，B、C項(xiàng)錯誤；開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開后的瞬間，根據(jù)楞次定律，直導(dǎo)線上將產(chǎn)生由南向北的電流，這時(shí)直導(dǎo)線上方的磁場垂直紙面向外，故小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動，D項(xiàng)正確。]11．(1)左偏右偏(2)不停振動(3)短接G表前后各搖動G表一次，比較指針偏轉(zhuǎn)，有明顯變化，則線圈未斷；反之則斷了解析(1)滑動變阻器滑片向右滑動時(shí)，接入電路的電阻減小，電流增大，內(nèi)線圈的磁通量方向向下，且大小增大，根據(jù)楞次定律可判斷外線圈內(nèi)的感應(yīng)電流方向從A接線柱流入，故G表指針向左偏。抽出鐵芯時(shí)，磁通量減小，G表指針向右偏。(2)把直流輸出改為交流輸出后，外線圈中的電流方向不斷發(fā)生變化，故G表指針不停振動。(3)若G表未損壞，短接G表，并搖動G表，由于電磁阻尼作用，指針的偏轉(zhuǎn)幅度要比不短接G表搖動時(shí)的幅度小，若G表內(nèi)部線圈斷了，短接時(shí)回路不閉合，無上述現(xiàn)象。12．CD[若線圈靜止在導(dǎo)線正上方，當(dāng)導(dǎo)線中通過正弦交流電，由對稱性可知，通過線圏的磁通量為零，變化量為零，感應(yīng)電流為零，故A錯誤；若線圈在恒定電流正上方由西向東運(yùn)動