课时跟踪检测（五） 科学探究：感应电流的方向

课时跟踪检测（五）科学探究：感应电流的方向A组—重基础·体现综合1．楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现？()A．电阻定律 B．库仑定律C．欧姆定律 D．能量守恒定律解析：选D楞次定律中的“阻碍”作用，是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现，在克服这种“阻碍”的过程中，其他形式的能转化为电能，选项D正确。2．如图所示为由两个正三角形线框构成的回路，现给回路加上垂直于线框平面向里的匀强磁场，并使磁场的磁感应强度增大，则回路中产生的感应电流方向正确的是()解析：选C该平面回路为一个回路，垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度增大时，根据楞次定律，增反减同可知，外环的感应电流的方向为逆时针方向，内环的感应电流的方向为顺时针方向，故C正确，A、B、D错误。3.如图所示，ef、gh为两水平放置相互平行的金属导轨，ab、cd为搁在导轨上的两金属棒，与导轨接触良好且无摩擦。当一条形磁铁向下靠近导轨时，关于两金属棒的运动情况的描述正确的是()A．如果下端是N极，两棒向外运动；如果下端是S极，两棒相向靠近B．如果下端是S极，两棒向外运动；如果下端是N极，两棒相向靠近C．不管下端是何极，两棒均向外互相远离D．不管下端是何极，两棒均互相靠近解析：选D条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过闭合回路中的磁通量将增加，根据楞次定律，感应电流产生的磁场将阻碍这一磁通量的增加，具体表现应为：使回路面积减小，延缓磁通量的增加；对磁铁产生向上的磁场力，延缓磁铁的下落。所以回路的面积有收缩的趋势，即两棒相互靠近，与下端是哪个极无关，D项正确。4．如图所示，两匀强磁场的磁感应强度B1和B2大小相等、方向相反。金属圆环的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是()A．同时增大B1减小B2B．同时减小B1增大B2C．同时以相同的变化率增大B1和B2D．同时以相同的变化率减小B1和B2解析：选B当同时增大B1减小B2时，通过金属圆环的总磁通量增加，且方向垂直纸面向里，根据楞次定律知，感应电流产生的磁场方向应为垂直纸面向外，根据安培定则知，此时金属圆环中产生逆时针方向的感应电流，A项错误；同理当同时减小B1增大B2时，金属圆环中产生顺时针方向的感应电流，B项正确；当同时以相同的变化率增大或减小B1和B2时，金属圆环中的总磁通量没有变化，仍然为0，金属圆环中无感应电流产生，C、D项均错误。5.(多选)如图所示，光滑平行金属导轨PP′和QQ′处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现垂直于导轨放置一根导体棒MN，用一水平向右的力F拉动导体棒MN，下列关于导体棒MN中感应电流的方向和它所受安培力的方向的说法正确的是()A．感应电流的方向是N→MB．感应电流的方向是M→NC．安培力水平向左D．安培力水平向右解析：选AC以MN为研究对象，MN所处位置磁场的方向向下，运动方向向右，根据右手定则可知，MN中感应电流的方向是N→M，再根据左手定则可知，MN所受安培力的方向水平向左，选项A、C正确。6．如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环。圆环初始时静止。将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到()A．拨至M端或N端，圆环都向左运动B．拨至M端或N端，圆环都向右运动C．拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动D．拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动解析：选B将开关S由断开状态拨至M端或N端，都会使线圈中的电流突然增多，穿过右边圆环的磁通量突然增多，由楞次定律可知，圆环都会向右运动以阻碍磁通量的增多，选项B正确，A、C、D均错误。7．如图所示，螺线管的导线的两端与两平行金属板相接，一个带负电荷的小球用丝线悬挂在两金属板间，并处于静止状态，若条形磁铁以图示方向突然插入螺线管中时，小球的运动情况是()A．向左摆动 B．向右摆动C．保持静止 D．无法判定解析：选A当条形磁铁的S极突然插入螺线管中时，由感应电流的产生条件可知螺线管中产生感应电流，该电流给金属板充电，由楞次定律及安培定则可知左侧金属板带正电荷，右侧金属板带负电荷，所以带负电荷小球受到的电场力方向向左，小球将向左摆动，故A正确。8．(多选)如图甲所示，等离子气流由左方连续以速度v0射入M和N两板间的匀强磁场中，ab直导线与M、N相连接，线圈A与直导线cd连接，线圈A内有按如图乙所示规律变化的磁场，且规定向右为磁感应强度B的正方向，则下列叙述正确的是()A．0～1s内，ab、cd导线互相排斥B．1～2s内，ab、cd导线互相吸引C．2～3s内，ab、cd导线互相吸引D．3～4s内，ab、cd导线互相排斥解析：选BD根据左手定则，可判定等离子气流中的正离子向极板M偏转，负离子向极板N偏转，所以ab中电流方向是由a向b的。在第1s内，线圈A内磁场方向向右，磁感应强度减小，由楞次定律可知感应电流方向是由c向d的，根据ab、cd内电流的流向关系，可知两导线相互吸引，A错误；在第2s内，线圈A内磁场方向向左，磁感应强度增加，由楞次定律可知感应电流的方向是由c向d的，根据电流的流向关系可知两导线相互吸引，B正确；同理可以判断C错误，D正确。9．如图是某实验小组在研究磁通量变化时感应电流方向实验中的部分操作示意图，图甲所示是电流通过灵敏电流计时指针的偏转情况，图乙是磁铁从线圈中抽出时灵敏电流计指针的偏转情况。(1)图甲电路中串联定值电阻R主要是为了________。A．减小电路两端的电压，保护电源B．增大电路两端的电压，保护电源C．减小电路中的电流，保护灵敏电流计D．减小电路中的电流，便于观察灵敏电流计的读数(2)实验操作如图乙所示，当磁铁向上抽出时，电流计G中指针是________偏(选填“左”或“右”)；继续操作如图丙所示，判断此时条形磁铁的运动是________线圈(选填“插入”或“抽出”)。解析：(1)电路中串联定值电阻，目的是减小电流，保护灵敏电流计。故C项正确，A、B、D项错误。(2)在题图乙中，当磁铁向上抽出，磁通量减少，根据楞次定律知，感应电流的磁场与原磁场方向相同，则流过电流计的电流方向为从下往上，所以电流计指针向右偏。在题图丙中，知感应电流流过电流计的方向是从上而下，则感应电流的磁场方向向上，与原磁场方向相同，知磁通量在减小，即磁铁抽出线圈。答案：(1)C(2)右抽出B组—重应用·体现创新10.一个简易的电磁弹射玩具如图所示。线圈、铁芯组合充当炮筒，硬币充当子弹。现将一个金属硬币放在铁芯上(金属硬币半径略大于铁芯半径)，电容器刚开始时处于无电状态，则下列说法正确的是()A．要将硬币射出，可直接将开关拨到2B．当开关拨向1时，有短暂电流出现，且电容器上极板带负电荷C．当开关由1拨向2瞬间，铁芯中的磁通量减小D．当开关由1拨向2瞬间，硬币中会产生向上的感应磁场解析：选D要将硬币射出，必须要使电容器放电，而直接将开关拨到2，电容器不会放电产生电流的，故A项错误；当开关拨向1时，有短暂电流出现，电容器处于充电状态，由于电容器的上极板与电源正极相连，因此电容器的上极板带正电荷，故B项错误；当开关由1拨向2瞬间，电容器处于放电瞬间，电流增大，铁芯中的磁通量增多，故C项错误；当开关由1拨向2瞬间，电容器处于放电瞬间，铁芯中产生向下的磁通量且增多，根据楞次定律，则硬币中会产生向上的感应磁场，故D项正确。11．(多选)如图所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈等距离排列，且与传送带以相同的速度匀速运动。为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定的匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈，通过观察图形。判断下列说法正确的是()A．若线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动B．若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动C．从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈D．从图中可以看出，第4个线圈是不合格线圈解析：选AC若线圈闭合，进入磁场时，由于产生电磁感应现象，根据楞次定律可判断闭合线圈相对传送带向后滑动，故A项正确，B项错误；从题图中可以看出，2、3两线圈间距小，3、4两线圈间距大，其余各线圈间距相同，说明第3个线圈相对传送带没有滑动，第3个线圈是不合格线圈，C项正确，D项错误。12.如图所示，一根质量为M、长为L的铜管放置在水平桌面上，现让一块质量为m、可视为质点的钕铁硼强磁铁从铜管上端由静止下落，强磁铁在下落过程中不与铜管接触，且不计空气阻力，在此过程中()A．桌面对铜管的支持力大小一直为MgB．铜管和强磁铁组成的系统机械能守恒C．铜管中没有感应电流D．强磁铁下落到桌面的时间t＞eq\r(\f(2L,g))解析：选D强磁铁通过铜管时，导致铜管的磁通量发生变化，从而产生感应电流，故C错误；磁铁在铜管中运动的过程中，虽不计空气阻力，但在此过程中安培力做功产生热能，所以系统机械能不守恒，故B错误；由于铜管对磁铁有向上的阻力，则由牛顿第三定律可知磁铁对铜管有向下的力，则桌面对铜管的支持力大小F>Mg，故A错误；因铜管对磁铁有阻力，所以运动时间与自由落体运动相比会变长，即有t＞eq\r(\f(2L,g))，故D正确。13.某同学在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，设计了如图所示的装置。线圈A通过电流表甲、阻值较大的电阻R′、滑动变阻器R和开关S连接到电源上，线圈B的两端接到另一个电流表乙上，两个电流表完全相同，零刻度线在表盘中央。闭合开关后，当滑动变阻器R的滑片P不动时，甲、乙两个电流表指针的位置如图所示。(1)当滑片P较快地向左滑动时，电流表甲的指针的偏转情况是________，电流表乙的指针的偏转情况是_______(均选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”)。(2)断开开关，待电路稳定后再迅速闭合开关，电流表乙的指针的偏转情况是________(选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”)。(3)从上述实验可以初步得出结论：____________________________________________________________________________________________________________________________。解析：由题图可知，电流由哪一接线柱流入，电流表的指针就向哪侧偏转。(1)当滑片P较快地向左滑动时，通电回路中的电流增大，电流表甲的指针向左偏，穿过线圈B的磁通量增大且原磁场方向向下，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向向上，由安培定则得