2024-2025学年新教材高中物理第2章电磁感应及其应用第1节科学探究：感应电流的方向课时作业含解析鲁科版选择性必修2

PAGE5-科学探究：感应电流的方向(建议用时：25分钟)考点一楞次定律的理解1．(多选)下列说法正确的是()A．感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的磁场方向相反B．感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场的磁通量的改变状况有关C．楞次定律只能判定闭合回路中感应电流的方向D．楞次定律可以判定不闭合的回路中感应电动势的方向BD[感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的改变，假如是因磁通量的减小而引起的感应电流，则感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相同，阻碍磁通量的减小；反之，则感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相反，阻碍磁通量的增大，故A项错误，B项正确；楞次定律既可以判定闭合回路中感应电流的方向，也可以判定不闭合回路中感应电动势的方向，C项错误，D项正确。]2．关于感应电流，下列说法正确的是()A．依据楞次定律知，感应电流的磁场肯定阻碍引起感应电流的磁通量B．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的改变C．感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同，也可能相反D．当导体切割磁感线运动时，必需用右手定则确定感应电流的方向C[由楞次定律知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的改变，A错误；感应电流的磁场总是阻碍电路中的原磁通量的改变，不是阻碍原磁场的改变，B错误；由楞次定律知，假如是因磁通量的削减而引起的感应电流，则感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相同，阻碍磁通量的减小；反之，则感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反，阻碍磁通量的增加，C正确；导体切割磁感线运动时，可干脆用右手定则确定感应电流的方向，也可以由楞次定律确定感应电流的方向，D错误。]3．(多选)关于右手定则和楞次定律的关系，下列说法正确的是()A．右手定则和楞次定律都是用来推断感应电流的方向的，本质上没有任何区分，是并列关系B．右手定则的运用范围是推断闭合回路中的部分导体切割磁感线运动时产生的感应电流的方向C．楞次定律可以用来推断任何状况下感应电流的方向D．能用右手定则推断感应电流方向的状况，肯定能用楞次定律来推断，能用楞次定律推断感应电流方向的状况，也肯定能用右手定则来推断BC[右手定则是楞次定律的一个特例，用于推断闭合回路中的部分导体切割磁感线运动时产生的感应电流的方向，与楞次定律的关系是包含关系，选项A、D错误，选项B、C正确。]考点二楞次定律的应用4．如图所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动状况是()A．向右摇摆 B．向左摇摆C．静止 D．无法判定A[当磁铁靠近铜环时，铜环中磁通量增加，产生感应电流，依据“来拒去留”原则，知铜环将受斥力作用远离磁铁向右摇摆，A正确。]5.某试验小组用如图所示的试验装置来验证楞次定律。当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流表的感应电流方向是()A．a→G→bB．先a→G→b，后b→G→aC．b→G→aD．先b→G→a，后a→G→bD[条形磁铁自上而下穿入线圈时，磁场方向向下，由楞次定律可知线圈中感应电流产生的磁场方向向上，再应用安培定则可以推断感应电流的方向为逆时针(俯视)，即b→G→a。同理可以推断出条形磁铁穿出线圈的过程中，感应电流的方向为顺时针(俯视)，即a→G→b。]6．如图所示，一根长导线弯成如图中abcd的形态，在导线框中通以直流电，在框的正中间用绝缘的橡皮筋悬挂一个金属环P，环与导线框处于同一竖直平面内，当电流I增大时，下列说法中正确的是()A．金属环P中产生顺时针方向的电流B．橡皮筋的长度增大C．橡皮筋的长度不变D．橡皮筋的长度减小B[导线框中的电流产生的磁场垂直于纸面对里，当电流I增大时，金属环P中的磁通量增大，由楞次定律和安培定则可知金属环P中产生逆时针方向的感应电流，故A项错误；依据对称性及左手定则可知金属环P所受安培力的合力方向向下，并且随电流I的增大而增大，所以橡皮筋会被拉长，故B项正确，C、D项错误。]考点三右手定则的应用7．闭合电路的一部分导体在磁场中因切割磁感线而产生了感应电流，在如图所示的图中，B、v、I方向均正确的是()D[A、C两项中不产生感应电流，A、C错误；由右手定则可知B中的感应电流方向应向外，B错误；只有选项D正确。]8．(多选)在北半球地磁场的竖直重量向下，飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变。由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为U1，右方机翼末端处的电势为U2，则()A．若飞机从西往东飞，U1比U2高B．若飞机从东往西飞，U2比U1高C．若飞机从南往北飞，U1比U2高D．若飞机从北往南飞，U2比U1高AC[我国地处北半球，地磁场有竖直向下的重量，用右手定则推断无论机翼向哪个水平方向切割磁感线，机翼中均产生自右向左的感应电动势，左侧电势高于右侧。]9．如图所示，匀强磁场与圆形导体环平面垂直，导体ef与环接触良好，当ef向右匀速运动时()A．圆环中磁通量不变，环中无感应电流产生B．整个环中有顺时针方向的电流C．整个环中有逆时针方向的电流D．环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针方向的电流D[导体ef向右切割磁感线，由右手定则可推断导体ef中感应电流由e→f.而导体ef分别与导体环的左右两部分构成两个闭合回路，故环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针方向的电流。](建议用时：15分钟)10．(多选)如图所示，导体AB、CD可在水平轨道上自由滑动，且两水平轨道在中心交叉处互不相通。当导体棒AB向左移动时()A．AB中感应电流的方向为A到BB．AB中感应电流的方向为B到AC．CD向左移动D．CD向右移动AD[由右手定则可推断AB中感应电流方向为A到B，从而CD中电流方向为C到D。导体CD所受安培力方向由左手定则推断知向右，所以CD向右移动。故选AD。]11．(多选)如图所示，光滑固定的金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时()A．P、Q将相互靠拢B．P、Q将相互远离C．磁铁的加速度仍为gD．磁铁的加速度小于gAD[当磁铁向下运动时，闭合回路的磁通量增加，依据楞次定律可推断出P、Q将相互靠拢，故A正确，B错误；磁铁受向上的斥力，故磁铁的加速度小于g，所以C错误，D正确。]12.(多选)如图所示，足够长的通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd，则()A．若线圈向右平动，其中感应电流方向是a→b→c→dB．若线圈竖直向下平动，无感应电流产生C．当线圈以ad边为轴转动时(转动角度小于90°)，其中感应电流方向是a→b→c→dD．当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是a→b→c→dBD[依据安培定则知，线圈所在处的磁场垂直纸面对里，当线圈向右平动、以ad边为轴转动时，穿过线圈的磁通量削减，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向同向，感应电流方向为a→d→c→b，A、C错误；若线圈竖直向下平动，无感应电流产生，B正确；若线圈向导线靠近时，穿过线圈的磁通量增加，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向反向，垂直纸面对外，感应电流方向为a→b→c→d，D正确。]13．(多选)如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是()A．向右加速运动 B．向左加速运动C．向右减速运动 D．向左减速运动BC[当PQ向右运动时，用右手定则可判定PQ中感应电流的方向是由Q→P，由安培定则可知穿过L1的磁场方向向上；若PQ向右加速运动，则穿过L1的磁通量增加，用楞次定律可以推断流过MN的感应电流是从N→M的，用左手定则可判定MN受到向左的安培力，将向左运动，选项A错误；若PQ向右减速运动，流过MN的感应电流方向、MN所受的安培力的方向均将反向，MN向右运动，所以选项C正确；同理可推断选项B正确，D错误。]14．如图所示，在两根平行长直导线M、N中，通以同方向同大小的电流，导线框abcd和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速运动，在移动过程中，线框中感应电流方向是怎样的？[解析]如图所示，线框在两电流中线OO′的