2024高中物理第一章电磁感应第三节感应电流的方向达标作业含解析粤教版选修3-2

PAGE6-第三节感应电流的方向A级抓基础1.如图所示，在条形磁铁N极旁边，将闭合线圈abcd由位置Ⅰ经位置Ⅱ平移至位置Ⅲ，线圈中感应电流的方向()A．始终沿abcd方向B．始终沿adcb方向C．先沿abcd方向，后沿adbc方向D．先沿adcb方向，后沿abcd方向解析：线圈从位置Ⅰ到位置Ⅱ的过程中，向上穿过线圈的磁通量减小，则产生感应电流，依据楞次定律可知，感应电流的磁场应向上，则由右手螺旋定则可知，感应电流的方向为adcba；线圈从位置Ⅱ到位置Ⅲ的过程中，线圈内向下穿过的磁通量增加，则也会产生感应电流，依据楞次定律可知感应电流的磁场向上，则感应电流的方向adcba.答案：B2．磁铁在线圈中心上方起先运动时，线圈中产生如图方向的感应电流，则磁铁()A．向上运动 B．向下运动C．向左运动 D．向右运动解析：若磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量变大，原磁场方向向下，则感应磁场方向向上，依据右手螺旋定则，拇指表示感应磁场的方向，四指弯曲的方向表示感应电流的方向，故可推断出产生了如图中箭头所示的感应电流；同理，若磁铁向上运动，则感应电流的方向与图中感应电流的方向相反．故A错误，B正确；若磁铁向右运动或向左运动，穿过线圈的磁通量变小，原磁场方向向下，则感应磁场方向向下，依据右手螺旋定则，拇指表示感应磁场的方向，四指弯曲的方向表示感应电流的方向，故可推断出产生的感应电流的方向与图中感应电流的方向相反，故C、D错误．答案：B3．(多选)如图所示，线圈与电流表组成闭合电路．当条形磁铁插入线圈或从线圈中拔出时，电路中都会有感应电流．以下推断正确的是()A．当N极插入线圈经过位置1时，流过电流表的电流方向从a→bB．当N极插入线圈经过位置1时，流过电流表的电流方向从b→aC．当S极离开线圈经过位置2时，流过电流表的电流方向从a→bD．当S极离开线圈经过位置2时，流过电流表的电流方向从b→a解析：当N极插入线圈经过位置1时，穿过线圈的磁通量增加，原磁场方向向右，依据楞次定律可得，流过电流表的电流方向从a→b，故A正确，B错误；当S极离开线圈经过位置2时，穿过线圈的磁通量减小，原磁场方向向右，依据楞次定律可得，流过电流表的电流方向从b→a.故C错误，D正确．答案：AD4．如图所示，螺线管CD的导线绕法不明确，当磁铁AB插入螺线管时，电路中有图示方向的感应电流产生，下列关于螺线管极性的推断正确的是()A.C端肯定是N极B．C端肯定是S极C．C端的极性肯定与磁铁B端的极性相同D．C端的极性肯定与磁铁B端的极性相反解析：由题意可知，当磁铁向下运动时，即靠近螺线管，导致穿过的磁通量变大，由于不知磁极，无法确定磁场方向，依据楞次定律，有感应电流的产生，无法确定C端的磁极，但由“来拒去留”可以确定，C端的极性肯定与磁铁B端的极性相同，故C正确，A、B、D错误．答案：C5.美国物理学家卡布莱用试验找寻磁单极子．试验依据的原理就是电磁感应现象，仪器的主要部分是由超导体做成的线圈，设想有一个磁单极子穿过超导线圈，如图所示，于是在超导线圈中将产生感应电流，关于感应电流的方向，下列说法正确的是()A．磁单极子穿过超导线圈的过程中，线圈中产生的感应电流的方向发生变更B．N磁单极子与S磁单极子分别穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向相同C．磁单极子穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向不变D．假如磁单极子为N磁单极子，穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向始终为顺时针(从上往下看)解析：N磁单极子穿过超导线圈的过程中，当磁单极子靠近线圈时，穿过线圈的磁通量增加，且磁场方向从上向下，由楞次定律可知，感应磁场方向从下向上，再由右手螺旋定则可确定感应电流方向为逆时针方向；当N磁单极子远离线圈时，穿过线圈的磁通量减小，且磁场方向从下向上，由楞次定律可知，感应磁场方向从下向上，由右手螺旋定可确定感应电流方向为逆时针方向，故线圈中产生的感应电流方向不变；若是S磁单极子穿过超导线圈，同理得出：靠近线圈时，感应磁场从上向下，则感应电流方向顺时针；当远离时，感应电流方向也是顺时针方向．故A、B、D错误，C正确．答案：C6．电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示，现使磁铁起先自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电状况是()A．从a到b，上极板带正电B．从a到b，下极板带正电C．从b到a，上极板带正电D．从b到a，下极板带正电解析：当磁铁N极向下运动时，导致向下穿过线圈的磁通量变大，由楞次定律可得，感应磁场方向与原来磁场方向相反，再由安培定则可得感应电流方向沿线圈回旋而下，由于线圈相当于电源，则流过R的电流方向是从b到a，对电容器充电下极板带正电．答案：D7.如图所示，两个相同的轻质铝环套在一根水平光滑的绝缘杆上，当一条形磁铁向左运动靠近两环时，两环的运动状况是()A．同时向左运动，间距增大B．同时向左运动，间距变小C．同时向右运动，间距变小D．同时向右运动，间距变大解析：当条形磁铁向左运动靠近两环时，两环中的磁通量都增加，且与原磁场方向相同，依据楞次定律，两环的运动都要阻碍磁铁相对环的运动——即阻碍“靠近”，那么两环都向左运动．又由于两环中的感应电流方向相同，两平行的同向电流间有相互吸引的磁场力，因而两环间的距离要减小．答案：B8.如图所示，若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ，则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是()A．有顺时针方向的感应电流B．有逆时针方向的感应电流C．先逆时针后顺时针方向的感应电流D．无感应电流解析：磁感线是闭合曲线，磁铁内部穿过线圈的磁感线条数等于外部全部磁感线的总和，图中内部磁感线比外部多．外部的磁感线与内部的磁感线方向相反，外部的磁感线将内部抵消，Ⅱ位置磁铁外部磁感线条数少，将内部磁感线抵消少，则Ⅱ位置磁通量大．而Ⅰ位置磁铁外部磁感线条数多，将内部磁感线抵消多，则Ⅰ位置磁通量小．当弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ，则磁通量变大，且磁场方向由下向上，依据楞次定律，则有顺时针方向的感应电流，故A正确，B、C、D错误．答案：A9．如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变更关系如图乙所示．在0～eq\f(T,2)时间内，直导线中电流向上，则在eq\f(T,2)～T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力状况是()A．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左B．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右C．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右D．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左解析：在eq\f(T,2)～T时间内，直线电流方向向下，依据安培定则，知导线右侧磁场的方向垂直纸面对外，电流渐渐增大，则磁场渐渐增加，依据楞次定律，金属线框中产生顺时针方向的感应电流．依据左手定则，知金属框左边受到的安培力方向水平向右，右边受到的安培力水平向左，离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安培力，所以金属框所受安培力的合力水平向右．故C正确．答案：C10.如图所示，圆筒形铝管竖直置于水平桌面上，一磁块从铝管的正上方由静止起先下落，穿过铝管落到水平桌面上，下落过程中磁块不与管壁接触．忽视空气阻力，则在下落过程中()A．磁块做自由落体运动B．磁块的机械能守恒C．铝管对桌面的压力大于铝管的重力D．铝管中无感应电流产生解析：磁块在铝管中运动的过程中，虽不计空气阻力，但在过程中，出现安培力作负功现象，从而磁块不会做自由落体运动，故A错误；磁块在整个下落过程中，除重力做功外，还有产生感应电流对应的安培力做功，导致减小的重力势能，部分转化动能外，还产生内能．故机械能不守恒；同时增加的动能小于重力势能的减小量，故B、D错误；磁块在整个下落过程中，由楞次定律中来拒去留规律可知，铝管受向下的作用力，故铝管对桌面的压力肯定大于铝管的重力，故C正确．答案：C11．(多选)小明有一个磁浮玩具，其原理是利用电磁铁产生磁性，让具有磁性的玩偶稳定地飘浮起来，其构造如图所示．若图中电源的电压固定，可变电阻为一可以随意变更电阻大小的装置，则下列叙述正确的是()A．电路中的电源必需是直流电源B．电路中的a端点须连接直流电源的负极C．若增加环绕软铁的线圈匝数，可增加玩偶飘浮的最大高度D．若将可变电阻的电阻值调大，可增加玩偶飘浮的最大高度解析：让具有磁性的玩偶稳定地飘浮起来，则需让玩偶受到向上的恒定的磁场力，在线圈中要产生上面是N极的恒定的磁场，故电路中的电源必需是直流电源，且依据左手定则，电路中的a端点须连接直流电源的正极，选项A正确，B错误；若增加环绕软铁的线圈匝数，可使电磁铁产生的磁场增加，从而增加玩偶飘浮的最大高度，选项C正确；若将可变电阻的电阻值调大，则通过电磁铁的电流减小，磁场减弱，则可减小玩偶飘浮的最大高度，选项D错误．答案：AC12．(多选)如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变更电流i，电流随时间变更的规律如图乙所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为FN，则()A．t1时刻FN<G，P有扩大的趋势B．t2时刻FN＝G，此时穿过P的磁通量最大C．t3时刻FN＝G，此时P中有感应电流D．t4时刻FN＞G，P有收缩的趋势解析：当螺线管中电流增大时，其形