粤教版高中物理选择性必修第二册课后习题第2章 电磁感应 分层作业7 感应电流的方向

分层作业7 感应电流的方向
A组必备知识基础练
1.如图所示,正方形金属线框abcd置于磁场中,磁场方向垂直线框平面向里,当磁感应强度均匀增大时,下列说法正确的是( )
A.线框中产生abcda方向的感应电流,线框有收缩的趋势
B.线框中产生abcda方向的感应电流,线框有扩张的趋势
C.线框中产生adcba方向的感应电流,线框有收缩的趋势
D.线框中产生adcba方向的感应电流,线框有扩张的趋势
2.闭合电路的一部分导体在磁极间运动的情形如图所示,图中导体垂直于纸面,a、b、c、d分别表示导体运动中的四个不同位置,箭头表示导体在四个位置上的运动方向,则导体中感应电流的方向为垂直纸面向里时,导体的位置是( )
A.a
B.b
C.c
D.d
3.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.有先逆时针后顺时针方向的感应电流
D.无感应电流
4.如图所示,当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况是( )
A.向右摆动
B.向左摆动
C.静止
D.不能确定
5.如图所示,把一条形磁铁从图示位置由静止释放,穿过采用双线绕法的通电线圈,忽略空气阻力,此过程中条形磁铁做( )
A.减速运动
B.匀速运动
C.自由落体运动
D.变加速运动
6.如图所示,A、B都是很轻的铝环,分别吊在绝缘细杆的两端,杆可绕竖直轴在水平面内转动,A环是闭合的,B环是断开的.若用磁铁分别靠近这两个圆环,则下列说法正确的是( )
A.图中磁铁N极接近A环时,A环被吸引,而后被推开
B.图中磁铁N极远离A环时,A环被排斥,而后随磁铁运动
C.用磁铁N极接近B环时,B环被排斥,远离磁铁运动
D.用磁铁的任意一磁极接近A环时,A环均被排斥
7.如图所示,导体线圈abcd与直导线在同一平面内,直导线通有恒定电流I,在线圈由左向右匀速通过直导线的过程中,线圈中感应电流的方向是( )
A.先abcd,再dcba,后abcd
B.先abcd,再dcba
C.先dcba,再abcd,后dcba
D.一直dcba
B组关键能力提升练
8.当航天飞机在环绕地球的轨道上飞行时,从中释放一颗卫星,卫星与航天飞机保持相对静止,两者用导电缆绳相连,这种卫星称为“绳系卫星”.现有一颗卫星在地球赤道上空运行,卫星位于航天飞机正上方,卫星所在位置地磁场方向由南向北.下列说法正确的是( )
A.航天飞机和卫星从西向东飞行时,图中B端电势高
B.航天飞机和卫星从西向东飞行时,图中A端电势高
C.航天飞机和卫星从南向北飞行时,图中B端电势高
D.航天飞机和卫星从南向北飞行时,图中A端电势高
9.(广东深圳阶段练习)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中的电流i随时间t变化的规律如图乙所示,取图甲中电流方向为正方向,P所受的重力为G,桌面对P的支持力为F N,从上往下观察电流方向,则( )
A.在t1时刻,F N>G,P中有顺时针方向的感应电流
B.在t2时刻,F N=G,P中有顺时针方向的感应电流
C.在t3时刻,F N=G,P中有顺时针方向的感应电流
D.在t4时刻,F N>G,P中无感应电流
10.(多选)如图所示,导体棒AB、CD可在水平光滑轨道上自由滑动,两轨道不互相接触,下列说法正确的是( )
A.将CD固定,当AB向左移动时,AB中感应电流的方向为A到B
B.将CD固定,当AB向右移动时,AB中感应电流的方向为A到B
C.将AB固定,当CD向左移动时,AB中感应电流的方向为A到B
D.将AB固定,当CD向右移动时,AB中感应电流的方向为A到B
11.如图所示,一线圈用细杆悬于P点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在匀强磁场中运动,磁场的方向如图所示,已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ位置时(Ⅱ位置正好是细杆竖直时线圈所处的位置),顺着磁场方向看去,线圈内的感应电流( )
A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ位置均是顺时针方向
B.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ位置均是逆时针方向
C.Ⅰ位置是顺时针方向,Ⅱ位置为零,Ⅲ位置是逆时针方向
D.Ⅰ位置是逆时针方向,Ⅱ位置为零,Ⅲ位置是顺时针方向
12.如图所示,在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线,导线中通有自东向西稳定、强大的直流电流,现用一闭合的检测线圈(线圈中串有灵敏的检流计,图中未画出)检测此通电直导线的位置,若不考虑地磁场的影响,在检测线圈(位于水平面内)从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过直导线的上方移至距直线很远处的过程中,俯视检测线圈,其中的感应电流的方向是( )
A.先顺时针后逆时针
B.先逆时针后顺时针
C.先逆时针后顺时针,然后再逆时针
D.先顺时针后逆时针,然后再顺时针
答案：
1.A 磁场方向垂直线框平面向里,当磁感应强度均匀增大时,穿过线框的磁通量增大,根据楞次定律可知线框中感应电流沿abcda方向,根据左手
定则可得线框所受安培力方向均指向线框内部,即线框有收缩的趋势.故选A.
2.A 导体切割磁感线产生感应电流,用右手定则判断此时导体的位置是a,故A正确.
3.A 穿过线圈的磁通量包括条形磁铁内全部和条形磁铁外的一部分,合磁通量是向上的.当线圈突然缩小时,条形磁铁外向下穿过线圈的磁通量减少,合磁通量增加.由楞次定律判断,感应电流的方向为顺时针方向,选项A正确.
4.A 磁铁向右运动时,由楞次定律知铜环产生的感应电流总是阻碍导体间的相对运动,则磁铁和铜环间有排斥作用,故A正确.
5.C 由安培定则知,双线绕法得到的两个线圈通电时,两线圈的磁场等值反向相互抵消,合磁场为零,对条形磁铁无作用力.当条形磁铁下落时,穿过两线圈的磁通量同向增加,根据楞次定律,两线圈中产生的感应电流等值反向,也互相抵消,线圈中无感应电流,线圈对条形磁铁没有作用力.条形磁铁下落过程中只受重力,又从静止开始,所以条形磁铁做自由落体运动,故C正确.
6.D 在磁铁的任意一磁极接近或远离A环时,由于A环闭合,环中产生了感应电流,阻碍磁极和A环间的相对运动,故A、B错误,D正确;而B环不闭合,无感应电流产生,磁铁接近或远离B环时,B环无任何反应.
7.C 画出长直导线周围的磁场分布情况,如图所示,当线圈向右移动,未达到直导线时,线圈内磁场垂直纸面向外,磁通量增加,故感应电流方向为dcba.在线圈穿越直导线过程中,线圈内垂直纸面向外的磁通量减少,同时垂直纸面向里的磁通量增加,则感应电流的磁场方向为垂直纸面向外,感应电流方向为abcd.线圈穿过直导线后,线圈内磁场垂直纸面向里,磁通量减少,故感应电流方向为dcba.综上所述,C正确.
8.B 向东运动时,由右手定则知电流方向由B到A,即A为电源正极,因此电势高,选项A错误,B正确;若向北运动,电缆没有切割磁感线,不会产生感应电动势,选项C、D错误.
9.C 在t1时刻,螺线管Q中电流均匀增加,则穿过线圈P的磁通量增加,根据楞次定律可知,线圈P所受磁场力向下,则此时F N>G,线圈P中感应电流的磁场向上,可知线圈P中有逆时针方向的感应电流(从上往下看),A错误;在t2时刻,螺线管Q中电流不变,则线圈P中磁通量不变,线圈P中无
感应电流,故此时F N=G,B错误;在t3时刻,螺线管Q中电流正向减小,则穿过线圈P的磁通量向下减小,根据楞次定律可知,线圈P中感应电流的磁场向下,则线圈P中有顺时针方向的感应电流(从上往下看),此时螺线管Q
中电流为零,则线圈P不受磁场力,故此时F N=G,C正确;在t4时刻,螺线管Q中电流不变,则线圈P中磁通量不变,线圈P中无感应电流,故此时F N=G,D 错误.
10.AC 由右手定则可判断,当AB向左运动时,AB中感应电流方向为A→B;当AB向右运动时,AB中感应电流方向为B→A,A正确,B错误.当CD向左运动时,CD中的感应电流方向为C→D,AB中的感应电流方向为A→B;当CD
向右移动时,AB中感应电流方向为B→A,C正确,D错误.
11.D 线圈由初始位置向Ⅰ位置运动过程中,沿磁场方向的磁通量逐渐增大,根据楞次定律,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,从右向左穿过线圈,根据安培定则,顺着磁场方向看去,Ⅰ位置时感应电流的方向是逆时针方向;在Ⅱ位置时由左向右穿过线圈的磁通量最大,由Ⅱ位置向Ⅲ位置运动时,向右穿过线圈的磁通量减少,根据楞次定律,感应电流的磁场方向向右,根据安培定则,顺着磁场方向看去,Ⅲ位置的电流方向是顺时针方向,且Ⅱ位置时感应电流为零,故D正确.
12.C 根据通电直导线周围的磁感线的特点,检测线圈由远处移至直导线正上方时,穿过线圈的磁场有向下的分量,磁通量先增加后减小,由楞次定律和安培定则可知,线圈中的电流方向先逆时针后顺时针.当检测线圈由直导线正上方移至远处时,穿过线圈的磁场有向上的分量,磁通量先增加后减小,由楞次定律和安培定则可知,线圈中的电流方向先顺时针后逆时针,所以C正确.
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