【物理】2019届一轮复习人教版感应电流方向的判定学案

【物理】2019届一轮复习人教版感应电流方向的判定学案

考点精讲 ‎1．楞次定律 ‎(1)内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．‎ ‎(2)适用情况：所有的电磁感应现象．‎ ‎（3）楞次定律中“阻碍”的含义 ‎2．右手定则 ‎(1)内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导体运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向．‎ ‎(2)适用情况：导体切割磁感线产生感应电流．‎ 考点精练 题组1楞次定律 ‎1．如图所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁当磁铁向下运动但未插入线圈内部时，线圈中 A． 没有感应电流 B． 感应电流的方向与图中箭头方向相反 C． 感应电流的方向与图中箭头方向相同 D． 感应电流的方向不能确定 ‎【答案】C ‎【解析】当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量向下，且增大，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍磁通量的增加，方向向上，则线圈中的电流方向与箭头方向相同。故C正确，A、B、D错误。‎ ‎2．下列各图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流．各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中正确的是 (　　)‎ ‎　‎ ‎【答案】：CD ‎ ‎3．如图所示，导线AB 与CD 平行。当开关 S闭合与断开时，关于导线CD 中感应电流的方向，下列判断正确的是 ‎ A． S闭合时方向向左，S断开时方向向左 B． S闭合时方向向右，S断开时方向向左 C． S闭合时方向向左，S断开时方向向右 D． S闭合时方向向右，S断开时方向向右 ‎【答案】C ‎【解析】当S闭合时，穿过回路CD的磁通量垂直纸面向外增大，由楞次定律得知感应电流的磁场方向应是垂直纸面向里，由安培定则判知感应电流方向是由D到C；当S断开时，穿过回路CD的磁通量垂直纸面向外减小，由楞次定律得知感应电流的磁场方向应是垂直纸面向外，由安培定则判知感应电流方向是由C到D；故选：C ‎4．如图所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是(　　)‎ A． 向左和向右拉出时，环中感应电流方向相反 B． 向左和向右拉出时，环中感应电流方向都是沿顺时针方向 C． 向左和向右拉出时，环中感应电流方向都是沿逆时针方向 D． 将圆环拉出磁场的过程中，当环全部处在磁场中运动时，也有感应电流产生 ‎【答案】B ‎5．如图，铁芯上绕有两组线圈，一组与电源相连，另一组与灵敏电流计相接。闭合开关的瞬间：（ ）‎ A． 铁芯中的磁场方向向右 B． 右侧线圈中磁通量突然减小 C． 电流表有电流通过，方向由向 D． 电流表有电流通过，方向由向 ‎【答案】AD ‎【解析】当闭合开关K的瞬间，导致左侧线圈中电流增大，根据安培定则可知，左边线圈左端是S极，右端是N极。则铁芯中的磁场方向向右，故A正确；当闭合开关K的瞬间，导致电流增大，则右侧线圈的磁通量在增大，由楞次定律可知，可判定出感应电流方向由B流向A，故D正确，B、C错误；故选AD。‎ ‎6.美国《大众科学》月刊网站报道，美国明尼苏达大学的研究人员发现．一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能．具体而言，只要略微提高温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示．A为圆柱形合金材料，B为线圈，套在圆柱形合金材料上，线圈的半径大于合金材料的半径．现对A进行加热，则(　　)‎ A．B中将产生逆时针方向的电流 B．B中将产生顺时针方向的电流 C．B线圈有收缩的趋势 D．B线圈有扩张的趋势 ‎【答案】D.‎ ‎7.如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，从图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到达位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ.在这个过程中，线圈中感应电流(　　)‎ A．沿abcd流动 B．沿dcba流动 C．由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动 D．由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动 ‎【答案】A.‎ ‎【解析】由条形磁铁的磁场分布情况可知，线圈在位置Ⅱ时穿过矩形闭合线圈的磁通量最少．线圈从位置Ⅰ到Ⅱ，穿过abcd自下而上的磁通量减少，感应电流的磁场阻碍其减少，则在线框中产生的感应电流的方向为abcd，线圈从位置Ⅱ到Ⅲ，穿过abcd自上而下的磁通量在增加，感应电流的磁场阻碍其增加，由楞次定律可知感应电流的方向仍然是abcd.故本题【答案】为A ‎8. 如图，匀强磁场垂直于软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变为圆形．则该磁场(　　)‎ A．逐渐增强，方向向外 B．逐渐增强，方向向里 C．逐渐减弱，方向向外 D．逐渐减弱，方向向里 ‎【答案】CD.‎ ‎【解析】 回路变为圆形，面积增大，说明闭合回路的磁通量增大，所以磁场逐渐减弱，而磁场方向可能向外，也可能向里，故选项C、D正确．‎ ‎9．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，其构造如右图所示。若图中电源的电压固定，可变电阻为一可以随意改变电阻大小的装置，则下列叙述正确的是 A．电路中的电源必须是交流电源 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 ‎【答案】：C ‎ ‎10．如图所示，MN、GH为光滑的水平平行金属导轨，ab、cd为跨在导轨上的两根金属杆，垂直纸面向外的匀强磁场垂直穿过MN、GH所在的平面，则(　　)‎ A．若固定ab，使cd向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向为a→b→d→c→a B．若ab、cd以相同的速度一起向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向为a→c→d→b→a C．若ab向左、cd向右同时运动，则abdc回路中的电流为零 D．若ab、cd都向右运动，且两杆速度vcd>vab，则abdc回路有电流，电流方向为a→c→d→b→a ‎【答案】D ‎【解析】 由右手定则可判断出A项做法使回路产生顺时针方向的电流，故A项错．若ab、cd同向运动且速度大小相同，ab、cd所围面积不变，磁通量不变，故不产生感应电流，故B项错．若ab向左，cd向右，则abdc回路中有顺时针方向的电流，故C项错．若ab、cd都向右运动，且两杆速度vcd>vab，则ab、cd所围面积发生变化，磁通量也发生变化，由楞次定律可判断出，abdc回路中产生顺时针方向的电流，故D项对．‎ 题组2 右手定则 ‎1．如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由位置1匀速运动到位置2。则 (　　)‎ A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a B．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a C．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右 D．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左 ‎【答案】：D ‎ ‎2．闭合线框abcd,自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场,当它经过如图所示的三个位置时,感应电流的方向是(   )‎ A． 经过Ⅰ时,电流方向是顺时针方向 B． 经过Ⅱ时,电流方向是逆时针方向 C． 经过Ⅱ时,无感应电流 D． 经过Ⅲ时,电流方向是逆时针方向 ‎【答案】C ‎【解析】经过Ⅰ时，向里的磁通量增加，根据楞次定律可知感应电流方向为逆时针，故A错误；经过Ⅱ时，磁通量不变，则感应电流为0，故B错误，C正确；经过Ⅲ时，向里的磁通量减少，根据楞次定律可知感应电流方向为顺时针，故D错误。故选C。‎ ‎3．如图所示，闭合矩形线框abcd位于磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，让线框以沿与ab边垂直的速度v在磁场中匀速运动，则关于线框中感应电流和感应电动势判断正确的是 A． cd中有向上的电流，且c点电势高于d点电势 B． cd中有向上的电流，且d点电势高于c点电势 C． cd中没有感应电流，且d点电势不等于c点电势 D． cd中没有感应电流，且d点电势等于c点电势 ‎【答案】C ‎4．如图所示，在直线电流附近有一根金属棒ab，当金属棒以b端为圆心，以ab为半径，在过导线的平面内匀速旋转到达图中的位置时 (　　)‎ A．a端聚积电子 B．b端聚积电子 C．金属棒内电场强度等于零 D．Ua>Ub ‎【答案】：BD ‎ ‎【解析】　因金属棒所在区域的磁场的方向垂直于纸面向外，当金属棒转动时，由右手定则可知，a端的电势高于b端的电势，b端聚积电子，B、D正确。‎ ‎5．如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动。金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面。则线框中感应电流的方向是(　　)‎ A．a→b→c→d→a B．d→c→b→a→d C．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→a D．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d ‎【答案】：B ‎ ‎6．在北半球，地磁场的水平分量由南向北，竖直分量竖直向下．北京平安大街上，如图所示，某人骑车从东往西行驶，则下列说法正确的是(　　)‎ A．自行车左车把的电势比右车把的电势高 B．自行车左车把的电势比右车把的电势低 C．图中辐条AB此时A端比B端的电势高 D．图中辐条AB此时A端比B端的电势低 ‎【答案】：AD ‎ ‎【解析】：从东往西，车把切割地磁场的竖直分量，由右手定则知左车把电势高，而辐条切割水平分量，B端电势高，即A、D正确。‎ ‎7．在北半球上，地磁场竖直分量向下．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，右方机翼末端处电势为 ‎，则（ ）‎ A． 若飞机从西往东飞，比高 B． 若飞机从东往西飞，比高 C． 若飞机从南往北飞，比高 D． 若飞机从北往南飞，比高 ‎【答案】AC 方法突破 感应电流方向判断的两种方法 ‎（1）用楞次定律判断 ‎（2）用右手定则判断 该方法适用于部分导体切割磁感线。判断时注意掌心、四指、拇指的方向：‎ ‎①掌心——磁感线垂直穿入；②拇指——指向导体运动的方向；③四指——指向感应电流的方向。‎ 题组3 判断感应电流方向的方法 ‎1．如图所示，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a(　　)‎ A．顺时针加速旋转 B．顺时针减速旋转 C．逆时针加速旋转 D．逆时针减速旋转 ‎【答案】 B ‎【解析】：由楞次定律知，欲使b中产生顺时针电流，则a环内磁场应向里减弱或向外增强，a环的旋转情况应该是顺时针减速或逆时针加速，由于b环又有收缩趋势，说明a环外部磁场向外，内部向里，故选B。‎ ‎2．如图甲所示，在竖直方向分布均匀的磁场中水平放置一个金属圆环，圆环所围面积为，圆环电阻为，在第1s内感应电流沿顺时针方向（俯视）。磁场的磁感应强度B随时间r的变化规律如图乙所示，其中在4s-5s的时间段为直线，下列判断正确的是（ ）‎ A． 在0-2s时间段，感应电流先增大再减小 B． 在2s-4s时间段，感应电流沿顺时针方向 C． 在4s-5s时间段内，感应电流沿顺时针方向 D． 在0-5s时间段，圆环的最大发热功率为 ‎【答案】D ‎3. 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的变化关系如图所示。在0～时间内，直导线中电流向上。则在～T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是(　　)‎ 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．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右 C．感应电流方向为逆时针，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 ‎【答案】：B ‎ ‎【解析】：在～T时间内，由楞次定律可知，线框中感应电流的方向为顺时针，由左手定则可判断线框受安培力的合力方向向右，选项B正确。‎ ‎4. 如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引(　　)‎ A．向右做匀速运动 B．向左做减速运动 C．向右做减速运动 D．向右做加速运动 ‎【答案】BC.‎ ‎5. 如图，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈．当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方水平快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是(　　)‎ A．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左 B．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向左 C．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向右 D．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右 ‎【答案】D.‎ ‎【解析】根据楞次定律的推论判断．磁铁靠近线圈时，线圈阻碍它靠近．线圈受到磁场力方向为右偏下，故FN>mg，有向右运动趋势，磁铁从B点离开线圈时，线圈受到磁场力方向向右偏上，故FN

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