2020版高中物理 第1章 电磁感应与现代生活 1

2020版高中物理 第1章 电磁感应与现代生活 1

‎1.2　探究感应电流的方向 考点一　对楞次定律的理解 ‎1.根据楞次定律可知，感应电流的磁场一定是 (　　)‎ A.与引起感应电流的磁场反向 B.阻止引起感应电流的磁通量变化 C.阻碍引起感应电流的磁通量变化 D.使电路磁通量为零 答案　C 解析　由楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍引起它的原磁通量的变化.具体来说就是“增反减同”.因此C正确.‎ 考点二　楞次定律的应用 ‎2.(多选)如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，其中表示正确的是(　　)‎ 答案　CD 6‎ 解析　先根据楞次定律“来拒去留”判断线圈的N极和S极.A中线圈上端应为N极，B中线圈上端应为N极，C中线圈上端应为S极，D中线圈上端应为S极，再根据安培定则确定感应电流的方向，A、B错误，C、D正确.‎ ‎3.矩形导线框abcd与长直导线MN放在同一水平面上，ab边与MN平行，导线MN中通入如图1所示的电流，当MN中的电流增大时，下列说法正确的是 (　　)‎ 图1‎ A.导线框abcd中没有感应电流 B.导线框abcd中有顺时针方向的感应电流 C.导线框所受的安培力的合力方向水平向左 D.导线框所受的安培力的合力方向水平向右 答案　D 解析　直导线中的电流增大时，根据安培定则知，通过线框的磁场方向垂直纸面向里，且增强，根据楞次定律知感应电流的方向为逆时针方向，故A、B错误.根据左手定则知，ab边所受安培力方向水平向右，cd边所受安培力方向水平向左，离导线越近，磁感应强度越大，所以ab边所受的安培力大于cd边所受的安培力，则导线框所受安培力的合力方向水平向右，故C错误，D正确.故选D.‎ ‎4.电阻R、电容器C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁位于线圈的正上方，N极朝下，如图2所示.现使磁铁N极远离线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是(　　)‎ 图2‎ A.从b到a，下极板带正电 B.从a到b，下极板带正电 C.从b到a，上极板带正电 D.从a到b，上极板带正电 答案　D ‎5.如图3所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直桌面竖直向下，过线圈上A点作切线OO′，OO′与线圈在同一平面上.在线圈以OO′为轴翻转180°的过程中，线圈中电流方向(　　)‎ 6‎ 图3‎ A.始终为A→B→C→A B.始终为A→C→B→A C.先为A→C→B→A再为A→B→C→A D.先为A→B→C→A再为A→C→B→A 答案　A 解析　在线圈以OO′为轴翻转0～90°的过程中，穿过线圈正面向里的磁通量逐渐减少，由楞次定律可知感应电流方向为A→B→C→A；线圈以OO′为轴翻转90°～180°的过程中，穿过线圈反面向里的磁通量逐渐增加，由楞次定律可知感应电流方向仍然为A→B→C→A，A正确.‎ ‎6.如图4所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管，则电路中 (　　)‎ 图4‎ A.始终有感应电流自a向b流过电流表G B.始终有感应电流自b向a流过电流表G C.先有a→G→b方向的感应电流，后有b→G→a方向的感应电流 D.将不会产生感应电流 答案　C 解析　当条形磁铁进入螺线管时，闭合线圈中的磁通量增大，当条形磁铁穿出螺线管时，闭合线圈中的磁通量减小，由楞次定律可知C正确.‎ ‎7.长直导线与矩形线框abcd处在同一平面中静止不动，如图5甲所示.长直导线中通以大小和方向都随时间做周期性变化的交流电，i－t图像如图乙所示.规定沿长直导线方向向上的电流为正方向.关于最初一个周期内矩形线框中感应电流的方向，下列说法正确的是(　　)‎ 图5‎ A.由顺时针方向变为逆时针方向 6‎ B.由逆时针方向变为顺时针方向 C.由顺时针方向变为逆时针方向，再变为顺时针方向 D.由逆时针方向变为顺时针方向，再变为逆时针方向 答案　D 解析　0～时间内，直导线中的电流增大，通过线框中的磁通量增大，线框中产生逆时针方向的电流.～时间内，直导线中的电流减小，通过线框中的磁通量减小，线框中产生顺时针方向的电流，同样判断出第3个、第4个周期时间内的电流方向分别为顺时针和逆时针.‎ ‎8.(多选)要使图6中b线圈中产生图示方向的电流，可采取的办法有(　　)‎ 图6‎ A.闭合开关S B.闭合开关S后，把b靠近a C.闭合开关S后，把滑动变阻器R的滑片左移 D.闭合开关S后，把a中铁心向左边抽出 答案　CD ‎9.如图7所示，矩形金属线框与直导线AB在同一平面内，且线框的两条对边跟导线平行，直导线中通有电流I，将线框由位置1拉至位置2的过程中，线框中感应电流的方向是 (　　)‎ 图7‎ A.先顺时针，后逆时针，再顺时针 B.始终顺时针 C.先逆时针，后顺时针，再逆时针 D.始终逆时针 答案　C 6‎ 解析　在靠近直导线至直导线处于线框中间位置的过程中，线框中磁通量先增大后减小，原磁场方向垂直纸面向里，感应电流的磁场方向应先垂直纸面向外后垂直纸面向里，由右手螺旋定则可判断电流方向为先逆时针后顺时针，同理在线框继续运动到线框完全越过直导线的过程中，感应电流方向为顺时针，在远离导线的过程中，感应电流方向为逆时针，故选C.‎ ‎10.如图8所示，一对大磁极，中间处可视为匀强磁场，上、下边缘处为非匀强磁场，一矩形导线框abcd保持水平，从两磁极间中心上方某处开始下落，并穿过磁场，则(　　)‎ 图8‎ A.线框中有感应电流，方向是先a→b→c→d→a后d→c→b→a→d B.线框中有感应电流，方向是先d→c→b→a→d后a→b→c→d→a C.受磁场的作用，线框要发生转动 D.线框中始终没有感应电流 答案　D 解析　由于线框从两极间中心上方某处开始下落，根据对称性知，下落过程中穿过线框abcd的磁通量始终是零，没有变化，所以始终没有感应电流，因此不会受磁场的作用，故选项D正确.‎ 考点三　右手定则的应用 ‎11.如图9所示，CDEF是一个矩形金属框，当导体棒AB向右移动时，回路中会产生感应电流，则下列说法中正确的是(　　)‎ 图9‎ A.导体棒中的电流方向由B→A B.电流表A1中的电流方向由F→E C.电流表A1中的电流方向由E→F D.电流表A2中的电流方向由D→C 答案　B 解析　根据右手定则，导体棒中的电流方向为A到B，所以电流表A1中的电流方向由F→E，A、C错，B对.同理电流表A2中的电流方向由C→D，D错.‎ ‎12.两根相互平行的金属导轨水平放置于图10所示的匀强磁场中，在导轨上与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动.当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是(　　)‎ 6‎ 图10‎ A.导体棒CD内有电流通过，方向是D→C B.导体棒CD内有电流通过，方向是C→D C.磁场对导体棒CD的作用力水平向左 D.磁场对导体棒AB的作用力水平向右 答案　B 解析　当导体棒AB向右运动时，由右手定则可以判断回路中感应电流方向为逆时针，再根据左手定则进一步确定磁场对导体棒CD的作用力水平向右，磁场对导体棒AB的作用力水平向左，故选B.‎ ‎13.如图11所示，一个金属圆盘安装在竖直的转动轴上，置于蹄形磁铁之间，两块铜片A、O分别与金属圆盘的边缘和转动轴接触.若使金属圆盘按图示方向(俯视顺时针方向)转动起来，下列说法正确的是(　　)‎ 图11‎ A.电阻R中有Q→R→P方向的感应电流 B.电阻R中有P→R→Q方向的感应电流 C.穿过圆盘的磁通量始终没有变化，电阻R中无感应电流 D.调换磁铁的N、S极同时改变金属圆盘的转动方向，R中感应电流的方向也会发生改变 答案　B 解析　根据右手定则可判断R中有P→R→Q方向的电流，B正确，A、C错.D选项中流过R的感应电流方向不变，D错.‎ 6‎