2024-2025學(xué)年高中物理課時作業(yè)2感應(yīng)電流的方向含解析粵教版選修3-2

PAGE6-課時分層作業(yè)(二)(時間：40分鐘分值：100分)[基礎(chǔ)達標練]選擇題(本題共8小題，每小題6分)1．(多選)如圖是驗證楞次定律試驗的示意圖，豎直放置的線圈固定不動，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，各圖中分別標出了磁鐵的極性、磁鐵相對線圈的運動方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向等狀況，其中表示正確的是()ABCDCD[先依據(jù)楞次定律“來拒去留”推斷線圈的N極和S極．A中線圈上端應(yīng)為N極，B中線圈上端應(yīng)為N極，C中線圈上端應(yīng)為S極，D中線圈上端應(yīng)為S極，再依據(jù)安培定則確定感應(yīng)電流的方向，A、B錯誤，C、D正確．]2．如圖所示，在勻強磁場中有一個用比較軟的金屬導(dǎo)線制成的閉合圓環(huán)．在此圓環(huán)的形態(tài)由圓形變成正方形的過程中()A．環(huán)中有感應(yīng)電流，方向a→d→c→bB．環(huán)中有感應(yīng)電流，方向a→b→c→dC．環(huán)中無感應(yīng)電流D．條件不夠，無法確定A[由圓形變成正方形的過程中，面積減小，磁通量減小，由楞次定律可知，正方形中產(chǎn)生a→d→c→b方向的電流，A對．]3.如圖所示，一圓形金屬線圈放置在水平桌面上，勻強磁場垂直桌面豎直向下，過線圈上A點作切線OO′，OO′與線圈在同一平面上．在線圈以O(shè)O′為軸翻轉(zhuǎn)180°的過程中，線圈中電流方向()A．始終為A→B→C→AB．始終為A→C→B→AC．先為A→C→B→A再為A→B→C→AD．先為A→B→C→A再為A→C→B→AA[設(shè)如圖所示時刻的磁通量為正，則當線圈轉(zhuǎn)動到與OO′垂直時磁通量為0，依據(jù)楞次定律推斷出電流方向為A→B→C→A；當線圈接著轉(zhuǎn)動到OO′左側(cè)時，磁通量反向增大，故線圈中電流方向仍為A→B→C→A，所以A正確，B、C、D錯誤．]4．如圖所示，P沿著速度方向運動，且P中通如圖所示電流，則眼睛看到的L和R的電流方向是()A．都是順時針B．都是逆時針C．L順時針，R逆時針D．L逆時針，R順時針D[依據(jù)安培定則可知，P中產(chǎn)生的磁場方向與速度v的方向相反，同時P靠近L，遠離R，則依據(jù)楞次定律增反減同可知，L中電流為逆時針，R中電流為順時針，故D正確，A、B、C錯誤．]5．老師做了一個物理小試驗讓學(xué)生視察：一輕質(zhì)橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán)，橫桿可繞中心點自由轉(zhuǎn)動，老師拿一條形磁鐵插入其中一個小環(huán)，后又取出插向另一個小環(huán)，同學(xué)們看到的現(xiàn)象是()A．磁鐵插向左環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動B．磁鐵插向右環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動C．無論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán)，橫桿都不發(fā)生轉(zhuǎn)動D．無論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán)，橫桿都發(fā)生轉(zhuǎn)動B[因左環(huán)不閉合，右環(huán)閉合，當磁鐵插入左環(huán)時形不成閉合回路，無感應(yīng)電流，橫桿不發(fā)生轉(zhuǎn)動，插入右環(huán)時，環(huán)中磁通量增加，出現(xiàn)感應(yīng)電流，由楞次定律知橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動．]6．如圖所示，在通電密繞長螺線管靠近左端處，吊一金屬環(huán)a處于靜止狀態(tài)，在其內(nèi)部也吊一金屬環(huán)b處于靜止狀態(tài)，兩環(huán)環(huán)面均與螺線管的軸線垂直且環(huán)中心恰在螺線管中心軸上，當滑動變阻器R的滑片P向左端移動時，a、b兩環(huán)的運動狀況將是()A．a(chǎn)右擺，b左擺 B．a(chǎn)左擺，b右擺C．a(chǎn)右擺，b不動 D．a(chǎn)左擺，b不動D[若滑動變阻器的滑片向左滑動，接入電路的阻值變小，通過螺線管的電流變大，依據(jù)通電螺線管內(nèi)外的磁感線分布特點可知，穿過a環(huán)的磁通量將增大，依據(jù)楞次定律的推論，a環(huán)將左擺來阻礙磁通量的增大，由微元法可得b環(huán)所受的安培力指向圓心且在同一平面內(nèi)，故b環(huán)面積縮小但不搖擺，D正確．]7．閉合金屬圓環(huán)由靜止釋放，不計空氣阻力，下落高度為h，如圖所示．落地前要穿過一固定在地面上的條形磁鐵，則下落時間t()A．t<eq\r(\f(2h,g)) B．t>eq\r(\f(2h,g))C．t＝eq\r(\f(2h,g)) D．無法確定B[若沒有條形磁鐵，線圈自由下落，則下落時間t＝eq\r(\f(2h,g))；有磁鐵時，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈受安培力作用，方向向上，加速度小于g，故下落時間t>eq\r(\f(2h,g))，B正確．]8．如圖為“探討電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的試驗裝置，現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關(guān)按如圖所示連接，在閉合開關(guān)瞬間，發(fā)覺靈敏電流計的指針向右偏了一下．那么合上開關(guān)后，下列說法中正確的是()A．將線圈A快速插入線圈B時，電流計指針向左偏轉(zhuǎn)一下B．將線圈A插入線圈B穩(wěn)定后，電流計指針始終向右偏C．將線圈A插入線圈B穩(wěn)定后，將變阻器滑片快速向左滑動時，電流計指針向右偏轉(zhuǎn)D．將線圈A插入線圈B穩(wěn)定后，將變阻器滑片快速向左滑動時，電流計指針向左偏轉(zhuǎn)D[閉合開關(guān)，穿過線圈B的磁通量增大，靈敏電流表的指針向右偏；將線圈A快速插入線圈B時，穿過線圈B的磁通量增大，則靈敏電流計指針將向右偏轉(zhuǎn)，故A錯誤；將線圈A插入線圈B穩(wěn)定后，穿過線圈B的磁通量不變，則靈敏電流表的指針不偏轉(zhuǎn)，故B錯誤；將線圈A插入線圈B穩(wěn)定后，將變阻器滑片快速向左滑動時，滑動變阻器接入電路的阻值變大，線圈A電流變小，穿過線圈B的磁場方向不變，但磁通量變小，靈敏電流計指針將左偏轉(zhuǎn)，故C錯誤，D正確．][實力提升練]一、選擇題(本題共4小題，每小題6分)1．如圖所示，四組同學(xué)分別制做探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的試驗裝置，在一根較長的鐵釘上用漆包線繞了兩圈a和b，將與線圈b相連的cd段漆包線水平置于小磁針的正上方，小磁針靜止放在水平桌面上，若某一組同學(xué)在閉合開關(guān)S瞬間，從上向下俯視看，小磁針N極順時針偏轉(zhuǎn)，那么該組同學(xué)是用了下面哪組裝置()ABCDB[A、C、D項中，當開關(guān)接通瞬間，線圈b中沒有電源，線圈b中沒有電流，則線圈a中不會產(chǎn)生磁通量改變，因此均不導(dǎo)致小磁針N極轉(zhuǎn)動，故A、C、D錯誤；B項中，電池通電的瞬間，線圈a中產(chǎn)生電流，依據(jù)安培定則，結(jié)合楞次定律，電流的方向由c到d，cd導(dǎo)線下方的磁場方向垂直紙面對里，則小磁針N極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)，S極向紙外偏轉(zhuǎn)，那么從上向下俯視看，小磁針N極順時針偏轉(zhuǎn)，故B正確．]2．航母上飛機彈射起飛所利用的電磁驅(qū)動原理如圖所示．合上開關(guān)S的瞬間，處于線圈左側(cè)的金屬環(huán)被彈射出去．則下列說法正確的是()A．開關(guān)S合上瞬間，從右向左看環(huán)中有逆時針方向感應(yīng)電流B．金屬環(huán)向左運動過程中將有收縮趨勢C．若將電池正負極調(diào)換后，金屬環(huán)不能向左彈射D．若將金屬環(huán)置于線圈的右側(cè)，環(huán)將向右彈射D[線圈中電流為左側(cè)流入，磁場方向向右，在閉合開關(guān)的過程中，磁場變強，則由楞次定律可知，金屬環(huán)的感應(yīng)電流由右側(cè)看為順時針；故A錯誤；金屬環(huán)向左運動過程中，穿過線圈的磁通量減小，則由楞次定律可知，為阻礙磁通量減小，故金屬環(huán)的面積有擴張的趨勢，故B錯誤；電池正負極調(diào)換后，金屬環(huán)受力向左，故仍將向左彈出；故C錯誤；若金屬環(huán)放在線圈右方，依據(jù)“來拒去留”可得，環(huán)將向右彈射；故D正確．]3.如圖所示，一根長導(dǎo)線彎成如圖中abcd的形態(tài)，在導(dǎo)線框中通以直流電，在框的正中間用絕緣的橡皮筋懸掛一個金屬環(huán)P，環(huán)與導(dǎo)線框處于同一豎直平面內(nèi)，當電流I增大時，下列說法中正確的是()A．金屬環(huán)P中產(chǎn)生順時針方向的電流B．橡皮筋的長度增大C．橡皮筋的長度不變D．橡皮筋的長度減小B[導(dǎo)線框中的電流產(chǎn)生的磁場垂直于紙面對里，當電流I增大時，金屬環(huán)P中的磁通量增大，由楞次定律和安培定則可知金屬環(huán)P中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，故A項錯誤；依據(jù)對稱性及左手定則可知金屬環(huán)P所受安培力的合力方向向下，并且隨電流I的增大而增大，所以橡皮筋會被拉長，故B項正確，C、D項錯誤．]4．(多選)如圖所示，一用絕緣材料做的玩偶兩腳固定在矩形閉合線圈兩個邊上，現(xiàn)將其放置在水平薄板上，有一塊蹄形磁鐵如圖所示置于平板的正下方(磁極間距略大于矩形線圈的寬度)，當磁鐵勻速向右通過線圈時，玩偶卻靜止不動，那么下列說法正確的是()A．線圈受摩擦力方向始終向左B．線圈受摩擦力方向先向左、后向右C．感應(yīng)電流的方向順時針→逆時針→順時針(從上向下看)D．感應(yīng)電流的方向順時針→逆時針(從上向下看)AC[依據(jù)楞次定律“阻礙”的效果，阻礙導(dǎo)體、磁體間的相對運動．當蹄形磁鐵接近線圈時，線圈有向右的運動趨勢，所受靜摩擦力方向向左，當蹄形磁鐵遠離線圈時，兩者吸引，線圈仍有向右的運動趨勢，所受靜摩擦力方向仍向左，A對，B錯；穿過線圈的磁通量先向上的增加，再向下的增多，最終向下的削減．由楞次定律知，從上往下看，感應(yīng)電流的方向先順時針，再逆時針，最終順時針，C對，D錯．]二、非選擇題(本題共2小題，共28分)5．(14分)如圖所示，摸索究在以下四種狀況中小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向．(1)開關(guān)S閉合時；(2)開關(guān)S閉合后；(3)開關(guān)S閉合后，調(diào)整滑動變阻器使電流增加；(4)開關(guān)S斷開時．[解析]開關(guān)S閉合時，左邊線圈的電流及磁場狀況和穿過右邊線圈磁通量方向如圖所示．(1)S閉合時，穿過右邊線圈的磁通量Φ增加，由楞次定律可知，感應(yīng)電流b→a，再由安培定則可知，N極指向垂直紙面對外的方向．(2)S閉合后，穿過右邊線圈的磁通量Φ不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，小磁針不偏轉(zhuǎn)．(3)此種狀況與(1)現(xiàn)象相同，即N極指向垂直紙面對外的方向．(4)此種狀況與(1)現(xiàn)象相反，即N極指向垂直紙面對里的方向．[答案]見解析6．(14分)磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場僅存在于邊長為2l的正方形范圍內(nèi)，有一個電阻為R、邊長為l的正方形導(dǎo)線框abcd，沿垂直于磁感線方向，以速度v勻速通過磁場，如圖所示，從ab進入磁場時起先計時．(1)畫出穿過線框的磁通量隨時間改變的圖象．(2)推斷線框中有無感應(yīng)電流．若有，請推斷出感應(yīng)電流的方向；若無，請說明理由．[解析]線框穿過磁場的過程可分為三個階段：進入磁場階段(只有ab邊在磁場中)、在磁場中運動階段(ab、cd兩邊都在磁場中)、離開磁場階段(只有cd邊在磁場中)．(1)①線框進入磁場階段：t為0～eq\f(l,v)，線框進入磁場中的面積與時間成正比，S＝lvt，最終為Φ＝BS＝Bl2.②線框在磁場中運動階段：t為eq\f(l,v)～eq\f(2l,v)，線框磁通量為Φ＝Bl2，保持不變．③線框離開磁場階段：t為eq\f(2l,v)～eq\f(3l,v)，線框磁通量線性減小，最終為零．磁通量隨時間改變的