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- 2021-06-01 发布
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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.
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