2021-2022学年粤教版（2019）选择性必修第二册 2.1感应电流的方向 跟踪训练（word解析版）

2021-2022学年粤教版（2019）选择性必修第二册
2.1感应电流的方向
跟踪训练（解析版）
1．航母上舰载机电磁弹射的驱动原理如图所示，当闭合开关S，固定线圈中突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去，则（　　）
A．闭合开关S的瞬间，从左侧看金属环中的感应电流沿逆时针方向
B．若将电池正负极调换后，金属环弹射方向将改变
C．若将金属环置于线圈的右侧，金属环将向左弹射
D．若将金属环置于线圈的右侧，金属环将向右弹射
2．如图甲所示，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的变化关系如图乙所示。在时间内，直导线中电流方向向上，下列说法正确的是（　　）
A．时间内，线框内感应电流方向为顺时针，线框有扩张趋势
B．时间内，线框内感应电流方向为顺时针，线框有收缩趋势
C．时间内，线框内感应电流方向为逆时针，线框有扩张趋势
D．时间内，线框内感应电流方向为逆时针，线框有收缩趋势
3．如图所示，螺线管CD的导线绕法不明。当磁体AB插入螺线管时，电路中有图示方向的感应电流产生。下列关于螺线管极性的判断正确的是（　　）
A．C端一定是N极
B．C端的极性一定与磁体B端的极性相同
C．C端一定是S极
D．因螺线管的绕法不明确，无法判断极性
4．如图所示，内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上，环内有一带负电的小球，整个装置处于竖直向下的磁场中，当磁场突然增强时，小球将（　　）
A．沿顺时针方向运动
B．沿逆时针方向运动
C．在原位置附近往复运动
D．仍然保持静止状态
5．如图圆形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动下列表述正确的是（　　）
A．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
B．穿过线圈a的磁通量变小
C．线圈a对水平桌面的压力FN将增大
D．线圈a有扩大的趋势
6．下列关于电磁感应说法正确的是（　　）
A．只要磁通量发生变化，就会产生感应电流
B．感应电流激发的磁场总是阻碍线圈中磁通量的变化
C．穿过闭合回路磁通量为零时，感应电流也为零
D．穿过闭合回路磁通量最大时，感应电流也一定最大
7．如图（甲），在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的铜圆环，从上向下看时，铜环中的感应电流I沿顺时针方向为正方向。图（乙）表示铜环中的感应电流I随时间t变化的图像，则磁场B随时间t变化的图像可能是下图中（　　）
A．
B．
C．
D．
8．如图甲所示，矩形导线框固定在匀强磁场中，磁感线垂直于线框所在平面且向里．规定垂直于线框所在平面向里为磁场的正方向；线框中电流沿着逆时针方向为感应电流的正方向，要在线框中产生如图乙所示的感应电流，则磁感应强度随时问变化的规律可能为（　　）
A．
B．C．D．
9．绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、开关相连，如图所示，线圈上端与电源正极相连，闭合开关的瞬间，铝环向上跳起。则下列说法正确的是（　　）
A．若保持开关闭合，则铝环不断升高
B．若保持开关闭合，则铝环停留在跳起后的某一高度
C．若保持开关闭合，则铝环跳起到某一高度后将回落
D．如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变
10．我国已研制成功高温超导磁悬浮高速列车，如图所示就是磁悬浮的原理图，图中A是圆柱形磁铁，B是用高温超导材料制成的超导线圈（电阻为零）。将超导线圈B水平放在磁铁A上，它就能在磁场的作用下悬浮在磁铁A上方的空中。以下说法正确的是（　　）
A．在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流，当稳定后，感应电流仍存在
B．在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流，当稳定后，感应电流消失
C．如A的N极朝上，B中感应电流的方向如图中所示（从上向下看为逆时针方向）
D．如A的N极朝上，B中感应电流的方向与图中所示的相反
11．如图所示，线圈P、Q同轴放置，P与开关S、电源和滑动变阻器R组成回路，Q与电流计G相连，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有（　　）
A．闭合开关S后，把R的滑片右移
B．闭合开关S后，把R的滑片左移
C．闭合开关S后，把Q靠近P
D．无需闭合开关S，只要把Q靠近P即可
12．如图所示，一电子以初速度v沿与金属板平行的方向飞入MN极板间，发现电子向M板偏转，则可能是（　　）
A．电键S闭合瞬间
B．电键S由闭合到断开瞬间
C．电键S是闭合的，变阻器滑片P向左迅速滑动
D．电键S是闭合的，变阻器滑片P向右迅速滑动
13．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，如选项图所示，能正确表示磁感应强度B的方向、导体运动速度方向与产生的感应电流方向间关系的是（　　）
A．
B．
C．
D．
14．关于感应电流，下列说法正确的是（　　）
A．根据楞次定律知，感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量
B．感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化
C．感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同，也可能相反
D．当导体切割磁感线运动时，只能用安培定则确定感应电流的方向
15．如图所示，金属线框ABCD由细线悬吊在空中，图中虚线区域内是垂直于线框向里的匀强磁场。现要使悬线的拉力变大，可采用的办法有（　　）
A．将磁场向上平动
B．将磁场均匀增强
C．将磁场向下平动
D．将磁场均匀减弱
16．如图所示，导体棒ab向右做切割磁感线运动。
（1）请用楞次定律判断感应电流的方向。
（2）感应电流I的方向、原磁场B的方向、导体棒运动的速度v的方向三者之间什么关系？根据课本P27右手定则，自己试着做一做。
17．粒子加速器是借助于不同形态的电场，将带电粒子加速到高能量的电磁装置。粒子加速器可分为直线加速器和圆形加速器等类型。对于质量较小的电子，由于受到相对论效应的影响，回旋加速器就不适用了。加速电子可以用电子感应加速器。图是其结构图（上为侧视图，下为真空室俯视图），圆形电磁铁两极间有一环形真空室，在交变电流的激励下，两极间出现交变磁场，交变磁场又激发出感生电场。从电子枪射入真空室的电子在感生电场力和洛伦兹力的共同作用下，在真空室内做加速圆周运动，加速完成后，电子束被引离轨道进入靶室。图为一周期内磁场的变化情况，B为正时表示B的方向竖直向上。已知电子带负电，试简要分析在一周期内的哪段时间内，电子可被加速做圆周运动？
18．重为G的线圈系在一个弹簧测力计上，其下方有一通电导线，如图甲所示，导线所通过的电流如图乙所示，它们均在同一平面内，求下列不同时刻弹簧测力计的示数与G的关系。
(1)在t1时刻；
(2)在t2时刻；
(3)在t3时刻。
参考答案
1．D
【详解】
A．闭合开关S的瞬间，电流从线圈右侧流入，产生的磁场方向向左，由楞次定律可知，金属环中的感应电流方向由左侧看为顺时针，故A错误；
B．电池正负极调换后，根据“增离减靠”可得，金属环仍将向左弹出，故B错误；
CD．若将金属环放在线圈右侧，根据“增离减靠”可得，金属环将向右运动，故C错误，D正确。
故选D。
2．D
【详解】
AB．在时间内，直导线电流方向向上，根据安培定则，知导线左侧磁场的方向垂直纸面向外，电流逐渐减小，则磁场逐渐减弱，根据楞次定律，金属线框中产生逆时针方向的感应电流，且线框面积有扩张的趋势，故AB错误；
CD．同理可知，时间内，感应电流方向为逆时针，线框有收缩趋势，故C错误，D正确。
故选D。
3．B
【详解】
磁体AB插入螺线管时，在螺线管中产生感应电流，感应电流的磁场必定阻碍磁体AB插入，故螺线管的C端和磁体的B端极性相同，故B正确，ACD错误。
故选B。
4．A
【详解】
磁感应强度竖直向下，B随时间增加，由楞次定律可知，变化的磁场产生的感生电场沿逆时针方向；小球带负电，小球所受电场力沿顺时针方向，即沿顺时针方向加速运动，BCD错误，A正确。
故选A。
5．C
【详解】
AB．当滑动触头P向下移动时电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知通过线圈b的电流增大，从而判断出穿过线圈a的磁通量增加方向向下，根据楞次定律即可判断出线圈a中感应电流方向俯视应为逆时针，
AB错误；
C．开始时线圈a对桌面的压力等于线圈a的重力，当滑动触头向下滑动时，可以用“等效法”，即将线圈a和b看做两个条形磁铁，不难判断此时两磁铁的N极相对，互相排斥，故线圈a对水平桌面的压力将增大，C正确；
D．再根据微元法将线圈a无线分割根据左手定则不难判断出线圈a应有收缩的趋势，或直接根据楞次定律的第二描述“感应电流产生的效果总是阻碍引起感应电流的原因”，因为滑动触头向下滑动导致穿过线圈a的磁通量增加，故只有线圈面积减少时才能阻碍磁通量的增加，故线圈a应有收缩的趋势，D错误。
故选C。
6．B
【详解】
A．穿过回路的磁通量发生变化，但回路不闭合，则不会有感应电流产生，A错误；
B．根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍线圈原来磁通量的变化，B正确；
C．穿过闭合回路磁通量为零时，可能此时磁通量的变化率最大，因此感应电流却最大，C错误；
D．穿过闭合回路磁通量最大时，可能此时磁通量的变化率最小，因此感应电流却最小，D错误。
故选B。
7．B
【详解】
A由图乙可知，0~1s，电流顺时针方向，则感应电流产生的磁场向下，由楞次定律可知原磁场向上增大或向下减小，且斜率不变，1~3s感应电流为零，则原磁场未发生变化，3~5s感应电流逆时针方向，感应电流产生的磁场向上，由楞次定律可知原磁场，向上减小或向下增大，且斜率不变，综上可得，B正确，ACD错误。
故选B。
8．B
【详解】
图乙所示的电流在0~时间内大小恒定为逆时针，由右手螺旋定则可知感应电流产生的磁场垂直直面向外，由楞次定律可知原磁场在垂直直面向里的方向增大或垂直于直面向外在减小，且原磁场的变化率不变，时间内电流大小与时间内相同，但电流方向为顺时针，由右手螺旋定则可知感应电流产生的磁场垂直直面向里，由楞次定律可知原磁场在垂直直面向里的方向减小或垂直于直面向外在增大，且原磁场的变化率不变，和时间内相等，综上所示可知B正确，ACD错误。
故选B。
9．CD
【详解】
ABC．若电键保持闭合时，线圈产生的磁场稳定，穿过铝环的磁通量不变，没有感应电流产生，铝环不受安培力，只受重力作用，则上跳某一高度后将回落，AB错误，C正确；
D．如果电源的正、负极对调，闭合电键的瞬间，穿过铝环的磁通量仍然增加，产生感应电流，铝环仍然受到安培力而上跳，电键保持闭合时，线圈产生的磁场稳定，穿过铝环的磁通量不变，没有感应电流产生，铝环不受安培力，只受重力作用，则上跳某一高度后将回落，则观察到的现象不变，D正确。
故选CD。
10．AD
【详解】
AB．在线圈B放入磁场过程中，穿过线圈的磁通量从无到有，即磁通量发生变化，在线圈B中产生感应电流，由于B线圈是用高温超导材料制成的，电阻为零，故稳定后感应电流仍存在，A正确，B错误；
CD．线圈B因受到向上的安培力而悬浮，如A的N极朝上，将B看成小磁针，其下端为N极，由安培定则可知B中感应电流方向与图中所示的相反，C错误，D正确。
故选AD。
11．BC
【详解】
AB．闭合开关S后，线圈P形成的磁场向右穿过线圈Q，若把R的滑片右移，Q中的磁通量减小，据楞次定律可知，线圈Q中电流方向与图中所标电流方向相反，同理可知，若把R的滑片左移，线圈Q中电流方向与图中所标电流方向相同，A错误，B正确；
C．闭合开关S后，把Q靠近P，Q中的磁场向右、磁通量增大，据楞次定律可知，线圈Q中的电流方向与图中所标电流方向相同，C正确；
D．若S不闭合，则线圈Q中无磁场，故Q中不会有电流产生，D错误。
故选BC。
12．AC
【详解】
A．开关S接通瞬间，根据安培定则，穿过线圈的磁通量向右增加，由楞次定律知，在右侧线圈中感应电流的磁场方向向左，产生左正右负的电动势，电子向M板偏转，选项A正确；
B．断开开关S的瞬间，穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律知，在右侧线圈中产生左负右正的电动势，电子向N板偏转，选项B错误；
C．接通S后，变阻器滑动触头向左迅速滑动，电阻减小，电流增大，穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律知在上线圈中产生左正右负的电动势，电子向M板偏转，选项C正确；
D．接通S后，变阻器滑动触头向右迅速滑动，电阻增大，电流减小，穿过线圈的磁通量减小，由楞次定律知在上线圈中产生左负右正的电动势，电子向N板偏转，选项D错误。
故选AC。
13．BC
【详解】
A．图A中导体不切割磁感线，导体中无电流，A错误；
BC．由右手定则可判断B、C正确；
D．由右手定则知图D中感应电流方向应垂直纸面向外，D错误。
故选BC。
14．BC
【详解】
根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。原磁场减小时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同，原磁场增大时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反。故选项AD错误，选项BC正确。
故选BC。
15．CD
【详解】
AC．由题意可知，根据受力平衡条件，则有安培力的方向竖直向下，要使悬线的拉力变大，所以安培力的大小要增大。磁场向上平动，穿过线圈的磁通量增大，根据图示磁场方向，由楞次定律，则有感应电流方向逆时针，由左手定则可知，安培力方向竖直向上，因此不符合要求；若磁场向下平动，穿过线圈的磁通量减小，根据图示磁场方向，由楞次定律，则有感应电流方向顺时针，由左手定则可知，安培力方向竖直向下，因此符合要求，故A错误，C正确；
BD．若磁场均匀增强，穿过线圈的磁通量增大，根据图示磁场方向，由楞次定律，则有感应电流方向逆时针，由左手定则可知，安培力方向竖直向上，因此不符合要求；若磁场均匀减弱，穿过线圈的磁通量减小，根据图示磁场方向，由楞次定律，则有感应电流方向顺时针，由左手定则可知，安培力方向竖直向下，因此符合要求；故B错误，D正确。
故选CD。
16．（1）感应电流的方向为a→d→c→b→a；（2）满足右手定则
17．第一个时间内
【详解】
由楞次定律可知，在第一个和第四个时间内，感生电场的方向为顺时针方向，电子受力方向为逆时针方向，可被加速；
由左手定则可知，只有磁场方向向上时，电子所受洛伦兹力才指向圆心，充当向心力，所以只有第一个时间内，电子可被加速做圆周运动。
18．(1)小于G；(2)等于G；(3)大于G
【详解】
(1)在t1时刻穿过线圈的磁通量增加，线圈中产生感应电流，由楞次定律知线圈有收缩的趋势，受到向上的安培力，故弹簧测力计的示数小于G；
(2)在t2时刻穿过线圈的磁通量不变，线圈中不产生感应电流，由力的平衡知，弹簧测力计的示数等于G；
(3)在t3时刻穿过线圈的磁通量减少，线圈中产生感应电流，由楞次定律知线圈有扩张的趋势，受到向下的安培力，故弹簧测力计的示数大于G。